CN101721821A - 一种射频接收芯片及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种射频接收芯片。该射频接收芯片同时集成下列至少两个模块：射频接收模块，用于将接收的RF信号从高频混频到中低频，放大并输出至射频解码锁存模块；射频解码锁存模块，用于解调由所述射频接收模块输入的数据码流，以生成多种驱动控制信号；以及马达驱动模块，用于接收驱动控制信号，以驱动相应的外部马达。本发明也揭示了一种用于制造上述射频接收芯片的方法。采用本发明的射频接收芯片及其制造方法，将射频接收模块、射频解码锁存模块和马达驱动模块集成在一个射频接收芯片上，节省了系统成本和人力成本，并且将各个模块之间的噪声和衬底干扰隔离，提高系统的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及射频接收技术，尤其涉及将射频接收模块、射频解码锁存模块和马达驱动模块集成到同一芯片的技术，还涉及集成电路制造工艺中将马达驱动模块隔离，抑制马达驱动模块干扰的技术。
背景技术
在现有技术中，传统玩具车的射频接收电路通常采用分立的电子元器件实现，图1示出了该传统玩具车的技术方案的电路实现图，如图1所示，整个系统包括解码锁存芯片11、分立的射频接收电路12和分立的马达驱动电路13，分立的射频接收电路12和分立的马达驱动电路13分别用虚线框表示。
传统的射频接收电路的实现方式还有的是采用分立元器件实现的射频接收电路，再加一颗解码锁存芯片和一颗马达驱动芯片的方案实现，或者采用三颗芯片的方案实现，即一颗射频接收电路芯片，再加一颗解码锁存芯片和一颗马达驱动芯片。
然而，这些传统的实现方案采用分立元件或者分立的集成电路实现，系统成本高，而且射频接收电路的PCB布板设计工艺复杂，系统稳定性差，另外马达驱动电路具有大功率电流输入输出，大功率瞬时电流会对电源和地注入比较大的噪声和干扰，难以实现马达驱动电路、解码锁存电路、射频接收电路集成在一颗芯片中。
发明内容
针对现有技术中射频接收电路在电路设计时所存在的上述缺陷，本发明将射频接收模块，射频解码锁存模块和马达驱动模块集成在一个射频接收芯片上，降低成本，减少芯片面积，另外由于马达驱动模块具有大功率电流输入输出，大功率的瞬时电流会对该模块的电源和地注入比较大的噪声，如果不对其进行适当的处理，噪声就会通过供电电源和芯片的衬底耦合到芯片中的其他电路，影响整个芯片系统的性能，因此本发明将马达驱动模块进行隔离，同时在本发明中还集成了电源管理模块，从而抑制马达驱动模块通过衬底或者电源对射频接收芯片内其他模块的干扰。此外，本发明的射频接收芯片还附加有多种保护模块，用以实时控制温度、电流、电压等系统参数。
本发明的射频接收芯片同时集成下列至少两个模块：
射频接收模块，用于接收来自天线和匹配网络的RF信号，并将信号从高频混频到中低频，放大并输出至射频解码锁存模块；
射频解码锁存模块，用于解调由所述射频接收模块输入的数据码流，以生成多种驱动控制信号；以及
马达驱动模块，用于接收来自所述射频解码锁存模块的驱动控制信号，以驱动相应的外部马达。
所述射频接收模块与所述马达驱动模块的制造工艺之间具有隔离结构，避免马达驱动模块对射频接收模块的干扰。
所述射频解码锁存模块与所述马达驱动模块的制造工艺之间具有隔离结构，避免马达驱动模块对射频解码锁存模块的干扰。
所述隔离结构是模块间的制造工艺中具有独立的N阱，形成模块间的隔离。
所述隔离结构是在制造工艺中通过n埋层以及同n埋层相连并位于n埋层上的独立的N阱构成独立的包围空间，各个模块处于不同的包围空间中，形成模块间的隔离。
所述隔离结构是在模块间的制造工艺中通过n埋层、同n埋层相连并位于n埋层上的独立的N阱、以及N阱中注入深磷且深磷注入一直到n埋层，形成模块间的隔离。所述n埋层、N阱以及深磷构成独立的包围空间，形成模块间的隔离。深磷注入在工艺实现上能够较容易地深入到n埋层。
所述射频接收模块的衬底、所述射频解码锁存模块的衬底同所述马达驱动模块的衬底相对独立。
进一步，所述射频接收芯片还集成电源管理模块，它用于提供高电源抑制比的供电电源至所述射频接收模块、射频解码锁存模块和马达驱动模块。
进一步，所述射频接收芯片还集成保护模块，其具有温度保护、过电流保护或低压保护功能中的一种或几种组合。其中，所述保护模块将各种保护控制信号输出至所述射频解码锁存模块以控制马达，并且在温度过高、负载电流过大或者供电电压过低时关闭马达。
根据本发明还提供了一种射频接收芯片的制造方法，其特征在于：在P衬底上同时集成下列至少两个模块：
射频接收模块，用于接收来自天线和匹配网络的RF信号，并将信号从高频混频到中低频，放大并输出至射频解码锁存模块；
射频解码锁存模块，用于解调由所述射频接收模块输入的数据码流，以生成多种驱动控制信号；以及
马达驱动模块，用于接收来自所述射频解码锁存模块的驱动控制信号，以驱动相应的外部马达。
在所述射频接收模块与所述马达驱动模块的制造工艺之间采用隔离结构，避免马达驱动模块对射频接收模块的干扰。
在所述射频解码锁存模块与所述马达驱动模块的制造工艺之间采用隔离结构，避免马达驱动模块对射频解码锁存模块的干扰。
所述隔离结构是模块间的制造工艺中加入独立的N阱，形成模块间的隔离。
所述隔离结构是在制造工艺中通过n埋层以及同n埋层相连并位于n埋层上的独立的N阱构成独立的包围空间，各个模块处于不同的包围空间中，形成模块间的隔离。
所述隔离结构是在模块间的制造工艺中通过n埋层、同n埋层相连并位于n埋层上的独立的N阱、以及N阱中注入深磷且深磷注入一直到n埋层，形成模块间的隔离，所述n埋层、N阱以及深磷进一步形成独立的包围空间。深磷注入在工艺实现上能够较容易地深入到n埋层。
采用本发明的射频接收芯片及其制造方法，将射频接收模块、射频解码锁存模块和马达驱动模块集成在一颗射频接收芯片上，仅采用极少的外围元器件，就可以大大减少射频接收芯片的PCB面积，节省了系统成本和人力成本，并且在制造工艺种采用多种方法的隔离，将各个模块之间的衬底噪声和干扰隔离开来，以及芯片内部集成电源管理模块，电源管理模块能提供足够的电源抑制比抑制电源上的噪声，从而减小了模块之间电源的噪声干扰，此外，射频接收芯片不需要散热片，并且通过保护模块，可以确保系统安全稳定工作。
附图说明
图1示出了传统玩具车的射频接收系统实现图。
图2为本发明的射频接收芯片结构图。
图3为本发明的射频接收芯片的马达驱动模块与射频接收模块或马达驱动模块与射频解码锁存模块间的隔离结构1。
图4为本发明的射频接收芯片的马达驱动模块与射频接收模块或马达驱动模块与射频解码锁存模块间的隔离结构2。
图5为本发明的射频接收芯片的马达驱动模块与射频接收模块或马达驱动模块与射频解码锁存模块间的隔离结构3。
图6为本发明的射频接收芯片的马达驱动模块与射频接收模块或马达驱动模块与射频解码锁存模块间的隔离结构4。
11传统的解码锁存芯片
12分立的射频接收电路
13分立的马达驱动电路
具体实施方式
下面参照附图，结合具体实施方式，对本发明作进一步的详细描述。
如图2所示本发明的射频接收芯片，集成下列至少两个模块：
射频接收模块21，用于接收来自天线和匹配网络的RF信号，并将信号从高频混频到中低频，放大并输出至射频解码锁存模块22；
射频解码锁存模块22，用于解调由所述射频接收模块21输入的数据码流，以生成多种驱动控制信号；以及
马达驱动模块23，用于接收来自所述射频解码锁存模块22的驱动控制信号，以驱动相应的外部马达。
此外，该射频接收芯片还可以集成电源管理模块24或保护模块25，更加具体地，电源管理模块用于提供高电源抑制比的供电电源至所述射频接收模块21、射频解码锁存模块22和马达驱动模块，保护模块25具有温度保护、过电流保护或低压保护功能中的一种或几种组合。其中，所述保护模块25将各种保护控制信号输出至所述射频解码锁存模块22以控制马达，并且在温度过高、负载电流过大或者供电电压过低时关闭马达。
如图3所示本发明的射频接收芯片的马达驱动模块23与射频接收模块21或马达驱动模块23与射频解码锁存模块22的隔离结构的第一实施例，模块1和模块2分别形成于同一P衬底上，所述隔离结构是模块1和模块2间的制造工艺中采用独立的N阱，形成模块1和模块2的隔离。
如图4所示本发明的射频接收芯片的马达驱动模块23与射频接收模块21或马达驱动模块23与射频解码锁存模块22的隔离结构的第二实施例，在制造工艺中通过n埋层以及同n埋层相连并位于n埋层上的独立的N阱构成独立的包围空间，模块1和模块2分别处于不同的包围空间中，从而形成模块间的隔离。
图5、图6分别示出了依据本发明的射频接收芯片的马达驱动模块23与射频接收模块21或马达驱动模块23与射频解码锁存模块22的隔离结构的第三、四实施例；如图5所示，在模块1和模块2间的制造工艺中通过n埋层、同n埋层相连并位于n埋层上的独立的N阱、以及N阱中注入深磷且深磷注入一直到n埋层，形成模块1和模块2的隔离。进一步，如图6所示，所述n埋层、N阱以及深磷构成独立的包围空间，模块1和模块2分别处于不同的包围空间中，从而形成模块间的隔离，由于图5、图6的隔离结构采用深磷注入，这种方式的隔离在工艺实现上能够较容易地深入到n埋层，由n埋层、N阱以及深磷构成独立的包围空间可以较好地隔离马达驱动模块对其他电路的干扰。
上述的四个实施例中，模块1可以为马达驱动模块23，模块2可以为射频接收模块21或者射频解码锁存模块22。因采用了隔离结构，所述射频接收模块21的衬底、所述射频解码锁存模块22的衬底同所述马达驱动模块23的衬底相对独立。
上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。
Claims (18)
1.一种射频接收芯片，其特征在于，所述的射频接收芯片同时集成下列至少两个模块：
射频接收模块，用于接收来自天线和匹配网络的RF信号，并将信号从高频混频到中低频，放大并输出至射频解码锁存模块；
射频解码锁存模块，用于解调由所述射频接收模块输入的数据码流，以生成多种驱动控制信号；以及
马达驱动模块，用于接收来自所述射频解码锁存模块的驱动控制信号，以驱动相应的外部马达。
2.如权利要求1所述的射频接收芯片，其特征在于，在所述射频接收模块与所述马达驱动模块的制造工艺之间具有隔离结构，避免马达驱动模块对射频接收模块的干扰。
3.如权利要求1所述的射频接收芯片，其特征在于，在所述射频解码锁存模块与所述马达驱动模块的制造工艺之间具有隔离结构，避免马达驱动模块对解码锁存模块的干扰。
4.如权利要求2或3所述的射频接收芯片，其特征在于，所述隔离结构是模块间的制造工艺中具有独立的N阱，形成模块间的隔离。
5.如权利要求2或3所述的射频接收芯片，其特征在于，所述隔离结构是在制造工艺中通过n埋层以及同n埋层相连并位于n埋层上的独立的N阱构成独立的包围空间，各个模块处于不同的包围空间中，形成模块间的隔离。
6.如权利要求2或3所述的射频接收芯片，其特征在于，所述隔离结构是在模块间的制造工艺中通过n埋层、同n埋层相连并位于n埋层上的独立的N阱、以及N阱中注入深磷且深磷注入一直到n埋层，形成模块间的隔离。
7.如权利要求6所述的射频接收芯片，其特征在于，所述n埋层、N阱以及深磷构成独立的包围空间，形成模块间的隔离。
8.如权利要求1所述的射频接收芯片，其特征在于，所述射频接收模块的衬底、所述射频解码锁存模块的衬底同所述马达驱动模块的衬底相对独立。
9.如权利要求1所述的射频接收芯片，其特征在于，所述射频接收芯片还集成电源管理模块，其用于提供高电源抑制比的供电电源至所述射频接收模块、射频解码锁存模块和马达驱动模块，减少电源噪声的干扰。
10.如权利要求1所述的射频接收芯片，其特征在于，所述射频接收芯片还集成保护模块，其具有温度保护、过电流保护或低压保护功能中的一种或几种组合。
11.如权利要求10所述的射频接收芯片，其特征在于，所述保护模块将各种保护控制信号输出至所述射频解码锁存模块以控制马达，并且在温度过高、负载电流过大或者供电电压过低时关闭马达。
12.一种制造射频接收芯片的方法，其特征在于，在P衬底上同时集成下列至少两个模块：
射频接收模块，用于接收来自天线和匹配网络的RF信号，并将信号从高频混频到中低频，放大并输出至射频解码锁存模块；
射频解码锁存模块，用于解调由所述射频接收模块输入的数据码流，以生成多种驱动控制信号；以及
马达驱动模块，用于接收来自所述射频解码锁存模块的驱动控制信号，以驱动相应的外部马达。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，在所述射频接收模块与所述马达驱动模块的制造工艺之间采用隔离结构，避免马达驱动模块对射频接收模块的干扰。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，在所述射频解码锁存模块与所述马达驱动模块的制造工艺之间采用隔离结构，避免马达驱动模块对解码锁存模块的干扰。
15.如权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述隔离结构是模块间的制造工艺中加入独立的N阱，形成模块间的隔离。
16.如权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述隔离结构是在制造工艺中通过n埋层以及同n埋层相连并位于n埋层上的独立的N阱构成独立的包围空间，各个模块处于不同的包围空间中，形成模块间的隔离。
17.如权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述隔离结构是在模块间的制造工艺中通过n埋层、同n埋层相连并位于n埋层上的独立的N阱、以及N阱中注入深磷且深磷注入一直到n埋层，形成模块间的隔离。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述n埋层、N阱以及深磷构成独立的包围空间，形成模块间的隔离。
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