[發(fā)明專利]一種芯片出廠校準(zhǔn)內(nèi)部電壓源的方法及裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310516794.6
• 申請(qǐng)日: 2023-05-09
• 公開（公告）號(hào): CN116540074A
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸小明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢芯必達(dá)微電子有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/28
• 分類號(hào): G01R31/28;G01R31/40
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 徐瑛

本發(fā)明公開一種芯片出廠校準(zhǔn)內(nèi)部電壓源的方法及裝置，用于校準(zhǔn)所述內(nèi)部電壓源的輸出端電壓，方法包括：獲取所述內(nèi)部電壓源的初始校準(zhǔn)值；比較外部參考電壓與所述初始校準(zhǔn)值對(duì)應(yīng)的輸出端電壓，產(chǎn)生初始比較結(jié)果；獲取所述內(nèi)部電壓源的更新校準(zhǔn)值，產(chǎn)生與更新校準(zhǔn)值對(duì)應(yīng)的更新比較結(jié)果；若所述更新比較結(jié)果相對(duì)于初始比較結(jié)果發(fā)生了翻轉(zhuǎn)，則以所述更新校準(zhǔn)值作為內(nèi)部電壓源的最優(yōu)校準(zhǔn)值。本發(fā)明將內(nèi)部電壓源作為信號(hào)源引入模擬比較器的輸入端，校準(zhǔn)時(shí)只需要用到芯片內(nèi)部模擬比較器的比較功能，無需將內(nèi)部電壓引出到外部管腳測(cè)量，省去了內(nèi)部電壓到PAD的線路，解決了現(xiàn)有校準(zhǔn)方法中測(cè)量電壓耗時(shí)太長(zhǎng)的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種使用ACMP(AnalogComparator，模擬比較器)模塊使ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，專用集成電路)芯片內(nèi)部電壓源在機(jī)臺(tái)校準(zhǔn)測(cè)試加速的方法，具體為一種芯片出廠校準(zhǔn)內(nèi)部電壓源的方法及裝置。

背景技術(shù)

目前普遍的SoC(Systemonchip，片上系統(tǒng))芯片都包含數(shù)字和模擬部分，比較典型的模擬電路有BG(Bandgapvoltagereference，帶隙基準(zhǔn))、LDO(LowDropoutRegulator，低壓差線性穩(wěn)壓器)、IRC(InternalRC，內(nèi)部時(shí)鐘電路)、ADC(Analog-to-digital?converter，模數(shù)轉(zhuǎn)換器)、ACMP(AnalogComparator，模擬比較器)等。

其中BG電路用于產(chǎn)生與溫度無關(guān)的基準(zhǔn)源，LDO能將外部單一電壓源轉(zhuǎn)換成內(nèi)部所需的各種電壓，都廣泛應(yīng)用于芯片設(shè)計(jì)中，且他們的輸出都是直流電壓源。

BG電路和LDO電路由于生產(chǎn)工藝偏差，都需要在出廠時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn)，將校準(zhǔn)值保存在內(nèi)部非易失存儲(chǔ)器中，每次啟動(dòng)時(shí)讀取并使用?，F(xiàn)有方法是將內(nèi)部電壓源通過外部管腳輸出來，通過程序遍歷一遍不同的校準(zhǔn)參數(shù)來進(jìn)行校準(zhǔn)，且每更換一個(gè)參數(shù)，均需要測(cè)量對(duì)應(yīng)的外部管腳電壓，列出一個(gè)校準(zhǔn)值和測(cè)量電壓的表格，取測(cè)量電壓最接近期望值的校準(zhǔn)值為最終的校準(zhǔn)參數(shù)?，F(xiàn)有方法的對(duì)應(yīng)電路示意圖及校準(zhǔn)流程圖如圖1和2所示。

現(xiàn)有校準(zhǔn)方法的主要問題是耗時(shí)太長(zhǎng)，每次從外部管腳測(cè)量到真實(shí)的電壓值需要500us-1000us的時(shí)間，假定校準(zhǔn)值是6位二進(jìn)制碼，則有64種可能值，所有的值遍歷一遍，則整個(gè)校準(zhǔn)時(shí)長(zhǎng)為1000us*64＝64ms。當(dāng)芯片量產(chǎn)時(shí)，這個(gè)時(shí)間成本相當(dāng)高。而芯片測(cè)試已經(jīng)成為集成電路設(shè)計(jì)和制造過程中非常重要的因素，目前測(cè)試成本普遍已占到芯片成本的50％以上，如何減少測(cè)試時(shí)間成為降低芯片成本的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種芯片出廠校準(zhǔn)內(nèi)部電壓源的方法及裝置，用以解決上述至少一個(gè)技術(shù)問題。

根據(jù)本發(fā)明說明書的一方面，提供一種芯片出廠校準(zhǔn)內(nèi)部電壓源的方法，用于校準(zhǔn)所述內(nèi)部電壓源的輸出端電壓，包括：

獲取所述內(nèi)部電壓源的初始校準(zhǔn)值；

比較外部參考電壓與所述初始校準(zhǔn)值對(duì)應(yīng)的輸出端電壓，產(chǎn)生初始比較結(jié)果；

獲取所述內(nèi)部電壓源的更新校準(zhǔn)值，產(chǎn)生與更新校準(zhǔn)值對(duì)應(yīng)的更新比較結(jié)果；

若所述更新比較結(jié)果相對(duì)于初始比較結(jié)果發(fā)生了翻轉(zhuǎn)，則以所述更新校準(zhǔn)值作為內(nèi)部電壓源的最優(yōu)校準(zhǔn)值。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，若所述更新比較結(jié)果相對(duì)于初始比較結(jié)果沒有發(fā)生翻轉(zhuǎn)，則判斷是否遍歷完所述內(nèi)部電壓源的所有校準(zhǔn)值。

上述技術(shù)方案利用芯片已有的功能電路進(jìn)行電壓比較和校準(zhǔn)，無需將內(nèi)部電壓引出到外部管腳測(cè)量。在校準(zhǔn)過程中，通過程序依次遍歷校準(zhǔn)參數(shù)，同時(shí)觀察輸出的比較結(jié)果，當(dāng)比較結(jié)果發(fā)生變化時(shí)對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)值就是所需的校準(zhǔn)值。