專利名稱：靜電保護(hù)電路及其電池保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別涉及一種靜電保護(hù)電路及其電池保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
圖1示出了一種電池保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，所述電池保護(hù)系統(tǒng)包括電池電芯Bat、電阻R1、電容Cl、電池保護(hù)電路110、電阻R2、充電功率開關(guān)130和放電功率開關(guān)120。電阻Rl和電容Cl串聯(lián)于電池電芯Bat的正極B+和負(fù)極B-之間，充電功率開關(guān)和放電功率開關(guān)串聯(lián)于電池電芯的負(fù)極B-和電池的負(fù)極P-之間，電池電芯Bat的正極B+直接與電池的正極P+之間。
所述放電功率開關(guān)包括NMOS(N-channel Metal Oxide Semiconductor)場(chǎng)效應(yīng)晶體管MNl和寄生于其體內(nèi)的二極管D1。所述充電功率開關(guān)包括NMOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管MN2和寄生于其體內(nèi)的二極管D2。NMOS晶體管MNl的漏極和NMOS晶體管MN2的漏極相連，NMOS晶體管麗I的源極與電池電芯的負(fù)極B-相連，NMOS晶體管麗2的源極與電池的負(fù)極P-相連。所述電池保護(hù)電路110包括三個(gè)連接端(或稱為檢測(cè)端)和兩個(gè)控制端，三個(gè)連接端分別為電池電芯正極B+連接端(或稱電源端)VDD，電池電芯負(fù)極B-連接端VSS和電池負(fù)極P-連接端VM，兩個(gè)控制端分別為充電控制端COUT和放電控制端D0UT。其中連接端VDD連接于電阻Rl和電容Cl之間，連接端VSS與電池電芯的負(fù)極B-相連，連接端VM通過電阻R2連接于電池的負(fù)極P-，充電控制端Qjut與充電功率開關(guān)130的控制端相連，即NMOS晶體管麗2的柵極，放電控制端Dqut與放電功率開關(guān)120的控制端相連，即NMOS晶體管麗I的柵極。所述電池保護(hù)電路110可以對(duì)電池電芯Bat進(jìn)行充電保護(hù)和放電保護(hù)。在進(jìn)行正常充電時(shí)，所述電池保護(hù)電路110控制NMOS晶體管MN2導(dǎo)通，NMOS晶體管MNl截止，充電電流從NMOS晶體管麗I的體二極管Dl流到NMOS晶體管麗2。在充電發(fā)生異常(比如充電過流和充電過壓)時(shí)，所述電池保護(hù)電路110控制NMOS晶體管MN2截止，從而切斷了充電過程。在進(jìn)行正常放電時(shí)，所述電池保護(hù)電路110控制NMOS晶體管MN2截止，NMOS晶體管麗I導(dǎo)通，放電電流從NMOS晶體管麗2的體二極管D2流到NMOS晶體管麗I。在放電發(fā)生異常(比如放電過流和放電過壓)時(shí)，所述電池保護(hù)電路110控制NMOS晶體管麗I截止，從而切斷了放電過程。靜電防護(hù)對(duì)集成電路來(lái)說(shuō)非常重要，在工業(yè)界已經(jīng)進(jìn)行了許多研究。無(wú)論是在電子設(shè)備的正常使用，運(yùn)榆和庫(kù)存，以及在生產(chǎn)裝配各種集成電路元件都有可能發(fā)生靜電放電。這些難以正確預(yù)見和防范的靜電放電會(huì)損壞集成電路，產(chǎn)生不良率，甚至導(dǎo)致巨額損失。在目前的集成電路設(shè)計(jì)和制造時(shí)都會(huì)特別注意靜電放電保護(hù)電路的設(shè)計(jì)。靜電放電保護(hù)電路通常是連接在兩個(gè)不同的管腳之間，與內(nèi)部電路并聯(lián)。隨著靜電放電保護(hù)電路兩端的靜電電荷不斷積累，這兩端的電壓將不斷增加，一旦達(dá)到靜電放電保護(hù)電路的激活放電閾值，靜電放電保護(hù)電路就開始瀉放靜電，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)內(nèi)部電路的功能。這里所述的激活放電閾值對(duì)于大多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)來(lái)說(shuō)為擊穿電壓(breakdown voltage)。
通常，圖1中的電池保護(hù)電路110是一塊芯片，其各個(gè)連接端之間也需要設(shè)置靜電保護(hù)電路(ESD)。特別的，在電源端VDD和電池負(fù)極連接端VM之間也設(shè)置有如圖2所示的靜電保護(hù)器件。如圖2所示，所述靜電保護(hù)器件包括N型埋層DN、位于N型埋層DN上方的 P阱PWELL、位于N型埋層上方并將P阱PELL夾在中間的兩個(gè)N阱NWELL、在P阱PWELL的上部注入形成的N型注入?yún)^(qū)N_implant和P型注入?yún)^(qū)P_implant、在N阱的上部注入形成的 N型注入?yún)^(qū)N_implant。N_implant為深度較淺但濃度更高的N型注入，P_implant為深度較淺但濃度更高的P型注入。
如圖2所示，P阱上部的N型注入?yún)^(qū)和P型注入?yún)^(qū)都與連接端VM相連，N阱上部的N型注入?yún)^(qū)與電源端VDD相連，圖2中的靜電保護(hù)器件是一個(gè)三極管，其中NWELL形成集電極，P型注入?yún)^(qū)P_implant和P講PWELL形成基極，N型注入?yún)^(qū)N_implant形成射極。在 VDD和VM之間出現(xiàn)靜電時(shí)，這個(gè)三極管被擊穿從而提供靜電釋放的大電流通路。
然而，如圖3所示，此靜電保護(hù)器件會(huì)形成一個(gè)寄生二極·管ESD-Diode，其由P阱 PWELL和N阱NWELL的PN結(jié)構(gòu)成。由于該二極管屬于靜電釋放放電通路，所以不能在電池保護(hù)電路內(nèi)增加限流電阻限制流過這個(gè)寄生二極管的電流，如果電池應(yīng)用中充電器極性接反，電池負(fù)極P-端會(huì)被充電器拉高到高于P+端，當(dāng)VM電壓高于VDD時(shí)，會(huì)有很大電流流過該寄生二極管，導(dǎo)致電池保護(hù)電路芯片燒毀，為防止出現(xiàn)電池保護(hù)電路芯片燒壞或工作異常。電池保護(hù)業(yè)界普遍通過外接限流電阻R2來(lái)限制P-電位高于P+電位時(shí)從VM端流入電池保護(hù)電路芯片的電流。
這樣，就在應(yīng)用電路中額外增加了一個(gè)分立器件電阻，增加了系統(tǒng)成本。因此有必要提供一種改進(jìn)的技術(shù)方案來(lái)克服上述問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種靜電保護(hù)電路及應(yīng)用該靜電保護(hù)電路的電池保護(hù)電路芯片，可以防止充電器反接時(shí)燒毀電池保護(hù)電路內(nèi)的靜電保護(hù)器件。
為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一方面，本發(fā)明提供一種集成電路的靜電保護(hù)電路，所述集成電路具有第一連接端和第二連接端，所述靜電保護(hù)電路包括連接于第一連接端和第二連接端的靜電保護(hù)器件，該靜電保護(hù)器件包括埋層、位于埋層上方的P阱、位于埋層上方并與P阱相鄰的N阱、在P阱的上部注入形成的第一注入?yún)^(qū)和在N阱的上部注入形成的第二注入?yún)^(qū)，其中第一注入?yún)^(qū)與第一連接端相連，第二注入?yún)^(qū)與第二連接端相連。
進(jìn)一步的，埋層為N型，第一注入?yún)^(qū)和第二注入?yún)^(qū)均為N型，所述N阱為兩個(gè)，兩個(gè) N阱將P阱夾在中間，每個(gè)N阱的上部都形成有第二注入?yún)^(qū)，N型注入?yún)^(qū)的N型摻雜濃度較 N阱的N型摻雜濃度高。
進(jìn)一步的，在第一連接端和第二連接端之間有靜電時(shí)，所述靜電保護(hù)器件提供第一連接端和第二連接端之間的靜電泄放路徑，該靜電保護(hù)器件形成第一寄生二極管和第二寄生二極管，其中第一寄生二極管的陰極與第二連接端相連，第一寄生二極管的陽(yáng)極與第二寄生二極管的陽(yáng)極相連，第二寄生二極管的陰極與第一連接端相連。
進(jìn)一步的，埋層為P型，第一注入?yún)^(qū)和第二注入?yún)^(qū)均為P型，所述P阱為兩個(gè)，兩個(gè) P阱將N阱夾在中間，每個(gè)P阱的上部都形成有第一注入?yún)^(qū)，P型注入?yún)^(qū)的P型摻雜濃度較P阱的P型摻雜濃度高。
進(jìn)一步的，在第一連接端和第二連接端之間有靜電時(shí)，所述靜電保護(hù)器件提供第一連接端和第二連接端之間的靜電泄放路徑，該靜電保護(hù)器件形成第一寄生二極管和第二寄生二極管，其中第一寄生二極管的陽(yáng)極與第一連接端相連，第一寄生二極管的陰極與第二寄生二極管的陰極相連，第二寄生二極管的陽(yáng)極與第二連接端相連。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供一種電池保護(hù)電路，其包括與電池負(fù)極連接的電池負(fù)極連接端VM、與電池電芯負(fù)極連接的電池電芯負(fù)極連接端VSS、電源端VDD、與放電功率開關(guān)的控制端連接的放電控制端和與充電功率開關(guān)的控制端連接的充電控制端，其還包括連接于電池負(fù)極連接端VM和電源端VDD之間的如權(quán)利要求1-5任一所述的靜電保護(hù)器件，其中所述電池負(fù)極連接端VM為第一連接端，所述電源端VDD為第二連接端。
進(jìn)一步的，所述電池保護(hù)電路還包括控制電路和串聯(lián)在電池負(fù)極連接端VM和電池電芯負(fù)極連接端VSS之間的放電通路，該放電通路上包括開關(guān)器件、二極管和電阻R0，在進(jìn)入放電過流保護(hù)狀態(tài)后，所述控制電路控制所述開關(guān)器件導(dǎo)通以使電池負(fù)極連接端和電池電芯負(fù)極連接端之間的放電通路導(dǎo)通，所述控制電路根據(jù)電池負(fù)極連接端的電壓確定是否退出放電過流保護(hù)狀態(tài)，在確定退出放電過流保護(hù) 狀態(tài)后，所述控制電路控制所述開關(guān)器件截止以使得電池負(fù)極連接端和電池電芯負(fù)極連接端之間的放電通路截止。
進(jìn)一步的，所述二極管的陰極連接所述開關(guān)器件的一個(gè)連接端，所述二極管的陽(yáng)極與所述電池負(fù)極連接端相連，所述開關(guān)器件的另一個(gè)連接端與所述電池電芯負(fù)極連接端相連，所述放電通路提供毫安級(jí)別及以下的電流。
進(jìn)一步的，在放電過流保護(hù)狀態(tài)下，在所述電池負(fù)極連接端的電壓低于預(yù)定電壓閾值時(shí)，所述控制電路確定退出放電過流保護(hù)狀態(tài)，所述控制電路根據(jù)電池負(fù)極連接端和電池電芯負(fù)極連接端之間的壓差確定是否進(jìn)入放電過流保護(hù)狀態(tài)。
更進(jìn)一步的，所述開關(guān)器件為NMOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管，所述控制電路輸出控制信號(hào)至所述NMOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中的靜電保護(hù)器件形成有兩個(gè)正偏方向相反的串聯(lián)二極管，這兩個(gè)二極管分別保證正常工作電壓，以及反接充電器時(shí)電池保護(hù)電路芯片的耐壓和防漏電的能力，這樣可以省去電池保護(hù)電路芯片應(yīng)用電路中外接給連接端VM的電阻。

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。其中
圖1為電池保護(hù)電路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖2為現(xiàn)有的靜電保護(hù)器件的結(jié)構(gòu)示意圖3為圖2中的靜電保護(hù)器件的寄生二極管的結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中的靜電保護(hù)器件的結(jié)構(gòu)示意圖5為圖4中的靜電保護(hù)器件的寄生二極管的結(jié)構(gòu)示意圖6為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中的靜電保護(hù)器件的結(jié)構(gòu)示意圖7為圖6中的靜電保護(hù)器件的寄生二極管的結(jié)構(gòu)示意圖8是圖1中的電池保護(hù)電路中的放電過流自恢復(fù)電路的結(jié)構(gòu)示例圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
此處所稱的“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”是指可包含于本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說(shuō)明書中不同地方出現(xiàn)的“在一個(gè)實(shí)施例中”并非均指同一個(gè)實(shí)施例，也不是單獨(dú)的或選擇性的與其他實(shí)施例互相排斥的實(shí)施例。除非特別說(shuō)明，本文中的連接、相連、相接的表示電性連接的詞均表示直接或間接電性相連。
圖4為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中的靜電保護(hù)器件的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，該靜電保護(hù)器件包括N型埋層DN、位于N型埋層DN上方的P阱PWELL、位于N型埋層上方并夾持 P阱PWELL的兩個(gè)N阱NWELL、在P阱PWELL的上部注入形成的N型注入?yún)^(qū)N_implant (或稱第一注入?yún)^(qū))和在N阱NWELL的上部注入形成的N型注入?yún)^(qū)N_implant (或稱第二注入?yún)^(qū))，其中N阱中的N型注入?yún)^(qū)與圖1中的電池保護(hù)電路芯片的電源端VDD相連，P阱中的 N型注入?yún)^(qū)與圖1中的電池保護(hù)電路芯片的連接端VM相連。Njmplant為深度較淺但濃度更高的N型注入。
可以看到，相對(duì)于圖2的靜電保護(hù)器件的方案，圖4去掉了 P阱PWELL中的P型注入?yún)^(qū)P_implant，這樣的做法在保留靜電保護(hù)器件需要的NPN三極管結(jié)構(gòu)的同時(shí)，使電源端VDD到連接端VM之間形成了兩個(gè)二極管背靠背串聯(lián)的結(jié)構(gòu)。結(jié)合圖4和5所示，P阱 PffELL到N阱NWELL形成了圖5中的第一寄生二極管ESD_diodel，PffELL中的N型注入?yún)^(qū) N_implant到P阱PWELL形成了圖5中的第二個(gè)寄生二極管ESD_diode2。
結(jié)合參考圖1和5所示，在電源端VDD到連接端VM的靜電釋放通路上，設(shè)計(jì)如圖4 所示的ESD器件結(jié)構(gòu)，這樣既 可以保證在電源端VDD到連接端VM之間形成靜電釋放通路， 又能使其形成兩個(gè)正偏方向相反的串聯(lián)二極管，其中第一寄生二極管ESD_diodel的陰極與電源端VDD相連，第一寄生二極管ESD_diodel的陽(yáng)極與第二寄生二極管ESD_diode2的陽(yáng)極相連，第二寄生二極管ESD_diode2的陰極與連接端VM相連，兩個(gè)二極管分別保證正常工作電壓，以及反接充電器時(shí)芯片的耐壓和防漏點(diǎn)的能力，這樣可以省去如圖1中的電池保護(hù)電路芯片的應(yīng)用電路中外接給連接端VM的電阻R2。
圖6為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中的靜電保護(hù)器件的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，該靜電保護(hù)器件包括P型埋層DP、位于P型埋層DP上方的N阱NWELL、位于P型埋層上方并夾持 N阱NWELL的兩個(gè)P阱PWELL、在P阱PWELL的上部注入形成的P型注入?yún)^(qū)P_implant (或稱第一注入?yún)^(qū))和在N阱NWELL的上部注入形成的P型注入?yún)^(qū)P_implant (或稱第二注入?yún)^(qū))，其中P阱中的P型注入?yún)^(qū)與圖1中的電池保護(hù)電路芯片的連接端VM相連，N阱中的P 型注入?yún)^(qū)與圖1中的電池保護(hù)電路芯片的電源端VDD相連。Pjmplant為深度較淺但濃度更高的P型注入。
結(jié)合圖6和7所示，N阱NWELL到P阱PWELL形成了圖7中的第一寄生二極管ESD_ diodel, NWELL中的P型注入?yún)^(qū)P_implant到N阱NWELL形成了圖7中的第二個(gè)寄生二極管 ESD_diode2。
結(jié)合參考圖1和7所示，在電源端VDD到連接端VM的靜電釋放通路上，設(shè)計(jì)如圖6 所示的ESD器件結(jié)構(gòu)，這樣既可以保證在電源端VDD到連接端VM之間形成靜電釋放通路， 又能使其形成兩個(gè)正偏方向相反的串聯(lián)二極管，其中第一寄生二極管ESD_diodel的陽(yáng)極與連接端VM相連，第一寄生二極管ESD_diodel的陰極與第二寄生二極管ESD_diode2的陰極相連，第二寄生二極管ESD_diode2的陽(yáng)極與電源端VDD相連，兩個(gè)二極管分別保證正常工作電壓，以及反接充電器時(shí)芯片的耐壓和防漏點(diǎn)的能力，這樣可以省去如圖1中的電池保護(hù)電路芯片的應(yīng)用電路中外接給連接端VM的電阻R2。
所屬領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員能夠理解的是，圖4和圖6中的靜電保護(hù)器件還可以用于其他集成電路或芯片中進(jìn)行靜電保護(hù)，其可以連接在芯片的任意兩個(gè)管腳或連接端之間。
除了靜電保護(hù)器件的改變，本發(fā)明中的電池保護(hù)電路還有另外的改進(jìn)，下文將詳細(xì)描述。
請(qǐng)參考圖1所示，其中的各個(gè)部分的連接關(guān)系等在背景中已經(jīng)都描述過了，這里不再重復(fù)描述。在放電時(shí)，電池保護(hù)電路Iio通過連接端VM(即電池的負(fù)極P-)和VSS(即電池電芯的負(fù)極B-)之間的壓差來(lái)判斷是否放電過流。此時(shí)VM端的電壓高于VSS端的電壓，并且兩者之間的壓差與放電電流成一定比例關(guān)系。如果差壓超過預(yù)定電壓閾值，則認(rèn)為放電電流超過預(yù)定電流閾值，則啟動(dòng)放電過流保護(hù)功能，將放電控制端Dotjt下拉至電池電芯的負(fù)極B-電位，禁止所述放電功率開關(guān)120進(jìn)行放電。在放電過流的原因消除時(shí)，希望所述電池保護(hù)電路Iio能夠自動(dòng)的檢測(cè)到,并自動(dòng)從放電過流狀態(tài)中恢復(fù)出來(lái)。
在本發(fā)明中，如圖8所示，所述電池保護(hù)電路110中包括控制電路和設(shè)置于連接端 VM和連接端VSS之間的放電通路，所述放電通路包括依次連接于連接端VM和連接端VSS之間的電阻R0、二極管DO和開關(guān)器件ΜΝ0。所述控制電路根據(jù)連接端VM(即電池的負(fù)極P-) 和VSS(即電池電芯的負(fù)極B-)之間的壓差來(lái)判斷是否放電過流，在檢測(cè)到放電過流時(shí)，禁止放電功率開關(guān)120放電，這樣就進(jìn)入了放電過流保護(hù)狀態(tài)，與此同時(shí)，其還控制所述開關(guān)器件MNO導(dǎo)通，這樣使得連接端VM和連接端VSS之間的放電通路導(dǎo)通。
在放電過流保護(hù)時(shí)，電池的正負(fù)極P+/P-之間的負(fù)載會(huì)把負(fù)極P-電壓拉高到接近正極P+的電位，這樣VM端的電壓會(huì)高于VSS端的電壓。而在本發(fā)明中，設(shè)置了一條在放電過流狀態(tài)下導(dǎo)通的位于連接端VM和VSS之間的通路，這樣在放電保護(hù)狀態(tài)下，連接端VSS 向連接端VM提供一個(gè)下拉電流，一旦放電過流的原因消除，比如短路消除，連接端VM的電壓就會(huì)被拉低。因此，在本發(fā)明中所述控制電路根據(jù)連接端VM的電壓來(lái)確定是否退出放電過流保護(hù)狀態(tài)。在放電過流狀態(tài)下如果連接端VM的電壓低于預(yù)定電壓閾值時(shí)，所述控制電路則決定退出放電過流保護(hù)狀態(tài)，控制所述放電功率開關(guān)120恢復(fù)正常放電，否則繼續(xù)保持放電過流保護(hù)狀態(tài)。在所述控制電路210確定退出放電過流保護(hù)狀態(tài)后，控制所述開關(guān)器件MNO截止，這樣使得連接端VM和連接端VSS之間的放電通路截止，并防止漏電。
為了降低功耗，在放電過流保護(hù)狀態(tài)下，從連接端VM流向連接端VSS的下拉電流很小，為毫安及以下級(jí)別的電流，在本發(fā)明中可以通過設(shè)置電阻RO的大小來(lái)調(diào)節(jié)所述下拉電流的大小。
所述二極管DO的陰極連接所述開關(guān)器件MNO的一個(gè)連接端，所述陽(yáng)極與連接端VM 相連，所述開關(guān)器件MNO的另一個(gè)連接端與連接端VSS相連。
在一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，所述開關(guān)器件MNO為NMOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其柵極 接所述控制電路，所述控制電路輸出控制信號(hào)SI來(lái)控制所述開關(guān)器件MNO的導(dǎo)通和截止。 進(jìn)入放電過流保護(hù)狀態(tài)時(shí)，控制開關(guān)器件MNO導(dǎo)通，在退出放電過流狀態(tài)時(shí)，控制開關(guān)器件 MNO截止。二極管DO用來(lái)允許連接端VM向連接端VSS單向通過電流，阻止VSS向VM漏電， 并且利用二極管DO的反向耐壓能力在VM電壓低于VSS時(shí)承受VM到VSS的絕大部分壓降。 電阻RO也可以放置于MNO和二極管DO之間，還可以放置于MNO和VSS之間。
在本發(fā)明中，“連接”、“相連”、“連”、“接”等表示電性連接的詞語(yǔ)，如無(wú)特別說(shuō)明， 則表示直接或間接的電性連接。
需要指出的是，熟悉該領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
所做的任何改動(dòng) 均不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求書的范圍。相應(yīng)地，本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍也并不僅僅局限 于前述具體實(shí)施方式
。
權(quán)利要求
1.一種集成電路的靜電保護(hù)電路，所述集成電路具有第一連接端和第二連接端，其特征在于，所述靜電保護(hù)電路包括連接于第一連接端和第二連接端的靜電保護(hù)器件，該靜電保護(hù)器件包括埋層、位于埋層上方的P阱、位于埋層上方并與P阱相鄰的N阱、在P阱的上部注入形成的第一注入?yún)^(qū)和在N阱的上部注入形成的第二注入?yún)^(qū)，其中第一注入?yún)^(qū)與第一連接端相連，第二注入?yún)^(qū)與第二連接端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電保護(hù)電路，其特征在于，埋層為N型，第一注入?yún)^(qū)和第二注入?yún)^(qū)均為N型，所述N阱為兩個(gè)，兩個(gè)N阱將P阱夾在中間，每個(gè)N阱的上部都形成有第二注入?yún)^(qū)，N型注入?yún)^(qū)的N型摻雜濃度較N阱的N型摻雜濃度高。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜電保護(hù)電路，其特征在于，在第一連接端和第二連接端之間有靜電時(shí)，所述靜電保護(hù)器件提供第一連接端和第二連接端之間的靜電泄放路徑，該靜電保護(hù)器件形成第一寄生二極管和第二寄生二極管，其中第一寄生二極管的陰極與第二連接端相連，第一寄生二極管的陽(yáng)極與第二寄生二極管的陽(yáng)極相連，第二寄生二極管的陰極與第一連接端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電保護(hù)電路，其特征在于，埋層為P型，第一注入?yún)^(qū)和第二注入?yún)^(qū)均為P型，所述P阱為兩個(gè)，兩個(gè)P阱將N阱夾在中間，每個(gè)P阱的上部都形成有第一注入?yún)^(qū)，P型注入?yún)^(qū)的P型摻雜濃度較P阱的P型摻雜濃度高。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的靜電保護(hù)電路，其特征在于，在第一連接端和第二連接端之間有靜電時(shí)，所述靜電保護(hù)器件提供第一連接端和第二連接端之間的靜電泄放路徑，該靜電保護(hù)器件形成第一寄生二極管和第二寄生二極管，其中第一寄生二極管的陽(yáng)極與第一連接端相連，第一寄生二極管的陰極與第二寄生二極管的陰極相連，第二寄生二極管的陽(yáng)極與第二連接端相連。
6.一種電池保護(hù)電路,其包括與電池負(fù)極連接的電池負(fù)極連接端VM、與電池電芯負(fù)極連接的電池電芯負(fù)極連接端VSS、電源端VDD、與放電功率開關(guān)的控制端連接的放電控制端和與充電功率開關(guān)的控制端連接的充電控制端，其特征在于，其還包括連接于電池負(fù)極連接端VM和電源端VDD之間的如權(quán)利要求1-5 任一所述的靜電保護(hù)器件，其中所述電池負(fù)極連接端VM為第一連接端，所述電源端VDD為第二連接端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池保護(hù)電路，其特征在于，其還包括控制電路和串聯(lián)在電池負(fù)極連接端VM和電池電芯負(fù)極連接端VSS之間的放電通路，該放電通路上包括開關(guān)器件、二極管和電阻R0，在進(jìn)入放電過流保護(hù)狀態(tài)后，所述控制電路控制所述開關(guān)器件導(dǎo)通以使電池負(fù)極連接端和電池電芯負(fù)極連接端之間的放電通路導(dǎo)通，所述控制電路根據(jù)電池負(fù)極連接端的電壓確定是否退出放電過流保護(hù)狀態(tài)，在確定退出放電過流保護(hù)狀態(tài)后，所述控制電路控制所述開關(guān)器件截止以使得電池負(fù)極連接端和電池電芯負(fù)極連接端之間的放電通路截止。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池保護(hù)電路，其特征在于，所述二極管的陰極連接所述開關(guān)器件的一個(gè)連接端，所述二極管的陽(yáng)極與所述電池負(fù)極連接端相連，所述開關(guān)器件的另一個(gè)連接端與所述電池電芯負(fù)極連接端相連，所述放電通路提供毫安級(jí)別及以下的電流。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池保護(hù)電路，其特征在于，在放電過流保護(hù)狀態(tài)下，在所述電池負(fù)極連接端的電壓低于預(yù)定電壓閾值時(shí)，所述控制電路確定退出放電過流保護(hù)狀態(tài)， 所述控制電路根據(jù)電池負(fù)極連接端和電池電芯負(fù)極連接端之間的壓差確定是否進(jìn)入放電過流保護(hù)狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池保護(hù)電路，其特征在于，所述開關(guān)器件為NMOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管，所述控制電路輸出控制信號(hào)至所述NMOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極。
全文摘要
本發(fā)明提供一種靜電保護(hù)電路及電池保護(hù)電路，其中集成電路的靜電保護(hù)電路中，所述集成電路具有第一連接端和第二連接端，所述靜電保護(hù)電路包括連接于第一連接端和第二連接端的靜電保護(hù)器件，該靜電保護(hù)器件包括埋層、位于埋層上方的P阱、位于埋層上方并與P阱相鄰的N阱、在P阱的上部注入形成的第一注入?yún)^(qū)和在N阱的上部注入形成的第二注入?yún)^(qū)，其中第一注入?yún)^(qū)與第一連接端相連，第二注入?yún)^(qū)與第二連接端相連。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，可以防止充電器反接時(shí)燒毀電池保護(hù)電路內(nèi)的靜電保護(hù)器件。
文檔編號(hào)H01L27/02GK103023005SQ20121050202
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者尹航, 王釗, 田文博, 李展 申請(qǐng)人:無(wú)錫中星微電子有限公司