TWI608651B - 基於四分之一波長傳輸線之用於積體電路的靜電放電（ｅｓｄ）保護 - Google Patents

Description

基於四分之一波長傳輸線之用於積體電路的靜電放電(ESD)保護

本發明涉及靜電放電保護，更具體地，是涉及基於四分之一波長傳輸線之用於積體電路的靜電放電(Electrostatic discharge，ESD)保護。

在電子產業裡，靜電放電(ESD)的出現會嚴重且無法彌補地損壞未獲保護的電子裝置。許多積體電路晶片具有內建ESD保護電路，用以提供一些保護措施來抵抗造成損壞的電流朝不宜的方向流動。

在高射頻(RF)應用(例如：RF頻率大於1GHz)中，自ESD保護電路導致的寄生電容(及電感)可能對電子裝置效能造成負作用，且可能造成RF頻寬顯著縮減。寄生電容對數據信號的完整性及裝置效能的負作用可能隨著RF頻率提升到高於10GHz而更加明顯。

經由以上論述，希望提供用以改善裝置效能的工具與技術，並且對電子裝置提供包括高頻RF應用的 頻率範圍廣的ESD保護。

具體實施例大體上關於調協具有內建ESD保護電路的積體電路晶片的裝置及方法。在一具體實施例中，所揭示的是在RF應用中調協提供ESD保護的積體電路(IC)的裝置及方法。本裝置包括耦合至信號墊的傳輸線(transmission line，TL)。該TL是短路短截線(short circuited stub)，該短路短截線依存於帶通濾波器的中心頻率而組配為ESD保護裝置以及組配為該帶通濾波器。該TL組配成用來回應信號的頻率而使該信號通過，該頻率落在該帶通濾波器的可容許頻率範圍內。在一種組態中，該TL的電氣長度L組配成精準地等於波長的四分之一，該波長對應於該IC或該TL的操作頻率。作用為ESD保護裝置的該TL組配成用來回應落在該可容許範圍外的該頻率而使該信號分流。該IC包括控制開關陣列，該控制開關陣列可操作成用以變更該TL的電氣長度L。該中心頻率可通過控制該電氣長度L來調協。

在又另一具體實施例中，所揭示的是用以調協ESD保護裝置的方法。TL組配為短路短截線，該TL依存於帶通濾波器的中心頻率而組配為ESD保護裝置以及組配為該帶通濾波器。該中心頻率可通過變更該TL的電氣長度L而組配為可調協參數，其中該電氣長度L通過對控制開關陣列進行控制來變更。

本文中所揭示的具體實施例的這些及其它優 點及特徵，透過參考以下說明及附圖會變為顯而易見。再者，要瞭解的是，本文中所述的各項具體實施例的特徵並不互斥，並且可用各種組合及排列呈現。

100‧‧‧ESD保護系統

110‧‧‧信號墊

112‧‧‧信號

114‧‧‧阻抗

120‧‧‧傳輸線

122‧‧‧輸出信號

124‧‧‧自由端

126‧‧‧電氣長度

130‧‧‧接地

140‧‧‧輸出墊

172‧‧‧較低截止頻率

174‧‧‧較高截止頻率

182‧‧‧ESD信號

184‧‧‧應用信號

186‧‧‧帶通濾波器

188‧‧‧中心頻率

190‧‧‧低阻抗路徑

192‧‧‧低阻抗路徑

200‧‧‧共面波導

202‧‧‧共面波導

210‧‧‧頂端金屬層

212‧‧‧中心信號跡線

214‧‧‧接地跡線

220‧‧‧電氣長度

222‧‧‧電氣長度

224‧‧‧電氣長度

230‧‧‧底座金屬層

240‧‧‧端部金屬板

250‧‧‧層

260‧‧‧寬度

262‧‧‧接地跡線

264‧‧‧可組配間隙

270‧‧‧控制開關陣列

272‧‧‧開關

274‧‧‧開關

276‧‧‧開關

278‧‧‧開關

280‧‧‧開關

282‧‧‧開關

300‧‧‧共面波導

310‧‧‧電氣長度

320‧‧‧間隙

330‧‧‧寬度

400‧‧‧史密斯圖

402‧‧‧阻抗

404‧‧‧(曲線)圖

406‧‧‧(曲線)圖

410‧‧‧傳輸線脈衝(TLP)(曲線)圖

420‧‧‧TLP(曲線)圖

430‧‧‧TLP(曲線)圖

500‧‧‧電路圖

510‧‧‧輸入墊

520‧‧‧輸出墊

530‧‧‧傳輸線

540‧‧‧ESD電力箝制電路

550‧‧‧直流阻隔電容器

560‧‧‧傳輸線

570‧‧‧電力

580‧‧‧接地

600‧‧‧程序

602‧‧‧操作

604‧‧‧操作

在附圖中，不同視圖中相同的元件符號大體上指相同元件。此外，附圖不必然有依照比例繪示，而是在繪示本揭露的原理時，大體上可能會出現重點描述的情況。在以下說明中，本揭露的各項具體實施例參照以下附圖來說明，其中：第1A圖展示使用傳輸線(TL)的ESD保護系統的一部分的一具體實施例的簡化方塊圖。

第1B圖展示使用短路短截線的ESD保護系統的一部分的一具體實施例的簡化方塊圖。

第1C圖展示流經該ESD保護系統的ESD電流的一例示性路徑。

第1D圖展示流經該ESD保護系統的RF信號的一例示性路徑。

第1E圖展示通過該ESD保護系統處理的ESD及RF信號的頻譜圖。

第2A圖是實施為共面波導的ESD保護系統的一部分的一具體實施例的等角視圖。

第2B圖是實施為可調協共面波導的ESD保護系統的一部分的一具體實施例的等角視圖。

第3圖是實施為共面波導的ESD保護系統的 一部分的一具體實施例的俯視圖。

第4A、4B、4C及4D圖以圖解形式繪示實施為共面波導的TL的各種效能測量結果。

第5圖是一用以繪示ESD保護的電路圖，該ESD保護防範接收於積體電路的輸入墊與輸出墊的ESD脈衝。

第6圖是繪示程序的流程圖，該程序用以實施本文中所述調協ESD保護裝置的技術。

隨附申請專利範圍中提出本揭露據信有新穎特徵的特性。然而，本揭露本身及較佳使用模式、其各項優點將在搭配附圖閱讀時，通過參考以下具體實施例的實施方式而得以更佳的理解。本文中所述的各個電路、裝置或組件的功能可實施為硬體(包括離散組件、積體電路及系統晶片(system-on-a-chip，SoC))、韌體(包括特定應用積體電路及可程式化晶片)及/或軟體或其組合，端視應用要求而定。

類似的是，用於形成根據設備結構組裝模塊、子總成及總成的各種機械元件、構件及/或組件的功能可使用各種材料及耦接技術來實施，端視應用要求而定。

說明書中所使用諸如頂端、底端、左、右、上游、下游及類似的其它詞匯等描述性及指向性用語在附圖中指稱為臥置於圖紙上，而非指稱為本揭露的物理限制，除非另有具體註記。附圖可能未按照比例繪示，而且 本文中所示及所述的具體實施例的一些特徵可能為了繪示本揭露的原理、特徵及優點而簡化或誇大。

具體實施例大體上關於諸如半導體裝置或IC等裝置。其它類型的裝置也可以使用。該等裝置可以是任何類型的IC，例如：用於無線及射頻(RF)通信的晶片。舉例而言，可將裝置併入消費性電子產品，例如：電腦、行動電話、類似手錶的無線電子裝置、相機與印表機以及各種類型的平板運算裝置。將該等裝置併入其它合適的應用也可有作用。

在諸如地毯上行走或烘乾機中烘乾合成纖維衣物等日常活動過程中可能產生靜電，從而造成物件具有不同的電位。靜電放電(ESD)通常是描述為在不同電位的兩個物件間電流(或能量)突然且瞬時流動。在電子裝置環境中，ESD事件可描述為可能對電子裝置造成破壞的電流流動中的瞬時及不良的尖波。在ESD事件中，形式為大電壓尖波或脈衝的靜電可能轉移至積體電路(IC)的信號墊或接腳接觸部(pin contact)，其有可能造成IC內的絕緣層崩潰。這可能在一或多個傳導路徑間形成短路而導致IC失效。在一些例子中，ESD事件可能造成金屬過熱或甚至是IC內的材料蒸發。

ESD Association是知名美國國家標準協會(American National Standards Institute，ANSI)承認的標準開發組織，其已經公佈35項ESD標準，包括有人體模型(Human Body Model，HBM)、機器模型(Machine Model， MM)、帶電裝置模型(Charged Device Model，CDM)以及其它涵蓋電子設備環境的ESD模型。下文所述的是對電子裝置提供改良型ESD保護且同時改良其效能的各項具體實施例，範圍涵蓋無線、高頻RF應用等各種廣範圍頻率。

第1A圖展示使用傳輸線(TL)的ESD保護系統100的一部分的一具體實施例的簡化方塊圖。第1B圖展示使用短路短截線的ESD保護系統100的簡化方塊圖。第1C圖展示流經ESD保護系統100的ESD電流的一例示性路徑。第1D圖展示流經ESD保護系統100的RF信號的一例示性路徑。第1E圖展示通過ESD保護系統100處理的ESD及RF信號的頻譜圖。

請參閱第1A、1B、1C、1D及1E圖，ESD保護系統100有部分包括經耦合以接收信號112的信號墊110、於一端耦合至信號墊110並於另一端耦合至接地130的傳輸線(TL)120，該接地使用作為參考電壓。該TL 120組配成具有電氣長度L 126。該TL 120可組配成用來提供經由輸出墊140接至負載(圖未示)的輸出信號122。該負載(圖未示)可耦合在輸出墊140與接地130之間。在一具體實施例中，該ESD保護系統可組配成用來處理ESD信號與RF信號，該等ESD信號相較於該等RF信號具有更低的頻率。關於在RF及毫米波(mmW)頻段中ESD及高頻信號的頻譜的補充細節是參照第1E圖來說明。

請回頭參閱第1A、1B、1C、1D及1E圖，短路短截線(亦可稱為共振短截線或單純地稱為短截線)是 TL 120，其一端僅耦合至該信號，而該短截線的自由端(free end)124是短路。該短路短截線的自由端124可連接至該接地。在所述的具體實施例中，TL 120組配為具有電氣長度L 126的短路短截線，該電氣長度是可以改變的。用於動態的變更該TL的電氣長度L 126的工具及技術是參照第6圖來說明。

請回頭參閱第1A、1B、1C、1D及1E圖，假設用於該TL的相對介電常數為1，信號的波長λ可通過將光速除以頻率f來運算。終止於負載阻抗ZL的TL將會導致信號從該負載反射回到來源，該負載阻抗ZL與特性阻抗Z0不同。在所述的具體實施例中，TL 120展示成具有50歐姆的特性阻抗。諸如75歐姆等其它特性阻抗值也可有作用。

短截線例如可通過調整電氣長度L來調協。在一具體實施例中，電氣長度L 126調協成精準地等於該信號的波長的四分之一，該波長對應於該IC的操作頻率。在一具體實施例中，該IC的操作頻率可組配成與中心頻率fc相同。電氣長度L的任何變更都造成中心頻率fc出現對應變更，反之亦然。

阻抗Z_TL 114是其本身特性阻抗及該TL的相位常數的正切(TAN)值的函數。該相位常數可表示成(2 π/λ)*L。因此，TL 120的一項特性在於每四分之一波長便會將該阻抗倒轉。所以，一端呈短路的四分之一波短截線在該TL的另一端看起來像是開路。在一具體實施例中，TL 120的輸入阻抗Z_TL 114可組配成等於50歐姆。

請參閱第1E圖，自ESD事件導致的ESD信號182(形式為脈衝或尖波)的頻譜典型為從直流電(DC)改變至約1GHz。然而，在一些應用中，該等ESD信號的頻率可如10GHz一般高。如前述，高頻RF及毫米波(mmW)應用信號184的頻譜典型為從約30GHz改變至約300GHz(稱為極高頻(EHF)波段)。在RF應用中，TL 120可組配為具有中心頻率fc 188的鐘形帶通濾波器186，該鐘形帶通濾波器讓頻率在EHF波段中的信號以少量損失或無損失的方式通過。在一些應用中，該帶通濾波器的頻寬可比該EHF波段還窄，舉例來說，介於如較低截止頻率172的fc-Δf與如較高截止頻率174的fc+Δf之間(其中fc-Δf、fc及fc+Δf正好落在該EHF波段內)。舉例而言，在一種RF應用中，該TL可調協成具有約60GHz(其對應於在自由空間中為5毫米且在具有介電常數為3.9的矽中約2.5毫米的波長)的操作頻率(其可組配成等於中心頻率fc)，以及頻寬2Δf典型為7GHz至10GHz，其適用於大部分超寬波段(UWB)頻率應用。fc、fc-Δf及fc+Δf的其它值也可有作用。

請回頭參閱第1A、1B、1C、1D及1E圖，當該TL組配為四分之一波時，該短路短截線依存於該信號的該頻率提供阻抗。若該信號的該頻率落在用於該ESD保護系統的可容許頻率範圍外，則該TL的Zin阻抗會因為更低頻信號的分流路徑而非常低。若該信號的該頻率落在該 可容許頻率範圍內，則對於更高頻信號，Zin阻抗會非常低。因此，該四分之一波、短路短截線對相較於中心頻率fc具有可容許頻率範圍的RF信號提供零或低阻抗路徑190，同時也對相較於該中心頻率具有落在該可容許範圍外的更低頻率的ESD信號提供分流或低阻抗路徑192。

在ESD信號與RF信號之間的頻率擴展可依存於該TL的中心頻率fc，由濾波裝置(例如：通過使用TL 120)用於分別沿著兩條分隔路徑190及192過濾並引導ESD信號及RF信號。在所述的具體實施例中，TL 120組配成用來提供至少兩種功能：經由路徑190提供RF濾波以及經由路徑192對負載提供ESD保護。

在一具體實施例中，該TL可在積體電路上製作為帶狀線、微帶、共面帶狀線、及/或共面波導。實施為共面波導的TL 120的補充細節是參照第2A圖來說明。

如本文中所述，“接地”節點指充當“交流(AC)接地”但可具有任何“直流(DC)”參考電壓的任何節點，其可不落在零伏特。據瞭解，該信號墊及該輸出墊亦可實施為傳導凸塊、接觸部、接腳、接合區及其它元件。該ESD保護裝置可用於保護該IC免於因耦合至該晶片的輸入墊與輸出墊的ESD脈衝而損壞。為積體電路提供ESD保護防範接收於輸入墊與輸出墊的ESD脈衝的電路的補充細節是參照第5圖來說明。

第2A圖是實施為共面波導200的ESD保護系統的一部分的一具體實施例的等角視圖。在一具體實施 例中，TL 120實施為共面波導，該共面波導組配為短路短截線。該共面波導調協成用來在中心頻率fc共振。如本文中所述，共面波導可實施為在兩點之間傳播電磁波的矩形金屬管。該共面波導內的電磁場典型為可經屏蔽以極小化損失。

在所述的具體實施例中，該共面波導是積體電路，該積體電路可通過形成具有中心信號跡線212的頂端金屬層210來製作，該中心信號跡線212通過可組配間隙264自一對接地跡線214均等分隔，該對接地跡線佈置在該中心信號跡線的兩旁。該中心信號跡線與該對接地跡線為共面的，其可組配成具有電氣長度L 220，該電氣長度組配成精準地等於(1/4)λ，其中λ是對應於該IC的操作頻率的波長。在一具體實施例中，該IC的操作頻率可組配成等於中心頻率fc。共面波導200亦包括充當用於該等電磁波的屏蔽的底座金屬層230。該波導的端部金屬板240耦合至該中心信號跡線、該對接地跡線及該底座金屬層230以提供該短路短截線。佈置在該對接地跡線與該底座金屬層之間的是形成該共面波導的側壁的介電及/或金屬的層250。

該共面波導的阻抗是由波導的尺寸來決定，例如：該中心信號跡線的寬度260、該對接地跡線262的寬度以及由介於該等跡線之間的間距或間隙264。大部分波導包括介電材料，例如：空氣，填充介於壁與壁之間的一些或全部空間。該介電材料的相對介電係數可影響該電 磁波的實際速度。因此，速度變化可導致在該中心頻率的實際值相較於該中心頻率的設計值的偏移。

第2B圖是實施為可調協共面波導202的ESD保護系統的一部分的一具體實施例的等角視圖。在一具體實施例中，TL 120實施為共面波導，該共面波導組配為短路短截線。在所述的具體實施例中，該共面波導系可調協的，例如：可通過調整TL 120的電氣長度L而調協成用來在中心頻率fc共振。如本文中所述，共面波導可實施為在兩點之間傳播電磁波的矩形金屬管。該共面波導內的電磁場典型為可經屏蔽以極小化損失。

在所述的具體實施例中，該可調協共面波導202是積體電路，該積體電路可通過形成具有中心信號跡線212的頂端金屬層210來製作，該中心信號跡線通過可組配間隙264自一對接地跡線214均等分隔，該對接地跡線佈置在該中心信號跡線的兩旁。該中心信號跡線與該對接地跡線為共面的，其可組配成具有電氣長度L+ΔL 224。共面波導200亦包括充當用於該等電磁波的屏蔽的底座金屬層230。該波導的端部金屬板240耦合至該中心信號跡線、該對接地跡線及該底座金屬層230以提供該短路短截線。佈置在該對接地跡線與該底座金屬層之間的是形成該共面波導的側壁的介電及/或金屬的層250。

該可調協共面波導202的阻抗是由波導的尺寸來決定，例如：該中心信號跡線的寬度260、該對接地跡線262的寬度以及由介於該等跡線之間的間距或間隙 264。大部分波導包括介電材料，例如：空氣，填充介於壁與壁之間的一些或全部空間。該介電材料的相對介電係數可影響該電磁波的實際速度。因此，速度變化可導致在該中心頻率的實際值相較於該中心頻率的設計值的偏移。該中心頻率(由於該速度變更所導致)的變更可通過調整該共面波導的電氣長度L來調協或補償。

在一具體實施例中，控制開關陣列270可操作成用以動態改變該短路路徑的電氣長度L。該控制開關陣列組配成包括至少兩個控制開關，該控制開關陣列可在該IC的半導體基板(圖未示)上實施為電晶體的製備。一對耦合至其各別傳導跡線的控制開關可用於對RF信號形成交替的短路路徑。該控制開關陣列可佈置在該共面波導的該短路端附近。舉例而言，若該控制開關陣列為開路，則該短路路徑會經過該端部金屬板，並且該共面波導的該電氣長度是L+ΔL 224。通過判定開關S1 272及S2 274，RF信號現可經由具有長度L[(L+ΔL)220-ΔL 222]的更短的短路路徑流動。該短路路徑的長度可動態變更以改變有效電氣長度。舉例而言，通過判定開關S3 276及S4 278，該有效電氣長度變更至L-ΔL。

電氣長度L的變更造成該中心頻率產生對應變更。因此，該波導可組配為可通過調整其電氣長度L來調協至應用相依中心頻率fc的調協裝置。中心頻率fc的變更可組配成用來補償電磁波速度的變更。可預見的是，為了符合應用要求，可判定諸如開關S5 280及S6 282等附 加開關以變更電氣長度L。在一具體實施例中，該控制開關陣列組配成用來在該RF波段中操作。

第3圖是實施為共面波導300的ESD保護裝置的一部分的一具體實施例的俯視圖。在所述的具體實施例中，TL 120可在本實施例中實施為共面波導，該共面波導組配成具有67GHz的中心頻率，且同時亦組配成用來提供ESD保護防範具有遠小於67GHz的頻率的ESD信號。具有67GHz中心頻率的共面波導300的實體尺寸，舉例而言，包括等於550μm的電氣長度L 310、等於12μm的介於該中心信號跡線與該對接地跡線之間的間隙320或間隔，以及為4μm的該中心信號跡線的寬度330。共面波導300在阻抗、頻率響應、插入損耗、對ESD事件的響應、及其它量度方面所測得的效能是參照第4A、4B、4C及4D圖另外詳述。

第4A、4B、4C及4D圖以圖解形式繪示參照第1A、1B、1C、1D、1E、2A、2B及3圖所述實施為共面波導300的TL 120的各種效能測量結果。市售模型化/模擬軟件可用於估測諸如阻抗、插入損耗及其它等效能量度。在一具體實施例中，由於諸如SiO₂的介電材料具有大約為4的相對介電係數(ε_r)值，相較於4.475mm的自由空間波長，落在67GHz於矽材料中行進的波長大約為2.2mm。第4A圖是史密斯圖(Smith chart)400，其繪示參照第2A圖及3所述的共面波導在500MHz至100.1GHz頻率範圍內測得的阻抗402。402的長跡線是S₁₁，其從史密斯圖 的左邊位置(顯示直流時的短路(SHORT)特性)開始，直到在67GHz交會在該史密斯圖右邊位置的X軸為止(顯示開路(OPEN)特性)。

第4B圖是曲線圖404，其繪示以頻率(X軸)為函數的阻抗(Y軸)。在中心頻率fc為67.05GHz時，該共面波導的峰值阻抗大約為396歐姆。第4C圖是曲線圖406，其繪示50歐姆系統以此一ESD短型短截線作為分路(參照第1D圖所述)而插入時，以頻率(X軸)為函數的插入損耗(Y軸)。在中心頻率fc為67.05GHz時，峰值分流插入損耗大約為-0.5dB：1/(1+0.5*Z0/Z_TL)。

第4D圖是傳輸線脈衝(transmission line pulse，TLP)曲線圖410，其繪示參照第1A、1B、1C、1D、1E、2A、2B及3圖所述共面波導的ESD效能。TLP曲線420繪示電流(Y軸)對電壓(X軸)(I-V)效能數據的關係，其中各數據點得自於反映ESD波形特性的脈衝：0.2納秒上升時間及100ns脈寬。此100ns脈長及高達14A的電流遠大於發生在真實ESD事件的脈長及電流(例如：HBM 2kV規格典型要求約為1.33A的TLP)。TLP曲線430繪示直流ESD信號的I-V效能數據。因此，參照第1A、1B、1C、1D、1E、2A、2B及3圖所述TL對電子裝置提供改良型ESD保護且同時改良其效能的各項具體實施例，範圍涵蓋無線、高頻RF應用等各種廣範圍頻率。

第5圖是一用以繪示ESD保護的電路第5圖00，該ESD保護防範接收於積體電路的輸入墊與輸出墊的 ESD脈衝。如前述，形式為大電壓尖波的靜電可能轉移至積體電路(IC)的任何接墊或接觸部，包括其輸入墊510及輸出墊520。參照第1A、1B、1C、1D、1E、2A、2B及3圖所述的ESD保護裝置可包括在IC中，用以保護該IC免於因接收在該等輸入墊及輸出墊的ESD脈衝而導致的損壞。TL 530可直接當作排曳負載(drain load)而直接用於輸出級，因為ESD電流將會遭引導至耦合於電力570與接地580軌之間的ESD電力箝制電路540。該ESD電力箝制電路(除該ESD保護裝置之外)通常包括在IC中，用以限制ESD事件的“彈跳(bounce)”效應對接地電壓造成的影響。若該ESD保護裝置用於該輸入側，例如：TL 560，則可串聯該信號路徑加入直流阻隔電容器550以隔離輸入電晶體的閘極偏壓。

第6圖乃是繪示程序600的流程圖，該程序用以實施本文中所述調協ESD保護系統的技術。程序600始於操作602，當TL組配為短路短截線時，該TL依存於帶通濾波器的中心頻率而組配為ESD保護裝置以及組配為帶通濾波器。在操作604中，該中心頻率通過變更該TL的電氣長度L來調協，其中該電氣長度L通過對控制開關陣列進行控制來變更。

本文中所述任何程序或方法的順序並不意圖視為限制，而且可將任何順序組合任意數目的所述程序塊用於實施程序、方法或替代方法。舉例而言，如操作604的一部分，對該控制開關陣列進行控制可包括判定該控制 開關陣列以產生具有與電氣長度L不同長度的新短路路徑。另外，可從程序刪除個別程序塊而不會脫離本文中所述請求標的的精神及範疇。再者，可用任何合適的硬件、軟件、固件或以上組合來實施程序而不會脫離本發明的範疇。

舉例來說，“技術”一詞如本文所述內容所指，可指稱為一或多個裝置、設備、系統、方法以及製品。如本申請說明書中所使用，“或”一詞意味著可相容的“或”而不是排他的“或”。亦即，除非另有指明或內容中有清楚表達，“X運用A或B”意味著自然可相容的排列的任一者。亦即，若X運用A；X運用B；或X同時運用A與B，則在前述實例任一者下都滿足“X運用A或B”。另外，冠詞“一”如本申請說明書及隨附申請專利範圍中所使用，大體上應該解讀成意為“一或多個”，除非另有指明或內容中有清楚表達為針對單數形。

本發明可體現成其它特定形式而不會脫離其精神或主要特性。因此，前述具體實施例在所有層面都要視為說明性，而不是限制本文中所述的發明。本發明的範疇從而由隨附申請專利範圍所指示，而不是由前述說明指示，而且均等於申請專利範圍的意義及範圍內的所有變更全都意圖包含在其中。

100‧‧‧ESD保護系統

110‧‧‧信號墊

120‧‧‧傳輸線

126‧‧‧電氣長度

130‧‧‧接地

140‧‧‧輸出墊

Claims (20)

1. 一種對電子裝置提供ESD保護的裝置，該裝置包含：信號墊；以及傳輸線(TL)，耦合至該信號墊，其中，該傳輸線是具有藉由操作控制開關陣列以變更一可變電氣長度L的短路短截線，該傳輸線依存於帶通濾波器的中心頻率而組配為ESD保護裝置以及組配為該帶通濾波器。
2. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中，該傳輸線組配成用來回應信號的頻率而使該信號通過，該頻率落在該帶通濾波器的可容許頻率範圍內，其中，該ESD保護裝置組配成用來回應落在該可容許範圍外的該頻率而使該信號分流。
3. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中，該傳輸線製作為積體電路晶片上的共面波導。
4. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中，該電氣長度L組配成精準地等於該信號的波長的四分之一，該波長對應於該傳輸線的操作頻率。
5. 如申請專利範圍第1項所述的裝置：其中，該中心頻率可通過控制該電氣長度L來調協，該電氣長度L的該變更造成該中心頻率產生對應變更。
6. 如申請專利範圍第5項所述的裝置，其中，該控制開關陣列佈置在該短路短截線的端部的可組配距離內。
7. 如申請專利範圍第5項所述的裝置，其中，該控制開關 陣列可操作成用以將該電氣長度L變更至該電氣長度L、L+△L及L-△L中的其中一者。
8. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中，選自於該控制開關陣列的一對控制開關經判定而為該信號產生新短路路徑，該新短路路徑變更該電氣長度L。
9. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中，該帶通濾波器組配成用來在RF頻率波段中操作。
10. 一種對電子裝置提供ESD保護的裝置，該裝置包含：共面波導，組配為短路短截線，該短路短截線經調協而在中心頻率共振，其中，該共面波導包括頂端金屬層，具有中心信號跡線，該中心信號跡線通過可組配間隙自一對接地跡線均等分隔，該對接地跡線佈置在該中心信號跡線的兩旁，底座金屬層，用以對該共面波導提供屏蔽，端部金屬層，耦合至該中心信號跡線、該對接地跡線及該底座金屬層，用以提供該短路短截線；以及控制開關陣列，可操作成用以動態改變該共面波導的電氣長度L，其中，該電氣長度L的變更造成該中心頻率產生對應變更。
11. 如申請專利範圍第10項所述的裝置，其中，該共面波導組配成具有矩形截面。
12. 如申請專利範圍第10項所述的裝置，其中，該共面波導依存於該中心頻率而組配為ESD保護裝置以及組配 為帶通濾波器。
13. 如申請專利範圍第10項所述的裝置，其中，該控制開關陣列可操作成用以將該電氣長度變更至該電氣長度L、L+△L及L-△L中的其中一者。
14. 如申請專利範圍第10項所述的裝置，其中，該可組配間隙大約等於該中心信號跡線的寬度的3倍。
15. 如申請專利範圍第10項所述的裝置，其中，該共面波導及該控制開關陣列製作在積體電路晶片上。
16. 一種對電子裝置提供ESD保護的裝置，該裝置包含：信號墊；傳輸線(TL)，耦合至該信號墊，其中，該傳輸線依存於帶通濾波器的中心頻率而組配為ESD保護裝置以及組配為該帶通濾波器；以及控制開關陣列，組配成用來改變該傳輸線的電氣長度L，其中，該電氣長度的變更造成該中心頻率產生對應變更。
17. 如申請專利範圍第16項所述的裝置，其中，該傳輸線組配為具有電氣長度的短路短截線，該電氣長度精準地等於對應於該中心頻率的波長的四分之一。
18. 一種對電子裝置提供ESD保護的方法，該方法包含：將傳輸線組配為短路短截線，該傳輸線依存於帶通濾波器的中心頻率而組配為ESD保護裝置以及組配為該帶通濾波器；以及通過變更該傳輸線的電氣長度L來調協該中心頻 率，其中，該電氣長度L通過對控制開關陣列進行控制來變更。
19. 如申請專利範圍第18項所述的方法，其中，該進行控制包含判定該控制開關陣列以產生新短路路徑，該新短路路徑具有與該電氣長度L不同的長度。
20. 如申請專利範圍第18項所述的方法，其中，該傳輸線製作為積體電路晶片上的共面波導。