一种双通道马达驱动芯片的版图结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种双通道马达驱动芯片的版图结构，包括第一版图区、第二版图区、第三版图区、第四版图区、第五版图区、第六版图区、第七版图区、第八版图区、第九版图区和第十版图区。本实用新型的双通道马达驱动芯片的版图结构在充分考虑模块内、模块间和通道间的匹配设计和相互干扰以及温度检测和温度分布对各模块影响的前提下，通过对芯片版图的合理布局和各版图区的合理设计，更好地实现了双通道马达驱动芯片的电路功能，使得设计得到的芯片的散热性能好、可靠性高且驱动能力强，而且这样的安排充分利用了芯片面积，从而有效地节约了成本，提高了使用效率。
【专利说明】一种双通道马达驱动芯片的版图结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及集成电路设计【技术领域】，尤其涉及一种双通道马达驱动芯片的版图结构。
【背景技术】
[0002]随着微步进电机应用的日益广泛，其驱动电路的发展也相当迅速，各类控制芯片的功能越来越丰富，操作越来越简单。然而，马达驱动电路在设计和工艺技术上有相当的难度。目前市场上一些集成度很高的产品在实际应用和批量生产过程中，就存在由于集成度过高而引起的散热、驱动能力、光学头匹配甚至和伺服芯片配合的问题。以前设计的双通道马达驱动芯片的通道都集中放在芯片的一侧，那样的芯片的热源集中，所以芯片散热功能较低，可靠性和驱动能力较弱，而且没有充分且合理利用芯片面积，从而使得芯片成本较闻。
[0003]要保证芯片中所有高低压电路的正常工作和避免各电路模块间的相互干扰，以及考虑芯片的热分布对各电路模块的影响，就必须在整体芯片版图中对各功能模块进行合理的布局布线设计。如果芯片的版图设计不合理，就会导致整个芯片的设计失败，无法实现其相应的电路功能。
[0004]因此，本领域的技术人员致力于开发一种双通道马达驱动芯片的版图结构，其具有合理的布局。
实用新型内容
[0005]有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种双通道马达驱动芯片的版图结构，其通过对芯片版图的合理布局和各版图区的合理设计，更好地实现了双通道马达驱动芯片电路功能。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供了一种双通道马达驱动芯片的版图结构，其特征在于，包括第一版图区、第二版图区、第三版图区、第四版图区、第五版图区、第六版图区、第七版图区、第八版图区、第九版图区和第十版图区；所述第一版图区、第二版图区、第三版图区、第四版图区、第八版图区、第九版图区和第十版图区皆为矩形；所述第七版图区环绕所述第一版图区、第二版图区、第三版图区、第四版图区、第五版图区、第六版图区、第八版图区、第九版图区和第十版图区；所述第九版图区的顶边与所述第七版图区相接，左边、右边和底边皆与所述第五版图区相接；所述第十版图区的底边与所述第七版图区相接，左边、右边和顶边皆与所述第六版图区相接；所述第五版图区和所述第六版图区之间的区域的左半部分为从上往下依次排列的所述第三版图区、第二版图区和第四版图区，右半部分为从上往下依次排列的所述第一版图区和第八版图区；所述第二版图区的底边和所述第一版图区的底边齐平。
[0007]进一步地，所述第三版图区、第五版图区和第九版图区构成第一通道版图区；所述第四版图区、第六版图区和第十版图区构成第二通道版图区。[0008]再进一步地，所述第一通道版图区与所述第二通道版图区呈对称分布。
[0009]更进一步地，所述第三版图区和第四版图区均包括脉冲调制电路和采样电流比较器，所述第三版图区与所述第四版图区呈对称分布；所述第五版图区和第六版图区均包括H桥的输出封装弓I线端和驱动电路，所述驱动电路包括上管驱动电路和下管驱动电路，所述第五版图区与所述第六版图区呈对称分布；所述第九版图区和第十版图区均包括H桥的四个N型DMOS开关管、负载电源封装引线端和检测电阻封装引线端，所述第九版图区与所述第十版图区呈对称分布。
[0010]进一步地，所述第一版图区包括电荷泵电路。
[0011]进一步地，所述第七版图区包括输入输出引线端。
[0012]再进一步地，所述输入输出引线端包括28个引线端，各个所述引线端皆包含静电防护电路和压焊垫。
[0013]进一步地，所述第二版图区和所述第八版图区包括辅助功能模块。
[0014]再进一步地，所述辅助功能模块包括带隙基准调节器、电压调节器、脉冲宽度调制电路、数字信号转换电路、数模转换电路、数字逻辑控制电路、采样电流比较器电路、过压保护电路、欠压保护电路和过温保护电路。
[0015]更进一步地，所述过温保护电路设置在所述双通道马达驱动芯片的版图结构的中心位置处。
[0016]由此可见，本实用新型的双通道马达驱动芯片的版图结构在充分考虑模块内、模块间和通道间的匹配设计和相互干扰以及温度检测和温度分布对各模块影响的前提下，通过对芯片的版图的合理布局和各版图区的合理设计，把两个通道对称且均匀地分布在芯片的版图结构的上下两侧，使热源均匀分散在芯片上，提高了整个芯片地散热性能，提高了芯片的可靠性和驱动能力，这样的安排合理利用了芯片面积，使得芯片得到充分利用，从而减少了芯片成本。并且，这个应用电路结构简单、使用方便、有广泛的应用价值。
[0017]以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是在一个实施例中，本实用新型的双通道马达驱动芯片的版图结构的结构示意图；
[0019]图2是在一个实施例中，本实用新型的双通道马达驱动芯片的版图结构的布局布线实例图；
[0020]图3是在一个实施例中，本实用新型的双通道马达驱动芯片的版图结构的第一版图区的布局布线实例图；
[0021]图4是在一个实施例中，本实用新型的双通道马达驱动芯片的版图结构的第二版图区的布局布线实例图；
[0022]图5是在一个实施例中，本实用新型的双通道马达驱动芯片的版图结构的第三版图区的布局布线实例图；
[0023]图6是在一个实施例中，本实用新型的双通道马达驱动芯片的版图结构的第五版图区的布局布线实例图；[0024]图7是在一个实施例中，本实用新型的双通道马达驱动芯片的版图结构的第七版图区的布局布线实例图；
[0025]图8是在一个实施例中，本实用新型的双通道马达驱动芯片的版图结构的第八版图区的布局布线实例图；
[0026]图9是在一个实施例中，本实用新型的双通道马达驱动芯片的版图结构的第九版图区的布局布线实例图。
【具体实施方式】
[0027]以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步的说明，以充分的理解本实用新型的目的、特征和效果。
[0028]下面以2X2.5A双通道H桥马达驱动芯片的版图结构为例。由图1可知，该双通道马达驱动芯片的版图结构包括第一版图区1、第二版图区2、第三版图区3、第四版图区4、第五版图区5、第六版图区6、第七版图区7、第八版图区8、第九版图区9和第十版图区10。其中，第一版图区1、第二版图区2、第三版图区3、第四版图区4、第八版图区8、第九版图区9和第十版图区10皆为矩形。第七版图区7为方框形，其环绕第一版图区1、第二版图区2、第三版图区3、第四版图区4、第五版图区5、第六版图区6、第八版图区8、第九版图区9和第十版图区10。第九版图区9的顶边与第七版图区7相接，左边、右边和底边皆与第五版图区5相接，第五版图区5呈“凹”字形。第十版图区10的底边与第七版图区7相接，左边、右边和顶边皆与第六版图区6相接，第六版图区6呈倒“凹”字形。第五版图区5和第六版图区6之间的区域为矩形，分为左半部分和右半部分；其中左半部分为从上往下依次排列的第三版图区3、第二版图区2和第四版图区4，右半部分为从上往下依次排列的第一版图区I和第八版图区8 ;第二版图区2的底边和第一版图区I的底边齐平。
[0029]图2-9分别示出了本实用新型的双通道马达驱动芯片的版图结构及其中的第一、第二、第三、第五、第七、第八和第九版图区的布局布线。
[0030]具体地，第三版图区3、第五版图区5和第九版图区9构成第一通道版图区；第四版图区4、第六版图区6和第十版图区10构成第二通道版图区，且第一通道版图区与第二通道版图区呈对称分布。
[0031]其中，第三版图区3和第四版图区4均包括脉冲调制电路和采样电流比较器，第三版图区3和第四版图区4呈对称分布。第五版图区5和第六版图区6均包括H桥的输出封装弓I线端和驱动电路，其中的驱动电路包括上管驱动电路和下管驱动电路，第五版图区5和第六版图区6呈对称分布。第五版图区5和第六版图区6呈“凹”字形，是将驱动电路中有瞬间大电流流过的高压管放在两边，小电流流过的高压管和低压管放在下边，这样将很好地避免信号的干扰和防止闩锁的发生。第九版图区9和第十版图区10均包括H桥的四个N型DMOS开关管、负载电源封装引线端和检测电阻封装引线端，第九版图区9和第十版图区10呈对称分布。
[0032]第一版图区I包括电荷泵电路，第七版图区7包括各输入输出引线端。其中，输入输出引线端包括28个引线端，且每个引线端包含静电防护电路和压焊垫。该版图区的28个引线端能够很好的满足芯片的封装要求，且每个引线端到封装接口端子的连线都比较短，从而有效的减小了引线过长而对芯片带来的不利影响。[0033]第二版图区2和第八版图区8包含了各种辅助功能模块，包括电压调节器、带隙基准调节器、脉冲宽度调制电路、数字信号转换电路、数模转换电路、数字逻辑控制电路、采样电流比较器电路、过压保护电路、欠压保护电路和过温保护电路。其中，过温保护电路设置在本实用新型的双通道马达驱动芯片的版图结构的中心位置处，使能及时感知芯片上电路的温度变化。
[0034]通过上述的版图布局和合理的优化布线，可实现本实用新型的双通道马达驱动芯片的版图结构中模块之间的相互匹配，最大限度的减小模块内部和模块之间相互干扰、很好的防止闩锁的发生，以及热分布对各个模块的影响，从而保证了芯片电路功能的实现，使其具有优良的性能。
[0035]以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本【技术领域】的技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种双通道马达驱动芯片的版图结构，其特征在于，包括第一版图区、第二版图区、第三版图区、第四版图区、第五版图区、第六版图区、第七版图区、第八版图区、第九版图区和第十版图区；所述第一版图区、第二版图区、第三版图区、第四版图区、第八版图区、第九版图区和第十版图区皆为矩形；所述第七版图区环绕所述第一版图区、第二版图区、第三版图区、第四版图区、第五版图区、第六版图区、第八版图区、第九版图区和第十版图区；所述第九版图区的顶边与所述第七版图区相接，左边、右边和底边皆与所述第五版图区相接；所述第十版图区的底边与所述第七版图区相接，左边、右边和顶边皆与所述第六版图区相接；所述第五版图区和所述第六版图区之间的区域的左半部分为从上往下依次排列的所述第三版图区、第二版图区和第四版图区，右半部分为从上往下依次排列的所述第一版图区和第八版图区；所述第二版图区的底边和所述第一版图区的底边齐平； 其中，所述第五版图区和第六版图区均包括H桥的输出封装引线端和驱动电路，所述驱动电路包括上管驱动电路和下管驱动电路；所述第九版图区和第十版图区均包括H桥的四个N型DMOS开关管、负载电源封装引线端和检测电阻封装引线端。
2.如权利要求1所述的双通道马达驱动芯片的版图结构，其特征在于，所述第三版图区、第五版图区和第九版图区构成第一通道版图区；所述第四版图区、第六版图区和第十版图区构成第二通道版图区。
3.如权利要求2所述的双通道马达驱动芯片的版图结构，其特征在于，所述第一通道版图区与所述第二通道版图区呈对称分布。
4.如权利要求1所述的双通道马达驱动芯片的版图结构，其特征在于，所述第一版图区包括电荷泵电路。
5.如权利要求1所述的双通道马达驱动芯片的版图结构，其特征在于，所述第三版图区和第四版图区均包括脉冲调制电路和采样电流比较器，所述第三版图区与所述第四版图区呈对称分布；所述第五版图区与所述第六版图区呈对称分布；所述第九版图区与所述第十版图区呈对称分布。
6.如权利要求1所述的双通道马达驱动芯片的版图结构，其特征在于，所述第七版图区包括输入输出引线端。
7.如权利要求6所述的双通道马达驱动芯片的版图结构，其特征在于，所述输入输出引线端包括28个引线端，各个所述引线端皆包含静电防护电路和压焊垫。
8.如权利要求1所述的双通道马达驱动芯片的版图结构，其特征在于，所述第二版图区和所述第八版图区包括辅助功能模块。
9.如权利要求8所述的双通道马达驱动芯片的版图结构，其特征在于，所述辅助功能模块包括带隙基准调节器、电压调节器、脉冲宽度调制电路、数字信号转换电路、数模转换电路、数字逻辑控制电路、采样电流比较器电路、过压保护电路、欠压保护电路和过温保护电路。
10.如权利要求9所述的双通道马达驱动芯片的版图结构，其特征在于，所述过温保护电路设置在所述双通道马达驱动芯片的版图结构的中心位置处。
【文档编号】H03K17/08GK203747771SQ201320855711
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】吴佳宇, 万巧玲, 王良坤, 张明星, 夏存宝, 陈路鹏, 朱铁柱, 黄武康, 殷明 申请人:嘉兴中润微电子有限公司