[發明專利]指紋識別芯片的自動恢復電路及方法

在審

• 申請號: 201410419232.0
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN104218925A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 東尚清
• 申請（專利權）人: 上海思立微電子科技有限公司
• 主分類號: H03K17/22
• 分類號: H03K17/22
• 代理公司: 上海晨皓知識產權代理事務所(普通合伙) 31260
• 代理人: 成麗杰

技術領域

本發明涉及控制電路，特別涉及一種指紋識別芯片的自動恢復電路及方法。

背景技術

閂鎖效應是CMOS工藝所特有的寄生效應，嚴重時會導致電路的失效，甚至燒毀芯片。ESD(Electro-Static?discharge，靜電釋放)和相關的電壓瞬變都會引起閂鎖效應(latch-up)，這是半導體器件失效的主要原因之一。如果有一個強電場施加在指紋識別芯片中的氧化物薄膜上，則該氧化物薄膜就會因介質擊穿而損壞。很細的金屬化跡線會由于大電流而損壞，并會由于浪涌電流造成的過熱而形成開路。這就是所謂的“閂鎖效應”。在閂鎖情況下，器件在電源與地之間形成短路，造成大電流、EOS(Electrical?Overstress，電過載)和芯片損壞。

指紋識別芯片中含有許多的雙極型晶體管。在CMOS工藝下，阱與襯底結合會導致寄生的n-p-n-p結構。這些結構會因閂鎖效應導致指紋識別芯片的電源電壓(VDD)線和接地電壓(VSS)線的短路(此時，指紋識別芯片的電源電壓會降低到某一電壓值(比如1.55伏)以下)，從而通常會破壞芯片。

發明內容

本發明的目的在于提供一種指紋識別芯片的自動恢復電路及方法，可以保護指紋識別芯片，避免閂鎖效應產生的大電流燒毀芯片。

為解決上述技術問題，本發明的實施方式提供了一種指紋識別芯片的自動恢復電路，包含：芯片電源電壓檢測電路、固定電壓產生電路、比較器、數字處理單元以及驅動單元；

所述芯片電源電壓檢測電路，用于檢測所述指紋識別芯片的電源電壓，并輸出至所述比較器的反相輸入端；

所述固定電壓產生電路，用于產生參考信號，并輸出至所述比較器的正相輸入端；其中，所述參考信號的電壓值為預設閾值；

所述比較器，用于比較所述電源電壓與所述預設閾值，并將比較結果輸出至所述數字處理單元；

所述數字處理單元，用于根據所述比較器輸出的比較結果，生成對所述指紋識別芯片的控制信號，并輸出至所述驅動單元；

所述驅動單元，用于根據所述數字處理單元輸出的控制信號對所述指紋識別芯片進行控制；

其中，當所述比較結果為所述電源電壓小于所述預設閾值時，所述驅動單元控制所述指紋識別芯片重新啟動。

本發明的實施方式還提供了一種指紋識別芯片的自動恢復方法，包含以下步驟：

由芯片電源電壓檢測電路檢測所述指紋識別芯片的電源電壓，并輸出至比較器的反相輸入端；

由固定電壓產生電路產生參考信號，并輸出至所述比較器的正相輸入端；其中，所述參考信號的電壓值為預設閾值；

由比較器比較所述電源電壓與所述預設閾值，并將比較結果輸出至數字處理單元；

由所述數字處理單元根據所述比較結果，生成對所述指紋識別芯片的控制信號，并輸出至驅動單元；

由所述驅動單元根據所述控制信號對所述指紋識別芯片進行控制；

其中，若所述比較結果為所述電源電壓小于所述預設閾值，由所述驅動單元控制所述指紋識別芯片重新啟動。

本發明實施方式相對于現有技術而言，是利用芯片電源電壓檢測電路實時檢測指紋識別芯片的電源電壓，當檢測到指紋識別芯片的電源電壓下降到預設閾值時，視為指紋識別芯片發生了閂鎖效應，數字處理單元便產生的相應的控制信號，以使驅動單元根據該控制信號控制指紋識別芯片重新啟動，這樣，可以保護指紋芯片，避免閂鎖效應產生的大電流燒毀芯片。

進一步地，所述固定電壓產生電路采用帶隙基準電路；所述采用帶隙基準電路，用于產生恒定的參考信號。采用帶隙基準電路產生的參考信號的電壓值是恒定的，不會上下波動而偏離預設閾值，即可以得到一個恒定的比較點，這樣，可以保證數字處理單元產生的控制信號是精確的，驅動單元可以根據該控制信號對指紋識別芯片進行精確控制，避免指紋識別芯片的電源電壓小于預設閾值時未能及時重新啟動而燒毀芯片，減小芯片損壞的幾率。