[发明专利]电可编程开关电路

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路，特别涉及一种电可编程开关电路。

背景技术

可编程熔丝或开关被广泛用于集成电路中，是集成电路制造后修调集成电路的性能、弥补集成电路设计或制造中出现差错的常用手段。随着对集成电路内建自测试以及集成电路性能要求的提高，需要能进行多次可编程的开关器件来修调集成电路性能。

目前常用的可编程开关技术主要有两种：一种是利用激光对熔丝进行破坏性的编程，将熔丝熔断。这种激光修调的方法在集成电路中普遍使用。另一种是采用电信号进行编程，如采用电迁移熔丝技术，即：使用大电流把熔丝熔断，以实现编程。电迁移熔丝是“一次性的”，一旦熔丝破坏，就无法回复到原来的状态，属于一次性可编程(OTP)的方法。这种技术的缺陷是：占用的芯片面积较大、代价高、熔丝速度慢，一般在毫秒级，并且是一次性的。

随着熔丝技术的发展，非破坏性的编程方法越来越受到用户的欢迎，有必要开发一种多次可编程的开关以实现对集成电路的修调以及集成电路内建自测试等方面的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可多次编程的电可编程开关电路。

为了达到上述目的及其他目的，本发明提供的一种电可编程开关电路，包括：具有第一连接端及接地端的相变单元。

本发明提供的另一种电可编程开关电路，包括：具有第一连接端及第二连接端的第一相变单元，且所述第一连接端及第二连接端都非接地端；以及与所述第一连接端连接以便能与所述相变单元构成电流通路的环路器件。

优选地，所述环路器件包括：第二相变单元、受控开关管、二极管等。

综上所述，本发明的电可编程开关电路采用相变单元来实现开关的功能，通过控制流入相变单元的电流来实现多次的可逆编程。

附图说明

图1为本发明的电可编程开关电路的一种实施例示意图。

图2a与2b为图1所示的电可编程开关电路的工作过程示意图。

图3为本发明的电可编程开关电路的另一种实施例示意图。

图4a至4c为图3所示的电可编程开关电路的具体电路示意图。

图5a至5d为分别为图4a至4c所示的电可编程开关电路的工作过程示意图。

具体实施方式

请参阅图1，本发明的电可编程开关电路S1包括具有第一连接端L1及接地端的相变单元。其中，所述相变单元可采用相变材料，如硫系化物的非晶半导体等来形成。需要说明的是，为简化图示，相变单元以可变电阻R来表示。

所述电可编程开关电路S1的工作过程如下：

清参见图2a，高速、短时间的大电流脉冲电流源I1由所述第一连接端L1接入，使得相变单元转化为高阻的非结晶态(即对相变单元R进行Reset操作)，此时，所述相变单元可视为断开的开关。

再请参见图2b，小电流，宽脉冲电流源I2由所述第一连接端L1接入，使得相变单元转化为低阻的结晶状态(即对相变单元R进行set操作)，此时，所述相变单元可视为闭合的开关。

由上所述，通过在所述电可编程开关电路S1的第一连接端L1接入不同的电流源，即可控制所述相变单元的阻值，从而使电可编程开关电路S1具有开闭的功能。

再请参见图3，其为本发明又一实施例的电可编程开关电路示意图。所述电可编程开关电路S2包括：第一相变单元及环路器件。

所述第一相变单元具有第一连接端L1及第二连接端L2，且所述第一连接端及第二连接端都非接地端。所述相变单元可采用相变材料，如硫系化物的非晶半导体等来形成。需要说明的是，为简化图示，相变单元以可变电阻R来表示。

所述环路器件与所述第一连接端L1连接以便能与所述相变单元构成电流通路。

作为一种优选方式，所述环路器件包括第二相变单元。如图4a所示，所述电可编程开关电路S21包括：第一相变单元R与第二相变单元R1。其中，第一相变单元R与第二相变单元R1都由相变材料形成，两者的相变材料可以相同，也可以不同。

作为另一种优选方式，所述环路器件包括受控开关管。如图4b所示，所述电可编程开关电路S22包括：第一相变单元R与NMOS开关管。本领域技术人员应该理解，所述受控开关管也可为PMOS管，多个级联的NMOS管等。

作为又一种优选方式，所述环路器件包括受控开关管。如图4c所示，所述电可编程开关电路S23包括：第一相变单元R与NPN型晶体三极管。本领域技术人员应该理解，所述受控开关管也可为PNP型晶体三极管，多个级联的NPN型晶体三极管等。