[发明专利]用于数字逻辑函数系列的集成电路及方法

说明书

一系列数字逻辑函数在输入电压及输出电压方面具有相同的规范且具有相同数目个接合垫。所述系列的数字逻辑集成电路(1100)包含：半导体材料的衬底，其具有核心区域(1104)及外围区域；一定数目个接合垫(1106‑1到1106‑14)，其形成在所述外围区域中，所述一定数目个接合垫确定所述衬底的总面积；可编程数字逻辑晶体管电路系统，其形成在所述核心区域中以用于所述系列中的所述数字逻辑函数中的每一者；可编程输入与输出电路系统，其形成在所述外围区域中；编程电路系统，其用于将所述可编程数字逻辑晶体管电路系统编程为选定的数字逻辑函数；及可编程输入与输出构件，其用于将所述输入与输出电路系统编程为用于所述选定的数字逻辑函数的输入与输出电路。

技术领域

本发明涉及集成电路，更具体来说，涉及用于数字逻辑函数系列的集成电路及方法。

背景技术

标准、数字逻辑、集成电路或集成电路逻辑系列是1960年代设计并开发的首批集成电路零件，且现在提供数百种不同的零件及规范。数字逻辑电路提供基本的布尔逻辑函数，例如反相器、“与”、“与非”、“或”、“或非”、及“互斥或”、或者“异或”。数字逻辑电路也提供复合函数(例如触发器，所述复合函数是逻辑函数的定时组合)，且进一步提供数字逻辑电路系统中所使用的其它函数(例如，多路复用器)。

随时间流逝，标准逻辑集成电路系列的设计与开发涉及越来越复杂的加工工艺、多种逻辑函数、多种不同的电压、电流及时序规范以及多种不同的囊封封装。

在当时的工艺技术背景下，这些逻辑集成电路中有许多最初是由大型设计团队历时数十年逐个零件地设计并开发出来。此设计方法在半导体时代的早期阶段中形成了商业意识。然而，由于这些逻辑系列已商业化，产生了新的逻辑系列，因而此旧方法在商业上不再具备可行性。

此外，数百种逻辑集成电路的多种特性或规范减慢了逻辑集成电路向客户的交付或者需要大量地库存逻辑集成电路。如果没有多种逻辑集成电路的库存，那么必须将订购特定逻辑集成电路的新客户订单与早期的订单一起置于加工线上，且然后等待加工一批新的逻辑集成电路，这会减慢向客户的交付。替代地，完全完成且经过测试的集成电路可用于立刻满足客户的订单，但需要大量库存多种不同规范的多种集成电路来等待满足未知的订单，而这些订单可能永远不会出现，此举成本太高。

大数目个逻辑集成电路系列及每一系列中可用的大数目个逻辑函数加重了库存与客户交付时间问题之间的矛盾。系列的数目可多达40。这些系列提供多种规范组合，例如具有过电压容限输入及实时插入能力的双极、CMOS及BiCMOS技术中的0.8、1.8、2.5、3.3及5供应电压。每一系列可提供多种函数，例如缓冲器/线路驱动器、触发器、组合逻辑、计数器、移位寄存器、编码器/多路复用器、解码器/分复用器、门、收发器、电平转换器、锁相回路及总线开关。

对此规范的说明是为所属领域的技术人员准备且省略了对于本发明的理解并不必要的许多细节。图中的图式是抽象的，是所描绘的电路元件及逻辑函数(例如门、触发器、多路复用器、非易失性存储器及电压调节器)的高级表示。图式特意省略了实施方案的一些细节(例如半导体裸片中的个别晶体管及其制造)以简化本说明且便于理解本发明。所属领域的技术人员将在本发明的以下说明中理解对这些抽象表示的说明且理解对更详细结构或元件的省略。

对将接合垫连接到其它元件的引线的说明省略了将引线耦合到接合垫的所理解的输入与输出电路的说明。因此，词语“连接”可并不是在所有情形中皆意指无中介电路的直接连接。使用词语“耦合”确实暗示“耦合”的元件之间可存在所描述的或其它所理解但未描述的结构。举例来说，多路复用器电路可选择性地将逻辑函数的输出耦合到接合垫及将逻辑函数的输出与接合垫解耦合。

举例来说，图1A、1B及1C分别描绘反相器100的符号、反相器的函数表140及已囊封反相器集成电路160的平面图表示。