Ic组件的瞬态触发保护的制作方法

专利名称：Ic组件的瞬态触发保护的制作方法
技术领域：
0001本发明涉及电子电路，而且更具体地涉及提供集成电路组件
的瞬态触发保护的装置和方法。
背景技术：
0002集成电路ac)在很多应用中被广泛使用。ic可以包括各种 不同的电路，这些电路可以作为独立系统或与其它电路元件相结合工 作。ic包括引脚的布置，这些引脚提供用于接收功率以及用于和该ic 进行信息交流的装置。因此，ic通过这些引脚容易受到外部环境条件
的影响而损坏。例如，IC会遭受静电放电(ESD)事件而被损坏，在 静电放电中通常来自一个或多于一个引脚的大电流流过IC。
0003IC芯片在面对ESD或其它事件的脆弱性已经产生对ESD保 护电路的需求。因此，在IC芯片的整体设计中常常添加ESD保护电 路。IC的很多传统ESD保护方案采用外围专用电路以便通过提供低阻 抗通路将ESD电流从装置的引脚或焊盘传送到地。以这种方式，ESD 电流流过ESD保护电路而不通过芯片中更易损坏的电路。
0004图1描述部分IC 2的示例，该部分包括电可擦除可编程只读 存储器(EEPROM) 4。 EEPROM4可以通过在引脚(ENB) 6提供使 能输入信号而被编程。引脚6也可以向其它电路提供使能信号，如使 能内部逻辑块。 一个或多个ESD保护电路8可以与引脚6相连。例如， 第一 ESD保护电路可以直接连接在引脚6处。另一个ESD保护电路8 可以连接到电阻器R和EEPROM4之间的信号通路上。例如，ESD保 护电路8可以包括快速开关或嵌位及RC滤波器，它们在引脚6处的信 号作用下被激活，从而在ESD事件过程中将电流分流到EEPROM 4之 外。ESD保护电路8可以转移来自输入端的电流并通过ESD保护电路 对该电流进行放电，从而保护EEPROM4免于遭受由ESD事件所导致 的损坏。0005但是，传统ESD保护不可能在所有情况下都提供充分的保护。 例如， 一些类型的IC包括可编程电路，如电可编程只读存储器
(EPROM)等，其可能需要在一个或多个引脚处施加更高的电压来实 现某些工作模式(例如，编程模式)。由于对IC施加更高的电压，传 统ESD保护必须被修改以允许在更高的电压下进行操作并因此在抑制 某些瞬态事件时变得失效。因此，输入引脚处的输入电压中的尖峰， 如可能由于施加外部电压或由于寄生条件而引起的尖峰，会导致某些 IC芯片出现疏忽的重复编程或不良的场保持(field retention)。

发明内容
0006本发明涉及电子电路，而更具体地涉及用于保护集成电路(IC)
中的电路组件免受施加在输入引脚处的电压影响的系统和方法。该系 统响应于施加到输入引脚处的信号的瞬态特性(例如dv/dt)通过使该 引脚与IC的内部组件在电学上断开而进行操作。0007
一个实施例提供用于保护集成电路(IC)中至少一个组件的 系统。该系统包含断开元件，该断开元件串行电连接在该IC的输入终 端和所述至少一个组件之间。该断开元件被配置为具有电连接所述终 端到所述至少一个组件的第一状态和电隔离所述终端与所述至少一个 组件的第二状态。控制系统被配置为响应于所述终端处输入信号的变 化率超过预定变化率而促使所述断开元件从所述第一状态转换到所述 第二状态。
0008另一个实施例提供一种集成电路(IC)芯片，该集成电路芯 片包含第一引脚和电连接在该第一引脚和该IC内的可编程电路之间的 断开元件。该断开元件被配置为具有电连接所述第一引脚到所述可编 程电路的第一条件(condition)以及使所述第一引脚相对于所述可编程 电路在电学上断开的第二条件。在所述第一引脚处时钟信号被提供为 第一稳定电压以用于所述IC的正常操作，且被提供为第二较高编程电 压以用于执行编程所述可编程电路，所述第二较高编程电压超过所述 第一稳定电压。控制系统被配置为监控所述第一引脚处所提供的信号 并响应于所述第一引脚处所提供的信号变化率超过预定变化率来触发 断开元件从所述第一状态转换到所述第二状态。在所述IC的所述正常操作过程中和所述编程过程中所述时钟信号变化率小于(即，较慢于) 所述预定变化率以减轻对所述断开元件的错误触发。


0009图1图示说明包含现有技术ESD检测和保护电路的部分IC 的示例。
0010图2图示说明依照本发明的一方面用于保护电路组件的系统 的示例。
0011图3图示说明依照本发明的一方面用于保护电路组件的系统 的另一个示例。
0012图4图示说明依照本发明的一方面用于保护电路组件的系统 的又一个示例。
0013图5图示说明依照本发明的一方面实现保护系统的部分集成 电路。
具体实施例方式
0014本发明涉及电子电路，而且更具体地涉及用于保护集成电路 (IC)中的电路组件免受施加在一个或多于一个引脚处的电压影响的 系统。该系统响应于引脚处的输入信号经受超过(例如明显快于)正 常操作参数的变化率通过触发断开元件将引脚从IC的某些内部组件上 电断开来进行操作。该输入信号可以设有增大的或更快的上升/下降时 间来触发断开元件将引脚从内部组件上电隔离开。控制系统可以被配 置为触发断开元件以实现引脚和内部组件之间的永久电隔离。该断开 元件可以在IC中的一个位置处实现，该位置仍然允许施加在所述引脚 处的信号(例如时钟信号)被提供给其它较不易受损坏的电路。0015图2图示说明根据本发明的一方面实现保护系统102的部分 IC 100的示例。该保护系统102包括连接在引脚106和一个或多于一 个内部组件108之间的断开元件104。该断开元件104可以被实现为一 装置，该装置被配置为当处于第一状态日、」'允许电信号无阻碍地从引脚 106传送到内部组件108，而当处于第二状态时提供阻止电信号传递的 实质伽伐尼/电势垒(galvanic barrier)。"伽伐尼/电势垒"意味着断开元件104在引脚106和所述一个或多个组件108之间提供物理隔离势
垒(例如，非常高的阻抗，如在千兆欧姆的量级上)。例如，断开元
件104可以被实现为传输门(tgate)器件、熔断体或其它器件或能够 提供引脚106和内部组件108之间的所需隔离的器件组合。
0016保护系统102还包括控制系统110，该控制系统被配置为基于 供给引脚106的输入信号来触发断开元件104从所述第一状态转换到 所述第二状态。控制系统110可以包括被配置为激活断开元件104的 控制逻辑块和驱动电路。该控制逻辑块可以被配置为鉴别与引脚106 处输入信号相关的瞬态特性(例如上升时间或下降时间)是否在预期
(例如正常的)操作参数之外。该控制逻辑块可以被进一步配置为检 测INPUT信号是否被提供为增大的电平，例如，INPUT信号正常电压 的至少两倍。该驱动电路被配置为响应于控制逻辑块锁存指示瞬态特 性的输出信号来触发断开元件至其第二高阻抗状态。
0017控制系统110可以配有相关电路，该相关电路响应于检测瞬 态条件的发生进行锁存。例如，当该相关电路锁存时，它触发断开元 件104以将引脚106从内部组件108上电断开。引脚106处的INPUT 信号及其相应电特性可以被监控为所述断开元件104和所述一个或更 多个电路组件108之间的节点处的电压，如114处所示。IC 100也可 以包括一个或更多个其它引脚116，这些引脚可以用于其它目的，这些 目的不同于在引脚106和内部组件108之间提供隔离势垒。有利的是， 断开元件104可以在检测的基础上被触发到所述第二状态而不需要来 自IC内的输入或额外编程。
0018通过进一步的示例，内部元件108可以包括可编程存储器件 (例如，EEPROM)。引脚106可以对应于使能引脚，向该引脚提供 相应编程电压(例如，时钟信号)用以对可编程存储器件进行编程。 引脚106处的电平可以在正常操作过程中根据可编程存储器的工作模 式而变化。例如，在加载模式和预览模式过程中，引脚106处的电压 可以被提供为时钟信号，该时钟信号在电接地和IC 100的稳定电压(例 如， 一般在约5V至5.5V范围内)之间交替变换。而在编程模式下可 以向引脚106提供明显较高的峰值电压(例如，在12 V至约14 V或 更高范围内的编程电压)的INPUT信号，以便将数据编程到存储器中。但是，提供给引脚106的编程电压和正常时钟信号的瞬态特性均处于
IC 100的正常操作参数范围内，以致断开元件104不被触发到所述第
二状态。
0019当需要从内部组件108上断开引脚106时，例如在可编程存 储器件已被成功编程后，触发信号可以被提供在引脚106处作为INPUT 信号。该触发信号可以设有处于正常预期操作参数之外的瞬态特性。 该触发信号也可以被提供为处于增大的电平，如对应于编程电压的电 平。如上面所提到，该触发信号可以被施加于引脚106处，其瞬态特 性上升(或下降)时间明显快于(例如，快约一个或更多个量级)正 常操作过程中INPUT信号的上升(或下降)时间。控制系统110因此 被配置为锁存逻辑状态并响应于检测该触发信号的充足瞬态条件来驱 动断开元件104至其高阻抗状态，而在正常操作过程中则响应于输入 信号(例如，时钟信号)的正常瞬态条件执行不锁存或触发。
0020传统ESD保护电路(未图示)通常在限制引脚116处的瞬态 方面是有效的，但由于例如在编程内部组件108的过程中经常施加的 高电压可能不完全有效地限制引脚106处的瞬态。因此，内部组件108 会变得易受引脚106处的电压尖峰和其它瞬态的影响。断开元件104 因此可以被用于为内部组件108提供额外的保护，例如在内部电路已 被编程或被配置到所需状态之后。响应于检测到引脚106处的瞬态条 件，控制系统IIO将断开元件104激活到第二高状态，其阻抗可以在 引脚106和内部组件108之间提供物理隔离势垒(例如，实质电势垒)。 该物理隔离势垒可以是永久的。该物理隔离有效地减轻内部组件108 在面对随后可能发生于引脚106处的尖峰或其它电压增大时的脆弱性。
0021图3描述了可根据本发明的一个方面实施的实现保护系统152 的部分集成电路150的示例。该保护系统152包括断开元件，其在图3 的示例中被描述为烙断体154。该熔断体154被连接在IC 150的引脚 156和内部电路158之间。该熔断体154具有电连接引脚156与内部电 路的第一状态和将该引脚从内部电路158上电断开的第二状态。也就 是说，熔断体154在处于第二状态时提供用于将输入引脚156从内部 电路158上断开的实质上电永久解决方案，而在处于第一状态时实质 上提供引脚和内部电路之间的短接电路(例如，约100欧姆的低电阻通路)。由于熔断体154可以被激活或熔断以提供引脚156和内部电路
158之间的永久物理隔离势垒，因此在引脚156和内部电路158之间不 需要ESD保护器件。但是，传统ESD保护仍可以被提供在引脚156 处，如168处所示。
0022保护系统152还包括控制系统160，该控制系统基于引脚156 处的电压控制熔断体154。例如，控制系统160被配置为响应于引脚 156处的瞬态条件来熔断该烙断体154 (例如，转换到所述第二状态)， 该瞬态条件处于引脚156处信号的正常操作参数之外。在图3的示例 中，控制系统160包括耦合到晶体管器件164上的瞬态逻辑块162。例 如，该晶体管器件可以是依尺寸制造以处理高电压(例如，大于约10V) 的N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。该晶体管器件 164被连接在电接地和节点166之间，该节点166互联熔断体154和内 部电路158。瞬态逻辑块162被配置为提供逻辑输出信号以基于检测引 脚156处瞬态条件的发生来操作晶体管164。该晶体管器件164操作为 驱动电路以便依据逻辑输出信号的状态熔断该熔断体154。
0023例如，当瞬态逻辑块162在节点166处检测到触发条件时， 逻辑块提供逻辑输出信号来驱动晶体管器件164的栅极以便引导电流 从内部节点166穿过晶体管器件到电接地。通过以这种方式分流电流 穿过晶体管器件164，充足的电流(例如，约100mA或更大)可以在 短时间(例如，约5到10纳秒)内被驱使通过熔断体154以熔断该熔 断体，并因此在引脚156和内部电路158之间提供实质的电势垒。即 使具有熔断体154所提供的电势垒，在引脚156处所提供的使能信号 仍然可能通过其它内部电路连接(未图示)提供给其它电路。但是， 引脚156处的潜在尖峰和其它瞬态被永久地与内部电路158隔离。
0024现在来看瞬态逻辑块162的内容，该模块包括电容器C1，该 电容器与电阻器170串行连接(形成RC网络)在节点166和输出节点 171之间，该输出节点被连接到晶体管器件164的栅极。另一个晶体管
(例如，N沟道MOSFET)器件172的栅极也被连接到节点171。第 二电阻器174被连接在晶体管器件172的漏极和节点166之间。该RC 网络与P沟道晶体管(P沟道MOSFET)器件176并行连接在节点166 和171之间。晶体管器件176的栅极被连接到晶体管器件172的漏极。
10另一个电阻器178被连接在晶体管器件172的栅极和源极之间。
0025电容器Cl和电阻器170被调谐以提供相应的延迟用以基于节 点166处的电压导通N沟道晶体管器件172。特别地，电容器C1被调 谐以设置在166处建立相应锁存条件所需的信号变化率阈值。该阈值 不需要被精确地设置。由于电容器C1在节点166处的足够快瞬态事件 过程中充电，N沟道晶体管172被偏置以传导电流，且在电阻器174 两端建立起相应的电压。电阻器174两端的电压接下来激活P沟道晶 体管器件176。 P沟道晶体管器件176导通后，在电阻器178两端建立 起相应的电压降。电阻器178两端的电压降通过增大的偏压来操作驱 动N沟道晶体管器件172。这导致节点171处高电压的快速激活和锁 存，此高电压驱动高电压晶体管器件164至导通条件。高电压晶体管 器件164汲取充足的电流(例如，在约5ns至10ns内约100mA)通 过熔断体154以便熔断该熔丝。
0026当熔断体154己被熔断时，它在引脚156和内部电路158之 间提供永久且实质电势垒。如上面所提到，引脚156处的输入信号仍 可以通过其它连接(未图示)被传递给IC 150中其它更不易损坏的电 路。电阻器180可以与高电压晶体管器件164并行连接在节点166和 电接地之间。该电阻器180提供一通路来对瞬态逻辑块162进行放电 并在熔断体154已被熔断后将节点166下拉到电接地。
0027图4描述了依照本发明的一个方面实现保护系统202的部分 集成电路200的示例。在图4的示例中，保护系统202被图示说明为 包括连接在输入引脚206和内部电路208之间的传输门(tgate) 204。 应该理解的是图4所示的方法不局限于使用tgate类型的断开元件，因 为其它类型的器件也可用于将引脚206从内部电路208上断开，如其 它类型的开关、可熔体等。作为示例，传输门由N型和一个P型晶体 管组成，这些晶体管并行连接且受相反的栅压控制。tgate 204可以在 第一 (即，导通)状态下进行操作以自由地将使能输入信号从引脚206 传递到内部电路208，以及可在第二(即，截止)状态下进行操作以提 供非常高的阻抗，该阻抗足以阻止使能输入信号被传输穿过tgate到达 内部电路208。
0028作为示例，内部电路208可以是可编程电路，如EERPOM等。数据寄存器214可以通过EEPROM的指令进行编程，比如依照在IC 200的数据引脚(未图示)处输入的DATA。例如，数据寄存器214可 以存储编程数据以及指示EEPROM的操作模式的控制位。响应于进入 编程模式且同时施加编程电压于引脚206，来自数据寄存器的相应数据 可以被编程到EEPROM内。引脚206处所提供的输入信号在正常操作 模式过程中处于较低的稳定电压，而在将数据编程到EEPROM内时则 处于较高的编程电压。相反，DATA信号(例如，来自数据引脚)被提 供处于或低于稳定电压。例如，数据引脚处所提供的数据可以作为函 数并处于依照引脚206处所提供的信号的速率而被定时输入(clock) 到数据寄存器214内。
0029ESD保护电路222可以用在引脚206以及内部以减轻由ESD 事件带来的损坏。由于对ESD保护电路222应准许引脚206处的较高 电压以允许对内部电路208如EEPROM的编程存在需求，在缺少保护 系统202时内部电路面对引脚206处的电压尖峰会变得易于损坏。在 某些环境下这些尖峰会导致对EEPROM的非有意编程。
0030因此，保护系统202包括控制系统210，该控制系统被配置为 响应于检测到激活条件比如引脚206处的预定瞬态事件来关断或去激 活tgate 204。也就是说，控制系统210可以包括一逻辑，该逻辑被配 置为基于内部节点212处的信号(对应于引脚206处的信号)的变化 率超过(即，快于)预定变化率来检测激活条件。控制系统210还包 括被配置为关断tgate 204的电路，该电路基于其中所实现的控制电路 可以是永久的或可编程的。控制电路210可以通过一个或更多个控制 电路来实现。
0031在图4的示例中，第一控制电路226包括dv/dt逻辑锁存器230， 该锁存器基于引脚206处的信号电压检测激活条件。例如，dv/dt逻辑 锁存器230可以包括一电路(例如，见图3)，该电路被配置为如果206 处的输入信号具有至少一个具有预定瞬态(例如，dv/dt)特性的预定 电压则激活锁存器。如这里所提到，该预定瞬态特性不必被精确地设 置。例如，可以配置该电路使得瞬态触发器需要比引脚206处所提供 的正常信号快得多(例如，约大一个或更多个量级)。例如，引脚206 处的正常输入信号可以具有大约100 ^的上升时间，而dv/dt锁存器电路则可能需要引脚206处的1 ias或更快的触发信号以实现锁存条件。 如果206处的电压超过具有至少一个预定瞬态特性的预定阈值电压， 则dv/dt锁存器锁存相应的输出信号。
0032如这里和所附权利要求所用的，短语"超过预定阈值"及其 变体意指包括大于正阈值和小于负阈值。可以根据保护系统202的配 置和IC 200内的电压电平来建立阈值电压和引脚206处电压之间的适 当关系。还应认识到保护系统可以被配置为如果引脚206处的电压大 于正阈值或者小于负阈值时触发断开元件204。
0033dv/dt逻辑锁存器230被耦合以响应于检测到触发条件来驱动 晶体管器件232。晶体管器件232与熔断体234串行连接在稳定电压(表 示为VIN)和电接地之间。因此，当逻辑锁存器230提供输出信号以驱 动晶体管232传导电流时，熔断体234被熔断。当熔断体234被熔断 时，tgate 204的控制输出通过晶体管232被下拉到低电位以便关断 tgate。由于熔断体234的熔断在V^和晶体管器件232之间提供永久的 实质电势垒，tgate的状态也是永久的。本领域技术人员将理解并认识 到其它实施方式和构形可以用于tgate 154，其可能需要不同的电压电 平来关断tgate。其它永久解决方案也可以用于替代熔断体234的间接 应用。
0034另一个控制电路240对应于一次(one-time)可编程网络。控 制电路240包括可操作以检测激活条件的逻辑锁存器230。为了简化说 明，通过与控制电路226中的逻辑锁存器相同的参考数字来识别逻辑 锁存器230。应该理解并认识到逻辑锁存器230可以是与控制电路226 的逻辑锁存器相同的或不同的。逻辑锁存器230驱动与电流源244并 联连接在节点248和电接地之间的晶体管器件242。电流源244可以是 用适当配置和尺寸设计的晶体管器件实现的弱电流源(例如，约1 nA)。 浮栅晶体管器件(例如，浮栅PMOS器件)246被连接在稳定电压(VIN) 和节点248之间。响应于指示激活模式的控制输入212和引脚206处 超过预定高压阈值的电压(例如，大于约12-14 V)，逻辑锁存器230 使晶体管器件242导通。当晶体管器件242被激活，浮栅P沟道器件 246的栅极充电，并依次激活该P沟道器件以提供电流(P沟道器件强 于电流源244)，以致使节点248通过浮栅P沟道拉到高电位。248处的信号可以通过反相器300被反转(假定需要逻辑低电位来关断tgate) 并被提供作为相应的控制信号来关断tgate 204。
0035虽然已经在控制tgate 204的情况下描述了图4的控制系统210， 但应该理解并认识到控制电路226和240中的每一个均可用作依照本 发明的一方面所实现的其它类型保护系统的控制。控制电路226和240 中的每一个可以单独使用或组合起来作为部分控制系统用以实现依照 本发明一方面的保护系统。可替代地，两种类型的控制系统均可被使 用以便能够进行以下选择tgate 204的永久去激活，或通过一次可编 程器件240将引脚206从内部电路208断开的可编程类型连接。
0036图5描述了依照本发明的一方面可以包括保护系统302的另 一类型集成电路300的示例。图5的示例是在IC 300的一对引脚304 和306的情况下提供的，这一对引脚被用于编程EEPROM 308。因此， 图5的电路描述了与实现对EEPROM的编程和测试相关的附加电路以 及保护系统302的相关电路。
0037在图5中，保护系统302包括连接在使能引脚304和EEPROM 308之间的断开元件310。例如，该断开元件310可以是熔断体、tgate 或能够被从导电状态触发到非导电高阻抗状态的其它器件。该断开元 件310在正常操作过程中被配置为提供304处所提供的使能(例如， 时钟)信号至EEPROM和相关使能网络312。该使能网络312被配置 为提供使能信号给相关的编程和预览逻辑块314。例如，当使能引脚 304处所提供的编程电压处于第一电平比如对应于稳定电压电平(VDD) 时，使能网络312可以提供预览使能(PREVIEW_EN)信号给逻辑块 314。 VDD可以在IC300中内部生成或者可以由外部电路经由另一个引 脚提供给该IC。此外，当引脚304处所提供的信号具有更高的编程电 压时，使能网络312可以提供编程使能(PROGRAM一EN)信号314。 使能网络312也可以帮助提供内部CLOCK信号给IC 300的相关电路。
0038输入数据(INPUT DATA)可以在数据引脚306处被输入以 便对EEPROM 308进行编程，该输入数据包括编程数据和模式控制数 据。寄存器318存储在数据引脚306处所输入的数据。寄存器318可 以被实现为多位移位寄存器，其提供包括数据(DATA)位和控制
(CONTROL)位的多位输出。DATA位作为多位输出被提供给EEPROM 308并包含可以被编程到EEPROM 308内的值(例如，微调 值)。寄存器318的CONTROL位可以被提供给编程预览逻辑块314 来控制EEPROM的相应模式。例如，CONTROL位可以对应于多位字， 如不同位被赋值以在不同模式(例如，加载模式、编程模式和预览模 式)下进行操作。编程预览逻辑块314接着提供编程(PROGRAM) 和预览(PREVIEW)控制信号给EEPROM 308。因此，当寄存器318 所提供的CONTROL位和PROGRAM—EN信号具有某些预定值且在引 脚304处提供编程电压时，EEPROM 308可以用DATA来编程。类似 地，当CONTROL位和PREVIEW—EN信号具有其它预定值时，编程 预览逻辑块314可以激活对待写入EEPROM 308中的数据的预览。
0039控制系统320被配置为用于控制断开元件310。该控制系统 320包括逻辑和驱动电路，二者响应于使能引脚304处的信号的瞬态特 性(例如，dv/dt)协同操作控制断开元件310。在图5的示例中，控制 系统320监控经过断开元件和EEPROM之间的节点连接供给EEPROM 308的引脚304处的电压。额外的逻辑输入可以由阈值检测电路322 提供。例如，该阈值检测电路322监控使能引脚304处所提供的电压 并基于该引脚电压和预定编程阈值(例如，当达到或超过编程阈值电 压时处于逻辑高电位(HIGH))的对比来提供相应的逻辑输出。本领 域技术人员将理解并认识到阈值检测电路322可以使用各种类型的比 较器电路和各种阈值电平来向控制系统320提供相应的输出。例如， 当该引脚处的电压至少处于编程EEPROM 308所需的编程电压时，可 以利用阈值电路来使能控制系统320以便进行瞬态检测。
0040当来自阈值检测电路322的信号指示出引脚304处的编程电 压超过实际高于稳定电压的预定值，且当使能引脚处所提供的信号具 有至少预定瞬态特性(例如，比期望时钟信号快几个量级的上升时间) 时，控制系统320提供控制信号来触发断开元件310。控制系统320 可以被配置为将断开元件310永久地激活到非导电状态，或者替代地， 该控制系统可以是可编程的，使得该断开元件可以重新连接使能引脚 304和EEPROM 308。此外，ESD保护装置324可以在断开元件310 和EEPROM之间被提供到使能引脚和/或至EEPROM 308的编程输入 端以便提供本领域已知的相应ESD保护。对ESD保护的需求可能依赖于在系统300中执行的断开元件310的类型。
0041IC 300也可以包括使能内部逻辑块326，该使能内部逻辑块可 以提供相应时钟信号来使能IC 300的其它内部组件。例如，使能内部 逻辑块326可以是电路，该电路被配置为不管使能引脚304处所提供 的信号的电压电平处于稳定电平或处于更高的编程电压都提供处于或 低于相应稳定电平(VDD)的时钟信号。
0042通过进一步的示例，数据可以作为串行数据流被提供给数据 引脚306，基于使能引脚304处所提供的时钟信号该数据被定时输入到 寄存器318内。在适当的数据流已被加载到寄存器318内之后，例如 通过经由CONTROL位进入预览模式并观察数据(例如，通过编程工 具)，可以校验数据。如果在预览模式下已输入到移位寄存器内的数 据被校验，可以输入适当的CONTROL位到移位寄存器318内以便进 入相应的编程模式。例如，编程电压信号(例如，大于约12-14V)可 以被提供给使能引脚304，同时将编程控制位移入移位寄存器，从而利 用移位寄存器的数据输出来对EEPROM的相应位进行编程。但是，由 于正常编程电压不具有足以设置控制系统310的锁存条件的瞬态特性， 所以控制系统将不会触发断开元件310。在编程已结束之后，可以在使 能引脚304处提供具有足够电压和适当瞬态特性的外部触发信号，以 致激活条件存在且控制系统320触发断开元件310以便将引脚从 EEPROM 308上电断开。例如，该触发信号可以由信号发生器或被配 置为提供具有合适瞬态特性的触发信号的其它电路来提供，以便锁存 控制输出信号用以将断开元件转换到非导电高阻抗状态。在EEPROM 308已被编程后，相应的输出EEPROM数据位328可以被提供给IC中 的其它电路，例如用于微调IC 300的参数。
0043上面已经讨论的是本发明的示例性实现方案。本领域技术人 员将认识到这些示例的很多进一步组合、排列和变化是可能的，这些 均处于本发明所要求保护的范围内。
权利要求
1.一种用于保护集成电路IC中至少一个组件的系统，所述系统包含断开元件，其被串行电连接在所述IC的输入终端和所述至少一个组件之间，所述断开元件被配置为具有第一状态以电连接所述终端到所述至少一个组件，以及具有第二状态以相对于所述至少一个组件电隔离所述终端；以及控制系统，其被配置为响应于所述终端处的输入信号变化率超过预定变化率而促使所述断开元件从所述第一状态转换到所述第二状态。
2. 根据权利要求1所述的系统，其中所述控制系统迸一步包含逻 辑电路，所述逻辑电路被耦合到所述断开元件和所述至少一个组件之 间的节点上，所述逻辑电路被配置为将输出信号锁存在一电平上以便 触发所述断幵元件转换到所述第二状态以响应所述节点处的电压变化 率超过所述预定变化率。
3. 根据权利要求2所述的系统，其中所述逻辑电路包含耦合到所 述节点上的电容器，所述电容器被配置为具有一电容，该电容设置的 所述预定变化率足以使能所述逻辑电路锁存输出处的所述输出信号以 响应所述节点处的电压变化率超过所述预定变化率。
4. 根据权利要求2或3所述的系统，其中所述节点是所述逻辑电 路的输入节点，且所述逻辑电路进一步包含电阻-电容网络，其被连接在所述输入节点和所述逻辑电路的输出 之间；第一晶体管，其与所述电阻-电容网络被并行耦合在所述输入节点 和所述逻辑电路的所述输出之间；第二晶体管，其被连接在所述第一晶体管的控制输入和电压轨之 间，所述第二晶体管的控制输入被连接到所述输出上；第二电阻器，其被连接在所述输入节点和所述第一晶体管的所述 控制输入之间；以及第三电阻器，其被连接在所述输出和所述电压轨之间。
5. 根据权利要求4所述的系统，其中所述控制系统进一步包含驱动电路，所述驱动电路被连接在所述逻辑电路的所述输出和所述断开 元件之间，所述驱动电路被配置为基于所述逻辑电路的所述输出处所 提供的所述输出信号来触发所述断开元件从所述第一状态转换到所述 第二状态。
6. 根据权利要求5所述的系统，其中所述断开元件包含熔断体和 传输门中的一个。
7. —种集成电路IC芯片，其包含 第一引脚；断开元件，其电连接在所述第一引脚和所述IC内的可编程电路之 间，所述断开元件被配置为具有电连接所述第一引脚到所述可编程电 路的第一条件和相对于所述可编程电路电隔离所述第一引脚的第二条 件，在所述第一引脚处时钟信号被提供为第一稳定电压以用于所述IC 的正常操作，且被提供为第二较高编程电压以用于执行编程所述可编 程电路，所述第二较高编程电压超过所述第一稳定电压；以及控制系统，其被配置为监控所述第一引脚处所提供的信号并响应 于检测到所述第一引脚处所提供的信号变化率超过预定变化率来触发 断开元件从所述第一状态转换到所述第二状态，在所述IC的所述正常 操作过程中和所述编程过程中所述时钟信号的变化率大于所述预定变 化率。
8. —种用于保护集成电路中的可编程电路的系统，所述系统包含 用于从输入引脚电路电断开所述可编程电路的装置，所述用于电断开的装置具有用于电连接所述第一引脚到受保护电路的第一状态和 用于从所述受保护电路将所述第一引脚电断开的第二状态，第一信号被正常提供给所述第一引脚，所述第一信号处于或低于所述ic的稳定电压和所述可编程电路的超过所述稳定电压的编程电压中的一个；以 及用于控制的装置，其响应于所述输入引脚处的信号超过预定变化 率的瞬态特性，控制所述用于电断开的装置以从所述第一状态永久地 转换到所述第二状态。
全文摘要
一个实施例提供用于保护集成电路(IC)(100)中至少一个组件的系统。该系统(102)包括串行电连接在所述IC的输入终端和所述至少一个组件(108)之间的断开元件(104)。所述断开元件被配置为具有第一状态以电连接所述终端到所述至少一个组件以及对应于高阻抗条件的第二状态，该高阻抗条件使所述终端相对于所述至少一个组件被电隔离开。控制系统(110)被配置为响应于所述终端处的输入信号变化率超过预定变化率而促使所述断开元件从所述第一状态转换到所述第二状态。
文档编号H02H9/00GK101297451SQ200680039543
公开日2008年10月29日 申请日期2006年8月28日 优先权日2005年8月26日
发明者H·J·比亚吉 申请人:德克萨斯仪器股份有限公司