JP2008053578A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の電源電位を生成するための半導体集積回路に関し、特に、製造のばらつきを補正する回路を含む半導体集積回路に関する。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit for generating a plurality of power supply potentials, and more particularly to a semiconductor integrated circuit including a circuit for correcting manufacturing variations.
近年普及している携帯電話機やPDA(Personal Digital Assistance:個人用携帯情報端末)に代表される携帯端末においては、例えば、液晶表示パネルが用いられる。そのような液晶表示パネルを駆動する1つの方式として、液晶表示パネル上において2次元マトリクス状に配置されたドット毎に複数のアクティブ素子を配置し、これらのアクティブ素子によってドットを駆動するアクティブマトリクス方式が用いられている。アクティブ素子としては、TFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)が広く用いられる。 For example, a liquid crystal display panel is used in portable terminals such as portable telephones and PDAs (Personal Digital Assistance: personal digital assistants) that have become widespread in recent years. As one method for driving such a liquid crystal display panel, an active matrix method in which a plurality of active elements are arranged for each dot arranged in a two-dimensional matrix on the liquid crystal display panel, and the dots are driven by these active elements. Is used. As an active element, a TFT (Thin Film Transistor) is widely used.
液晶表示パネルの高画質の基準の1つである多階調化を実現するために、所望の階調数に対応した階調電圧を生成する階調電圧生成回路が用いられている。そのような階調電圧生成回路は、例えば、複数の分圧抵抗によって構成されており、外部から供給される基準電圧が複数の分圧抵抗によって分圧され、複数の階調電圧を生成する。階調電圧生成回路は、例えば、8階調の場合には8種類の階調電圧を生成する。階調電圧生成回路によって生成された階調電圧は、例えば、ボルテージフォロア回路を構成する演算増幅回路によってインピーダンス変換され、液晶表示パネルのソースラインに印加される。 In order to realize multi-gradation, which is one of the standards for high image quality of a liquid crystal display panel, a gradation voltage generation circuit that generates gradation voltages corresponding to a desired number of gradations is used. Such a gradation voltage generation circuit is constituted by, for example, a plurality of voltage dividing resistors, and a reference voltage supplied from the outside is divided by the plurality of voltage dividing resistors to generate a plurality of gradation voltages. For example, in the case of 8 gradations, the gradation voltage generation circuit generates 8 types of gradation voltages. The gradation voltage generated by the gradation voltage generation circuit is impedance-converted by, for example, an operational amplifier circuit that constitutes a voltage follower circuit, and is applied to the source line of the liquid crystal display panel.
ところで、液晶表示パネルの特性の1つとして、ソースラインに印加される階調電圧と液晶表示パネルの輝度との関係を表す階調特性がある。液晶表示パネルの輝度は、階調電圧に比例せず、また、液晶表示パネルを構成する液晶等の特性に影響される。従って、液晶表示パネルは、例えば、製造メーカによって特有の階調特性を有している。そこで、階調電圧生成回路をIC(Integrated Circuit:集積回路)内に実現する場合には、液晶表示パネル毎の仕様に合わせて階調電圧を設定する必要がある。さらに、個々のICにおいても製造工程上のばらつきが生じてしまうので、ICの製造後にそのようなばらつきを補正する場合がある。 Incidentally, as one of the characteristics of the liquid crystal display panel, there is a gradation characteristic that represents the relationship between the gradation voltage applied to the source line and the luminance of the liquid crystal display panel. The luminance of the liquid crystal display panel is not proportional to the gradation voltage, and is affected by the characteristics of the liquid crystal and the like constituting the liquid crystal display panel. Therefore, the liquid crystal display panel has, for example, a gradation characteristic peculiar to a manufacturer. Therefore, when the gradation voltage generation circuit is realized in an IC (Integrated Circuit), it is necessary to set the gradation voltage in accordance with the specifications of each liquid crystal display panel. Further, since variations in manufacturing processes occur in individual ICs, such variations may be corrected after the ICs are manufactured.
一般に、製造工程上のばらつきを補正する手段として、トリミングが広く知られている。トリミングの技術には様々あるが、例えば、IC内の階調電圧生成回路における階調電圧を補正するためには、複数の分圧抵抗によって構成されるトリミング回路が用いられる。そのようなトリミング回路においては、複数の分圧抵抗を接続している配線パターンをレーザ等で切断することによって分圧電圧値が調整され、製造工程上のばらつきが補正される。 In general, trimming is widely known as a means for correcting variations in the manufacturing process. There are various trimming techniques. For example, in order to correct the grayscale voltage in the grayscale voltage generation circuit in the IC, a trimming circuit including a plurality of voltage dividing resistors is used. In such a trimming circuit, a divided voltage value is adjusted by cutting a wiring pattern connecting a plurality of voltage dividing resistors with a laser or the like, and variations in the manufacturing process are corrected.
IC内の階調電圧生成回路において用いられるトリミング回路は、小規模であること、高い精度の補正が可能であること、トリミングに時間を要さないこと等が要求されている。そのような要求を満たすために、既に説明したような複数の分圧抵抗によって構成されるトリミング回路の他に、様々な構成のトリミング回路が開発されている。 The trimming circuit used in the gradation voltage generation circuit in the IC is required to be small-scale, to be able to correct with high accuracy, and to not require time for trimming. In order to satisfy such a requirement, various configurations of trimming circuits have been developed in addition to the trimming circuit configured by a plurality of voltage dividing resistors as described above.
関連する技術として、下記の特許文献1には、ヒューズが切断される前に、外部から印加される信号によって、ヒューズの切断又は非切断状態と同じレベルの制御信号を擬似的に発生させるチューニング回路が開示されている。このチューニング回路によれば、ヒューズブローを行う前に、特性測定の結果を得ることができ、その結果に基づいてヒューズブローが行われ、回路の特性が最適値にチューニングされると記載されている。しかしながら、特許文献1には、トランジスタやパッドによって構成されるチューニング回路が大規模化する問題については、特に説明されていない。
そこで、上記の点に鑑み、本発明は、製造工程上のばらつきを高精度で補正することができ、かつ、回路の大規模化を抑えることができる半導体集積回路を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above points, an object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit capable of correcting a variation in a manufacturing process with high accuracy and suppressing an increase in circuit scale. .
上記課題を解決するため、本発明の1つの観点に係る半導体集積回路は、第1の電位と第2の電位との間に直列に接続され、第1の電位と第2の電位との間の電圧を分圧することにより複数の電圧を生成する複数の抵抗と、複数の抵抗の内の少なくとも1つに並列に接続された少なくとも1つのスイッチ回路と、複数の抵抗の内の少なくとも他の1つに並列に接続された少なくとも1つのヒューズと、外部から供給される制御信号に従って、少なくとも1つのスイッチ回路をオン/オフさせるように制御する制御回路とを具備する。 In order to solve the above problems, a semiconductor integrated circuit according to one aspect of the present invention is connected in series between a first potential and a second potential, and between the first potential and the second potential. A plurality of resistors for generating a plurality of voltages, at least one switch circuit connected in parallel to at least one of the plurality of resistors, and at least another one of the plurality of resistors. And at least one fuse connected in parallel, and a control circuit that controls to turn on / off at least one switch circuit in accordance with a control signal supplied from the outside.
ここで、複数の抵抗が、第1の電位側から第2の電位側に向けて第1群の抵抗〜第N群の抵抗を含み(N≧5)、少なくとも1つのスイッチ回路が、第1群の抵抗と第M群の抵抗と第N群の抵抗とにそれぞれ並列に接続された複数のスイッチ回路を含み(2<M<N−1)、少なくとも1つのヒューズが、第2群〜第(M−1)群の抵抗と第(M+1)群〜第(N−1)群の抵抗とにそれぞれ並列に接続された複数のヒューズを含むようにしても良い。 Here, the plurality of resistors include a first group resistor to an Nth group resistor from the first potential side to the second potential side (N ≧ 5), and at least one switch circuit includes the first resistor A plurality of switch circuits connected in parallel to the group resistor, the Mth group resistor, and the Nth group resistor (2 <M <N−1), respectively, and at least one fuse is connected to the second group to the second group. A plurality of fuses connected in parallel to the resistance of the (M-1) group and the resistances of the (M + 1) th to (N-1) th groups may be included.
また、制御回路が、外部から入力される複数の制御信号と、制御回路の内部においてヒューズの切断又は非切断によって生成される複数の制御信号との内の一方を選択して、選択された複数の制御信号を複数のスイッチ回路に供給する選択回路を含むようにしても良い。 Further, the control circuit selects one of a plurality of control signals input from the outside and a plurality of control signals generated by cutting or non-cutting the fuse inside the control circuit, and the selected plurality A selection circuit that supplies the control signal to a plurality of switch circuits may be included.
本発明によれば、2つの電源電位間の電圧を分圧することにより複数の電圧を生成する複数の抵抗と、少なくとも1つの抵抗に並列に接続された少なくとも1つのスイッチ回路と、少なくとも他の1つの抵抗に並列に接続された少なくとも1つのヒューズとを設けることにより、製造工程上のばらつきを高精度で補正することができ、かつ、回路の大規模化を抑えることができる半導体集積回路を提供することができる。 According to the present invention, a plurality of resistors that generate a plurality of voltages by dividing a voltage between two power supply potentials, at least one switch circuit connected in parallel to at least one resistor, and at least another one Providing a semiconductor integrated circuit capable of correcting variations in the manufacturing process with high accuracy and suppressing an increase in circuit scale by providing at least one fuse connected in parallel to one resistor can do.
以下に、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
図1は、本発明の一実施形態に係る半導体集積回路を用いた液晶モジュールの構成を示す図である。図1においては、階調電圧生成回路100と、ソース駆動回路200と、RAM(Random Access Memory:ランダムアクセスメモリ)300と、ゲート駆動回路400と、液晶表示パネル500とが示されている。本発明の一実施形態に係る半導体集積回路(IC)は、少なくとも階調電圧生成回路100を含み、さらに、ソース駆動回路200、RAM300、ゲート駆動回路400の内の1つ以上を含むようにしても良い。
The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, the same reference number is attached | subjected to the same component and description is abbreviate | omitted.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a liquid crystal module using a semiconductor integrated circuit according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a gradation
階調電圧生成回路100は、複数の階調電圧を生成し、それらの階調電圧をソース駆動回路200に供給する。例えば、8階調の場合には、階調電圧生成回路100は、8種類の階調電圧を生成する。RAM300は、外部のMPU(マイクロプロセッサ)等から入力される赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の画像データを一時的に格納する。ソース駆動回路200は、RAM300から読み出される画像データ(ディジタル画像信号)を、階調電圧生成回路100から供給される階調電圧に基づいてアナログ画像信号に変換し、アナログ画像信号を液晶表示パネル500の複数のソースラインに供給する。
The gradation
液晶表示パネル500は、例えば、720×132個のドットに対応して、2次元マトリクス状に配置されている同数のTFTを含んでいる。各行のTFTのゲートはそれぞれのゲートラインに接続され、各列のTFTのソースはそれぞれのソースラインに接続されている。ゲート駆動回路400は、画像信号が供給される液晶表示パネル500の複数のゲートラインの内から順次選択された1つにハイレベルのゲート信号を供給する。
The liquid
図2は、図1に示す階調電圧生成回路100の構成を示す図である。
図2に示す階調電圧生成回路100は、電源電位VDD及びVSSが供給され、参照電位VREFに基づいて安定化された電源電位VOUTを出力する演算増幅器(オペアンプ)101と、電源電位VOUTと電源電位VSSとの間の電圧を分圧することにより複数の出力電圧VOUT0〜VOUT7を発生する複数の抵抗102〜133と、複数のスイッチ回路134〜145と、複数のヒューズ146〜163と、第1〜第3のシミュレーション回路170a〜170cとを含んでいる。本実施形態においては、電源電位VDDが5Vであり、参照電位VREFが3Vであり、電源電位VSSが接地電位(0V)であるとして説明する。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the gradation
The gradation
オペアンプ101は、出力電圧が反転入力端子に負帰還されるように構成されている。抵抗102〜133が、オペアンプ101の負帰還用の抵抗として用いられ、抵抗102と抵抗103との接続点が、オペアンプ101の反転入力端子に接続されている。抵抗102〜133は、電源電位VOUTから接地電位(0V)まで直列に接続されており、第1群の抵抗103〜106と、第2群の抵抗107〜109と、第3群の抵抗110〜112と、第4群の抵抗113〜115と、第5群の抵抗116〜119と、第6群の抵抗120〜122と、第7群の抵抗123〜125と、第8群の抵抗126〜128と、第9群の抵抗129〜132とを含んでいる。
The
スイッチ回路134〜145の各々は、例えば、並列接続されたPチャネルMOSトランジスタとNチャネルMOSトランジスタとによって構成されるアナログスイッチである。スイッチ回路134〜145は、合成抵抗R1〜R3を構成する抵抗103〜106及び116〜119及び129〜132にそれぞれ並列に接続されている。例えば、スイッチ回路134は抵抗103に並列に接続されていて、スイッチ回路134をオンにすると、抵抗103の両端がショートされてスイッチ回路を介して電流が流れ、スイッチ回路134をオフにすると、抵抗103を介して電流が流れる。その他のスイッチ回路135〜145についても、スイッチ回路134と同様である。
Each of the
ヒューズ146〜163は、合成抵抗R11〜R16を構成する抵抗107〜115及び120〜128にそれぞれ並列に接続されている。例えば、ヒューズ146は抵抗107に並列に接続されていて、ヒューズ146が切断されていない状態においては、ヒューズ146を介して電流が流れ、ヒューズ146が切断された状態においては、抵抗107を介して電流が流れる。その他のヒューズ147〜163についても、ヒューズ146と同様である。
The
図2において、合成抵抗R1は、スイッチ回路134〜137のオン/オフ状態によって決定されるノード1〜ノード2の合成抵抗を表している。同様に、合成抵抗R2は、ノード5〜ノード6の合成抵抗を表し、合成抵抗R3は、ノード9〜ノード10の合成抵抗を表している。また、合成抵抗R11は、ヒューズ146〜148の切断状態によって決定されるノード2〜ノード3の合成抵抗を表している。同様に、合成抵抗R12は、ノード3〜ノード4の合成抵抗を表し、合成抵抗R13は、ノード4〜ノード5の合成抵抗を表し、合成抵抗R14は、ノード6〜ノード7の合成抵抗を表し、合成抵抗R15は、ノード7〜ノード8の合成抵抗を表し、合成抵抗R16は、ノード8〜ノード9の合成抵抗を表している。
In FIG. 2, the combined resistance R1 represents the combined resistance of the
抵抗106と抵抗107との接続点から出力電圧VOUT7が出力され、抵抗109と抵抗110との接続点から出力電圧VOUT6が出力され、抵抗112と抵抗113との接続点から出力電圧VOUT5が出力され、抵抗115と抵抗116との接続点から出力電圧VOUT4が出力される。また、抵抗119と抵抗120との接続点から出力電圧VOUT3が出力され、抵抗122と抵抗123との接続点から出力電圧VOUT2が出力され、抵抗125と抵抗126との接続点から出力電圧VOUT1が出力され、抵抗132と抵抗133との接続点から出力電圧VOUT0が出力される。なお、これらの抵抗の接続点に複数のボルテージフォロアをそれぞれ接続することにより、複数のボルテージフォロアを介して出力電圧VOUT0〜VOUT7をそれぞれ出力するようにしても良い。
The output voltage V OUT 7 is output from the connection point between the
第1のシミュレーション回路170aは、セレクタ回路171と、セレクタ回路171に接続されたプルアップ抵抗172〜175及びヒューズ176〜179とを含んでいる。セレクタ回路171は、汎用的なデータセレクタ又はマルチプレクサであって、入力端子A0及びA1、B0及びB1、C0及びC1、D0及びD1と、出力端子Y0〜Y3と、外部から選択信号SELが供給される入力端子Sとを有している。外部から供給される制御信号CTL1〜CTL4が、それぞれ、入力端子P1〜P4を介してセレクタ回路171の入力端子A0〜D0に入力される。
The
セレクタ回路171の入力端子A1は、抵抗172を介して電源電位VDDにプルアップ接続され、かつ、ヒューズ176を介して接地電位に接続されている。従って、ヒューズ176が非切断状態であると、入力端子A1はローレベルとなり、ヒューズ176が切断状態であると、入力端子A1はハイレベルとなる。同様に、入力端子B1、C1、D1は、それぞれ、抵抗173、174、175を介して電源電位VDDにプルアップ接続され、ヒューズ177、178、179を介して接地電位に接続されている。
The input terminal A1 of the
選択信号SELが活性化又は非活性化されることによって、入力端子A0に入力される信号と入力端子A1に入力される信号との内の一方が選択され、入力端子B0に入力される信号と入力端子B1に入力される信号との内の一方が選択され、入力端子C0に入力される信号と入力端子C1に入力される信号との内の一方が選択され、入力端子D0に入力される信号と入力端子D1に入力される信号との内の一方が選択される。選択された信号は、出力端子Y0〜Y3から出力される。 When the selection signal SEL is activated or deactivated, one of the signal input to the input terminal A0 and the signal input to the input terminal A1 is selected, and the signal input to the input terminal B0 One of the signals input to the input terminal B1 is selected, and one of the signal input to the input terminal C0 and the signal input to the input terminal C1 is selected and input to the input terminal D0. One of the signal and the signal input to the input terminal D1 is selected. The selected signal is output from the output terminals Y0 to Y3.
セレクタ回路171の出力端子Y0〜Y3の各々から出力される信号の論理値はハイレベル又はローレベルの2通りであるから、出力端子Y0〜Y3から出力される4つの信号の論理値の状態は16通りとなる。それら16通りの状態に対応して、スイッチ回路134〜137のオン/オフが設定される。
Since the logic values of the signals output from each of the output terminals Y0 to Y3 of the
本実施形態においては、セレクタ回路171の出力端子Y0〜Y3から出力される信号がハイレベルになるとスイッチ回路134〜137がそれぞれオンし、出力端子Y0〜Y3から出力される信号がローレベルになるとスイッチ回路134〜137がそれぞれオフする。例えば、制御信号CTL1及びCTL2がハイレベルであり、制御信号CTL3及びCTL4がローレベルである場合には、スイッチ回路134及び135がオンとなり、スイッチ回路136及び137がオフとなって、合成抵抗R1の値は、抵抗105及び106の抵抗値の和となる。
In this embodiment, when the signals output from the output terminals Y0 to Y3 of the
第2及び第3のシミュレーション回路170b及び170cの構成は、第1のシミュレーション回路170aにおけるのと同様である。第2のシミュレーション回路170bには、外部から入力端子P5〜P8を介して制御信号CTL5〜CTL8が入力され、第2のシミュレーション回路170bから出力される信号によってスイッチ回路138〜141が制御される。また、第3のシミュレーション回路170cには、外部から入力端子P9〜P12を介して制御信号CTL9〜CTL12が入力され、第3のシミュレーション回路170cから出力される信号によってスイッチ回路142〜145が制御される。
The configurations of the second and
シミュレーション回路170a〜170cのセレクタ回路171に供給される選択信号SELが活性化されると、入力端子A0〜D0が有効となり、入力端子A1〜D1が無効となる。従って、シミュレーション回路170a〜170cのセレクタ回路171は、入力端子P1〜P12を介して入力される制御信号CTL1〜CTL12を選択する。
When the selection signal SEL supplied to the
抵抗103〜106の抵抗値を互いに異なるように設定すれば、第1のシミュレーション回路170aは、制御信号CTL1〜CTL4に従ってスイッチ回路134〜137を制御することにより、合成抵抗R1の抵抗値を16通りに調整することができる。同様に、第2のシミュレーション回路170bは、制御信号CTL5〜CTL8に従ってスイッチ回路138〜141を制御することにより、合成抵抗R2の抵抗値を16通りに調整することができる。また、第3のシミュレーション回路170cは、制御信号CTL9〜CTL12に従ってスイッチ回路142〜145を制御することにより、合成抵抗R3の抵抗値を16通りに調整することができる。
If the resistance values of the
図3は、図2に示す出力電圧VOUT0〜VOUT7の電圧値の仕様を示す図である。図2に示す出力電圧VOUT0〜VOUT7は、図1に示すソース駆動回路200に階調電圧として供給される。液晶表示パネル500の輝度は、内部に含まれるTFTのソースラインに印加される階調電圧によって決定され、階調電圧と液晶表示パネルの輝度との関係は線形にならず、個々の液晶表示パネルに対応した非線形(ガンマカーブ)となることが知られている。
FIG. 3 is a diagram showing specifications of voltage values of the
図3において、実線は、製品1の仕様(以下、「仕様曲線1」という)を表しており、破線は、製品2の仕様(以下、「仕様曲線2」という)を表している。それらの製品の仕様によれば、階調電圧出力回路100が、仕様曲線1又は2で示される電圧値を有する出力電圧VOUT0〜VOUT7を生成することが求められる。
In FIG. 3, the solid line represents the specification of the product 1 (hereinafter referred to as “
図4は、図3に示す仕様曲線1に関する規格範囲を説明するための図である。出力電圧VOUT0〜VOUT7の電圧値には製造工程上のばらつきが発生するが、そのばらつきが仕様上限値と仕様下限値との間の規格範囲内である場合には、ICが良品であると判断される。規格範囲は、図4に示す矢印のように、それぞれの出力電圧によって異なる場合があり、例えば、出力電圧VOUT0の規格範囲は0.3V〜0.7Vであり、出力電圧VOUT3の規格範囲は1.1V〜1.7Vであり、出力電圧VOUT7の規格範囲は1.3V〜2.1Vである。従って、例えば、出力電圧VOUT3は、1.1V〜1.7Vの範囲内であれば、仕様曲線1上に示される1.4Vでなくとも良い。
FIG. 4 is a diagram for explaining a standard range related to the
しかしながら、ICの製造工程上のばらつきによって、オペアンプ101から出力される電源電位VOUTや、それぞれのノードから出力される出力電圧VOUT0〜VOUT7も影響を受けるので、出力電圧VOUT0〜VOUT7の電圧値は、必ずしも図4に示すような規格範囲内になるとは限らない。従って、トリミング回路が用いられて、そのような製造工程上のばらつきが補正される。図2においては、複数の抵抗103〜132と、複数のスイッチ回路134〜145と、複数のヒューズ146〜163と、第1〜第3のシミュレーション回路170a〜170cとが、トリミング回路に相当する。
However, due to variations in the manufacturing process of the IC, and power supply potential V OUT output from the
以下に、図4及び図5を参照しながら、図2に示す出力電圧VOUT0〜VOUT7のばらつきを補正するトリミング方法について説明する。図5は、出力電圧VOUT0〜VOUT7のばらつきを補正するトリミング方法を示すフローチャートである。一般に、図5に示すようなトリミング方法は、LSIテスタを用いることにより実行される。ここでは、図3及び図4に示す仕様曲線1に従ってトリミングが行われるものとする。
Hereinafter, a trimming method for correcting variations in the
まず、ステップS10において、第1〜第3のシミュレーション回路170a〜170cを用いて、出力電圧VOUT0、VOUT3、VOUT7の電圧値のシミュレーションが実施される。このシミュレーションにおいては、セレクタ回路171に供給される選択信号SELを活性化し、制御信号CTL1〜CTL12を活性化又は非活性化することにより、ヒューズ146〜163が接続されているときの出力電圧VOUT0、VOUT3、VOUT7の電圧値が調整される。
First, in step S10, the voltage values of the
ヒューズ146〜163が接続されているときの出力電圧VOUT0、VOUT3、VOUT7の値は、ヒューズが切断された後に達成される仕様曲線1の値とは異なる。そこで、ヒューズ146〜163が接続されているときの出力電圧VOUT0、VOUT3、VOUT7の目標中心値及び目標範囲が、仕様曲線1及びそれに関する規格範囲と、ICにおけるトランジスタの特性及び抵抗の値の設計中心値とに基づいて、予め算出されている。トランジスタの特性及び抵抗の値が設計中心値である場合に、電源電位VOUTの値は一意的に算出されるので、ヒューズ146〜163が接続されているときの出力電圧VOUT0、VOUT3、VOUT7の目標中心値も、次式(1)〜(3)に示すように一意的に算出される。
また、トランジスタの特性及び抵抗の値が設計中心値である場合に、スイッチ134〜145の内のいずれをオンしていずれをオフするかは予め想定されているので、それに従って制御信号CTL1〜CTL12が活性化又は非活性化される。これにより、合成抵抗R1〜R3の値が決定される。
In addition, when the transistor characteristics and the resistance values are design center values, it is assumed in advance which of the
ステップS11において、電源電位VOUT、及び、出力電圧VOUT0、VOUT3、VOUT7の値を測定し、出力電圧の値が目標範囲内に入っていれば、制御信号CTL1〜CTL12の論理値に関する情報をLSIテスタのメモリ等に格納する。一方、出力電圧VOUT0、VOUT3、VOUT7の値が目標範囲内に入っていなければ、ステップS10に戻って、それらの値が目標中心値に近付くように制御信号CTL1〜CTL12の状態を変更する。式(1)〜(3)に示すように、電源電位VOUTの値のばらつきは、合成抵抗R1〜R3の値を調整することによってキャンセルすることができる。その結果、出力電圧VOUT0、VOUT3、VOUT7の値が目標範囲内に入れば、制御信号CTL1〜CTL12の論理値に関する情報をLSIテスタのメモリ等に格納する。
In step S11, the values of the power supply potential V OUT and the
あるいは、ステップS10〜S11において、出力電圧VOUT0、VOUT3、VOUT7の値が目標中心値に最も近くなるように、合成抵抗R1〜R3の値を決定しても良い。いずれにしても、ステップS10〜S11において決定された制御信号CTL1〜CTL12の論理値に関する情報に基づいて、ヒューズ176〜179の内で切断すべきヒューズを決定することができる。即ち、第1〜第3のシミュレーション回路170a〜170cにおけるヒューズ176〜179の内で、ハイレベルの制御信号に対応する入力系統のヒューズが後に切断される。
Alternatively, in steps S10 to S11, the values of the combined resistors R1 to R3 may be determined so that the values of the
次に、ステップS12において、ステップS10において決定された合成抵抗R1〜R3の値に基づいて、ヒューズ146〜163の内の幾つかが切断されたときの出力電圧VOUT0〜VOUT7の予測値が算出される。ここで、第1群のヒューズ146〜148と、第2群のヒューズ149〜151と、第3群のヒューズ152〜154と、第4群のヒューズ155〜157と、第5群のヒューズ158〜160との各群において、少なくとも1つのヒューズが切断されるものとする。なお、第6群のヒューズ161〜163においては、ヒューズを切断しても切断しなくても良い。
Next, in step S12, based on the values of the combined resistors R1 to R3 determined in step S10, the
出力電圧VOUT0〜VOUT7の予測値は、次式(4)〜(11)で表される。
以上の式(4)〜(11)において、(R11〜R16)は、合成抵抗R11〜R16の値の和を表している。同様に、(R14〜R16)は、合成抵抗R14〜R16の値の和を表し、(R13〜R16)は、合成抵抗R13〜R16の値の和を表し、(R12〜R16)は、合成抵抗R12〜R16の値の和を表している。 In the above formulas (4) to (11), (R11 to R16) represents the sum of the values of the combined resistors R11 to R16. Similarly, (R14 to R16) represents the sum of the values of the combined resistors R14 to R16, (R13 to R16) represents the sum of the values of the combined resistors R13 to R16, and (R12 to R16) represents the combined resistors. It represents the sum of the values of R12 to R16.
式(4)〜(11)によって表される出力電圧VOUT0〜VOUT7の値が仕様曲線1の規格範囲内に入るように、合成抵抗R11〜R16の値が決定され、それに応じて、切断されるヒューズが決定される。例えば、予測される出力電圧VOUT0〜VOUT7の値と目標中心値との誤差を最小自乗法等によって最小化することにより、ヒューズ146〜163の内で切断されるヒューズが選択される。
The values of the combined resistors R11 to R16 are determined so that the values of the
ここで、ステップS10〜S11におけるシミュレーションによって合成抵抗R1〜R3の値が高精度で決定されているので、それらの値に基づいて合成抵抗R11〜R16の値を決定することにより、出力電圧VOUT0〜VOUT7の正確な値が求められる。即ち、ICの製造工程において、トランジスタの特性や抵抗の値はある程度ばらつくが、抵抗比はかなり正確に再現できる。式(1)〜(3)において、電源電位VOUTの値のばらつきは、合成抵抗R1〜R3の値を調整することによって既にキャンセルされているので、式(4)〜(11)において、合成抵抗R1〜R3の値に対応して合成抵抗R11〜R16の値を決定すれば、ICの製造工程上のばらつきの影響をあまり受けなくて済む。 Here, since the values of the combined resistors R1 to R3 are determined with high accuracy by the simulation in steps S10 to S11, by determining the values of the combined resistors R11 to R16 based on these values, the output voltage V OUT An accurate value of 0 to V OUT 7 is determined. That is, in the IC manufacturing process, transistor characteristics and resistance values vary to some extent, but the resistance ratio can be reproduced fairly accurately. In the expressions (1) to (3), the variation in the value of the power supply potential VOUT has already been canceled by adjusting the values of the combined resistors R1 to R3. If the values of the combined resistors R11 to R16 are determined corresponding to the values of the resistors R1 to R3, the influence of variations in the IC manufacturing process can be reduced.
ステップS12において決定された切断されるヒューズに関する情報は、ステップS10〜S11において決定された制御信号CTL1〜CTL12の論理値に関する情報と共に、LSIテスタのメモリ等にトリミング情報として格納される。 Information on the fuse to be cut determined in step S12 is stored as trimming information in a memory or the like of the LSI tester together with information on the logical values of the control signals CTL1 to CTL12 determined in steps S10 to S11.
次に、ステップS13において、LSIテスタのメモリ等に格納されたトリミング情報に基づいて、トリミングが実行される。本実施形態においては、ヒューズの切断はレーザによって行われる。 Next, in step S13, trimming is executed based on the trimming information stored in the memory or the like of the LSI tester. In the present embodiment, the fuse is cut by a laser.
トリミングの終了後、選択信号SELをローレベルとすることにより、セレクタ回路171の入力端子A0〜D0が無効とされ、入力端子A1〜D1が有効とされて、ヒューズ176〜179の切断状態に従ってスイッチ回路134〜145のオン/オフが設定される。その状態で出力電圧VOUT0〜VOUT7の値を測定すると、例えば、図4に示すようなポイントA〜Hが求められる。測定された出力電圧VOUT0〜VOUT7の値は、仕様曲線1の規格範囲内に入っているので、図1に示す液晶表示パネル500の輝度を規格範囲内とすることができる。なお、測定値が仕様曲線1の規格範囲内に入らない場合には、ICを不良品と判定しても良いし、再度ステップS10に戻って合成抵抗R1〜R3の値を再調整しても良い。
After the trimming is finished, the selection signal SEL is set to the low level, so that the input terminals A0 to D0 of the
なお、本発明は、上記の実施形態において説明したような液晶技術の分野における半導体集積回路のみでなく、他の技術分野における半導体集積回路の製造工程上のばらつきを補正する場合にも適用することができる。 Note that the present invention is not only applied to semiconductor integrated circuits in the field of liquid crystal technology as described in the above embodiments, but also applied when correcting variations in the manufacturing process of semiconductor integrated circuits in other technical fields. Can do.
一般に、ヒューズを切断することによって抵抗値を変化させるトリミング回路は、トリミングを高精度で行うことが難しいが、回路規模を小さくすることができる。一方、制御信号によってスイッチ回路を制御するトリミング回路は、回路規模が大きくなってしまうが、トリミングを高精度で行うことができる。そこで、本発明においては、第1の電位(図2の電源電位VOUT)と第2の電位(図2の電源電位VSS)との間の電圧を分圧するために直列接続された複数の抵抗の内の少なくとも1つの抵抗に並列にスイッチ回路を接続し、他の1つの抵抗に並列にヒューズを接続することにより、回路規模をあまり大きくすることなく、トリミングを高精度で行うことができる。 In general, a trimming circuit that changes the resistance value by cutting a fuse is difficult to perform trimming with high accuracy, but the circuit scale can be reduced. On the other hand, the trimming circuit that controls the switch circuit by the control signal increases the circuit scale, but can perform trimming with high accuracy. Therefore, in the present invention, in order to divide the voltage between the first potential (the power supply potential V OUT in FIG. 2) and the second potential (the power supply potential V SS in FIG. 2), a plurality of series connected By connecting a switch circuit in parallel to at least one of the resistors and connecting a fuse in parallel to the other resistor, trimming can be performed with high accuracy without enlarging the circuit scale. .
特に、上記複数の抵抗が第1の電位側から第2の電位側に向けて第1群〜第N群(N≧5)の抵抗を含む場合に、第1群の抵抗と第M群(2<M<N−1)の抵抗と第N群の抵抗とにそれぞれ並列に接続された複数のスイッチ回路を設けることにより、要となる最大の出力電圧と最小の出力電圧と中間の出力電圧とを高精度で調整することができる。また、第2群〜第(M−1)群の抵抗と第(M+1)群〜第(N−1)群の抵抗とにそれぞれ並列に接続された複数のヒューズを設けることにより、それ以外の出力電圧を小さい回路規模で調整することができる。上記複数の抵抗によって分圧された電圧は、各群の抵抗の一端から出力される。 In particular, when the plurality of resistors include resistors of the first group to the Nth group (N ≧ 5) from the first potential side toward the second potential side, the resistance of the first group and the Mth group ( By providing a plurality of switch circuits connected in parallel to a resistance of 2 <M <N−1) and a resistance of the Nth group, the maximum output voltage, the minimum output voltage, and the intermediate output voltage that are essential And can be adjusted with high accuracy. Further, by providing a plurality of fuses connected in parallel to the resistance of the second group to the (M-1) group and the resistance of the (M + 1) group to the (N-1) group, The output voltage can be adjusted with a small circuit scale. The voltage divided by the plurality of resistors is output from one end of each group of resistors.
100 階調電圧生成回路、 101 演算増幅器、 102〜133、172〜175 抵抗、 134〜145 スイッチ回路、 146〜163、176〜179 ヒューズ、 170a〜170c 第1〜第3のシミュレーション回路、 171 セレクタ回路、 200 ソース駆動回路、 300 RAM、 400 ゲート駆動回路、 500 液晶表示パネル
100 gradation voltage generation circuit, 101 operational amplifier, 102 to 133, 172 to 175 resistor, 134 to 145 switch circuit, 146 to 163, 176 to 179 fuse, 170a to 170c first to third simulation circuits, 171
Claims (3)
前記複数の抵抗の内の少なくとも1つに並列に接続された少なくとも1つのスイッチ回路と、
前記複数の抵抗の内の少なくとも他の1つに並列に接続された少なくとも1つのヒューズと、
外部から供給される制御信号に従って、前記少なくとも1つのスイッチ回路をオン/オフさせるように制御する制御回路と、
を具備する半導体集積回路。 A plurality of resistors connected in series between the first potential and the second potential, and generating a plurality of voltages by dividing the voltage between the first potential and the second potential;
At least one switch circuit connected in parallel to at least one of the plurality of resistors;
At least one fuse connected in parallel to at least one other of the plurality of resistors;
A control circuit for controlling the at least one switch circuit to be turned on / off according to a control signal supplied from the outside;
A semiconductor integrated circuit comprising:
前記少なくとも1つのスイッチ回路が、第1群の抵抗と第M群の抵抗と第N群の抵抗とにそれぞれ並列に接続された複数のスイッチ回路を含み(2<M<N−1)、
前記少なくとも1つのヒューズが、第2群〜第(M−1)群の抵抗と第(M+1)群〜第(N−1)群の抵抗とにそれぞれ並列に接続された複数のヒューズを含む、
請求項1記載の半導体集積回路。 The plurality of resistors include a first group resistor to an Nth group resistor from the first potential side to the second potential side (N ≧ 5),
The at least one switch circuit includes a plurality of switch circuits connected in parallel to a first group of resistors, an Mth group of resistors, and an Nth group of resistors (2 <M <N−1),
The at least one fuse includes a plurality of fuses connected in parallel to a resistance of the second group to the (M−1) group and a resistance of the (M + 1) group to the (N−1) group, respectively.
The semiconductor integrated circuit according to claim 1.
The control circuit selects one of a plurality of control signals input from the outside and a plurality of control signals generated by cutting or non-cutting of a fuse inside the control circuit, and the selected plurality The semiconductor integrated circuit according to claim 2, further comprising: a selection circuit that supplies the control signal to the plurality of switch circuits.
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EP4081815A4 (en) * | 2019-12-26 | 2023-01-04 | Suzhou Littelfuse OVS Co., Ltd. | Step voltage identification for multiple inputs |
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