本發明涉及一種靜電釋放(Electro Static Discharge，ESD)保護的觸發電路，特別是一種高壓ESD保護觸發電路。

背景技術：

在集成電路生產、封裝、測試、存放、搬運過程中，靜電放電作為一種不可避免的自然現象而普遍存在。隨著集成電路工藝特征尺寸的減小和各種先進工藝的發展，集成電路被ESD現象損毀的情況越來越普遍，有關研究調查表明，集成電路失效產品的30％都是由于遭受靜電放電現象所引起的。因此，使用高性能的ESD防護器件對集成電路電路加以保護顯得十分重要。

圖1示出了現有技術ESD的保護電路圖。現有ESD保護電路包括NMOS管和電阻，NMOS管的漏極連接輸入輸出(IO)襯墊(PAD)，NMOS管的源極接地，電阻連接在NMOS管的柵極和源極之間。在ESD正脈沖產生時，ESD正脈沖會使高壓通過NMOS管的漏柵電容耦合到柵極使NMOS管打開，從而實現靜電釋放。圖1中作為輸出電路的N型驅動管(N_driver)即NMOS管N102也會直接接觸到ESD正脈沖，NMOS管的漏極連接輸入輸出襯墊、源極接地，NMOS管的柵極連接驅動信號Pre-drive，驅動信號Pre-drive由內部電路(未示出)提供。NMOS管本來是作為輸出電路的驅動管的，由于NMOS管的漏極之間和輸入輸出襯墊連接，故NMOS管身要具有ESD自保護能力。現有技術中，為了使N_driver管即NMOS管具有ESD自保護能力，一般N_driver管需要按照ESD的規則(rule)來設計，即通過按照ESD的規則(rule)來設計使得N_driver有ESD自保護的能力。因為普通常規(normal)的NMOS的ESD自保護能力是相當弱的。而在ESD的rule中，一般都需要NMOS在漏區(drain)端增加硅化物阻擋層(silicide block，SB)。

常規的高壓IO的輸出一般要按照ESD的rule(規則)來設計，才會有較強的ESD自保護能力。而有些應用比如大驅動、開關管等要求使用的MOS非常大，通常要到幾千甚至幾萬微米，這個時候如果按照ESD的rule來設計會需要非常大的輸入輸出(IO)面積。如果按照常規的規則normal rule來設計，又常常不能均勻開啟，ESD自保護能力差，這個時候就需要ESD觸發電路來提高ESD自保護的能力。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種高壓ESD保護的觸發電路，能提高輸出驅動管的自保護能力。

為解決以上技術問題，本發明提供一種高壓ESD保護觸發電路，所述觸發電路包括：

一具有電壓鉗位的器件，其陰極接輸入輸出襯墊；

一電容，其第一端接輸入輸出襯墊；

一第一電阻和第二電阻；

一第一NMOS管，其源極接地，其柵極與所述電容的第二端相連接，其漏極與所述第二電阻的第一端相連接；

所述具有電壓鉗位的器件的陽極與所述第二電阻的第二端相連接，所述第一電阻的一端與所述電容的第二端以及所述第一NMOS管的柵極相連接，所述第一電阻的另一端接地。

優選地，所述電路還包括一驅動NMOS管，所述驅動NMOS管的柵極與所述具有電壓鉗位的器件的陽極相連接，所述驅動NMOS管的漏極接所述輸入輸出襯墊，所述驅動NMOS管的源極接地。

優選地，所述驅動NMOS管的柵極與第一NMOS管之間串聯所述第二電阻。

優選地，所述驅動NMOS管的柵極連接內部電路。

優選地，所述具有電壓鉗位的器件的擊穿電壓高于輸入輸出襯墊的工作電壓。

優選地，所述具有電壓鉗位的器件的擊穿電壓低于所述驅動NMOS管的擊穿電壓。

優選地，所述第一電阻為1000歐姆以上，所述第二電阻為1000歐姆以上。

優選地，所述具有電壓鉗位的器件為鉗位二極管。

優選地，所述具有電壓鉗位的器件為雙極結型晶體管。

優選地，所述具有電壓鉗位的器件為P-LDMOS管。

優選地，所述具有電壓鉗位的器件為N-LDMOS管。

本發明采用的高壓ESD保護觸發電路，讓大尺寸的驅動NMOS管(N_Driver，N型驅動管)的gate端在ESD時置高電位，均勻開啟驅動NMOS管(N_Driver管)的所有溝道幫助泄放ESD電流，提高ESD保護的能力。

附圖說明

圖1為現有技術的ESD保護電路圖。

圖2為本發明一較佳實施例的高壓ESD保護觸發電路圖。

具體實施方式

為了使本發明所要解決的技術問題、技術方案及積極效果更加清楚明白，以下結合附圖對本發明進行進一步詳細說明。

如圖2示出了本發明一個較佳實施例的電路圖的連接方式，由一個電容C1，一個鉗位二極管(clamp diode)，一個普通常規(normal)NMOS管和兩個限流電阻R1和R2組成一ESD觸發電路，所述鉗位二極管(clamp diode)的陰極接輸入輸出襯墊(IO)，陽極接電阻R2，所述電容C1的一端連接IO(輸入輸出襯墊)，一端連接R1和N1的柵極(gate)端；電阻R1的另一端接地(GND)；NMOS管N1的源極(source)和基極(bulk)端接地，漏端(drain)連接電阻R2的一端；電阻R2的另外一端接所述鉗位二極管的陽極。

本實施例的電路還包括一驅動NMOS管，所述驅動NMOS管的柵極與所述具有電壓鉗位的器件的陽極相連接，所述驅動NMOS管的漏極接所述輸入輸出襯墊，所述驅動NMOS管的源極接地。這樣的連接方式，讓大尺寸的驅動NMOS管(N_Driver，N型驅動管)的gate端在ESD時置高電位，均勻開啟驅動NMOS管(N_Driver管)的所有溝道幫助泄放ESD電流，提高ESD保護的能力。

作為驅動管的NMOS(N_Driver)的柵極(gate)可以直接連接至內部電路，其電位由內部電路控制。

本發明中，所述鉗位二極管(clamp diode)的選擇需要和輸入輸出襯墊(IO)的工作電壓以及驅動NMOS管(N_Driver管)的擊穿電壓相配合，鉗位二極管(clamp diode)的擊穿電壓要高于輸入輸出襯墊的工作電壓以確保觸發電路在正常工作時是不啟動的；同時又要比驅動NMOS管(N_Driver管)的擊穿電壓低，來保證ESD事件來臨時觸發電路能在驅動NMOS管(N_Driver管)發生擊穿前工作。

限流電阻R1和R2在1000歐姆以上，通過提高負載的總電阻而減少電流，這樣可以避免過大的電流燒毀用電器，也能起到分壓的作用。

本發明的電路在正常工作時，N1管由于gate端通過R1接地，處于關斷狀態，鉗位二極管(clamp diode)由于擊穿電壓高于工作電壓也處于截止狀態；驅動NMOS管(N_Driver管)的柵極(gate)電位由內部控制電路控制。當ESD事件在輸入輸出襯墊(IO)端發生時，N1管由于R1和C1組成的RC觸發會處于開啟狀態；同時由于輸入輸出襯墊(IO)端的電位抬升到一定電位，會使得鉗位二極管(clamp diode)發生擊穿，電流會流過鉗位二極管(clamp diode)，電阻R2和N1管，使得驅動NMOS管(N_Driver管)的柵極(gate)端處于高電位，從而使大面積的驅動NMOS管(N_Driver管)的溝道能夠均勻開啟，幫助ESD電流從輸入輸出(IO)端到地(GND)的泄放，從而提高驅動NMOS管(N_Driver管)的自保護能力。

本實施例中的鉗位二極管(clamp diode)，可以用其他一切具有電壓鉗位的器件代替，比如雙極結型晶體管，或LDMOS管，從而可以實現不同的功能效果。如：使用鉗位二極管的功能效果是：對ESD信號響應快速，設計簡單方便，可利用工藝上的不同P-

N結做為鉗位二極管，實現鉗位效果；

使用雙極結型晶體管的功能效果是：鉗位設計靈活，因為一個雙極結型晶體管的BV_EB，BV_CB和BV_CEO是不一樣的，可利用不同的擊穿電壓實現不同的鉗位效果；

使用LDMOS管的功能效果是：LDMOS的鉗位設計方便調節。LDMOS結構成熟，BV可在很大范圍內自由調節，利用LDMOS實現鉗位效果，可以在一定范圍內設計出滿足不同應用電壓的鉗位，不受工藝限制。

以上通過具體實施例對于本發明進行了詳細說明，但這些并非構成對本發明的限制，在不脫離本發明原理的情況下，本領域的技術人員可作出許多變形和改進，這些也應視為本發明的保護范圍。