本發(fā)明涉及集成電路領(lǐng)域，特別涉及一種復(fù)用芯片輸出端口的可編程修調(diào)電路。

背景技術(shù)：

在集成電路產(chǎn)品制造領(lǐng)域中，由于工藝制程的偏差，芯片參數(shù)的設(shè)計值和實際成品的測試值往往存在偏差，特別是精度要求很高的關(guān)鍵參數(shù)，因此需要根據(jù)該芯片的測試值進行修調(diào)，以期使關(guān)鍵參數(shù)能達到預(yù)計的設(shè)計要求，提高產(chǎn)品的良率。

較為常用的修調(diào)方法是芯片生產(chǎn)過程中的晶圓中測環(huán)節(jié)，根據(jù)該階段的測試結(jié)果，對不符合要求的參數(shù)通過激光燒斷或電壓熔斷的方式進行修調(diào)至要求值再進入芯片封裝環(huán)節(jié)。該方法實現(xiàn)簡單，對于一般產(chǎn)品如電源管理類芯片基本上能快速準確完成修正，芯片封裝對參數(shù)的影響也很小，但是產(chǎn)品如傳感器芯片，對封裝應(yīng)力比較敏感，晶圓中測試完成的修調(diào)在封裝后又重新引入了參數(shù)偏差，因此對這類產(chǎn)品來說晶圓中測試階段的修調(diào)變的意義不大。

有鑒于此，本發(fā)明人專門設(shè)計了一種復(fù)用芯片輸出端口的可編程修調(diào)電路，本案由此產(chǎn)生。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)用芯片輸出端口的可編程修調(diào)電路，針對晶圓中測環(huán)節(jié)的修調(diào)方式的局限性，提供一種芯片成品測試環(huán)節(jié)的修調(diào)方法，在不增加芯片端口的情況下，將輸出端復(fù)用為可編程修調(diào)端口，可節(jié)省封裝成本，同時也提高對封裝應(yīng)力較敏感的特定芯片的參數(shù)精度和產(chǎn)品良率。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種復(fù)用芯片輸出端口的可編程修調(diào)電路，包括內(nèi)部電路、復(fù)用端口模塊、鎖存模塊、修調(diào)尋址模塊、燒斷控制模塊、修調(diào)陣列模塊；

所述內(nèi)部電路，用于實現(xiàn)芯片功能和性能的主體電路，內(nèi)部電路的輸出端與所述復(fù)用端口模塊相連；

所述復(fù)用端口模塊的輸出端口，分別與所述鎖存模塊、修調(diào)尋址模塊和所述燒斷控制模塊相連，用于將所述芯片輸出端復(fù)用為修調(diào)輸入端口，用于出尋址信號和燒斷信號，并分別將尋址信號傳送至所述鎖存模塊和修調(diào)尋址模塊，將燒斷信號傳送至所述燒斷控制模塊；

所述鎖存模塊的輸出端，與所述內(nèi)部電路的輸出端相連，根據(jù)所述尋址信號將內(nèi)部電路的輸出鎖存為低電平；

所述修調(diào)尋址模塊的輸出端，分別與所述燒斷控制模塊和修調(diào)陣列模塊得輸入端相連，用于根據(jù)所述尋址信號，定位所述修調(diào)陣列中需要燒斷的電阻；

所述燒斷控制模塊的輸出端，與所述修調(diào)陣列模塊的輸入端相連，根據(jù)修調(diào)尋址模塊所確定的需要燒斷的電阻，結(jié)合復(fù)用端口輸出的燒斷信號，輸出燒斷控制信號，并傳送至所述修調(diào)陣列模塊；

所述修調(diào)陣列模塊的輸出端，與所述內(nèi)部電路的輸入端相連，為所述內(nèi)部電路的修調(diào)提供可燒斷電阻陣列，并依據(jù)所述燒斷控制信號和尋址信號，完成相應(yīng)可燒斷電阻的燒斷。

優(yōu)選地，所述復(fù)用端口電路包括電源、第一級狀態(tài)控制支路、第二級狀態(tài)控制支路、輸出控制單元、復(fù)用端口保護單元；

所述電源，與所述第一級狀態(tài)控制支路、第二級狀態(tài)控制支路、輸出控制單元、復(fù)用端口保護單元相連，用于供電；

所述反向器單元，與所述內(nèi)部電路的輸出端口、輸出控制單元相連，用于根據(jù)所述內(nèi)部電路的輸出，控制所述輸出控制單元的開啟與關(guān)閉；

所述第一級狀態(tài)控制支路的輸入端與所述內(nèi)部電路的輸出端口相連，第一級狀態(tài)控制支路的輸出端與所述第二級狀態(tài)控制支路的輸入端相連，用于根據(jù)所述內(nèi)部電路的輸出，輸出控制信號，控制所述第二級狀態(tài)控制支路開啟與關(guān)閉；

所述第二級狀態(tài)控制支路的輸出端，分別與所述復(fù)用端口保護單元的輸入端、輸出控制單元的輸入端相連，用于根據(jù)所述第一級狀態(tài)控制支路的輸出控制信號，控制所述復(fù)用端口保護單元和輸出控制單元的開啟與關(guān)閉；

所述復(fù)用端口保護單元的輸出端，與所述輸出控制單元的輸入端相連，用于根據(jù)所述第一級狀態(tài)控制支路的輸出控制信號，保護所述輸出控制單元的輸出端口；

所述輸出控制單元的輸出端口，分別與所述鎖存電路、修調(diào)電路相連，用于將所述芯片輸出端復(fù)用為修調(diào)輸入端口，輸出修調(diào)控制信號，將并所述修調(diào)控制信號分別傳送至所述鎖存電路、修調(diào)電路。

優(yōu)選地，所述第一級狀態(tài)控制支路包括一P型場效應(yīng)管和一N型場效應(yīng)管；

所述P型場效應(yīng)管的源極接所述電源，柵極與所述內(nèi)部電路的輸出端連接，漏極與所述輸出控制單元的輸入端連接；

所述N型場效應(yīng)管的漏極與所述輸出控制單元的輸入端連接，柵極與所述內(nèi)部電路的輸出端連接，源極與接地信號相連。

優(yōu)選地，所述復(fù)用端口保護單元包括第一P型場效應(yīng)管、第二P型場效應(yīng)管、第一N型場效應(yīng)管、第六P型場效應(yīng)管和二極管；

所述第一P型場效應(yīng)管的柵極接所述電源，源極與所述輸出控制單元的輸入端連接，襯底與所述二極管的負極連接，漏極接所述第六P型場效應(yīng)管的漏極；

所述第二P型場效應(yīng)管的柵極接所述電源，源極與所述第六P型場效應(yīng)管的漏極連接，襯底與所述二極管的負極連接，漏極與所述第二級狀態(tài)控制支路的輸入端連接；

所述第一N型場效應(yīng)管的柵極接所述電源，源極與接地信號連接，漏極與所述第二級狀態(tài)控制支路的輸入端連接；

所述二極管的正極與所述電源連接，負極分別與所述第一P型場效應(yīng)管的襯底、第二P型場效應(yīng)管的襯底；

所述第六P型場效應(yīng)管的柵極接所述電源，漏極分別與所述第一P型場效應(yīng)管的漏極和第二P型場效應(yīng)管的源極相連，襯底和源極與所述二極管的負極連接。

優(yōu)選地，所述第二級狀態(tài)控制支路包括第三P型場效應(yīng)管、第四P型場效應(yīng)管和第二N型場效應(yīng)管；

所述第三P型場效應(yīng)管的柵極接所述第二P型場效應(yīng)管的漏極，源極接所述電源，襯底與所述二極管的負極連接，漏極接所述第四P型場效應(yīng)管的源極；

所述第四P型場效應(yīng)管的柵極接所述內(nèi)部電路的輸出端，源極與所述第三P型場效應(yīng)管的漏極連接，襯底與所述二極管的負極連接，漏極與所述輸出控制單元的輸入端連接；

所述第二N型場效應(yīng)管的柵極接所述內(nèi)部電路的輸出端，漏極與所述第四P型場效應(yīng)管的漏極連接，源極與接地信號連接。

優(yōu)選地，所述輸出控制單元包括一電阻、第三N型場效應(yīng)管、第五P型場效應(yīng)管；

所述第五P型場效應(yīng)管的柵極分別與所述第一P型場效應(yīng)管的源極、第四P型場效應(yīng)管的漏極、第二N型場效應(yīng)管的漏極相連，源極接所述電源，襯底接所述二極管的負極，漏極分別與所述第一P型場效應(yīng)管的漏極、第二P型場效應(yīng)管的源極、第六P型場效應(yīng)管的漏極、輸出控制單元的輸出端口相連；

所述電阻的第一端作為所述輸出控制單元的輸出端和復(fù)用端口電路的輸出端口，分別與所述第六P型場效應(yīng)管的漏極、鎖存模塊的輸入端、修調(diào)尋址模塊的輸入端、燒斷控制模塊的輸入端連接，第二端接所述第三N型場效應(yīng)管的漏極；

所述第三N型場效應(yīng)管的柵極接所述第一級狀態(tài)控制支路的輸出端，漏極與所述電阻的第二端連接，源極與接地信號連接。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提供的一種復(fù)用芯片輸出端口的可編程修調(diào)電路，針對晶圓中測環(huán)節(jié)的修調(diào)方式的局限性，提供一種芯片成品測試環(huán)節(jié)的修調(diào)方法，在不增加芯片端口的情況下，將輸出端復(fù)用為可編程修調(diào)端口，可節(jié)省封裝成本，同時也提高對封裝應(yīng)力較敏感的特定芯片的參數(shù)精度和產(chǎn)品良率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)框圖；

圖2是本發(fā)明復(fù)用端口模塊的簡化示意圖；

圖3是本發(fā)明復(fù)用端口模塊的實施方式示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種復(fù)用芯片輸出端口的可編程修調(diào)電路，包括內(nèi)部電路、復(fù)用端口模塊、鎖存模塊、修調(diào)尋址模塊、燒斷控制模塊、修調(diào)陣列模塊；

內(nèi)部電路，用于實現(xiàn)芯片功能和性能的主體電路，內(nèi)部電路的輸出端與復(fù)用端口模塊相連；

復(fù)用端口模塊的輸出端口，分別與鎖存模塊、修調(diào)尋址模塊和燒斷控制模塊相連，用于將芯片輸出端復(fù)用為修調(diào)輸入端口，用于出尋址信號和燒斷信號，并分別將尋址信號傳送至鎖存模塊和修調(diào)尋址模塊，將燒斷信號傳送至燒斷控制模塊；

鎖存模塊的輸出端，與內(nèi)部電路的輸出端相連，根據(jù)尋址信號將內(nèi)部電路的輸出鎖存為低電平；

修調(diào)尋址模塊的輸出端，分別與燒斷控制模塊和修調(diào)陣列模塊得輸入端相連，用于根據(jù)尋址信號，定位修調(diào)陣列中需要燒斷的電阻；

燒斷控制模塊的輸出端，與修調(diào)陣列模塊的輸入端相連，根據(jù)修調(diào)尋址模塊所確定的需要燒斷的電阻，結(jié)合復(fù)用端口輸出的燒斷信號，輸出燒斷控制信號，并傳送至修調(diào)陣列模塊；

修調(diào)陣列模塊的輸出端，與內(nèi)部電路的輸入端相連，為內(nèi)部電路的修調(diào)提供可燒斷電阻陣列，并依據(jù)燒斷控制信號和尋址信號，完成相應(yīng)可燒斷電阻的燒斷。

本實施例提供的一種復(fù)用芯片輸出端口的可編程修調(diào)電路，針對晶圓中測環(huán)節(jié)的修調(diào)方式的局限性，提供一種芯片成品測試環(huán)節(jié)的修調(diào)方法，在不增加芯片端口的情況下，將輸出端復(fù)用為可編程修調(diào)端口，可節(jié)省封裝成本，同時也提高對封裝應(yīng)力較敏感的特定芯片的參數(shù)精度和產(chǎn)品良率。

如圖2所示，復(fù)用端口電路包括電源、第一級狀態(tài)控制支路、第二級狀態(tài)控制支路、輸出控制單元、復(fù)用端口保護單元；

電源，與第一級狀態(tài)控制支路、第二級狀態(tài)控制支路、輸出控制單元、復(fù)用端口保護單元相連，用于供電；

第一級狀態(tài)控制支路的輸入端與內(nèi)部電路的輸出端口相連，第一級狀態(tài)控制支路的輸出端與第二級狀態(tài)控制支路的輸入端相連，用于根據(jù)內(nèi)部電路的輸出，輸出控制信號，控制第二級狀態(tài)控制支路開啟與關(guān)閉；

第二級狀態(tài)控制支路的輸出端，分別與復(fù)用端口保護單元的輸入端、輸出控制單元的輸入端相連，用于根據(jù)第一級狀態(tài)控制支路的輸出控制信號，控制復(fù)用端口保護單元和輸出控制單元的開啟與關(guān)閉；

復(fù)用端口保護單元的輸出端，與輸出控制單元的輸入端相連，用于根據(jù)第一級狀態(tài)控制支路的輸出控制信號，保護輸出控制單元的輸出端口；

輸出控制單元的輸出端口，分別與鎖存電路、修調(diào)電路相連，用于將芯片輸出端復(fù)用為修調(diào)輸入端口，輸出修調(diào)控制信號，將并修調(diào)控制信號分別傳送至鎖存電路、修調(diào)電路。

如圖3所示，第一級狀態(tài)控制支路包括一P型場效應(yīng)管(MP0)和一N型場效應(yīng)管(MN0)；

P型場效應(yīng)管(MP0)的源極接電源，柵極與內(nèi)部電路的輸出端連接，漏極與輸出控制單元的輸入端連接；

N型場效應(yīng)管(MN0)的漏極與輸出控制單元的輸入端連接，柵極與內(nèi)部電路的輸出端連接，源極與接地信號相連。

復(fù)用端口保護單元包括第一P型場效應(yīng)管(MP1)、第二P型場效應(yīng)管(MP2)、第一N型場效應(yīng)管(MN1)、第六P型場效應(yīng)管(MP6)和二極管(D0)；

第一P型場效應(yīng)管(MP1)的柵極接電源，源極與輸出控制單元的輸入端連接，襯底與二極管(D0)的負極連接，漏極接第六P型場效應(yīng)管(MP6)的漏極；

第二P型場效應(yīng)管(MP2)的柵極接電源，源極與第六P型場效應(yīng)管(MP6)的漏極連接，襯底與二極管(D0)的負極連接，漏極與第二級狀態(tài)控制支路的輸入端連接；

第一N型場效應(yīng)管(MN1)的柵極接電源，源極與接地信號連接，漏極與第二級狀態(tài)控制支路的輸入端連接；

二極管(D0)的正極與電源連接，負極分別與第一P型場效應(yīng)管(MP1)的襯底、第二P型場效應(yīng)管(MP2)的襯底；

第六P型場效應(yīng)管(MP6)的柵極接電源，漏極分別與第一P型場效應(yīng)管(MP1)的漏極和第二P型場效應(yīng)管(MP2)的源極相連，襯底和源極與二極管(D0)的負極連接。

第二級狀態(tài)控制支路包括第三P型場效應(yīng)管(MP3)、第四P型場效應(yīng)管(MP4)和第二N型場效應(yīng)管(MN2)；

第三P型場效應(yīng)管(MP3)的柵極接第二P型場效應(yīng)管(MP2)的漏極，源極接電源，襯底與二極管(D0)的負極連接，漏極接第四P型場效應(yīng)管(MP4)的源極；

第四P型場效應(yīng)管(MP4)的柵極接內(nèi)部電路的輸出端，源極與第三P型場效應(yīng)管(MP3)的漏極連接，襯底與二極管(D0)的負極連接，漏極與輸出控制單元的輸入端連接；

第二N型場效應(yīng)管(MN2)的柵極接內(nèi)部電路的輸出端，漏極與第四P型場效應(yīng)管(MP4)的漏極連接，源極與接地信號連接。

輸出控制單元包括一電阻(R0)、第三N型場效應(yīng)管(MN3)、第五P型場效應(yīng)管(MP5)；

第五P型場效應(yīng)管(MP5)的柵極分別與第一P型場效應(yīng)管(MP1)的源極、第四P型場效應(yīng)管(MP4)的漏極、第二N型場效應(yīng)管(MN2)的漏極相連，源極接電源，襯底接二極管(D0)的負極，漏極分別與第一P型場效應(yīng)管(MP1)的漏極、第二P型場效應(yīng)管(MP2)的源極、第六P型場效應(yīng)管(MP6)的漏極、輸出控制單元的輸出端口相連；

電阻(R0)的第一端作為輸出控制單元的輸出端和復(fù)用端口電路的輸出端口，分別與第六P型場效應(yīng)管(MP6)的漏極、鎖存模塊的輸入端、修調(diào)尋址模塊的輸入端、燒斷控制模塊的輸入端連接，第二端接第三N型場效應(yīng)管(MN3)的漏極；

第三N型場效應(yīng)管(MN3)的柵極接第一級狀態(tài)控制支路的輸出端，漏極與所述電阻的第二端連接，源極與接地信號連接。

如圖3框圖所示的芯片為3個端口，分別為VDD，GND，OUT端口，VDD為電源供電端口，GND為電源地端口，OUT為輸出端口。本發(fā)明在不增加芯片端口的情況下，將OUT端復(fù)用為可編程修調(diào)端口。

芯片主要包括以下幾個模塊：

1.內(nèi)部電路：實現(xiàn)芯片功能和性能的主體電路；

2.鎖存模塊：OUT給出特定修調(diào)信號，將內(nèi)部電路的輸出鎖存為低電平；

3.修調(diào)陣列模塊：對芯片內(nèi)部主電路需要修調(diào)的參數(shù)所設(shè)計的可燒斷電阻陣列；

4.修調(diào)尋址模塊：根據(jù)OUT輸入的尋址信號，定位修調(diào)陣列中需要燒斷的電阻；

5.燒斷控制模塊：根據(jù)修調(diào)尋址模塊所確定的需要燒斷的電阻，結(jié)合OUT端輸入的燒斷信號，對修調(diào)陣列中的可燒斷電阻進行燒斷；

6.復(fù)用端口模塊：OUT輸入端的尋址信號和燒斷信號高于芯片內(nèi)部的供電電平VDD，所以需要對VDD電壓進行保護，防止OUT高壓信號輸入VDD，引起芯片內(nèi)部電路工作的不穩(wěn)定或者燒毀。

其修調(diào)實現(xiàn)的方式如下：

根據(jù)芯片成品參數(shù)測試結(jié)果，確定需要修調(diào)參數(shù)，在OUT端口輸入高于VDD電壓的編程尋址脈沖，進行該參數(shù)修調(diào)位置的尋址，確定需要燒斷電阻位置和電阻組合；再通過OUT輸入端口輸入持續(xù)一段時間的高電壓燒斷信號，對尋址確定的修調(diào)電阻進行燒斷；實時監(jiān)控芯片需要修調(diào)的參數(shù)變化，達到預(yù)計的范圍，完成修調(diào)。

因OUT輸入的尋址信號和燒斷信號高于芯片內(nèi)部的供電電平VDD，對芯片來說存在潛在的風險，所以需要對VDD電壓進行保護，以下對復(fù)用保護電路的原理進行詳述：

P型場效應(yīng)管MP0和N型場效應(yīng)管MN0接成反向器的結(jié)構(gòu)，其輸入為內(nèi)部電路的輸出，其輸出接N型場效應(yīng)管MN3柵極，控制其開啟和關(guān)閉；

P型場效應(yīng)管MP1和MP2、N型場效應(yīng)管MN1支路的輸出控制輸出管P型場效應(yīng)管MP5的柵極和P型場效應(yīng)管MP3的柵極，在芯片正常工作狀態(tài)下該支路場效應(yīng)管的柵極電平為VDD，因此MP1和MP2關(guān)閉，MN1開啟，則MP5柵極不受該支路控制，MP3柵極為低電平，MP3開啟；在修調(diào)模式的高電平條件下，使其MP5和MP3的柵極電平為OUT信號電平，因此MP5和MP3關(guān)閉；

MP3、MP4、MN2支路在芯片正常工作狀態(tài)下控制輸出管MP5的開啟和關(guān)閉；在修調(diào)模式的高電平條件下，MP3的柵極信號為高電平，MP3關(guān)閉，MP4和MN2的柵極為低電平，MP4開啟，MN2關(guān)閉，因此MP5的柵極電平為OUT信號電平，MP5關(guān)閉。

綜上，當芯片處于正常工作狀態(tài)時，P型場效應(yīng)管MP6截止，將MP5的漏極和襯底斷開；D0導(dǎo)通，將MP5的源極和襯底接在一起；MP1截止，MP2截止，MN1導(dǎo)通，將MP3柵極拉低，則MP4和MN2非門支路正常工作，因此MP5柵極僅受前級電路控制；

當芯片處于修調(diào)模式下，OUT端口有修調(diào)脈沖的高電平時，P型場效應(yīng)管MP6導(dǎo)通，將MP5漏極和襯底連接在一起；D0截止，將MP5的源極和襯底分開；MP1導(dǎo)通，將MP5柵極拉為高電平；MP2導(dǎo)通，將MP3柵極拉高，使MP3截止，因此MP5實現(xiàn)VDD和OUT的隔離，從而實現(xiàn)復(fù)用端口保護。

以上僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明的保護范圍的限定。凡依本案的設(shè)計思路所做的的等同變化，均落入本案的保護范圍。