[發(fā)明專(zhuān)利]用于大量制造的管芯上可微調(diào)無(wú)源部件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410095370.8
• 申請(qǐng)日: 2014-03-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104242876B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: F·帕耶;G·施羅姆;A·利亞霍夫;G·L·賈諾普洛斯;R·S·文納姆;J·K·霍奇森
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 英特爾公司
• 主分類(lèi)號(hào): H03K3/02
• 分類(lèi)號(hào): H03K3/02
• 代理公司: 永新專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司72002
• 代理人: 王英,陳松濤

優(yōu)先權(quán)的要求

本申請(qǐng)要求于2013年3月15日提交的標(biāo)題為“Integrated Voltage Regulators”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61,799,833和于2013年3月31日提交的標(biāo)題為“On-Chip Compensator for an Integrated Voltage Regulator”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61,829,992的優(yōu)先權(quán)，通過(guò)引用的方式將其整體并入本申請(qǐng)中。

背景技術(shù)

為了大量制造諸如穩(wěn)壓器（VR）之類(lèi)的復(fù)雜的模擬部件，在器件和無(wú)源部件上的硅工藝變化的情況下，希望傳遞恒定的性能。無(wú)源部件包括電感器、電阻器和電容器。這些無(wú)源部件在同一晶圓的多個(gè)管芯上的特性有所不同。例如，無(wú)源電阻器的電阻在不同管芯之間可以改變4倍。這種變化對(duì)這些復(fù)雜的模擬電路的性能存在負(fù)面影響。

附圖說(shuō)明

根據(jù)以下給出的詳細(xì)說(shuō)明以及根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的多個(gè)實(shí)施例的附圖，將更充分地理解本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施例，然而，它們不應(yīng)當(dāng)用來(lái)將本公開(kāi)內(nèi)容局限于特定實(shí)施例，而僅用于解釋和理解。

圖1A是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的用于為可微調(diào)無(wú)源器件確定微調(diào)碼的RC（電阻器－電容器）控制振蕩器。

圖1B是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的具有由RC控制振蕩器產(chǎn)生的波形的曲線(xiàn)圖，所述RC控制振蕩器用于為可微調(diào)無(wú)源器件確定微調(diào)碼。

圖1C示出了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例如何將能夠精細(xì)調(diào)節(jié)的二進(jìn)制電容器用于選擇預(yù)期的電容而不論工藝如何變化。

圖2是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的具有可微調(diào)電阻器單位單元的電阻器。

圖3是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的另一個(gè)實(shí)施例的可微調(diào)電阻器。

圖4是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的具有可編程電阻的可微調(diào)電阻器。

圖5是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的具有可編程電容的可微調(diào)電容器。

圖6是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的用于對(duì)無(wú)源器件進(jìn)行微調(diào)的流程圖。

圖7是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的RC配置流程，所述流程采用查找表（LUT）和/或公式以使用來(lái)自圖1A的RC控制振蕩器的代碼來(lái)微調(diào)電路的電容器和電阻器（例如，穩(wěn)壓器的補(bǔ)償器）。

圖8是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的具有使用圖7的RC配置流程而被微調(diào)的可微調(diào)無(wú)源器件的補(bǔ)償器。

圖9是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的具有可微調(diào)無(wú)源器件的智能設(shè)備或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或SoC（片上系統(tǒng)），以及用于對(duì)無(wú)源器件進(jìn)行微調(diào)的裝置/方法。

具體實(shí)施方式

為了在存在硅工藝變化的情況下保持具有公知性能等級(jí)的電路動(dòng)態(tài)可編程，描述了用以使得無(wú)源部件性能標(biāo)準(zhǔn)化方法和裝置。實(shí)施例描述了方法和裝置，用以使用RC無(wú)源部件微調(diào)的創(chuàng)新方案來(lái)實(shí)施具有標(biāo)準(zhǔn)化的管芯到管芯性能的可編程無(wú)源部件，其中，“R”是電阻，“C”是電容。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，為了在存在硅工藝變化的情況下提供恒定的性能，其中R和C都可以改變多達(dá)+/-40％，使用可微調(diào)無(wú)源元件構(gòu)建用于模擬電路（例如穩(wěn)壓器）中的無(wú)源元件。在一個(gè)實(shí)施例中，可以將R和C的值微調(diào)為標(biāo)準(zhǔn)化的RC乘積。在一個(gè)實(shí)施例中，在電路必須額外保持以可變但標(biāo)準(zhǔn)化的時(shí)間常數(shù)而能夠編程的能力的情況下，那些電路能夠以獨(dú)立于微調(diào)設(shè)定的方式來(lái)選擇無(wú)源器件值，所述微調(diào)設(shè)定使得管芯間的無(wú)源器件的值歸一化。

例如，額定指標(biāo)為10KΩ的電阻器在同一或不同晶圓中的管芯之間可以最終呈現(xiàn)6KΩ或14KΩ的電阻。在一個(gè)實(shí)施例中，以可以從額定值添加或扣除的段來(lái)實(shí)現(xiàn)電阻器。在一個(gè)實(shí)施例中，取決于最終電阻值需要增大還是減小，電阻器的微調(diào)設(shè)定配置對(duì)電阻器添加或扣除的段的數(shù)量。在一個(gè)實(shí)施例中，電阻器值可以從0.6x變化到1.4x的典型工藝值。

在一個(gè)實(shí)施例中，以能夠被微調(diào)的值來(lái)構(gòu)建電容器。分配以微調(diào)電阻器和電容器的比特?cái)?shù)量取決于所需的修正精度。在一個(gè)實(shí)施例中，總共4比特用于微調(diào)無(wú)源器件。在其他實(shí)施例中，可以將其他數(shù)量的比特用于微調(diào)無(wú)源器件。

在一個(gè)實(shí)施例中，為了找到修正工藝變化所需的微調(diào)設(shè)定，使用了RC控制振蕩器。由用于所用無(wú)源器件的典型工藝值的設(shè)計(jì)獲知了這個(gè)振蕩器的振蕩頻率。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)將這個(gè)振蕩器的振蕩頻率于外部頻率參考相比較來(lái)確定微調(diào)設(shè)定。在一個(gè)實(shí)施例中，振蕩器開(kāi)關(guān)頻率由RC乘積絕對(duì)值來(lái)設(shè)定，并隨著微調(diào)設(shè)定改變而增大和/或減小。在一個(gè)實(shí)施例中，微調(diào)FSM（有限狀態(tài)機(jī)）通過(guò)無(wú)源元件的微調(diào)輸入設(shè)定步進(jìn)，直到其頻率與參考頻率源（例如100MHz）匹配。