[發明專利]老化偵測電路及其方法

有效

• 申請號: 201410312036.3
• 申請日: 2014-07-01
• 公開（公告）號: CN105021972B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 陳世豪;王易民;汪鼎豪;李宏俊
• 申請（專利權）人: 創意電子股份有限公司;臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: G01R31/28
• 分類號: G01R31/28
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司11006
• 代理人: 徐金國

技術領域

本發明是有關于一種老化偵測電路，且特別是有關于一種設置于芯片上的老化偵測電路。

背景技術

近年來，電子產品的汰換速率逐漸增加，一方面是軟體不斷更新造成原電子產品的硬件資源無法支援龐大的運算量，另一方面則是電子產品內的電路老化使得電子產品的操作速度大幅下降。

一般而言，不同的操作環境將造成電路不同的老化程度，像是操作時間、操作電壓或操作溫度均會影響電路的老化程度，進而改變電路中晶體管的特性。舉例來說，老化晶體管的閾值電壓將不同于全新晶體管的閾值電壓，亦即老化晶體管的閾值電壓的絕對值將大于全新晶體管的閾值電壓的絕對值。換句話說，于一相同的操作電壓下，老化晶體管比全新晶體管更不易導通，且流經老化晶體管的電流也變小，進而造成老化電路的操作速度變慢，更嚴重可能造成老化電路無法正常運作。

傳統上，為克服晶體管的老化問題，通常會提升電路的操作電壓使得電路可運作于正常速度，而提升電路的操作電壓通常會依據電路的老化程度。檢測老化程度的傳統作法通常會檢測晶體管的閾值電壓或電路的操作速度以作為判斷電路老化程度的依據。

然而，若欲在電路中自行檢測其老化程度，現今技術仍無法有效地檢測出本身電路的老化程度，若要準確地得到貼近電路的老化程度，通常需要外接硬件資源以輔助檢測，但其硬件成本過高且不切實際。

發明內容

因此，本發明提供一種相關的老化偵測電路及其方法，借以更準確地偵測電路的老化程度。

本發明的一方面是關于一種老化偵測電路。老化偵測電路設置于一芯片上，包含測試電路以及老化信號產生電路。測試電路耦接至老化信號產生電路。測試電路產生輸出信號。老化信號產生電路包含信號產生電路及選擇電路。信號產生電路產生具有不同頻率的多個輸入信號，選擇電路選擇性輸出輸入信號其中一者作為老化信號至測試電路的輸入端，或是將測試電路產生的輸出信號回授至測試電路的輸入端。

在一實施例中，選擇電路包含多個輸入端、一選擇端及一輸出端。輸入端接收輸入信號以及測試電路產生的輸出信號；選擇端接收選擇信號；輸出端根據選擇信號輸出輸入信號其中一者作為老化信號，或是輸出測試電路產生的輸出信號至測試電路的輸入端。

在另一實施例中，當測試電路產生的輸出信號回授至測試電路的輸入端時，測試電路將振蕩使得輸出信號為振蕩信號。

在次一實施例中，老化電路還包含計數器，計數器接收振蕩信號，并于一時間內計數振蕩信號的時脈周期數量。

在又一實施例中，信號產生電路還接收參考時脈信號，并根據參考時脈信號產生輸入信號。

在一實施例中，信號產生電路為除頻器、降頻器或變頻器。

本發明的另一方面是關于一種老化偵測方法，用于測試電路偵測周圍電路的老化程度。老化偵測方法包含自第一時間點起，將測試電路產生的第一輸出信號回授至測試電路；于第一時間點后的第二時間點起，產生具有不同頻率的多個輸入信號，并選擇性輸出所述輸入信號其中一者作為老化信號至測試電路的輸入端；于第二時間點后的第三時間點起，將測試電路產生的第二輸出信號回授至測試電路；以及比較第一輸出信號及第二輸出信號。

在一實施例中，老化偵測方法還包含計數第一輸出信號于一時間內的第一時脈周期數量；以及計數第二輸出信號于所述時間內的第二時脈周期數量。

在另一實施例中，比較第一輸出信號及第二輸出信號的步驟包含比較第一輸出信號的第一時脈周期數量及第二輸出信號的第二時脈周期數量。

在次一實施例中，產生輸入信號的步驟包含根據參考時脈信號產生輸入信號，其中輸入信號的頻率為參考時脈信號的頻率的不同倍數。

附圖說明

為讓本發明能更明顯易懂，所附附圖的說明如下：

圖1是繪示本發明一實施例的老化偵測系統的示意圖；

圖2是繪示本發明一實施例的老化偵測電路的功能方塊圖；

圖3是繪示本發明一實施例的老化偵測電路的電路圖；

圖4是繪示本發明一實施例的老化信號產生電路的電路圖；以及

圖5是繪示本發明一實施例的老化檢測方法的流程圖。

具體實施方式

本發明將在本說明書中利用隨附附圖的參考更充分地陳述，其中隨附附圖繪有本發明的實施方式。然而本發明以許多不同形式實現而不應受限于本說明書陳述的實施方式。這些實施方式的提出令本說明書詳盡且完整，而將充分表達本發明范圍予本發明所屬技術領域的通常知識者。本文中相同的參考編號意指相同的元件。