雙模式工作的esd防護(hù)電路及其泄流電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種雙模式工作的ESD防護(hù)電路及其泄流電路，泄流電路封裝在SOT-23-3內(nèi)。ESD防護(hù)電路包括：第一泄流保護(hù)組，用于高耐壓情況下的泄流保護(hù)；第二泄流保護(hù)組，用于低耐壓情況下的泄流保護(hù)；包括接線端子，耦接于要保護(hù)的IC之上；溫度感應(yīng)電路，用于感應(yīng)被保護(hù)IC的內(nèi)部溫度；濕度感應(yīng)電路，用于感應(yīng)被保護(hù)IC的內(nèi)部濕度；上述泄流電路，用于電路的泄流；開(kāi)關(guān)電路，用于控制第二泄流開(kāi)關(guān)組的工作狀態(tài)。是采用以上方式，可以在IC芯片正常工作時(shí)采用600V的耐壓泄流電路接入ESD保護(hù)電路，不會(huì)影響到IC芯片正常工作，在IC芯片溫度或濕度任一超出預(yù)設(shè)值時(shí)，采取400V的耐壓泄流電路接入ESD保護(hù)電路，從而提高了ESD保護(hù)電路的安全性能。
【專利說(shuō)明】雙模式工作的ESD防護(hù)電路及其泄流電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種ESD防護(hù)電路，更具體地說(shuō)，它涉及一種雙模式工作的ESD防護(hù)電路及其泄流電路。

【背景技術(shù)】
[0002]ESD (Electro-Static discharge)的意思是“靜電釋放”。ESD是20世紀(jì)中期以來(lái)形成的以研究靜電的產(chǎn)生、危害及靜電防護(hù)等的學(xué)科。
[0003]我國(guó)已經(jīng)成為電子產(chǎn)品的加工基地，在珠三角、長(zhǎng)三角集中了眾多的電子產(chǎn)品加工企業(yè)。這些企業(yè)的ESD控制工作絕大多數(shù)沒(méi)有按照美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)建立ESD20.20方案，工廠的ESD控制工作無(wú)非是購(gòu)買防靜電工作服和手腕帶這些簡(jiǎn)單的ESD用品，距離ESD20.20標(biāo)準(zhǔn)有很大的差距。很多企業(yè)在遇到國(guó)外的大客戶現(xiàn)場(chǎng)稽核時(shí)，往往在做了精心的準(zhǔn)備之后，卻還是因?yàn)镋SD問(wèn)題被拒之門外。ESD技術(shù)水平的提高是整個(gè)電子行業(yè)的當(dāng)務(wù)之急，ESD體系標(biāo)準(zhǔn)的推廣和普及任務(wù)艱巨。靜電是一種客觀存在的自然現(xiàn)象，產(chǎn)生的方式多種，如接觸、摩擦、電器間感應(yīng)等。靜電的特點(diǎn)是長(zhǎng)時(shí)間積聚、高電壓、低電量、小電流和作用時(shí)間短的特點(diǎn)。人體自身的動(dòng)作或與其他物體的接觸，分離，摩擦或感應(yīng)等因素，可以產(chǎn)生幾千伏甚至上萬(wàn)伏的靜電。靜電在多個(gè)領(lǐng)域造成嚴(yán)重危害。摩擦起電和人體靜電是電子工業(yè)中的兩大危害，常常造成電子電器產(chǎn)品運(yùn)行不穩(wěn)定，甚至損壞。生產(chǎn)過(guò)程中靜電防護(hù)的主要措施為靜電泄露、耗散、中和、增濕，屏蔽與接地。人體靜電防護(hù)系統(tǒng)主要有防靜電手腕帶、腳腕帶、腳跟帶、工作服、鞋襪、帽、手套或指套等組成，具有靜電泄放，中和與屏蔽等功能。靜電防護(hù)工作是一項(xiàng)長(zhǎng)期的系統(tǒng)工程，任何環(huán)節(jié)的失誤或疏漏，都將導(dǎo)致靜電防護(hù)工作的失敗。
[0004]目前，市場(chǎng)上的EDS防護(hù)電路都以TVS管為主，因?yàn)槠洚?dāng)TVS管兩端經(jīng)受瞬間的高能量沖擊時(shí)，它能以極高的速度(最高達(dá)1*10-12秒)使其阻抗驟然降低，同時(shí)吸收一個(gè)大電流，將其兩端間的電壓箝位在一個(gè)預(yù)定的數(shù)值上，從而確保后面的電路元件免受瞬態(tài)高能量的沖擊而損壞。TVS的反應(yīng)速度絕對(duì)比RC回路快的多10s-12s，可不用考慮TVS的擊穿電壓VBR，反向臨界電壓VWM，最大峰值脈沖電流IPP和最大箝位電壓VC及峰值脈沖功率PP0選擇VWM等于或大于電路工作電壓，VC為小于保護(hù)器件的耐壓值，能測(cè)量最好(IPP)，或估計(jì)出脈沖的功率，選功率較大的TVS。所以TVS管的耐壓值常常是我們?cè)O(shè)計(jì)EDS防護(hù)電路時(shí)最頭疼的問(wèn)題，如果TVS管耐壓值較高，正常情況下可以完成泄流，但是比如被保護(hù)的IC濕度、溫度較高時(shí)，較低的能量沖擊仍然可能導(dǎo)致被保護(hù)的IC燒壞。但是一旦TVS管耐壓值設(shè)置過(guò)低，可能會(huì)在被保護(hù)的IC正常工作的情況下泄流，影響被保護(hù)的IC的工作效率。TVS管無(wú)法根據(jù)壞境改變耐壓值，仍然有可能導(dǎo)致被保護(hù)的IC燒壞或者影響被保護(hù)IC工作效率的不足。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型提供了一種雙模式工作的ESD防護(hù)電路及其泄流電路。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:一種泄流電路，其特征在于:封裝在S0T-23-3內(nèi)，封裝上設(shè)置有第一、第二、第三管腳，包括:第一泄流保護(hù)組，一端耦接于第一管腳，另一端耦接于第三管腳，用于高耐壓情況下的泄流保護(hù)；第二泄流保護(hù)組，一端耦接于第二管腳，另一端耦接于第三管腳，用于低耐壓情況下的泄流保護(hù)。
[0007]當(dāng)所需要較高耐壓值的泄流保護(hù)組時(shí)，就可以使第一泄流保護(hù)組接入電路，當(dāng)所需要較低耐壓值的泄流保護(hù)組時(shí)，就可以使第二泄流保護(hù)組接入電路，這樣一來(lái)，可以使接入電路的耐壓值有兩種檔位可供選擇，同時(shí)封裝在同一芯片中，可以在使用該泄流電路拆裝接線更加靈活，也大大提高了生產(chǎn)效率。
[0008]本實(shí)用新型還可以進(jìn)一步設(shè)置為:第一泄流保護(hù)組包括:第一 TVS管，其陰極耦接于第一管腳；第二TVS管，其陽(yáng)極耦接于第一TVS管陽(yáng)極，其陰極耦接于第三管腳，第二泄流保護(hù)組包括:第三TVS管，其陰極耦接于第二管腳；第四TVS管，其陽(yáng)極耦接于第三TVS管陽(yáng)極，其陰極耦接于第三管腳；第一、第二 TVS管耐壓值要高于第三、第四TVS管耐壓值。
[0009]當(dāng)TVS 二極管的兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時(shí)，它能以10-12秒量級(jí)的速度，將其兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩?，吸收高達(dá)數(shù)千瓦的浪涌功率，使兩極間的電壓鉗位于一個(gè)預(yù)定值，有效地保護(hù)電路中的整流開(kāi)關(guān)電路不會(huì)燒壞。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了另一種技術(shù)方案:一種雙模式工作的ESD防護(hù)電路，包括:接線端子，耦接于要保護(hù)的IC之上；溫度感應(yīng)電路，耦接于直流電源，用于感應(yīng)被保護(hù)IC的內(nèi)部溫度；濕度感應(yīng)電路，耦接于直流電源，用于感應(yīng)被保護(hù)IC的內(nèi)部濕度；上述泄流電路，其第三管腳耦接地，第一管腳耦接于接線端子，用于電路的泄流；開(kāi)關(guān)電路，耦接于第二管腳與接線端子之間，用于控制第二泄流開(kāi)關(guān)組的工作狀態(tài)。
[0011]這樣一來(lái)，可以通過(guò)溫度感應(yīng)電路和濕度感應(yīng)電路實(shí)時(shí)監(jiān)聽(tīng)被保護(hù)的IC芯片的內(nèi)部溫度和濕度，一旦溫度和濕度超出了預(yù)設(shè)值，感應(yīng)電路控制開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，從而改變泄流電路的工作狀態(tài)。達(dá)到了使泄流電路工作在兩種模式的目的，從而避免了被保護(hù)IC燒壞或者效率受到影響。
[0012]本實(shí)用新型還可以進(jìn)一步設(shè)置為:溫度感應(yīng)電路包括:負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，其一端耦接于電源，第一繼電器線圈，其一端耦接于負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，另一端耦接地，如果被保護(hù)IC內(nèi)部溫度升高，會(huì)引起負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的阻值減小，第一繼電器線圈的電流變大，控制上述開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通或關(guān)斷，從而起到了對(duì)被保護(hù)IC內(nèi)部溫度實(shí)時(shí)監(jiān)聽(tīng)的效果O
[0013]本實(shí)用新型還可以進(jìn)一步設(shè)置為:濕度感應(yīng)電路包括:負(fù)濕度系數(shù)濕敏電阻，其一端耦接于電源，第二繼電器線圈，其一端耦接于負(fù)濕度系數(shù)熱敏電阻，另一端耦接地，如果被保護(hù)IC內(nèi)部溫度升高，會(huì)引起負(fù)濕度系數(shù)濕敏電阻的阻值減小，第二繼電器線圈的電流變大，控制上述開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通或關(guān)斷，從而起到了對(duì)被保護(hù)IC內(nèi)部濕度實(shí)時(shí)監(jiān)聽(tīng)的效果O
[0014]本實(shí)用新型還可以進(jìn)一步設(shè)置為:所述開(kāi)關(guān)電路包括:第一繼電器開(kāi)關(guān)，狀態(tài)設(shè)置為常開(kāi)，響應(yīng)于第一繼電器線圈動(dòng)作，一端耦接于第二管腳，另一端耦接于接線端子；第二繼電器開(kāi)關(guān)，狀態(tài)設(shè)置為常開(kāi)，響應(yīng)于第二繼電器線圈動(dòng)作，一端耦接于第二管腳，另一端耦接于接線端子。第三繼電器開(kāi)關(guān)，狀態(tài)設(shè)置為常閉，響應(yīng)于第一繼電器線圈動(dòng)作，一端耦接于第一管腳，另一端耦接于接線端子；第四繼電器開(kāi)關(guān)，狀態(tài)設(shè)置為常閉，響應(yīng)于第二繼電器線圈動(dòng)作，一端耦接于第一管腳，另一端耦接于接線端子。
[0015]一旦濕度或者溫度任意一個(gè)超過(guò)預(yù)設(shè)值，相應(yīng)電阻阻值減小導(dǎo)致流過(guò)繼電器線圈的電流增大，對(duì)相應(yīng)繼電器開(kāi)關(guān)產(chǎn)生吸合作用，改變相應(yīng)繼電器開(kāi)關(guān)狀態(tài)，使第二泄流保護(hù)組與接線端子導(dǎo)通，第一泄流保護(hù)組與接線端子斷開(kāi)，給予這個(gè)保護(hù)線路一個(gè)較低的電壓耐壓標(biāo)準(zhǔn)，在這兩種容易使IC內(nèi)部燒壞的環(huán)境狀態(tài)下，使泄流開(kāi)關(guān)組更加敏感，從而起到更好的保護(hù)作用；當(dāng)溫度和濕度都正常時(shí)，相應(yīng)電阻阻值回到原來(lái)的狀態(tài)，流過(guò)繼電器線圈的電流減小，所以繼電器開(kāi)關(guān)都回到原來(lái)狀態(tài)，使第一泄流保護(hù)組與接線端子導(dǎo)通，第二泄流保護(hù)組與接線端子斷開(kāi)，給予這個(gè)保護(hù)線路一個(gè)較高的電壓耐壓標(biāo)準(zhǔn)，正常工作環(huán)境下，不會(huì)在不需要保護(hù)的情況下給IC內(nèi)部予以保護(hù)，從而提高了 IC芯片的工作效率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型雙模式工作的ESD防護(hù)電路及其泄流電路的電路圖；
[0017]【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:1_3、封裝管腳4、泄流電路；5、溫度感應(yīng)電路；6、濕度感應(yīng)電路；7、開(kāi)關(guān)電路；D1、第一 TVS管；D2、第二 TVS管；D3、第三TVS管；D4、第四TVS管；KM1、第一繼電器線圈；KM2、第二繼電器線圈；kml、第一繼電器開(kāi)關(guān)；km2、第二繼電器開(kāi)關(guān)；km3、第三繼電器開(kāi)關(guān)；km4、第四繼電器開(kāi)關(guān)；R1、負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻；R2、負(fù)濕度系數(shù)濕敏電阻。

【具體實(shí)施方式】
[0018]參照?qǐng)D1對(duì)本實(shí)用新型的內(nèi)部電路實(shí)施例做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019]一種雙模式工作的ESD防護(hù)電路及其泄流電路；
[0020]其中泄流電路4封裝在S0T-23-3中，封裝設(shè)有三個(gè)管腳，管腳編號(hào)分別為1_3。
[0021]封裝內(nèi)部電路:管腳I接于第一 TVS管Dl陰極，第一 TVS管Dl陽(yáng)極接于第二 TVS管D2陽(yáng)極，第二 TVS管D2陰極接于管腳3，第一 D1、第二 TVS管D2的耐壓值為600V，這樣一來(lái)管腳1、管腳3、第一 D1、第二 TVS管D2構(gòu)成了第一泄流保護(hù)組，其耐壓值較高，管腳2接于第三TVS管D3陰極，第三TVS管D3陽(yáng)極接于第四TVS管D4陽(yáng)極，第四TVS管D4陰極接于管腳3，第三D3、第四TVS管D4的耐壓值為400V，這樣一來(lái)管腳2、管腳3、第三D3、第四TVS管D4構(gòu)成了第二泄流保護(hù)組，其耐壓值較低。
[0022]封裝外部電路:管腳3接地，管腳I接于第三繼電器開(kāi)關(guān)km3和第四繼電器開(kāi)關(guān)km4，這兩個(gè)開(kāi)關(guān)均設(shè)置為常閉狀態(tài)，受感應(yīng)電路控制動(dòng)作。管腳2接于第一繼電器開(kāi)關(guān)kml和第二繼電器開(kāi)關(guān)km2，這兩個(gè)開(kāi)關(guān)設(shè)置為常開(kāi)狀態(tài)，也受感應(yīng)電路控制動(dòng)作；四個(gè)開(kāi)關(guān)的撥片均連接在接線端子上，這樣一來(lái)，若感應(yīng)電路中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，那么繼電器開(kāi)關(guān)維持原來(lái)狀態(tài)，也就是第一泄流保護(hù)組與接線端子導(dǎo)通，第二泄流保護(hù)組與接線端子斷開(kāi)，此時(shí)ESD防護(hù)電路耐壓值為600V。若感應(yīng)電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，那么第一 kml、第二繼電器開(kāi)關(guān)km2閉合，第三km3、第四繼電器開(kāi)關(guān)km4斷開(kāi)，也就是第二泄流保護(hù)組與接線端子導(dǎo)通，第一泄流保護(hù)組與接線端子斷開(kāi)，此時(shí)ESD防護(hù)電路的耐壓值為400V。
[0023]感應(yīng)電路:一端接直流電源，另一端接地。電源端接負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻R1，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻Rl另一端接于第一繼電器線圈的一端KM1，且設(shè)置在IC芯片內(nèi)部，就可以實(shí)時(shí)監(jiān)聽(tīng)I(yíng)C芯片內(nèi)部的溫度，第一繼電器線圈KMl的另一端接地，其位置設(shè)置在第三繼電器開(kāi)關(guān)km3和第一繼電器開(kāi)關(guān)kml旁，這樣負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻Rl和第一繼電器線圈KMl就構(gòu)成了溫度感應(yīng)電路5，當(dāng)負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻Rl溫度升高時(shí)，其阻值減小，第一繼電器線圈KMl內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，就可以通過(guò)電磁感應(yīng)改變第一 kml、第三繼電器開(kāi)關(guān)km3狀態(tài)；。電源端還接有負(fù)濕度系數(shù)濕敏電阻R2，且設(shè)置在IC芯片內(nèi)部，就可以實(shí)時(shí)監(jiān)聽(tīng)I(yíng)C芯片內(nèi)部的濕度。負(fù)濕度系數(shù)濕敏電阻R2另一端接于第二繼電器線圈KM2的一端，第二繼電器線圈KM2的另一端接地，其位置設(shè)置在第四繼電器開(kāi)關(guān)km4和第二繼電器開(kāi)關(guān)km2旁，這樣負(fù)濕度系數(shù)熱敏電阻R2和第二繼電器線圈KM2構(gòu)成了濕度感應(yīng)電路6，當(dāng)負(fù)濕度系數(shù)濕敏電阻R2濕度升高時(shí)，阻值減小，第二級(jí)繼電器線圈KM2內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，就可以通過(guò)電磁感應(yīng)改變第二 km2、第四繼電器開(kāi)關(guān)km4狀態(tài)；
[0024]采用以上方式，可以在IC芯片正常工作時(shí)采用600V的耐壓泄流電路4接入ESD保護(hù)電路，不會(huì)影響到IC芯片正常工作，在IC芯片溫度或濕度任一超出預(yù)設(shè)值時(shí)，采取400V的耐壓泄流電路4接入ESD保護(hù)電路，從而提高了 ESD保護(hù)電路的安全性能。
[0025]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種泄流電路，其特征在于:封裝在S0T-23-3內(nèi)，封裝上設(shè)置有第一、第二、第三管腳，包括: 第一泄流保護(hù)組，一端耦接于第一管腳，另一端耦接于第三管腳，用于高耐壓值情況下的泄流保護(hù)； 第二泄流保護(hù)組，一端耦接于第二管腳，另一端耦接于第三管腳， 用于低耐壓值情況下的泄流保護(hù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種泄流電路，其特征在于:所述第一泄流保護(hù)組包括: 第一 TVS管，其陰極耦接于第一管腳； 第二 TVS管，其陽(yáng)極耦接于第一 TVS管陽(yáng)極，其陰極耦接于第三管腳； 其中第一、第二 TVS管耐壓值相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種泄流電路，其特征在于:所述第二泄流保護(hù)組包括: 第三TVS管，其陰極耦接于第二管腳； 第四TVS管，其陽(yáng)極耦接于第三TVS管陽(yáng)極，其陰極耦接于第三管腳； 其中第三、第四TVS管耐壓值相同，且低于第一、第二 TVS管的耐壓值。
4.一種雙模式工作的ESD防護(hù)電路，其特征在于:包括: 接線端子，耦接于要保護(hù)的IC之上； 溫度感應(yīng)電路，耦接于直流電源，用于感應(yīng)被保護(hù)IC的內(nèi)部溫度； 濕度感應(yīng)電路，耦接于直流電源，用于感應(yīng)被保護(hù)IC的內(nèi)部濕度； 如權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的泄流電路，其第三管腳耦接地，第一管腳耦接于耦接線端子，用于電路的泄流； 開(kāi)關(guān)電路，耦接于第二管腳與耦接線端子之間，用于控制第二泄流開(kāi)關(guān)組的工作狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種雙模式工作的ESD防護(hù)電路，其特征在于:所述溫度感應(yīng)電路包括: 負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，其一端耦接于電源； 第一繼電器線圈，其一端耦接于負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，另一端耦接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種雙模式工作的ESD防護(hù)電路，其特征在于:所述溫度感應(yīng)電路包括: 負(fù)濕度系數(shù)濕敏電阻，其一端耦接于電源； 第二繼電器線圈，其一端耦接于負(fù)濕度系數(shù)濕敏電阻，另一端耦接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種雙模式工作的ESD防護(hù)電路，其特征在于:所述開(kāi)關(guān)電路包括: 第一繼電器開(kāi)關(guān)，響應(yīng)于第一繼電器線圈，一端耦接于第二管腳，另一端耦接于接線端子; 第二繼電器開(kāi)關(guān)，響應(yīng)于第二繼電器線圈，一端耦接于第二管腳，另一端耦接于接線端子; 第三繼電器開(kāi)關(guān)，響應(yīng)于第一繼電器線圈，一端耦接于第一管腳，另一端耦接于接線端子; 第四繼電器開(kāi)關(guān)，響應(yīng)于第二繼電器線圈，一端耦接于第一管腳，另一端耦接于接線端子。
【文檔編號(hào)】H02H9/04GK203983983SQ201420472910
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月21日
【發(fā)明者】鄭石磊, 鄭振軍, 吳建國(guó), 潘逸龍, 毛維琴 申請(qǐng)人:浙江東和電子科技有限公司