專利名稱：瞬態(tài)偵測電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明有關于一種瞬態(tài)偵測電路(transient detection circuit),特別是有關于 一種用以偵測靜電放電(electrostatic discharge; ESD)的瞬態(tài)偵測電路。
背景技術：
對于集成電路而言，靜電放電(Electrostatic discharge; ESD)事件為可靠 度上相當重要的課題之一。為了符合元件層級(component-levd)的ESD規(guī)范， 可將ESD保護電路加在CMOS IC的輸入/輸出單元(1/0 cell)以及電源線(VDD 及VSS)之中。除此之外，針對CMOSIC產品，在元件層級ESD應力中，系 統(tǒng)層級(system level)的ESD可靠度逐漸受到重視。根據(jù)電磁兼容 (electromagnetic compatibility; EMC)規(guī)范，對于系統(tǒng)層級的ESD可靠度測試 需更將嚴格。發(fā)明內容本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種瞬態(tài)偵測電路，用以偵測靜電放 電事件。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種瞬態(tài)偵測電路，耦接于一第一電源線 以及一第二電源線之間。該瞬態(tài)偵測電路包括， 一第一控制單元、 一設定單元 以及一穩(wěn)壓單元。第一控制單元產生一第一控制信號。當一靜電放電事件發(fā)生 時，該第一控制信號為一第一位準。當該靜電放電事件未發(fā)生時，該第一控制 信號為一第二位準。設定單元用以設定一第一節(jié)點。當該第一控制信號為該第 一位準，該第一節(jié)點被設定成該第二位準。穩(wěn)壓單元用以維持該第一節(jié)點的位 準。當該第一控制信號為該第二位準時，該第一節(jié)點被維持在該第二位準。利用本發(fā)明的瞬態(tài)偵測電路，使用者可根據(jù)節(jié)點的位準，得知是否發(fā)生靜 電放電事件，從而更加嚴格地測試靜電放電的可靠度。為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出

圖1為本發(fā)明的瞬態(tài)偵測電路的一可能實施例;圖2~6為本發(fā)明的瞬態(tài)偵測電路的其它可能實施例。主要組件符號說明100、400:瞬態(tài)偵測電路；101、102:電源線；110、150、410、 450:控制單元;120、320、420、 620:設定單元;130、330、430、 630穩(wěn)壓單元;111、412:電阻器；112、411:電容器；113、160、413、 460:節(jié)點；121、331、341、 431、441、 622.'131、141、322、 421、631、 641:140、340、440、 640:重置單元;151、321、451、 621:反相器；170、470:緩沖模塊；171、172、251、 252、471、 472、250、550:控制電路。P型晶體管； N型晶體管;551、 552:緩沖器；具體實施方式
圖1為本發(fā)明的瞬態(tài)偵測電路的一可能實施例。如圖所示，瞬態(tài)偵測電路100耦接于電源線101以及102之間，用以偵測ESD事件。瞬態(tài)偵測電路100 包括控制單元110、設定單元120、穩(wěn)壓單元130。控制單元110產生控制信 號Scn。當ESD事件發(fā)生時，控制信號Sd為一第一位準(level)。當ESD事件 未發(fā)生時，控制信號SC1為一第二位準。第一位準相對于第二位準。舉例而言， 當?shù)谝晃粶蕿楦呶粶蕰r，則第二位準為低位準。當?shù)谝晃粶蕿榈臀粶蕰r，則第二位準為高位準。在本實施例中，控制單元110包括電阻器111以及電容器U2。電容器112與電阻器111均耦接節(jié)點113，并與電阻器111串聯(lián)于電源線101及102之間。 電阻器111的阻抗及電容器112的容值可定義一延遲系數(shù)。該延遲系數(shù)大于 ESD脈沖時間并且小于電源線101上電源信號的初始上升時間。因此，控制 信號SC1的變化會比ESD脈沖緩慢。舉例而言，當ESD事件發(fā)生在電源線101，而電源線102為相對接地端 時，由于延遲時間大于ESD脈沖的持續(xù)時間，因此節(jié)點113為低位準。當ESD 事件未發(fā)生，并且電源線101的位準為高位準而電源線102的位準為低位準時， 節(jié)點113為高位準。設定單元120用以設定節(jié)點160。當控制信號SC1為第一位準時，節(jié)點160 為第二位準。在本實施例中，設定單元120為一P型晶體管121。 P型晶體管 121的柵極耦接節(jié)點113，其源極耦接電源線101，其漏極耦接節(jié)點160。當 ESD事件發(fā)生在電源線101，而電源線102為相對接地端時，控制信號Scn為 低位準。因此，導通P型晶體管121，使得節(jié)點160為高位準。穩(wěn)壓單元130用以維持節(jié)點160的位準。當控制信號SC1為第二位準時， 穩(wěn)壓單元130維持節(jié)點160的位準。因此，節(jié)點160被維持在第二位準。在本 實施例中，穩(wěn)壓單元130為一N型晶體管131。 N型晶體管131根據(jù)控制信號 SC2,設定節(jié)點160的位準。N型晶體管131的柵極接收控制信號SC2，其漏極 耦接節(jié)點160，其源極耦接電源線102。當控制信號Sc2為高位準時，節(jié)點160 的位準將為低位準。為了產生控制信號SC2，瞬態(tài)偵測電路100還包括控制單元150。控制單 元150根據(jù)節(jié)點160的位準，產生控制信號Sc2予穩(wěn)壓單元130。在本實施例 中，控制單元150為一反相器151。反相器151反相節(jié)點160的位準，并將反 相后的結果作為控制信號SC2。當ESD事件發(fā)生在電源線101，而電源線102 為相對接地端時，節(jié)點160為高位準。因此，控制信號Sc2為低位準。當ESD 事件未發(fā)生，并且電源線101的位準為高位準而電源線102的位準為低位準時， 若控制信號Sc2為高位準，則可導通N型晶體管131，以確保節(jié)點160為低位 準。瞬態(tài)偵測電路160還包括一重置單元140,用以將節(jié)點160設定成第一位準。在本實施例中，重置單元140為一N型晶體管141。 N型晶體管141的柵 板接收一重置信號Sr，其漏極耦接節(jié)點160，其源極耦接電源線102。當ESD 事件發(fā)生在電源線IOI，而電源線102為相對接地端時，節(jié)點160為高位準。 假設，ESD事件未發(fā)生，并且電源線101的位準為高位準而電源線102的位 準為低位準。若重置信號SR為低位準時，由于節(jié)點160沒有放電路徑，故節(jié) 點160維持在高位準。若重置信號SK為高位準時，則節(jié)點160由高位準變化 至低位準。使用者可根據(jù)節(jié)點160的位準，得知是否發(fā)生ESD事件。在本實施例中， 瞬態(tài)偵測電路100還包括緩沖模塊170。緩沖模塊170處理節(jié)點160的位準， 使其具有較大的驅動能力。經緩沖模塊170處理后的結果，即為輸出信號VouT。 緩沖模塊170具有緩沖器171及172。當緩沖器的數(shù)量愈多時，輸出信號Vour 的驅動能力也就愈大。在其它實施例中，也可省略緩沖模塊170。圖2為本發(fā)明的瞬態(tài)偵測電路的另一可能實施例。圖2相似于圖1，不同 之處在于，圖2的控制電路250包括緩沖器251及252。緩沖器251串聯(lián)緩沖 器252，并且緩沖器251的輸出信號作為控制信號SC2。當ESD事件發(fā)生在電源線101，而電源線102為相對接地端時，節(jié)點160 為高位準。因此，控制信號Sc2為低位準。當ESD事件未發(fā)生，并且電源線 101的位準為高位準而電源線102的位準為低位準時，由于控制信號Sd為高 位準，故不導通P型晶體管121。此時，若重置信號SR為低位準時，由于N 型晶體管131及141均未導通，故節(jié)點160保持在高位準。若重置信號Sa為 高位準時，貝lj節(jié)點160為低位準。因此，控制信號Sc2為高位準，故可導通N 型晶體管131，用以確保節(jié)點160為低位準。圖3為本發(fā)明的瞬態(tài)偵測電路的另一可能實施例。圖3所示的設定單元 320、穩(wěn)壓單元330以及重置單元340不同于圖2。在本實施例中，設定單元 320包括反相器321以及N型晶體管322。反相器321的輸入端耦接節(jié)點113。 N型晶體管322的柵極耦接反相器321的輸出端，其源極耦接電源線102，其 漏極耦接節(jié)點160。另外，在本實施例中，穩(wěn)壓單元330為P型晶體管331，重置單元340也 為一 P型晶體管341。 P型晶體管331根據(jù)控制信號SC2，設定節(jié)點160的位 準。P型晶體管331的柵極接收控制信號SC2，其源極耦接電源線101，其漏極耦接節(jié)點160。P型晶體管341的柵極接收重置信號SR，其漏極耦接節(jié)點160， 其源極耦接電源線IOI。圖4為本發(fā)明的瞬態(tài)偵測電路的另一可能實施例。如圖所示，控制單元 410使控制信號Sd的變化會比ESD脈沖緩慢。在本實施例中，控制單元410 包括電容器411以及電阻器412。電容器411與電阻器412耦接于節(jié)點413, 并與電阻器412串聯(lián)于電源線101及102之間。根據(jù)電容器411的特性，當 ESD事件發(fā)生在電源線101時，控制信號Sct將為高位準。當ESD事件未發(fā) 生，并且電源線101的位準為高位準而電源線102的位準為低位準時，控制信 號SC1為低位準。設定單元420為一 N型晶體管421 。N型晶體管421的柵極耦接節(jié)點413， 其源極耦接電源線102,其漏極耦接節(jié)點460。當ESD事件發(fā)生在電源線101， 而電源線102為相對接地端時，控制信號Sd為高位準。因此，導通N型晶體 管421，使得節(jié)點460為低位準。穩(wěn)壓單元430為一 P型晶體管431。 P型晶體管431根據(jù)控制信號SC2， 設定節(jié)點460的位準。P型晶體管431的柵極接收控制信號SC2，其漏極耦接 節(jié)點460，其源極耦接電源線IOI?？刂茊卧?50為一反相器451。反相器451反相節(jié)點460的位準，并將反 相后的結果作為控制信號SC2。當ESD事件發(fā)生在電源線101，而電源線102 為相對接地端時，節(jié)點460為低位準。因此，控制信號Sc2為高位準。當ESD 事件未發(fā)生,并且電源線101的位準為高位準而電源線102的位準為低位準時， 若控制信號Sc2為低位準，則可導通P型晶體管431，以確保節(jié)點460為高位 準。重置單元440為一P型晶體管441。 P型晶體管441的柵極接收一重置信 號SR，其漏極耦接節(jié)點460，其源極耦接電源線101。當ESD事件發(fā)生在電 源線IOI，而電源線102為相對接地端時，節(jié)點460為低位準。假設，ESD事 件未發(fā)生，并且電源線101的位準為高位準而電源線102的位準為低位準。若 重置信號SK為高位準時，由于節(jié)點460沒有充電路徑，故節(jié)點460維持在低 位準。若重置信號SR為低位準時，則節(jié)點460由低位準變化至高位準。在本實施例中，瞬態(tài)偵測電路400還包括緩沖模塊470。緩沖模塊470處 理節(jié)點460的位準，使其具有較大的驅動能力。經緩沖模塊470處理后的結果，即為輸出信號VOUT。緩沖模塊470具有緩沖器471及472。當緩沖器的數(shù)量愈 多時，輸出信號VouT的驅動能力也就愈大。在其它實施例中，也可省略緩沖 模塊470。圖5為本發(fā)明的瞬態(tài)偵測電路的另一可能實施例。圖5相似于圖4，不同 之處在于，圖5的控制電路550包括緩沖器551及552。緩沖器551接收節(jié)點 460的位準。緩沖器551的輸出信號作為控制信號Sa。緩沖器551串聯(lián)緩沖 器552。當ESD事件發(fā)生在電源線101，而電源線102為相對接地端時，節(jié)點460 為低位準。因此，控制信號Sc2為高位準。當ESD事件未發(fā)生，并且電源線 101的位準為高位準而電源線102的位準為低位準時，由于控制信號Scn為低 位準，故不導通N型晶體管421。此時，若重置信號SK為高位準時，由于P 型晶體管431及441均未導通，故節(jié)點460保持在低位準。若重置信號SK為 低位準時，則節(jié)點160為高位準。因此，控制信號Sc2為低位準，故可導通P 型晶體管431,用以確保節(jié)點460為低位準。圖6為本發(fā)明的瞬態(tài)偵測電路的另一可能實施例。圖6所示的設定單元 620、穩(wěn)壓單元630以及重置單元640不同于圖5。在本實施例中，設定單元 620包括反相器621以及P型晶體管622。反相器621的輸入端耦接節(jié)點413。 P型晶體管622的柵極耦接反相器621的輸出端，其源極耦接電源線IOI，其 漏極耦接節(jié)點460。在本實施例中，穩(wěn)壓單元630為N型晶體管631，重置單元640也為一N 型晶體管641。 N型晶體管631根據(jù)控制信號SC2，設定節(jié)點460的位準。P 型晶體管631的柵極接收控制信號Sc2，其源極耦接電源線102，其漏極耦接 節(jié)點460。 N型晶體管641的柵極接收重置信號SR，其漏極耦接節(jié)點460，其 源極耦接電源線102。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟 悉本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作些許的更動與 潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視后附的權利要求所界定者為準。
權利要求
1、一種瞬態(tài)偵測電路，其特征在于，耦接于一第一電源線以及一第二電源線之間，該瞬態(tài)偵測電路包括一第一控制單元，產生一第一控制信號，當一靜電放電事件發(fā)生時，該第一控制信號為一第一位準，當該靜電放電事件未發(fā)生時，該第一控制信號為一第二位準；一設定單元，用以設定一第一節(jié)點，當該第一控制信號為該第一位準，該第一節(jié)點被設定成該第二位準；以及一穩(wěn)壓單元，用以維持該第一節(jié)點的位準，當該第一控制信號為該第二位準時，該第一節(jié)點被維持在該第二位準。
2、 根據(jù)權利要求1所述的瞬態(tài)偵測電路，其特征在于，還包括一第二控 制單元，用以根據(jù)該第一節(jié)點的位準，產生一第二控制信號予該穩(wěn)壓單元。
3、 根據(jù)權利要求2所述的瞬態(tài)偵測電路，其特征在于，該穩(wěn)壓單元為一 N型晶體管，其柵極接收該第二控制信號，其漏極耦接該第一節(jié)點，其源極耦 接該第二電源線。
4、 根據(jù)權利要求3所述的瞬態(tài)偵測電路，其特征在于，該第二控制單元 包括一第一緩沖器，接收該第一節(jié)點的位準，并提供一輸出信號以作為該第二 控制信號；以及一第二緩沖器，串聯(lián)該第一緩沖器。
5、 根據(jù)權利要求3所述的瞬態(tài)偵測電路，其特征在于，該第二控制單元 為一反相器，用以反相該第一節(jié)點的位準，并將反相后的結果作為該第二控制 信號。
6、 根據(jù)權利要求2所述的瞬態(tài)偵測電路，其特征在于，該穩(wěn)壓單元為一 P型晶體管，用以根據(jù)該第二控制信號，設定該第一節(jié)點的位準，該P型晶體 管的柵極接收該第二控制信號，其源極耦接該第一電源線，其漏極耦接該第一 節(jié)點。
7、 根據(jù)權利要求6所述的瞬態(tài)偵測電路，其特征在于，該第二控制單元 包括一第一緩沖器，接收該第一節(jié)點的位準，并產生一輸出信號以作為該第二控制信號；以及一第二緩沖器，串聯(lián)該第一緩沖器。
8、 根據(jù)權利要求6所述的瞬態(tài)偵測電路，其特征在于，該第二控制單元 為一反相器，用以反相該第一節(jié)點的位準，并將反相后的結果作為該第二控制 信號。
9、 根據(jù)權利要求l所述的瞬態(tài)偵測電路，其特征在于，還包括一重置單 元，用以使該第一節(jié)點為該第一位準。
10、 根據(jù)權利要求9所述的瞬態(tài)偵測電路，其特征在于，該重置單元為一 N型晶體管，其柵極接收一重置信號，其漏極耦接該第一節(jié)點，其源極耦接該 第二電源線。
11、 根據(jù)權利要求9所述的瞬態(tài)偵測電路，其特征在于，該重置單元為一 P型晶體管，其柵極接收一重置信號，其漏極耦接該第一節(jié)點，其源極耦接該 第一電源線。
12、 根據(jù)權利要求l所述的瞬態(tài)偵測電路，其特征在于，該第一控制單元 具有一電阻器；一電容器，與該電阻器耦接于一第二節(jié)點，并與該電阻器串聯(lián)于該第一及 第二電源線之間。
13、 根據(jù)權利要求12所述的瞬態(tài)偵測電路，其特征在于，該設定單元為 一P型晶體管，其柵極耦接該第二節(jié)點，其源極耦接該第一電源線，其漏極耦 接該第一節(jié)點。
14、 根據(jù)權利要求12所述的瞬態(tài)偵測電路，其特征在于，該設定單元包括一反相器，其有一輸入端以及一輸出端，該輸入端耦接該第二節(jié)點；以及 一 N型晶體管，其柵極耦接該輸出端，其源極耦接該第二電源線，其漏 極耦接該第一節(jié)點。
15、 根據(jù)權利要求12所述的瞬態(tài)偵測電路，其特征在于，該設定單元為 一 N型晶體管，其柵極耦接該第二節(jié)點，其源極耦接該第二電源線，其漏極 耦接該第一節(jié)點。
16、根據(jù)權利要求12所述的瞬態(tài)偵測電路，其特征在于，該設定單元包括一反相器，其有一輸入端以及一輸出端，該輸入端耦接該第一節(jié)點；以及一p型晶體管，其柵極耦接該輸出端，其源極耦接該第一電源線，其漏極 耦接該第一節(jié)點。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種瞬態(tài)偵測電路，耦接于一第一電源線以及一第二電源線之間。該瞬態(tài)偵測電路包括，一第一控制單元、一設定單元以及一穩(wěn)壓單元。第一控制單元產生一第一控制信號。當一靜電放電事件發(fā)生時，該第一控制信號為一第一位準。當該靜電放電事件未發(fā)生時，該第一控制信號為一第二位準。設定單元用以設定一第一節(jié)點。當該第一控制信號為該第一位準，該第一節(jié)點被設定成該第二位準。穩(wěn)壓單元用以維持該第一節(jié)點的位準。當該第一控制信號為該第二位準時，該第一節(jié)點被維持在該第二位準。
文檔編號G01R31/00GK101566658SQ200810185128
公開日2009年10月28日 申請日期2008年12月9日 優(yōu)先權日2008年4月23日
發(fā)明者廖期圣, 柯明道, 陳東旸, 顏承正 申請人:奇景光電股份有限公司