一种熔丝选择输出器件的制作方法

本实用新型涉及集成电路领域，具体地说，涉及一种通过采用集成电路技术而设计的熔丝选择输出器件。

背景技术：

芯片的生产包括晶圆制作、晶圆针测、晶圆封装、芯片测试等多道工序。受生产工序复杂及生产厂家数量有限的限制，特别是晶圆制作时间长，使芯片的生产周期较长，一些与非门、或非门、非门类功能电路模块芯片经常会部分出现供不应求。

目前，常用的功能电路模块芯片有单个与非门、或非门、非门功能电路模块芯片和多组与非门、或非门、非门类功能电路模块芯片。虽然在单个与非门、或非门、非门类功能电路模块芯片缺货的情况下也可以采用多组与非门、或非门、非门类功能电路模块芯片做替代设计，但这样却给设计产品增加了成本。

技术实现要素：

本实用新型针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种熔丝选择输出器件。所述器件包括：

功能电路模块，其包括至少两个功能单元，所述功能单元的各输入端与共同的外部信号端连接，以接收所述器件之外的待处理信号，并在所述功能单元中进行处理后通过各个输出端输出；

熔丝通路模块，其包括数量与所述功能单元的数量一致的输入支路，所述输入支路分别与各个所述功能单元的输出端连接，以接收来自所述功能电路模块的经处理的信号，其中在熔丝通路模块中，所述输入支路与至少一个熔断器件串联并对应地连接到各个输出支路上；

选择逻辑模块，其包括若干逻辑单元，所述选择逻辑模块的输入端与熔丝选择信号端和熔断信号输入端连接，以通过所述若干逻辑单元将所述熔断信号输入端上的信号有选择地施加到所述熔丝通路模块的对应输入支路上。

根据本实用新型的一个优选实施例，所述功能单元包括以下中的两个或两个以上的电路：与门电路；或门电路；与非门电路；或非门电路；非门电路；触发器电路；缓冲器电路；比较器电路；译码器电路；或寄存器电路。

根据本实用新型的一个优选实施例，所述熔断信号端提供有比熔断熔丝所需要的电压更高的电压信号。

根据本实用新型的一个优选实施例，所述熔丝通路模块上的熔丝对应位置开有窗口以便光照射入来熔断所述熔丝。

根据本实用新型的一个优选实施例，所述选择逻辑模块包括两个熔丝选择信号端，其中，所述熔丝选择信号端上连接有上拉电阻。

根据本实用新型的一个优选实施例，在所述熔丝通路模块的输入支路和输出支路上分别串联高压隔离单元以将熔丝上施加的高电压信号与熔丝之外的电路进行隔离。

根据本实用新型的一个优选实施例，所述隔离单元为CMOS管构成的传输门电路。

本实用新型的有益之处在于：由于本实用新型的与非门、或非门、非门类功能电路模块在晶圆中所占的空间很小，将与非门、或非门、非门类功能电路模块设计在一颗芯片里，通过选择输出，可在晶圆面积增加很少的情况下，增强芯片的通用性。在生产中可增加晶圆流片数量，从而避免供货不足的影响，同时也可减少应用局限产生的库存风险。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述。有些还可以根据说明书显而易见地知道，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其与本实用新型的实施例共同用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1显示了根据本实用新型的一个实施例的熔丝选择输出器件的结构框图；

图2显示了根据本实用新型的另一个实施例的熔丝选择输出器件的结构框图；

图3显示了根据本实用新型的另一个实施例在熔丝两端设有隔离电路的结构框图；以及

图4显示了根据本实用新型的原理设计的熔丝选择输出器件的详细电路示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细说明。本实用新型中，“连接”、“相连”、“连”、“接”等表示电性相连的词语，如无特别说明，则表示直接连接或间接连接的电性连接。

现阶段常采用的都是通过多路选择器来实现电路的选择输出。这种电路设计虽然比较简单，但是因为需要外加信号来进行控制，因此增加了芯片的引脚数量。这种设计的芯片面积较同类封装的尺寸变大，封装引线也要相应增加，因此芯片总生产成本增加。而本实用新型通过选择熔断相应的熔丝来选择要使用的功能模块。

如图1所示，其中显示了根据本实用新型实施例提供的基于熔丝选择输出器件的总体结构框图。

在图1中，熔丝选择输出器件包括功能模块101、熔丝通路模块102以及选择逻辑模块103。功能模块101用以处理外部电路发送过来的待处理信号。一般地，功能电路模块101包括至少两个功能电路单元。各个功能电路单元的各输入端连接到共同的外部信号端上，以接收熔丝选择输出器件之外的待处理信号，并在各个功能电路单元中进行处理后通过各输出端输出。

熔丝通路模块102包括数量与功能电路单元101a、101b、101c(图2)的数量一致的输入支路。其中，输入支路分别与各个功能电路单元101a、101b、101c的输出端连接，以接收来自功能模块101的经处理的信号。其中，在熔丝通路模块102中，熔丝通路模块102的输入支路与至少一个熔断器件串联并对应地连接到各个输出支路上。

选择逻辑模块103包括若干逻辑单元。本实用新型的选择逻辑模块103的输入端与熔丝选择信号端和熔断信号输入端连接，以通过若干逻辑单元将熔断信号输入端上的信号有选择地施加到熔丝通路模块102的对应输入支路上。

由于本实用新型可以通过熔断熔丝而将其对应的多余的功能电路断开，而未熔断熔丝对应的动能电路单元的输出可作为器件的输出，从而使得本实用新型的熔丝选择输出器件可以根据需要用在不同场合中，因此增加了的器件的通用性。此外，采用熔丝熔断的方式来选择具体功能单元，电路设计可以更为简单，因而设计出的器件所占用的空间更小。

更具体地，如图2所示，功能模块101包括多个功能电路单元，即第一功能电路单元102a、第二功能电路单元102b和第三功能电路单元102c。在图2中，第一功能电路单元的101a的输入端与外部输入信号端相连，以接收外部输入的待处理信号，其输出端与熔丝通路模块102中相对应的熔丝支路相连，以将通过逻辑功能单元处理过的信号通过未熔断熔丝的那条支路输出。

同理，第二功能电路单元101b、第三功能电路模块101c的输入端也与外部输入信号端相连，输出端与熔丝通路选择模块102相连。

在一个具体的实施例中，第一功能电路单元101a、第二功能电路单元101b以及第三功能电路单元101c可以是与门、或门、非门或触发器、缓冲器、比较器、译码器、寄存器类的不同功能电路。如图所示，它们的输入端分别连接相同的外部输入信号端。显然，本实用新型中的各个功能电路单元并不局限于这里所列举的功能电路，本领域的普通技术人员可以根据需要而选择任何合适的用以完成一定逻辑功能的电路。

熔丝通路模块102的输入端分别与第一功能电路单元101a、第二功能电路单元101b、第三功能电路单元101c的输出端相连。在选择逻辑模块103中，通过选择熔断不需要输出的信号所对应的熔丝来实现选择输出。

如图3所示，其中显示了根据本实用新型的原理设计的另一个实施例的熔丝选择输出器件的结构框图。在该实施例中，在熔丝支路的前端以及后段采用隔离单元301和302分别进行隔离，从而将熔断信号隔离在熔丝之外。在本实施例中，熔丝熔断信号优选为高电平信号。因此各个熔丝支路的输出端共同接地，这样在熔丝支路上出现高电平信号时，可以将对应的熔丝进行熔断。

当然，本实用新型也可以根据需要，将熔断电路的熔丝选择为光照熔断的电路，此时的熔丝熔断信号便可以为一定光强度的光照信号。具体地，在熔丝通路模块上的熔丝对应位置上开有窗口，以便光照射入来熔断熔丝。因此，本实用新型对熔断信号的类型并不作限制。

如图3所示的带有隔离单元的设计在熔断信号为高电平信号且熔断时间较长的时候特别有利。在熔断期间，为了不使选择逻辑模块103输出的熔断电压信号(具体说是高电压信号)对器件中的其他任何电路部分造成影响，可通过逻辑控制来使能隔离单元301、302以便将整个熔丝支路与器件中的其他部分隔离断开。

隔离单元301、302可以是受控的模拟开关。当发出熔丝选择信号的同时，该选择信号通过逻辑电路也输入到隔离单元中，从而形成使能隔离单元的使能信号。

如图4所示，其中详细显示了根据实用新型一优选实施例的基于熔丝选择输出电路的电路原理图。

在图4中，用类似的标记来标示出相同或相似的原件。具体地，例如，I10、I11、I12和I13为非门，I20和I22为与非门，I30为或非门，I40、I41、I42、I43、I44、I45、I46、I47、I48和I49为传输门，I50、I51和I52为熔丝。其中，非门I10相当于前述的第一功能电路单元，与非门I20相当于前述的第二功能电路单元，或门I30相当于前述的第三功能电路单元。

I87和I88为上拉电阻。I60、I61为外部输入的待处理信号端。I62、I63为熔丝选择信号端。I64为熔断信号端。由于有上拉电阻的存在，在没有任何输入信号的时候，I62、I63的信号为逻辑高信号。

进一步地，如图4所示，各个功能电路单元非门I10、与非门I20和或非门I30的输入端A同时连接输入信号端I60，各个功能电路单元与非门I20和或非门I30的输入端B同时连接另一输入信号端I61。

各个功能电路单元非门I10、与非门I20和或非门I30的输出端分别与作为隔离单元的传输门I40、I41、I42的A端对应相连，传输门I40、I41、I42的Y端分别和熔丝I50、I51和I52的A端一一相连，同时与传输门I47、I48、I49一一相连构成并列关系。熔丝I50、I51和I52的B端相互连接构成并列关系，同时与传输门I43、I44的A端连接。传输门I43的Y端直接输出到器件的输出端I70上。而传输门I44的Y端接地gnd。

在用以控制隔离单元的使能逻辑电路中，与非门I22的输出端Y同时与传输门I40、I41、I42和I43的GP端相连，同时也与传输门I44的GN端和非门I13的A端相连。非门I13的输出端Y同时与传输门I40、I41、I42和I43的GN端相连，同时也与传输门I44的GP端相连。传输门I40、I41、I42和I43具有同时导通和同时关断特点，同时与传输门I44构成相反通断特点，即在与非门I22的输出端Y正常输出的情况下，传输门I40、I41、I42和I43导通时传输门I44关断，传输门I40、I41、I42和I43关断时传输门I44导通。

在图4中，传输门I45、I46的A端同时与熔断信号端I64连接，传输门I45的Y端分别与传输门I47、I48的A端连接，传输门I46的Y端与传输门I49的A端连接，传输门I47、I48、I49的Y端分别与熔丝I50、I51和I52的A端一一连接，并分别与传输门I40、I41、I42的Y端相连。第一熔丝选择信号端I62分别连接上拉电阻I87的B端、与非门I22的A端和传输门I45的GP端及传输门I46的GN端，同时连接非门I11的A端，非门I11的输出端Y分别连接传输门I45的GN端及传输门I46的GP端，传输门I45、I46通过熔丝选择信号端I62做控制信号实现二路选择一路输出的功能。

第二熔丝选择信号端I63分别连接上拉电阻I88的B端、与非门I22的B端和传输门I47、I49的GP端及传输门I48的GN端，同时连接非门I12的A端，非门I12的输出端Y分别连接传输门I47、I49的GN端及传输门I48的GP端，传输门I47、I48、I49和传输门I45、I46通过第一和第二熔丝选择信号端I62、I63做控制信号实现三路选择一路输出。

下面结合图4来详细描述本实施例所提供的电路工作原理。

如图4所示，在熔丝选择逻辑电路中，将熔丝选择信号端I62、I63为控制信号输入端，分别命名为S0和S1。将熔断信号端I64作为熔丝熔断所需要的高电压输入端，命名为Vpp。熔丝I50、I51和I52分别命名为F1、F2、F3。非门I10、与非门I20和或非门I30的输出信号分别为Y1、Y2、Y3。在电路设计晶圆流片完成后，晶圆针测阶段时，根据不同电路功能需求，可通过探针对I62、I63和I64施加相应电平信号来实现对电路熔丝进行烧断。

以下为熔丝通路信号情况表：

表一

如需要Y1输出，可在S0端接入低电平，S1端接入高电平，同时在Vpp端接入熔丝可熔断的高电压，对熔丝F2实施熔断，后再在S0端接入高电平，S1端接入低电平，同时在Vpp端接入熔丝可熔断的高电压，对熔丝F3实施熔断，最后保留Y1输出所对应熔丝F1不熔断，实现对Y1信号输出；同上情况，若要保留Y2或Y3输出，只需提供控制端S0、S1施加对应信号，在Vpp端接入熔丝可熔断的高电压，对不需要保留的其他两组输出端对应的熔丝进行熔断即可。

由于熔丝选择信号端I62、I63均接上拉电阻，因此在熔丝选择信号端I62、I63为悬空状态时，其输入为高电平，电路会选择功能电路模块301进行输出。

通过本实用新型所设计基于熔丝选择输出电路，需要绑定线到芯片引脚的仅为各输出电路模块的共用输入端、输出端和对应电源、地。增强了电路芯片通用性、减少了相应封装成本。也减少了供货时间。

应该理解的是，本实用新型所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构、处理步骤或材料，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并不意味着限制。

说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。

虽然本实用新型所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。