內(nèi)置可編程電路的芯片的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別涉及一種內(nèi)置可編程電路的芯片。
【【背景技術(shù)】】
[0002]在各種電路系統(tǒng)中，可編程電路越來越被廣泛采用，這樣可以提高芯片對不同應(yīng)用情況的適用性。經(jīng)常在數(shù)字電路、或者模擬電路或數(shù)模混合電路中集成一個(gè)可編程電路。傳統(tǒng)的可編程電路如圖1所示，其可以為金屬熔絲或多晶硅熔絲。該熔絲包括引導(dǎo)部和熔絲部，該熔絲的兩端分別連接焊墊PAD1和PAD2。因?yàn)橐话銓删幊屉娐愤M(jìn)行編程時(shí)，需要較高的電流，所以一般在晶圓制造完成后、封裝之前以探針的方式進(jìn)行熔斷。但對于精度較高的模擬電路來說，即使在封裝前校準(zhǔn)比較準(zhǔn)確，但封裝的熱效應(yīng)會產(chǎn)生應(yīng)力，從而導(dǎo)致封裝偏移效應(yīng)(package shift effect)，封裝導(dǎo)致精度下降。
[0003]因此，亟待提出一種改進(jìn)的內(nèi)置可編程電路的芯片。
【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0004]本實(shí)用新型的目的之一在于提供一種改進(jìn)的內(nèi)置可編程電路的芯片，其在封裝之后仍能夠?qū)崿F(xiàn)可編程，從而提高了編程后的精度，避免了封裝帶來的偏移效應(yīng)。
[0005]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種內(nèi)置可編程電路的芯片，其包括:可編程引腳和通訊引腳；與通訊引腳相連的通訊接口 ；可編程電路，其包括與可編程引腳相連的可編程端、輸入控制端、模式控制端和一個(gè)或多個(gè)可編程單元，每個(gè)可編程單元包括第一控制開關(guān)和可編程器件，第一控制開關(guān)的一端與所述可編程端相連，另一端與可編程器件相連，所述輸入控制端與所述通訊接口的第一輸出端相連，所述模式控制端與所述通訊接口的第二輸出端相連，在通訊接口的第二輸出端輸出有效的可編程模式信號時(shí)，所述可編程引腳接入編程電源電壓，所述可編程電路基于來自所述通訊接口的第一輸出端的編程控制信號確定是否對所述可編程單元進(jìn)行編程，在需要對所述可編程單元進(jìn)行編程時(shí)，控制第一控制開關(guān)導(dǎo)通，所述編程電源電壓會將所述可編程器件擊穿，在通訊接口的第二輸出端輸出無效的可編程模式信號時(shí)，所述可編程電路不對所述可編程單元進(jìn)行編程。
[0006]進(jìn)一步的，所述內(nèi)置可編程電路的芯片還包括:第二控制開關(guān)；功能電路，其通過第二控制開關(guān)與所述可編程引腳相連；在通訊接口的第二輸出端輸出有效的可編程模式信號時(shí)，控制第二控制開關(guān)截止，在通訊接口的第二輸出端輸出無效的可編程模式信號時(shí)，控制第二控制開關(guān)導(dǎo)通。
[0007]進(jìn)一步的，所述內(nèi)置可編程電路的芯片還包括:連接于所述可編程引腳的高壓靜電保護(hù)電路。
[0008]進(jìn)一步的，在通訊接口的第二輸出端輸出無效的可編程模式信號時(shí)，所述可編程引腳接入最高電壓等于或低于工作電源電壓，該工作電源電壓低于可編程電源電壓。
[0009]進(jìn)一步的，所述通訊接口為1?接口，該1?接口的第一輸出端包括多個(gè)，該1?接口的第二輸出端包括一個(gè)，該第二輸出端經(jīng)過第一反相器后與第二控制開關(guān)的控制端相連。
[0010]進(jìn)一步的，所述可編程電路還包括電源端、寫控制電路和讀控制電路，每個(gè)可編程單元還包括第一電流源和第三控制開關(guān)，所述可編程器件為可編程M0S晶體管，該可編程M0S晶體管的源極、漏極、襯體均與接地端相連，其柵極與對應(yīng)的第一控制開關(guān)的一端相連，第一電流源的一端接可編程電路的電源端相連，所述電源端與工作電源電壓相連，該工作電源電壓低于可編程電源電壓，第一電流源的另一端與第三控制開關(guān)的一端相連，第三控制開關(guān)的另一端與可編程M0S晶體管的柵極相連，第一控制開關(guān)的控制端與所述寫控制電路的輸出控制端相連，第三控制開關(guān)的控制端與讀控制電路的輸出控制端相連，第一電流源與第三控制開關(guān)的相連節(jié)點(diǎn)與所述讀控制電路的輸入端相連，所述寫控制電路與所述可編程電路的輸入控制端和模式控制端相連。
[0011]進(jìn)一步的，在收到有效的可編程模式信號時(shí)，所述寫控制電路基于所述輸入控制端接收到的編程控制信號確定是否對所述可編程單元進(jìn)行編程，在需要對所述可編程單元進(jìn)行編程時(shí)，控制第一控制開關(guān)導(dǎo)通，所述編程電源電壓會將所述可編程M0S晶體管擊穿，在收到無效的可編程模式信號時(shí)，所述寫控制電路控制所述可編程單元中的第一控制開關(guān)截止。
[0012]進(jìn)一步的，在所述可編程M0S晶體管被擊穿前，讀控制電路在需要讀取所述可編程單元時(shí)，控制第三控制開關(guān)導(dǎo)通，其讀取到高電平信號，在所述可編程M0S晶體管被擊穿后，讀控制電路在需要讀取所述可編程單元時(shí)，控制第三控制開關(guān)導(dǎo)通，其讀取到低電平信號。
[0013]進(jìn)一步的，在所述可編程M0S晶體管被擊穿后，控制第一控制開關(guān)斷開。
[0014]進(jìn)一步的，所述可編程M0S晶體管為NM0S晶體管。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過可編程引腳將高于普通工作電壓的可編程電壓引入芯片內(nèi)的可編程電路，在封裝之后仍能夠?qū)崿F(xiàn)對可編程電路的編程，從而提高了編程后的精度，避免了封裝帶來的偏移效應(yīng)。
【【附圖說明】】
[0016]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。其中:
[0017]圖1示意出了現(xiàn)有技術(shù)中的可編程電路的示例圖；
[0018]圖2示意出了本實(shí)用新型的內(nèi)置可編程電路的芯片在一個(gè)實(shí)施例中的電路示意圖；
[0019]圖3為圖2中的可編程電路在一個(gè)實(shí)施例中的電路示意圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0020]為使本實(shí)用新型的上述目的、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】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0021]本實(shí)用新型提出一種改進(jìn)的內(nèi)置可編程電路的芯片，其可以實(shí)現(xiàn)封裝后進(jìn)行編程或修調(diào)。圖2示意出了本實(shí)用新型的內(nèi)置可編程電路的芯片200在一個(gè)實(shí)施例中的電路示意圖。圖3為圖2中的可編程電路220在一個(gè)實(shí)施例中的電路示意圖。
[0022]如圖2所示，所述芯片200包括:可編程引腳PIN1和通訊引腳SCK、SDA、與通訊引腳SCK、SDA相連的通訊接口 210和可編程電路220。
[0023]結(jié)合參看圖3所示，所述可編程電路220包括與可編程引腳PIN1相連的可編程端VH、輸入控制端、模式控制端C和一個(gè)或多個(gè)可編程單元222。每個(gè)可編程單元222包括第一控制開關(guān)K1和可編程器件，第一控制開關(guān)K1的一端與所述可編程端VH相連，另一端與可編程器件相連，所述輸入控制端與所述通訊接口 210的第一輸出端D0-DN相連，所述模式控制端與所述通訊接口的第二輸出端Prog相連。在通訊接口 210的第二輸出端Prog輸出有效的可編程模式信號時(shí)，所述可編程引腳PIN1接入編程電源電壓，基于來自所述通訊接口 210的第一輸出端D0-DN的編程控制信號確定是否對所述可編程單元222進(jìn)行編程，在需要對所述可編程單元222進(jìn)行編程時(shí)，控制第一控制開關(guān)K1導(dǎo)通，所述編程電源電壓會將所述可編程器件擊穿。在通訊接口的第二輸出端Prog輸出無效的可編程模式信號時(shí)，所述可編程電路220不對所述可編程單元222進(jìn)行編程。
[0024]如圖2所示，所述芯片200還包括:第二控制開關(guān)K2、功能電路230和連接于所述可編程引腳PIN1的高壓靜電保護(hù)電路240。所述功能電路230通過第二控制開關(guān)K2與所述可編程引腳PIN1相連。在通訊接口 210的第二輸出端Prog輸出有效的可編程模式信號時(shí)，控制第二控制開關(guān)K2截止，在通訊接口 210的第二輸出端Prog輸出無效的可編程模式信號時(shí)，控制第二控制開關(guān)K2導(dǎo)通。在通訊接口 210的第二輸出端Prog輸出無效的可編程模式信號時(shí)，所述可編程引腳PIN1接入最高電壓等于或低于工作電源電壓VDD，該工作電源電壓VDD低于可編程電源電壓，比如，工作電源電壓VDD為5V，可編程電源電壓為1IV，再比如工作電源電壓VDD為1.8V，可編程電源電壓為4V及以上。
[0025]這樣，所述可編程引腳PIN1不僅僅可以用于封裝后的編程或修調(diào)，還可以在不進(jìn)行編程或修調(diào)時(shí)，該可編程引腳也可以作為普通的芯片引腳來使用，此時(shí)該引腳上的信號可以直接與功能電路230相連。這樣本實(shí)用新型通過復(fù)用一個(gè)或多個(gè)芯片管腳，從而實(shí)現(xiàn)無需額外芯片管腳的效果。
[0026]由于晶圓測試容易施加較大的編程電流，而封裝后編程控制需要經(jīng)過控制開關(guān)，如果編程電流太大，所需通過大電流的控制開關(guān)將消耗非常大的芯片面積，對于編程位數(shù)較多的電路來說不太實(shí)際。因此，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了較高的編程電源電壓，這樣僅需要較小的編程電流即可實(shí)現(xiàn)編程。
[0027]由于本實(shí)用新型需要較高的編程電源電壓，需要對可編程管腳的相關(guān)電流進(jìn)行特殊處理，因此在本實(shí)用新型中設(shè)置了連接于所述可編程引腳PIN1的高壓靜電保護(hù)電路240。
[0028]在一個(gè)實(shí)施例中，所述通訊接口 210可以為1?接口，該1?接口的第一輸出端包括多個(gè)D0-DN，該I2C接口的第二輸出端包括一個(gè)，該第二輸出端經(jīng)過第一反相