本實(shí)用新型涉及集成電路領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種通過(guò)采用集成電路技術(shù)而設(shè)計(jì)的熔絲選擇輸出器件。

背景技術(shù)：

芯片的生產(chǎn)包括晶圓制作、晶圓針測(cè)、晶圓封裝、芯片測(cè)試等多道工序。受生產(chǎn)工序復(fù)雜及生產(chǎn)廠家數(shù)量有限的限制，特別是晶圓制作時(shí)間長(zhǎng)，使芯片的生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，一些與非門(mén)、或非門(mén)、非門(mén)類(lèi)功能電路模塊芯片經(jīng)常會(huì)部分出現(xiàn)供不應(yīng)求。

目前，常用的功能電路模塊芯片有單個(gè)與非門(mén)、或非門(mén)、非門(mén)功能電路模塊芯片和多組與非門(mén)、或非門(mén)、非門(mén)類(lèi)功能電路模塊芯片。雖然在單個(gè)與非門(mén)、或非門(mén)、非門(mén)類(lèi)功能電路模塊芯片缺貨的情況下也可以采用多組與非門(mén)、或非門(mén)、非門(mén)類(lèi)功能電路模塊芯片做替代設(shè)計(jì)，但這樣卻給設(shè)計(jì)產(chǎn)品增加了成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供了一種熔絲選擇輸出器件。所述器件包括：

功能電路模塊，其包括至少兩個(gè)功能單元，所述功能單元的各輸入端與共同的外部信號(hào)端連接，以接收所述器件之外的待處理信號(hào)，并在所述功能單元中進(jìn)行處理后通過(guò)各個(gè)輸出端輸出；

熔絲通路模塊，其包括數(shù)量與所述功能單元的數(shù)量一致的輸入支路，所述輸入支路分別與各個(gè)所述功能單元的輸出端連接，以接收來(lái)自所述功能電路模塊的經(jīng)處理的信號(hào)，其中在熔絲通路模塊中，所述輸入支路與至少一個(gè)熔斷器件串聯(lián)并對(duì)應(yīng)地連接到各個(gè)輸出支路上；

選擇邏輯模塊，其包括若干邏輯單元，所述選擇邏輯模塊的輸入端與熔絲選擇信號(hào)端和熔斷信號(hào)輸入端連接，以通過(guò)所述若干邏輯單元將所述熔斷信號(hào)輸入端上的信號(hào)有選擇地施加到所述熔絲通路模塊的對(duì)應(yīng)輸入支路上。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述功能單元包括以下中的兩個(gè)或兩個(gè)以上的電路：與門(mén)電路；或門(mén)電路；與非門(mén)電路；或非門(mén)電路；非門(mén)電路；觸發(fā)器電路；緩沖器電路；比較器電路；譯碼器電路；或寄存器電路。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述熔斷信號(hào)端提供有比熔斷熔絲所需要的電壓更高的電壓信號(hào)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述熔絲通路模塊上的熔絲對(duì)應(yīng)位置開(kāi)有窗口以便光照射入來(lái)熔斷所述熔絲。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述選擇邏輯模塊包括兩個(gè)熔絲選擇信號(hào)端，其中，所述熔絲選擇信號(hào)端上連接有上拉電阻。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，在所述熔絲通路模塊的輸入支路和輸出支路上分別串聯(lián)高壓隔離單元以將熔絲上施加的高電壓信號(hào)與熔絲之外的電路進(jìn)行隔離。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述隔離單元為CMOS管構(gòu)成的傳輸門(mén)電路。

本實(shí)用新型的有益之處在于：由于本實(shí)用新型的與非門(mén)、或非門(mén)、非門(mén)類(lèi)功能電路模塊在晶圓中所占的空間很小，將與非門(mén)、或非門(mén)、非門(mén)類(lèi)功能電路模塊設(shè)計(jì)在一顆芯片里，通過(guò)選擇輸出，可在晶圓面積增加很少的情況下，增強(qiáng)芯片的通用性。在生產(chǎn)中可增加晶圓流片數(shù)量，從而避免供貨不足的影響，同時(shí)也可減少應(yīng)用局限產(chǎn)生的庫(kù)存風(fēng)險(xiǎn)。

本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述。有些還可以根據(jù)說(shuō)明書(shū)顯而易見(jiàn)地知道，或者通過(guò)實(shí)施本實(shí)用新型而了解。本實(shí)用新型的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說(shuō)明

附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分。其與本實(shí)用新型的實(shí)施例共同用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中：

圖1顯示了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的熔絲選擇輸出器件的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2顯示了根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例的熔絲選擇輸出器件的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3顯示了根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例在熔絲兩端設(shè)有隔離電路的結(jié)構(gòu)框圖；以及

圖4顯示了根據(jù)本實(shí)用新型的原理設(shè)計(jì)的熔絲選擇輸出器件的詳細(xì)電路示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)用新型中，“連接”、“相連”、“連”、“接”等表示電性相連的詞語(yǔ)，如無(wú)特別說(shuō)明，則表示直接連接或間接連接的電性連接。

現(xiàn)階段常采用的都是通過(guò)多路選擇器來(lái)實(shí)現(xiàn)電路的選擇輸出。這種電路設(shè)計(jì)雖然比較簡(jiǎn)單，但是因?yàn)樾枰饧有盘?hào)來(lái)進(jìn)行控制，因此增加了芯片的引腳數(shù)量。這種設(shè)計(jì)的芯片面積較同類(lèi)封裝的尺寸變大，封裝引線(xiàn)也要相應(yīng)增加，因此芯片總生產(chǎn)成本增加。而本實(shí)用新型通過(guò)選擇熔斷相應(yīng)的熔絲來(lái)選擇要使用的功能模塊。

如圖1所示，其中顯示了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于熔絲選擇輸出器件的總體結(jié)構(gòu)框圖。

在圖1中，熔絲選擇輸出器件包括功能模塊101、熔絲通路模塊102以及選擇邏輯模塊103。功能模塊101用以處理外部電路發(fā)送過(guò)來(lái)的待處理信號(hào)。一般地，功能電路模塊101包括至少兩個(gè)功能電路單元。各個(gè)功能電路單元的各輸入端連接到共同的外部信號(hào)端上，以接收熔絲選擇輸出器件之外的待處理信號(hào)，并在各個(gè)功能電路單元中進(jìn)行處理后通過(guò)各輸出端輸出。

熔絲通路模塊102包括數(shù)量與功能電路單元101a、101b、101c(圖2)的數(shù)量一致的輸入支路。其中，輸入支路分別與各個(gè)功能電路單元101a、101b、101c的輸出端連接，以接收來(lái)自功能模塊101的經(jīng)處理的信號(hào)。其中，在熔絲通路模塊102中，熔絲通路模塊102的輸入支路與至少一個(gè)熔斷器件串聯(lián)并對(duì)應(yīng)地連接到各個(gè)輸出支路上。

選擇邏輯模塊103包括若干邏輯單元。本實(shí)用新型的選擇邏輯模塊103的輸入端與熔絲選擇信號(hào)端和熔斷信號(hào)輸入端連接，以通過(guò)若干邏輯單元將熔斷信號(hào)輸入端上的信號(hào)有選擇地施加到熔絲通路模塊102的對(duì)應(yīng)輸入支路上。

由于本實(shí)用新型可以通過(guò)熔斷熔絲而將其對(duì)應(yīng)的多余的功能電路斷開(kāi)，而未熔斷熔絲對(duì)應(yīng)的動(dòng)能電路單元的輸出可作為器件的輸出，從而使得本實(shí)用新型的熔絲選擇輸出器件可以根據(jù)需要用在不同場(chǎng)合中，因此增加了的器件的通用性。此外，采用熔絲熔斷的方式來(lái)選擇具體功能單元，電路設(shè)計(jì)可以更為簡(jiǎn)單，因而設(shè)計(jì)出的器件所占用的空間更小。

更具體地，如圖2所示，功能模塊101包括多個(gè)功能電路單元，即第一功能電路單元102a、第二功能電路單元102b和第三功能電路單元102c。在圖2中，第一功能電路單元的101a的輸入端與外部輸入信號(hào)端相連，以接收外部輸入的待處理信號(hào)，其輸出端與熔絲通路模塊102中相對(duì)應(yīng)的熔絲支路相連，以將通過(guò)邏輯功能單元處理過(guò)的信號(hào)通過(guò)未熔斷熔絲的那條支路輸出。

同理，第二功能電路單元101b、第三功能電路模塊101c的輸入端也與外部輸入信號(hào)端相連，輸出端與熔絲通路選擇模塊102相連。

在一個(gè)具體的實(shí)施例中，第一功能電路單元101a、第二功能電路單元101b以及第三功能電路單元101c可以是與門(mén)、或門(mén)、非門(mén)或觸發(fā)器、緩沖器、比較器、譯碼器、寄存器類(lèi)的不同功能電路。如圖所示，它們的輸入端分別連接相同的外部輸入信號(hào)端。顯然，本實(shí)用新型中的各個(gè)功能電路單元并不局限于這里所列舉的功能電路，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)需要而選擇任何合適的用以完成一定邏輯功能的電路。

熔絲通路模塊102的輸入端分別與第一功能電路單元101a、第二功能電路單元101b、第三功能電路單元101c的輸出端相連。在選擇邏輯模塊103中，通過(guò)選擇熔斷不需要輸出的信號(hào)所對(duì)應(yīng)的熔絲來(lái)實(shí)現(xiàn)選擇輸出。

如圖3所示，其中顯示了根據(jù)本實(shí)用新型的原理設(shè)計(jì)的另一個(gè)實(shí)施例的熔絲選擇輸出器件的結(jié)構(gòu)框圖。在該實(shí)施例中，在熔絲支路的前端以及后段采用隔離單元301和302分別進(jìn)行隔離，從而將熔斷信號(hào)隔離在熔絲之外。在本實(shí)施例中，熔絲熔斷信號(hào)優(yōu)選為高電平信號(hào)。因此各個(gè)熔絲支路的輸出端共同接地，這樣在熔絲支路上出現(xiàn)高電平信號(hào)時(shí)，可以將對(duì)應(yīng)的熔絲進(jìn)行熔斷。

當(dāng)然，本實(shí)用新型也可以根據(jù)需要，將熔斷電路的熔絲選擇為光照熔斷的電路，此時(shí)的熔絲熔斷信號(hào)便可以為一定光強(qiáng)度的光照信號(hào)。具體地，在熔絲通路模塊上的熔絲對(duì)應(yīng)位置上開(kāi)有窗口，以便光照射入來(lái)熔斷熔絲。因此，本實(shí)用新型對(duì)熔斷信號(hào)的類(lèi)型并不作限制。

如圖3所示的帶有隔離單元的設(shè)計(jì)在熔斷信號(hào)為高電平信號(hào)且熔斷時(shí)間較長(zhǎng)的時(shí)候特別有利。在熔斷期間，為了不使選擇邏輯模塊103輸出的熔斷電壓信號(hào)(具體說(shuō)是高電壓信號(hào))對(duì)器件中的其他任何電路部分造成影響，可通過(guò)邏輯控制來(lái)使能隔離單元301、302以便將整個(gè)熔絲支路與器件中的其他部分隔離斷開(kāi)。

隔離單元301、302可以是受控的模擬開(kāi)關(guān)。當(dāng)發(fā)出熔絲選擇信號(hào)的同時(shí)，該選擇信號(hào)通過(guò)邏輯電路也輸入到隔離單元中，從而形成使能隔離單元的使能信號(hào)。

如圖4所示，其中詳細(xì)顯示了根據(jù)實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例的基于熔絲選擇輸出電路的電路原理圖。

在圖4中，用類(lèi)似的標(biāo)記來(lái)標(biāo)示出相同或相似的原件。具體地，例如，I10、I11、I12和I13為非門(mén)，I20和I22為與非門(mén)，I30為或非門(mén)，I40、I41、I42、I43、I44、I45、I46、I47、I48和I49為傳輸門(mén)，I50、I51和I52為熔絲。其中，非門(mén)I10相當(dāng)于前述的第一功能電路單元，與非門(mén)I20相當(dāng)于前述的第二功能電路單元，或門(mén)I30相當(dāng)于前述的第三功能電路單元。

I87和I88為上拉電阻。I60、I61為外部輸入的待處理信號(hào)端。I62、I63為熔絲選擇信號(hào)端。I64為熔斷信號(hào)端。由于有上拉電阻的存在，在沒(méi)有任何輸入信號(hào)的時(shí)候，I62、I63的信號(hào)為邏輯高信號(hào)。

進(jìn)一步地，如圖4所示，各個(gè)功能電路單元非門(mén)I10、與非門(mén)I20和或非門(mén)I30的輸入端A同時(shí)連接輸入信號(hào)端I60，各個(gè)功能電路單元與非門(mén)I20和或非門(mén)I30的輸入端B同時(shí)連接另一輸入信號(hào)端I61。

各個(gè)功能電路單元非門(mén)I10、與非門(mén)I20和或非門(mén)I30的輸出端分別與作為隔離單元的傳輸門(mén)I40、I41、I42的A端對(duì)應(yīng)相連，傳輸門(mén)I40、I41、I42的Y端分別和熔絲I50、I51和I52的A端一一相連，同時(shí)與傳輸門(mén)I47、I48、I49一一相連構(gòu)成并列關(guān)系。熔絲I50、I51和I52的B端相互連接構(gòu)成并列關(guān)系，同時(shí)與傳輸門(mén)I43、I44的A端連接。傳輸門(mén)I43的Y端直接輸出到器件的輸出端I70上。而傳輸門(mén)I44的Y端接地gnd。

在用以控制隔離單元的使能邏輯電路中，與非門(mén)I22的輸出端Y同時(shí)與傳輸門(mén)I40、I41、I42和I43的GP端相連，同時(shí)也與傳輸門(mén)I44的GN端和非門(mén)I13的A端相連。非門(mén)I13的輸出端Y同時(shí)與傳輸門(mén)I40、I41、I42和I43的GN端相連，同時(shí)也與傳輸門(mén)I44的GP端相連。傳輸門(mén)I40、I41、I42和I43具有同時(shí)導(dǎo)通和同時(shí)關(guān)斷特點(diǎn)，同時(shí)與傳輸門(mén)I44構(gòu)成相反通斷特點(diǎn)，即在與非門(mén)I22的輸出端Y正常輸出的情況下，傳輸門(mén)I40、I41、I42和I43導(dǎo)通時(shí)傳輸門(mén)I44關(guān)斷，傳輸門(mén)I40、I41、I42和I43關(guān)斷時(shí)傳輸門(mén)I44導(dǎo)通。

在圖4中，傳輸門(mén)I45、I46的A端同時(shí)與熔斷信號(hào)端I64連接，傳輸門(mén)I45的Y端分別與傳輸門(mén)I47、I48的A端連接，傳輸門(mén)I46的Y端與傳輸門(mén)I49的A端連接，傳輸門(mén)I47、I48、I49的Y端分別與熔絲I50、I51和I52的A端一一連接，并分別與傳輸門(mén)I40、I41、I42的Y端相連。第一熔絲選擇信號(hào)端I62分別連接上拉電阻I87的B端、與非門(mén)I22的A端和傳輸門(mén)I45的GP端及傳輸門(mén)I46的GN端，同時(shí)連接非門(mén)I11的A端，非門(mén)I11的輸出端Y分別連接傳輸門(mén)I45的GN端及傳輸門(mén)I46的GP端，傳輸門(mén)I45、I46通過(guò)熔絲選擇信號(hào)端I62做控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)二路選擇一路輸出的功能。

第二熔絲選擇信號(hào)端I63分別連接上拉電阻I88的B端、與非門(mén)I22的B端和傳輸門(mén)I47、I49的GP端及傳輸門(mén)I48的GN端，同時(shí)連接非門(mén)I12的A端，非門(mén)I12的輸出端Y分別連接傳輸門(mén)I47、I49的GN端及傳輸門(mén)I48的GP端，傳輸門(mén)I47、I48、I49和傳輸門(mén)I45、I46通過(guò)第一和第二熔絲選擇信號(hào)端I62、I63做控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)三路選擇一路輸出。

下面結(jié)合圖4來(lái)詳細(xì)描述本實(shí)施例所提供的電路工作原理。

如圖4所示，在熔絲選擇邏輯電路中，將熔絲選擇信號(hào)端I62、I63為控制信號(hào)輸入端，分別命名為S0和S1。將熔斷信號(hào)端I64作為熔絲熔斷所需要的高電壓輸入端，命名為Vpp。熔絲I50、I51和I52分別命名為F1、F2、F3。非門(mén)I10、與非門(mén)I20和或非門(mén)I30的輸出信號(hào)分別為Y1、Y2、Y3。在電路設(shè)計(jì)晶圓流片完成后，晶圓針測(cè)階段時(shí)，根據(jù)不同電路功能需求，可通過(guò)探針對(duì)I62、I63和I64施加相應(yīng)電平信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電路熔絲進(jìn)行燒斷。

以下為熔絲通路信號(hào)情況表：

表一

如需要Y1輸出，可在S0端接入低電平，S1端接入高電平，同時(shí)在Vpp端接入熔絲可熔斷的高電壓，對(duì)熔絲F2實(shí)施熔斷，后再在S0端接入高電平，S1端接入低電平，同時(shí)在Vpp端接入熔絲可熔斷的高電壓，對(duì)熔絲F3實(shí)施熔斷，最后保留Y1輸出所對(duì)應(yīng)熔絲F1不熔斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)Y1信號(hào)輸出；同上情況，若要保留Y2或Y3輸出，只需提供控制端S0、S1施加對(duì)應(yīng)信號(hào)，在Vpp端接入熔絲可熔斷的高電壓，對(duì)不需要保留的其他兩組輸出端對(duì)應(yīng)的熔絲進(jìn)行熔斷即可。

由于熔絲選擇信號(hào)端I62、I63均接上拉電阻，因此在熔絲選擇信號(hào)端I62、I63為懸空狀態(tài)時(shí)，其輸入為高電平，電路會(huì)選擇功能電路模塊301進(jìn)行輸出。

通過(guò)本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)基于熔絲選擇輸出電路，需要綁定線(xiàn)到芯片引腳的僅為各輸出電路模塊的共用輸入端、輸出端和對(duì)應(yīng)電源、地。增強(qiáng)了電路芯片通用性、減少了相應(yīng)封裝成本。也減少了供貨時(shí)間。

應(yīng)該理解的是，本實(shí)用新型所公開(kāi)的實(shí)施例不限于這里所公開(kāi)的特定結(jié)構(gòu)、處理步驟或材料，而應(yīng)當(dāng)延伸到相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所理解的這些特征的等同替代。還應(yīng)當(dāng)理解的是，在此使用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述特定實(shí)施例的目的，而并不意味著限制。

說(shuō)明書(shū)中提到的“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”意指結(jié)合實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，說(shuō)明書(shū)通篇各個(gè)地方出現(xiàn)的短語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”并不一定均指同一個(gè)實(shí)施例。

雖然本實(shí)用新型所公開(kāi)的實(shí)施方式如上，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本實(shí)用新型而采用的實(shí)施方式，并非用以限定本實(shí)用新型。任何本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型所公開(kāi)的精神和范圍的前提下，可以在實(shí)施的形式上及細(xì)節(jié)上作任何的修改與變化，但本實(shí)用新型的專(zhuān)利保護(hù)范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書(shū)所界定的范圍為準(zhǔn)。