JP2010161149A - Trimming circuit, semiconductor device equipped with trimming circuit, and trimming method of the trimming circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電流溶断型トリミングヒューズの選択溶断を行うトリミング回路、そのトリミング回路を備えた半導体装置及びそのトリミング回路のトリミング方法に関する。 The present invention relates to a trimming circuit that selectively blows a current blown trimming fuse, a semiconductor device including the trimming circuit, and a trimming method for the trimming circuit.
半導体装置では、製造プロセスの変動によって回路の各要素にばらつきが生じ、これが回路の特性をばらつかせていた。このため、従来は、高精度の特性が要求される場合、トリミングによって特性改善が行われていた。また、出力電圧や出力電流等の特性を用途によって変更する場合等にもトリミング回路が使用されていた。
図5は、従来のバイアス電圧発生回路の例を示した回路図である(例えば、特許文献1参照。)。
図5の回路は、0Vにバイアスされたディプレッション型NMOSトランジスタM101のソースと接地電圧GNDとの間に、ダイオード接続されたNMOSトランジスタM102〜M106が直列に接続されている。更に、NMOSトランジスタM103〜M106の各ソース−ドレイン間にはトリミングヒューズF101〜F104が対応して接続されている。
In semiconductor devices, variations in the manufacturing process caused variations in each element of the circuit, which varied the circuit characteristics. For this reason, conventionally, when high-precision characteristics are required, the characteristics are improved by trimming. In addition, a trimming circuit is also used when characteristics such as output voltage and output current are changed depending on applications.
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a conventional bias voltage generating circuit (see, for example, Patent Document 1).
In the circuit of FIG. 5, diode-connected NMOS transistors M102 to M106 are connected in series between the source of a depletion type NMOS transistor M101 biased at 0V and the ground voltage GND. Further, trimming fuses F101 to F104 are connected correspondingly between the source and drain of the NMOS transistors M103 to M106.
図5の回路の動作は、0Vにバイアスされたディプレッション型NMOSトランジスタM101のドレイン電流がダイオード接続されたNMOSトランジスタ102に供給され、ディプレッション型NMOSトランジスタM101とNMOSトランジスタ102との接続部からバイアス電圧VRGが出力される。
トリミングヒューズF101〜F104を選択的に溶断することで、NMOSトランジスタM102に直列接続されるNMOSトランジスタが追加されるため、バイアス電圧VRGが大きくなる方向に設定することができる。
In the operation of the circuit of FIG. 5, the drain current of the depletion type NMOS transistor M101 biased to 0V is supplied to the diode-connected NMOS transistor 102, and the bias voltage VRG is applied from the connection between the depletion type NMOS transistor M101 and the NMOS transistor 102. Is output.
By selectively blowing the trimming fuses F101 to F104, an NMOS transistor connected in series to the NMOS transistor M102 is added, so that the bias voltage VRG can be set to increase.
トリミングヒューズF101〜F104を溶断するために、溶断電圧印加端子T1〜T5が接続されている。例えば、トリミングヒューズF101を溶断する場合は、溶断電圧印加端子T1とT2との間に高電圧の溶断電圧を印加していた。
このように、電流溶断型のトリミング回路では、各トリミングヒューズに高電圧の溶断電圧を印加するために、半導体装置の外部端子が多くなりパッケージが大型になっていた。このような大型パッケージはコストアップになり、しかも、機器を小型化する際の妨げになってしまうことから、トリミングに使用する端子数の削減が求められていた。
In order to blow the trimming fuses F101 to F104, fusing voltage application terminals T1 to T5 are connected. For example, when the trimming fuse F101 is blown, a high fusing voltage is applied between the fusing voltage application terminals T1 and T2.
As described above, in the current fusing type trimming circuit, since a high fusing voltage is applied to each trimming fuse, the number of external terminals of the semiconductor device increases and the package becomes large. Such a large package increases the cost and hinders downsizing of the device, and therefore, reduction of the number of terminals used for trimming has been demanded.
図6は、従来のトリミング回路の構成例を示したブロック図である(例えば、特許文献2参照。)。
図6(a)において、シリアル/パラレル変換部は、非稼働時(製造時)におけるチップ端子TM,BP又は専用パッドPからシリアルデータSDが入力され、該シリアルデータSDをパラレルデータQ1〜Qmに変換して出力する。トリミング回路部は、シリアル/パラレル変換部から入力されたパラレルデータQ1〜Qmにしたがって対応するヒューズを切断する。図6(a)では、1つのデータ入力ラインを利用することによって、mビットの内の任意のビットに対応するヒューズをトリミングすることができ、mビット分のトリミングを一斉に行うこともできる。この場合、データ入力ラインとしては1つの専用パッドPがあればよい。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of a conventional trimming circuit (see, for example, Patent Document 2).
In FIG. 6A, the serial / parallel converter receives serial data SD from the chip terminals TM and BP or the dedicated pad P when not operating (manufacturing), and converts the serial data SD into parallel data Q1 to Qm. Convert and output. The trimming circuit section cuts the corresponding fuse in accordance with the parallel data Q1 to Qm input from the serial / parallel conversion section. In FIG. 6A, by using one data input line, a fuse corresponding to an arbitrary bit among m bits can be trimmed, and trimming for m bits can be performed simultaneously. In this case, only one dedicated pad P is required as the data input line.
更に、データ入力ラインとして本来の入力信号のためのチップ端子系、すなわちチップ入力端子TM、又はモールディング前であればボンディングパッドBPを流用することにより、前記1つの専用パッドPをも削除することができる。したがって、トリミング用の専用パッド数を大幅に削減することができると共に、トリミングに係る作業を大幅に軽減することができる。
図6(b)では、デコーダは、複数のチップ端子系TM,BPからのパラレルデータD1〜Dnをデコードする。トリミング回路部は、デコーダのデコード出力信号Q1〜Qnにしたがって、対応するヒューズ回路FC1〜FCn(図示せず)を切断又は非切断する。このような回路によれば、僅かにnビットのデータ入力ラインを利用することで、2nビット分のトリミングを行うことができる。2nビット分のトリミングは個別に行われるが、トリミングしたいヒューズ回路のみを指すようにパラレルデータD1〜Dnをセットするようにすればよい。
Further, the chip pad system for the original input signal as the data input line, that is, the chip input terminal TM, or the one dedicated pad P can be deleted by diverting the bonding pad BP before molding. it can. Therefore, the number of dedicated pads for trimming can be greatly reduced, and the work related to trimming can be greatly reduced.
In FIG. 6B, the decoder decodes parallel data D1 to Dn from a plurality of chip terminal systems TM and BP. The trimming circuit section cuts or uncuts the corresponding fuse circuits FC1 to FCn (not shown) according to the decode output signals Q1 to Qn of the decoder. According to such a circuit, it is possible to perform trimming for 2n bits by using a slightly n-bit data input line. Although trimming for 2n bits is performed individually, the parallel data D1 to Dn may be set so as to indicate only the fuse circuit to be trimmed.
次に、図6(c)の回路では、カウンタCTRはチップ端子系TM,BP又は専用パッドPからのクロック信号CLKを計数する。デコーダは、カウンタCTRの計数値Qをデコードし、トリミング回路部はデコーダの出力信号Q1〜Qnにしたがって対応するヒューズ回路FC1〜FCn(図示せず)を切断/非切断する。このように、1つのクロック入力ラインを利用することにより、任意の数のビット分だけトリミングを行うことができる。このようなトリミングは個別に行われるが、トリミングしたいヒューズ回路のみを指すようにクロック信号CLKを入力すればよい。図6(c)の回路は、図6(a)の場合と同様にトリミング用の専用パッド数を大幅に削減することができる。 Next, in the circuit of FIG. 6C, the counter CTR counts the clock signal CLK from the chip terminal system TM, BP or the dedicated pad P. The decoder decodes the count value Q of the counter CTR, and the trimming circuit section cuts / uncuts the corresponding fuse circuits FC1 to FCn (not shown) according to the output signals Q1 to Qn of the decoder. In this way, trimming can be performed for an arbitrary number of bits by using one clock input line. Such trimming is performed individually, but the clock signal CLK may be input so as to indicate only the fuse circuit to be trimmed. The circuit of FIG. 6C can greatly reduce the number of dedicated pads for trimming as in the case of FIG.
しかし、図6で示したような回路では、シリアル/パラレル変換回路やデコーダ、更にはカウンタといった複雑な論理回路が必要であり、これらの回路は半導体チップ上で大きな面積を占め、半導体チップの小型化の妨げになっていた。
また、従来は図7に示すように、回路部AのためのトリミングヒューズブロックAが半導体チップの左上に配置され、回路部BのためのトリミングヒューズブロックBが半導体チップの左下に配置され、回路部CのためのトリミングヒューズブロックCが半導体チップの中央右側に配置されていた。このように、トリミングヒューズブロックA、B、Cが半導体チップ内の方々に散らばって配置されている場合は、前記論理回路部とトリミングヒューズブロックまでの配線が長くなり、該配線に使用されるチップ面積も無視できなくなっていた。例えば、各トリミングヒューズブロックに各々10個のトリミングヒューズがあるとすると、論理回路部と各トリミングヒューズブロック間の配線は通常10本以上必要になっていた。
However, the circuit as shown in FIG. 6 requires complex logic circuits such as a serial / parallel conversion circuit, a decoder, and a counter. These circuits occupy a large area on the semiconductor chip, and the size of the semiconductor chip is small. It was a hindrance to conversion.
Conventionally, as shown in FIG. 7, the trimming fuse block A for the circuit portion A is arranged at the upper left of the semiconductor chip, and the trimming fuse block B for the circuit portion B is arranged at the lower left of the semiconductor chip. The trimming fuse block C for the portion C is arranged on the right side of the center of the semiconductor chip. As described above, when the trimming fuse blocks A, B, and C are scattered and arranged in the semiconductor chip, the wiring to the logic circuit section and the trimming fuse block becomes long, and the chip used for the wiring The area was no longer negligible. For example, if there are 10 trimming fuses in each trimming fuse block, usually 10 or more wirings between the logic circuit section and each trimming fuse block are required.
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、大きなチップ面積を必要とする複雑な論理回路を使用することなく、半導体チップ内の方々に散らばってトリミングヒューズが配置されていても、配線による面積を小さくすることができるトリミング回路、そのトリミング回路を備えた半導体装置及びそのトリミング回路のトリミング方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem. Trimming fuses are arranged in various parts of a semiconductor chip without using a complicated logic circuit that requires a large chip area. However, it is an object of the present invention to obtain a trimming circuit capable of reducing an area due to wiring, a semiconductor device including the trimming circuit, and a trimming method for the trimming circuit.
この発明に係るトリミング回路は、ヒューズ出力端子に接続されたトリミングヒューズにヒューズ電源電圧を入力して溶断させるヒューズ溶断回路を備え、前記トリミングヒューズを選択的に溶断させるトリミング回路において、
前記ヒューズ溶断回路は、
第1ヒューズと、
所定のクロック信号が入力されるクロック入力端子と、
該クロック信号の信号レベルが第1レベルであるときに前記ヒューズ電源電圧が入力されると、第1入力端子に入力された、前記第1ヒューズの溶断を行うか否かを選択するための第1信号に応じて、前記第1ヒューズの溶断を行う第1ヒューズ溶断回路部と、
前記クロック信号の信号レベルが前記第1レベルを反転した第2レベルであるときに前記ヒューズ電源電圧が入力されると、第2入力端子に入力された、前記トリミングヒューズの溶断を行うか否かを選択するための第2信号に応じて、前記トリミングヒューズの溶断を行うトリミングヒューズ溶断回路部と、
前記クロック信号が前記第2レベルであるときの前記第1ヒューズの状態を、前記クロック信号が次の第1レベルである間、一時的に保持して出力する記憶回路部と、
を備え、
前記記憶回路部は、保持した前記第1ヒューズの状態を示す信号を、前記第1信号として第1出力端子から前記第1入力端子に出力すると共に前記第2信号として第2出力端子から前記第2入力端子に出力するものである。
The trimming circuit according to the present invention includes a fuse blowing circuit that fuses a trimming fuse connected to a fuse output terminal by inputting a fuse power supply voltage, and selectively trims the trimming fuse.
The fuse blowing circuit is
A first fuse;
A clock input terminal to which a predetermined clock signal is input;
When the fuse power supply voltage is input when the signal level of the clock signal is the first level, the first signal input to the first input terminal for selecting whether or not to blow the first fuse is selected. A first fuse blowing circuit unit for blowing the first fuse in response to one signal;
Whether or not the trimming fuse input to the second input terminal is blown when the fuse power supply voltage is input when the signal level of the clock signal is a second level obtained by inverting the first level A trimming fuse fusing circuit unit for fusing the trimming fuse in response to a second signal for selecting
A storage circuit unit that temporarily holds and outputs the state of the first fuse when the clock signal is at the second level while the clock signal is at the next first level;
With
The memory circuit unit outputs the held signal indicating the state of the first fuse as the first signal from the first output terminal to the first input terminal and as the second signal from the second output terminal. It outputs to 2 input terminals.
また、上位から下位にカスケード接続された複数の前記ヒューズ溶断回路を備え、
前記各ヒューズ溶断回路は、前記第1出力端子が、下位に接続されている前記ヒューズ溶断回路の前記第1入力端子に接続され、前記第2出力端子が、上位に接続されている前記ヒューズ溶断回路の前記第2入力端子に接続され、
最上位に接続された前記ヒューズ溶断回路は、前記第1入力端子に、前記第1ヒューズを溶断することを示す前記第1信号が入力され、
最下位に接続された前記ヒューズ溶断回路は、前記ヒューズ出力端子に前記トリミングヒューズが接続されないようにした。
Also, comprising a plurality of the fuse blowing circuits cascaded from the upper to the lower,
Each of the fuse blowing circuits has the first output terminal connected to the first input terminal of the fuse blowing circuit connected to a lower level, and the fuse blowing of the second output terminal connected to a higher level. Connected to the second input terminal of the circuit;
The fuse blowing circuit connected to the top is input to the first input terminal, the first signal indicating that the first fuse is blown,
The fuse fusing circuit connected at the bottom is configured so that the trimming fuse is not connected to the fuse output terminal.
また、前記クロック信号をなす外部からの外部クロック信号の入力を遮断するための第1遮断手段を備えるようにした。 Further, a first blocking means for blocking an external clock signal input from the outside that forms the clock signal is provided.
具体的には、前記第1遮断手段は、第1所定値以上の溶断電流が流れると溶断する第2ヒューズで構成されるようにした。 Specifically, the first breaking means is constituted by a second fuse that blows when a fusing current of a first predetermined value or more flows.
また、前記ヒューズ電源電圧の入力を遮断するための第2遮断手段を備えるようにした。 Further, a second shut-off means for shutting off the input of the fuse power supply voltage is provided.
具体的には、前記第2遮断手段は、第2所定値以上の溶断電流が流れると溶断する第3ヒューズで構成されるようにした。 Specifically, the second breaking means is constituted by a third fuse that blows when a fusing current of a second predetermined value or more flows.
また、前記第3ヒューズは、前記トリミングヒューズよりも溶断電流が大きいようにした。 The third fuse has a larger fusing current than the trimming fuse.
また、この発明に係る半導体装置は、前記いずれかのトリミング回路を備えるようにした。 A semiconductor device according to the present invention includes any one of the trimming circuits.
また、この発明に係るトリミング方法は、前記トリミング回路におけるトリミング方法において、
前記クロック信号が前記第2レベルの状態を経て次の前記第1レベルの状態になっている間に前記ヒューズ電源電圧を入力して、前記ヒューズ溶断回路内の前記第1ヒューズを溶断する第1工程と、
前記クロック信号が次の前記第2レベルの状態になっている間に、前記トリミングヒューズを溶断する場合のみ、前記ヒューズ電源電圧を入力する第2工程と、
を行うようにした。
The trimming method according to the present invention is the trimming method in the trimming circuit,
The fuse power supply voltage is inputted while the clock signal goes through the second level state to the next first level state, and the first fuse in the fuse blowing circuit is blown out. Process,
A second step of inputting the fuse power supply voltage only when the trimming fuse is blown while the clock signal is in the next second level state;
To do.
また、この発明に係るトリミング方法は、前記トリミング回路におけるトリミング方法において、前記クロック信号が、前記第2レベルの状態を経て次の前記第1レベルの状態になっている間に前記ヒューズ電源電圧を入力して、前記最上位に接続されているヒューズ溶断回路内の前記第1ヒューズを溶断する第1工程と、
前記クロック信号が次の前記第2レベルの状態である間に、前記最上位のヒューズ溶断回路に接続されている前記トリミングヒューズを溶断する場合のみ、前記ヒューズ電源電圧を入力する第2工程と、
次に前記クロック信号が前記第1レベルに反転したときに、直下位に接続されている前記ヒューズ溶断回路内の前記第1ヒューズを溶断する第3工程と、
前記クロック信号が次の前記第2レベルの状態である間に、前記直下位に接続された前記ヒューズ溶断回路に接続されている前記トリミングヒューズを溶断する場合のみ、前記ヒューズ電源電圧を入力する第4工程と、
を行い、
以下同様に、順に下位の前記ヒューズ溶断回路内における前記第1ヒューズの溶断を行う前記第3工程と、それぞれの前記ヒューズ溶断回路に接続されている前記トリミングヒューズの溶断を行う前記第4工程を繰り返し行い、最下位に接続された前記ヒューズ溶断回路内の前記第1ヒューズを切断する前記第3工程が終了した時点でトリミング動作を終了するようにした。
In the trimming method according to the present invention, in the trimming method in the trimming circuit, the fuse power supply voltage is applied while the clock signal is in the next first level state after the second level state. A first step of inputting and fusing the first fuse in the fuse fusing circuit connected to the highest level;
A second step of inputting the fuse power supply voltage only when the trimming fuse connected to the uppermost fuse blow circuit is blown while the clock signal is in the next second level state;
Next, when the clock signal is inverted to the first level, a third step of blowing the first fuse in the fuse fusing circuit connected immediately below,
The fuse power supply voltage is inputted only when the trimming fuse connected to the fuse blowing circuit connected immediately below is blown while the clock signal is in the next second level state. 4 steps,
And
Similarly, the third step of blowing the first fuse in the lower fuse blowing circuit and the fourth step of blowing the trimming fuse connected to each fuse blowing circuit in order. Repeatedly, the trimming operation is finished when the third step of cutting the first fuse in the fuse blowing circuit connected to the lowest is finished.
また、トリミング動作が終了すると、前記クロック信号をなす外部からの外部クロック信号の入力を遮断するようにした。 Further, when the trimming operation is completed, the input of the external clock signal from the outside forming the clock signal is blocked.
また、トリミング動作が終了すると、前記ヒューズ電源電圧の入力を遮断するようにした。 Further, when the trimming operation is completed, the input of the fuse power supply voltage is cut off.
本発明のトリミング回路及びそのトリミング回路を備えた半導体装置によれば、個々のヒューズ溶断回路を極めて小さく構成することができるため、該ヒューズ溶断回路をトリミングヒューズの近傍に配置することができる。
更に、これらの小規模なヒューズ溶断回路をカスケード接続し、最上位のヒューズ溶断回路に接続されたトリミングヒューズから順に、下位のヒューズ溶断回路に接続されたトリミングヒューズを、クロック信号に同期してトリミングするようにしたことから、トリミング回路全体の回路規模を小さくすることができる。
According to the trimming circuit of the present invention and the semiconductor device including the trimming circuit, each fuse blowing circuit can be configured to be extremely small, so that the fuse blowing circuit can be disposed in the vicinity of the trimming fuse.
Furthermore, these small-scale fuse blow circuits are connected in cascade, and the trimming fuses connected to the lower fuse blow circuit are trimmed in synchronization with the clock signal in order from the trimming fuse connected to the uppermost fuse blow circuit. As a result, the circuit scale of the entire trimming circuit can be reduced.
また、トリミングヒューズの溶断又は非溶断を行う半サイクル前のクロック信号の状態で、ヒューズ溶断回路内の第1ヒューズを溶断するようにし、この結果を上位と下位に接続されたヒューズ溶断回路に出力するようにしたことから、トリミングするヒューズを特定するための信号が不要になり、ヒューズ溶断回路に必要な信号線が、クロック信号とヒューズ溶断を行うためのヒューズ電源電圧の2本だけで済み、トリミング配線によるスペースも縮小することができる。 Also, the first fuse in the fuse blown circuit is blown in the state of the clock signal half a cycle before the trimming fuse is blown or not blown, and the result is output to the fuse blower circuit connected to the upper and lower sides. As a result, a signal for specifying the fuse to be trimmed becomes unnecessary, and only two signal lines necessary for the fuse blowing circuit, that is, the clock signal and the fuse power supply voltage for performing the fuse blowing, The space for trimming wiring can also be reduced.
また、本発明のトリミング方法によれば、クロック信号の第2レベルから始まり、クロック信号が第1レベルのときには必ずヒューズ電源電圧を入力して、ヒューズ溶断回路内の第1ヒューズをカスケード接続された上位から順に溶断して行き、第1ヒューズが溶断された次のクロック信号の第2レベルにおいて、トリミングヒューズの溶断又は非溶断を判断して、溶断する場合にだけヒューズ電源電圧を入力するようにしたことから、簡単な工程を繰り返すだけで多くのトリミングヒューズを短時間に処理することができる。 Further, according to the trimming method of the present invention, the fuse power supply voltage is always inputted when the clock signal is at the first level, and the first fuses in the fuse blowing circuit are cascade-connected, starting from the second level of the clock signal. The fuse power supply voltage is input only when the fuse is blown out by determining whether the trimming fuse is blown or not at the second level of the next clock signal after the first fuse is blown. Therefore, many trimming fuses can be processed in a short time by repeating simple steps.
更に、トリミング終了後に、外部クロック信号及び/又はヒューズ電源電圧の入力を遮断するようにしたことから、トリミング動作が終了した後に、外部クロック信号やヒューズ電源電圧が入力されても誤動作が発生しないようにすることができる。 Furthermore, since the input of the external clock signal and / or the fuse power supply voltage is interrupted after the trimming is completed, no malfunction occurs even if the external clock signal or the fuse power supply voltage is input after the trimming operation is completed. Can be.
次に、図面に示す実施の形態に基づいて、本発明を詳細に説明する。
第1の実施の形態.
図1は、本発明の第1の実施の形態におけるトリミング回路の回路例を示した図である。
図1において、トリミング回路1は、同一の回路構成をなすヒューズ溶断回路10,20,30,40、インバータ回路2,3、トリミングヒューズTF1〜TF3、ダイオードD1〜D4、抵抗R1〜R9、第2ヒューズF2、及び第3ヒューズF3で構成されており、更に、外部クロック入力端子CKi及びヒューズ電源入力端子Vppiを備えている。
Next, the present invention will be described in detail based on the embodiments shown in the drawings.
First embodiment.
FIG. 1 is a diagram showing a circuit example of a trimming circuit according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, a
ヒューズ溶断回路10,20,30,40はすべて同じ回路構成であることから、ヒューズ溶断回路10について説明する。
ヒューズ溶断回路10は、2入力のNAND回路11、2つのインバータ回路12,13、3入力のNAND回路14、PMOSトランジスタM11,M15、NMOSトランジスタM12〜M14、NPNトランジスタQ11,Q12、抵抗R11〜R13、及び第1ヒューズF11で構成されている。更に、ヒューズ溶断回路10は、クロック信号CKが入力されるクロック信号入力端子CK10、クロック信号CKと逆相の逆クロック信号CKBが入力される逆クロック信号入力端子CKB10、第1入力端子IN11、第2入力端子IN12、第1出力端子OUT11、第2出力端子OUT12、ヒューズ出力端子OUT10、及びヒューズ電源端子Vppを備えている。
Since the
The
なお、図示していないが、ヒューズ溶断回路10は、電源電圧Vccが入力される電源端子と、接地電圧GNDに接続された接地端子も備えている。また、ヒューズ溶断回路30及び40の内部回路は省略しているが、以下の説明では、ヒューズ溶断回路10と同様の回路要素であるものとして説明を行う。また、ヒューズ溶断回路10,20,30,40の各構成要素の添え字は、10の位の数字がそれぞれ、ヒューズ溶断回路10,20,30,40の10の位の数字と同じになるようにしている。例えば、ヒューズ溶断回路10の第1ヒューズをF11とすると、ヒューズ溶断回路20、30及び40では、第1ヒューズF21、F31及びF41のようになる。
Although not shown, the
また、NAND回路k1(k=1〜4)、PMOSトランジスタMk1、NPNトランジスタQk1及び抵抗Rk1は第1ヒューズ溶断回路部をなし、インバータ回路k3、NAND回路k4、PMOSトランジスタk5、NPNトランジスタQk2及び抵抗Rk3はトリミングヒューズ溶断回路部をなし、インバータ回路k2、NMOSトランジスタMk2〜Mk4及び抵抗Rk2は記憶回路部をなす。 Further, the NAND circuit k1 (k = 1 to 4), the PMOS transistor Mk1, the NPN transistor Qk1, and the resistor Rk1 form a first fuse blowing circuit unit, and the inverter circuit k3, the NAND circuit k4, the PMOS transistor k5, the NPN transistor Qk2, and the resistor Rk3 forms a trimming fuse blow circuit part, and the inverter circuit k2, NMOS transistors Mk2 to Mk4, and resistor Rk2 form a memory circuit part.
NAND回路11において、第1入力端は逆クロック信号入力端子CKB10に、第2入力端は第1入力端子IN11にそれぞれ接続され、出力端はPMOSトランジスタM11のゲートに接続されている。PMOSトランジスタM11のソースはヒューズ電源端子Vppに接続され、PMOSトランジスタM11のドレインは、抵抗R11を介して接地電圧GNDに接続されると共に、NPNトランジスタQ11のベースに接続されている。NPNトランジスタQ11のコレクタはヒューズ電源端子Vppに接続され、NPNトランジスタQ11のエミッタは第1ヒューズF11を介して接地電圧GNDに接続されると共に、NMOSトランジスタM12のソースに接続されている。 In the NAND circuit 11, the first input terminal is connected to the reverse clock signal input terminal CKB10, the second input terminal is connected to the first input terminal IN11, and the output terminal is connected to the gate of the PMOS transistor M11. The source of the PMOS transistor M11 is connected to the fuse power supply terminal Vpp, and the drain of the PMOS transistor M11 is connected to the ground voltage GND through the resistor R11 and is connected to the base of the NPN transistor Q11. The collector of the NPN transistor Q11 is connected to the fuse power supply terminal Vpp, and the emitter of the NPN transistor Q11 is connected to the ground voltage GND through the first fuse F11 and is connected to the source of the NMOS transistor M12.
NMOSトランジスタM12のゲートは、クロック信号入力端子CK10に接続され、NMOSトランジスタM12のドレインは、抵抗R12を介して電源電圧Vccに接続されると共に、インバータ回路12の入力端とNMOSトランジスタM13のドレインにそれぞれ接続されている。
NMOSトランジスタM13のゲートはインバータ回路12の出力端に接続され、NMOSトランジスタM13のソースはNMOSトランジスタM14のドレインに接続されている。NMOSトランジスタM14のゲートは逆クロック信号入力端子CKB10に接続され、NMOSトランジスタM14のソースは接地電圧GNDに接続されている。
The gate of the NMOS transistor M12 is connected to the clock signal input terminal CK10, the drain of the NMOS transistor M12 is connected to the power supply voltage Vcc via the resistor R12, and is connected to the input terminal of the
The gate of the NMOS transistor M13 is connected to the output terminal of the
インバータ回路12の出力端は、更にインバータ回路13の入力端と第2出力端子OUT12にそれぞれ接続されている。インバータ回路13の出力端は、第1出力端子OUT11とNAND回路14の第2入力端にそれぞれ接続されている。NAND回路14において、第1入力端はクロック信号入力端子CK10に、第3入力端は第2入力端子IN12にそれぞれ接続され、出力端はPMOSトランジスタM15のゲートに接続されている。PMOSトランジスタM15のソースは電源電圧Vccに接続され、PMOSトランジスタM15のドレインは、抵抗R13を介して接地電圧GNDに接続されると共に、NPNトランジスタQ12のベースに接続されている。
The output terminal of the
NPNトランジスタQ12のコレクタはヒューズ出力端子OUT10に接続され、NPNトランジスタQ12のエミッタは接地電圧GNDに接続されている。また、逆クロック信号入力端子CKB10には逆クロック信号CKBが入力され、クロック信号入力端子CK10にはクロック信号CKが入力されている。
第1入力端子IN11は電源電圧Vccに接続され、第2入力端子IN12はヒューズ溶断回路20の第2出力端子OUT22に接続されており、第1出力端子OUT11は、ヒューズ溶断回路20の第1入力端子IN21に接続され、第2出力端子OUT12はオープンになっている。ヒューズ出力端子OUT10は、トリミングヒューズTF1の一端と、抵抗R3及びR4の接続部とに接続されている。
The collector of the NPN transistor Q12 is connected to the fuse output terminal OUT10, and the emitter of the NPN transistor Q12 is connected to the ground voltage GND. Further, the reverse clock signal CKB is input to the reverse clock signal input terminal CKB10, and the clock signal CK is input to the clock signal input terminal CK10.
The first input terminal IN11 is connected to the power supply voltage Vcc, the second input terminal IN12 is connected to the second output terminal OUT22 of the
ヒューズ溶断回路20の逆クロック信号入力端子CKB20には逆クロック信号CKBが入力され、クロック信号入力端子CK20にはクロック信号CKが入力されている。第1入力端子IN21は、前記のようにヒューズ溶断回路10の第1出力端子OUT11に接続され、第2入力端子IN22は、ヒューズ溶断回路30の第2出力端子OUT32に接続されている。第1出力端子OUT21は、ヒューズ溶断回路30の第1入力端子IN31に接続され、第2出力端子OUT22は、前記のようにヒューズ溶断回路10の第2入力端子IN12に接続されている。ヒューズ出力端子OUT20は、トリミングヒューズTF2の一端と、抵抗R5及びR6の接続部とに接続されている。
A reverse clock signal CKB is input to the reverse clock signal input terminal CKB20 of the
また、ヒューズ溶断回路30の逆クロック信号入力端子CKB30には逆クロック信号CKBが入力され、クロック信号入力端子CK30にはクロック信号CKが入力されている。第1入力端子IN31は、前記のようにヒューズ溶断回路20の第1出力端子OUT21に接続され、第2入力端子IN32は、ヒューズ溶断回路40の第2出力端子OUT42に接続されている。第1出力端子OUT31は、ヒューズ溶断回路40の第1入力端子IN41に接続され、第2出力端子OUT32は、前記のようにヒューズ溶断回路20の第2入力端子IN22に接続されている。ヒューズ出力端子OUT30は、トリミングヒューズTF3の一端と、抵抗R6及びR7の接続部とに接続されている。
Further, the reverse clock signal CKB30 is input to the reverse clock signal input terminal CKB30 of the
また、ヒューズ溶断回路40の逆クロック信号入力端子CKB40には逆クロック信号CKBが入力され、クロック信号入力端子CK40にはクロック信号CKが入力されている。第1入力端子IN41は、前記のようにヒューズ溶断回路30の第1出力端子OUT31に接続され、第2入力端子IN42は接地電圧GNDに接続されている。第1出力端子OUT41はオープンになっており、第2出力端子OUT42は、前記のようにヒューズ溶断回路30の第2入力端子IN32に接続され、ヒューズ出力端子OUT40はオープンになっており、トリミングヒューズは接続されていない。
In addition, the reverse clock signal CKB is input to the reverse clock signal input terminal CKB40 of the
インバータ回路2の入力端は、第2ヒューズF2を介して外部クロック信号入力端子CKiに接続され、インバータ回路2の入力端と接地電圧GNDとの間には、抵抗R1とダイオードD1が並列に接続されている。ダイオードD1は、カソードがインバータ回路2の入力端に接続され、アノードが接地電圧GNDに接続されている。インバータ回路2の出力端は、インバータ回路3の入力端に接続されると共に、逆クロック信号CKBを出力する出力端になっており、前記のようにヒューズ溶断回路10,20,30,40における逆クロック信号入力端子CKB10,CKB20,CKB30,CKB40にそれぞれ接続されている。インバータ回路3の出力端は、クロック信号CKを出力する出力端になっており、前記のようにヒューズ溶断回路10,20,30,40におけるクロック信号入力端子CK10,CK20,CK30,CK40にそれぞれ接続されている。
The input terminal of the
抵抗R3〜R9は直列に接続され、該直列回路は、電圧Voutと接地電圧GNDとの間に接続されている。電圧Voutは、例えば、図示しない定電圧回路の出力電圧Voutであり、抵抗R3〜R9は、出力電圧Voutを分圧して該定電圧回路の制御回路をなす例えば誤差増幅回路の入力端にフィードバックさせる用途に使用される。抵抗R8と抵抗R9との接続部からフィードバック電圧Vfbが出力される。抵抗R4にはトリミングヒューズTF1が並列に接続され、抵抗R5にはトリミングヒューズTF2が並列に接続されており、抵抗R7にはトリミングヒューズTF3が並列に接続されている。トリミングヒューズTF1〜TF3を選択的に溶断することにより、フィードバック電圧Vfbが小さくなる方向に調整することができる。 The resistors R3 to R9 are connected in series, and the series circuit is connected between the voltage Vout and the ground voltage GND. The voltage Vout is, for example, an output voltage Vout of a constant voltage circuit (not shown), and the resistors R3 to R9 divide the output voltage Vout and feed it back to, for example, an input terminal of an error amplification circuit that forms a control circuit of the constant voltage circuit. Used for applications. A feedback voltage Vfb is output from a connection portion between the resistor R8 and the resistor R9. A trimming fuse TF1 is connected in parallel to the resistor R4, a trimming fuse TF2 is connected in parallel to the resistor R5, and a trimming fuse TF3 is connected in parallel to the resistor R7. By selectively blowing the trimming fuses TF1 to TF3, the feedback voltage Vfb can be adjusted to decrease.
抵抗R3と抵抗R4の接続部は、ヒューズ溶断回路10のヒューズ出力端子OUT10に接続され、抵抗R4と抵抗R5との接続部には、ダイオードD3のカソードが接続されている。ダイオードD3のアノードは第3ヒューズF3の一端に接続され、第3ヒューズF3の他端はヒューズ電源入力端子Vppiに接続されている。抵抗R5と抵抗R6との接続部は、ヒューズ溶断回路20のヒューズ出力端子OUT20に接続され、抵抗R6と抵抗R7との接続部は、ヒューズ溶断回路30のヒューズ出力端子OUT30に接続されている。
A connection portion between the resistors R3 and R4 is connected to the fuse output terminal OUT10 of the
抵抗R7と抵抗R8との接続部には、ダイオードD4のカソードが接続され、ダイオードD4のアノードは第3ヒューズF3の一端に接続されている。第3ヒューズF3の一端と接地電圧GNDとの間には、抵抗R2とダイオードD2が並列に接続され、ダイオードD2のカソードは第3ヒューズF3の一端に、ダイオードD2のアノードは接地電圧GNDにそれぞれ接続されている。なお、第3ヒューズF3の溶断電流は、トリミングヒューズTF1〜TF3の溶断電流よりも大きくなるようにしている。 The cathode of the diode D4 is connected to the connection between the resistor R7 and the resistor R8, and the anode of the diode D4 is connected to one end of the third fuse F3. A resistor R2 and a diode D2 are connected in parallel between one end of the third fuse F3 and the ground voltage GND. The cathode of the diode D2 is connected to one end of the third fuse F3, and the anode of the diode D2 is connected to the ground voltage GND. It is connected. The fusing current of the third fuse F3 is set to be larger than the fusing currents of the trimming fuses TF1 to TF3.
このような構成において、図2は、図1のトリミング回路1の動作を説明するためのタイミングチャートであり、図2を参照しながらトリミング回路1の動作について説明する。なお、図2では、ヒューズ溶断回路40のタイミングチャートは省略している。
まず最初に、外部クロック入力端子CKiに入力される外部クロック信号CLKがハイレベルである期間P1Hにおける各部の動作について説明する。
ヒューズ溶断回路10の第1入力端子IN11は、電源電圧Vccが入力されているためハイレベルになっている。逆クロック信号CKBはローレベルであるため、NAND回路11の出力信号A10はハイレベルになる。
In such a configuration, FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the
First, the operation of each unit in the period P1H in which the external clock signal CLK input to the external clock input terminal CKi is at a high level will be described.
The first input terminal IN11 of the
出力信号A10はPMOSトランジスタM11のゲート信号であることから、PMOSトランジスタM11はオフして遮断状態になってNPNトランジスタQ11のベース電流を遮断するため、NPNトランジスタQ11はオフする。なお、NAND回路11のハイレベルの出力電圧は、ヒューズ電源端子Vppの電圧レベルに合わせてレベルシフトされている。
NMOSトランジスタM12のゲートにはクロック信号CKが入力されているため、NMOSトランジスタM12はオンしている。NMOSトランジスタM12のソースは第1ヒューズF11を介して接地されているため、インバータ回路12の入力信号B10はローレベルになり、この結果、インバータ回路12の出力端に接続された第2出力端子OUT12はハイレベルになる。該ハイレベルの信号はNMOSトランジスタM13のゲートに入力されており、NMOSトランジスタM13はオンする。また、NMOSトランジスタM14のゲートには逆クロック信号CKBが入力されていることから、NMOSトランジスタM14はオフしている。
Since the output signal A10 is a gate signal of the PMOS transistor M11, the PMOS transistor M11 is turned off to be cut off and the base current of the NPN transistor Q11 is cut off, so that the NPN transistor Q11 is turned off. The high-level output voltage of the NAND circuit 11 is level-shifted according to the voltage level of the fuse power supply terminal Vpp.
Since the clock signal CK is input to the gate of the NMOS transistor M12, the NMOS transistor M12 is on. Since the source of the NMOS transistor M12 is grounded via the first fuse F11, the input signal B10 of the
インバータ回路12の出力信号がハイレベルであるため、インバータ回路13の出力信号はローレベルになり、該ローレベルの信号は第1出力端子OUT11とNAND回路14の第2入力端にそれぞれ出力される。NAND回路14の第2入力端がローレベルになると、NAND回路14の出力信号はハイレベルになる。このため、PMOSトランジスタM15がオフし、NPNトランジスタQ12もオフする。
Since the output signal of the
また、ヒューズ溶断回路10の第1出力端子OUT11がローレベルであるため、ヒューズ溶断回路20の第1入力端子IN21もローレベルであり、逆クロック信号CKB20もローレベルであることから、NAND回路21の出力信号A20はハイレベルになる。すなわち、ヒューズ溶断回路20の各部の状態はヒューズ溶断回路10と同じになり、第1出力端子OUT21はローレベルに、第2出力端子OUT22はハイレベルになる。ヒューズ溶断回路30及び40の第1入力端子IN31及びIN41、並びに逆クロック信号入力端子CKB30及びCKB40の各状態もヒューズ溶断回路20と同様であるため、第1出力端子OUT31及びOUT41はそれぞれローレベルに、第2出力端子OUT32及びOUT42はそれぞれハイレベルになる。
Further, since the first output terminal OUT11 of the
次に、外部クロック信号CLKの信号レベルが反転してローレベルになった期間P1Lおける各部の動作について説明する。
外部クロック信号CLKがローレベルになると、逆クロック信号CKBはハイレベルになるため、ヒューズ溶断回路10におけるNAND回路11の出力信号A10はローレベルになる。すると、PMOSトランジスタM11がオンし、ヒューズ電源端子Vppに所定の電圧が入力された場合に、NPNトランジスタQ11にベース電流が流れNPNトランジスタQ11もオンできる状態になる。
Next, the operation of each part in the period P1L in which the signal level of the external clock signal CLK is inverted to become a low level will be described.
When the external clock signal CLK becomes low level, the reverse clock signal CKB becomes high level, so that the output signal A10 of the NAND circuit 11 in the
クロック信号CKはローレベルであるため、NMOSトランジスタM12はオフするが、逆クロック信号CKBがハイレベルになるタイミングは、クロック信号CKがローレベルになるタイミングよりもインバータ回路3の遅延時間分だけ早い。このため、NMOSトランジスタM12がオフする直前にNMOSトランジスタM14がオンする。NMOSトランジスタM13は、インバータ回路12の出力信号でオンしていることから、インバータ回路12の入力信号B10はNMOSトランジスタM12がオフするよりも早くローレベルを維持している。このため、NMOSトランジスタM12がオフしてもインバータ回路12の入力信号B10はローレベルのままである。すなわち、厳密に言えば抵抗R12を含めた、インバータ回路12、NMOSトランジスタM13及びM14は、クロック信号CKが半サイクル前のハイレベル時における入力信号B10の状態を記憶する一時記憶回路を形成している。このため、第1出力端子OUT11と第2出力端子OUT12の状態は変化しない。
Since the clock signal CK is at the low level, the NMOS transistor M12 is turned off, but the timing at which the reverse clock signal CKB goes to the high level is earlier by the delay time of the
また、NAND回路14の第1入力端にはローレベルのクロック信号CKは入力されているため、NAND回路14の出力信号はハイレベルのままであることから、NPNトランジスタQ12はオフしたままである。
ヒューズ溶断回路20の第1入力端子IN21はローレベルであることから、NAND回路21の出力信号A20はハイレベルであるため、PMOSトランジスタM21及びNPNトランジスタQ21は共にオフしている。また、インバータ回路22の入力信号B20は、ヒューズ溶断回路10で説明した動作と同様の動作を行うことからローレベルを維持する。すると、第1出力端子OUT21はローレベルに、第2出力端子OUT22はハイレベルにそれぞれなる。ヒューズ溶断回路30と40もヒューズ溶断回路20とまったく同様の動作状態になる。
Further, since the low-level clock signal CK is input to the first input terminal of the
Since the first input terminal IN21 of the
期間P1Lの間に、ヒューズ電源入力端子Vppiに所定のヒューズ電源電圧Vpが入力されると、ヒューズ溶断回路10のNPNトランジスタQ11がオンするため、第1ヒューズF11が溶断される。なお、第1ヒューズF11が溶断されてもインバータ回路12の入力信号B10の信号レベルは変化しない。
また、ヒューズ溶断回路20、30及び40のNPNトランジスタQ21,Q31及びQ41はそれぞれオフしているため、第1ヒューズF21、F31及びF41はそれぞれ溶断されることはない。更に、ヒューズ溶断回路10、20及び30の各ヒューズ出力端子OUT10、OUT20及びOUT30に接続されているNPNトランジスタQ12、Q22及びQ32もオフしているため、トリミングヒューズTF1、TF2及びTF3も溶断されることはない。
During a period P1L, when a predetermined fuse power supply voltage Vp is input to the fuse power supply input terminal Vppi, the NPN transistor Q11 of the
Further, since the NPN transistors Q21, Q31, and Q41 of the
次に、外部クロック信号CLKの信号レベルが反転してハイレベルになった期間P2Hにおける各部の動作について説明する。
ヒューズ溶断回路10の第1ヒューズF11がカットされているため、NAND回路11からNMOSトランジスタM12までの回路は、ヒューズ溶断回路10の動作には関係しなくなる。なお、カットという表現は、溶断のことを示しているものとする。
逆クロック信号CKBがローレベルになるため、NMOSトランジスタM14がオフし、インバータ回路12の入力信号B10がハイレベルになって、インバータ回路12の出力信号がローレベルになる。この結果、第1出力端子OUT11はハイレベルになり、第2出力端子OUT12はローレベルになる。
Next, the operation of each unit in the period P2H in which the signal level of the external clock signal CLK is inverted and becomes high level will be described.
Since the first fuse F11 of the
Since the inverse clock signal CKB goes low, the NMOS transistor M14 turns off, the input signal B10 of the
ヒューズ溶断回路20の第1入力端子IN21はハイレベルであり、逆クロック信号CKBがローレベルであるため、NAND回路21の出力信号A20はハイレベルのままである。このようなことから、NMOSトランジスタM21及びNPNトランジスタQ21は共にオフしている。
また、NMOSトランジスタM22がオンすることから、インバータ回路22の入力信号B20はローレベルであるため、第1出力端子OUT21はローレベルになり、第2出力端子OUT22はハイレベルになる。
Since the first input terminal IN21 of the
Further, since the NMOS transistor M22 is turned on, the input signal B20 of the
第2出力端子OUT22は、ヒューズ溶断回路10の第2入力端子IN12を介してNAND回路14の第3入力端に接続されているため、NAND回路14の3つの入力端はすべてハイレベルになる。この結果、NAND回路14の出力信号はローレベルになり、PMOSトランジスタM15とNPNトランジスタQ12が共にオンする。なお、ヒューズ溶断回路20のNAND回路24は、前記のようにインバータ回路23の出力信号がローレベルであることから、出力信号がハイレベルになり、PMOSトランジスタM25とNPNトランジスタQ22は共にオフする。
Since the second output terminal OUT22 is connected to the third input terminal of the
更に、逆クロック信号CKBがローレベルであることから、ヒューズ溶断回路30及び40内のNPNトランジスタQ31及びQ41は共にオフしており、NAND回路34及び44の各第2入力端は共にローレベルになっている。このため、ヒューズ溶断回路20の場合と同様に、ヒューズ出力端子OUT30とOUT40に接続されているNPNトランジスタQ32とQ42も共にオフしている。この状態で、ヒューズ電源入力端子Vppiにヒューズ電源電圧Vpが入力されると、NPNトランジスタQ12がオンしていることから、第3ヒューズF3からダイオードD3を介してトリミングヒューズTF1に電流が流れ、トリミングヒューズTF1が溶断される。このとき、他の第1ヒューズ及びトリミングヒューズに直列に接続されているNPNトランジスタは、前記したようにすべてオフしているため、溶断されることはない。
Further, since the reverse clock signal CKB is at low level, the NPN transistors Q31 and Q41 in the
次に、外部クロック信号CLKの信号レベルが反転してローレベルになった期間P2Lおける各部の動作について説明する。
前記のようにヒューズ溶断回路10の第1ヒューズF11はカットされているため、インバータ回路12の入力信号B10はハイレベルであり、第1出力端子OUT11がハイレベルであると共に第2出力端子OUT12がローレベルである。
また、ヒューズ溶断回路20の第1入力端子IN21がハイレベルであり逆クロック信号CKBがハイレベルであるため、NAND回路21の出力信号A20はローレベルになる。このため、PMOSトランジスタM21はオン状態になり、ヒューズ電源電圧Vpが入力された場合に、NPNトランジスタQ21にベース電流が流れNPNトランジスタQ21もオンできる状態になる。
Next, the operation of each part in the period P2L in which the signal level of the external clock signal CLK is inverted to become a low level will be described.
Since the first fuse F11 of the
Further, since the first input terminal IN21 of the
また、インバータ回路22の入力信号B20の信号レベルは、ヒューズ溶断回路10で説明した場合と同様の動作によって、半サイクル前のクロック信号CKがハイレベルのときの入力信号B20の信号レベルが記憶されているため、ローレベルを維持している。このようなことから、第1出力端子OUT21はローレベルで、第2出力端子OUT22はハイレベルのままである。
クロック信号CKがローレベルであることから、NAND回路14、24、34及び44の各出力信号はそれぞれハイレベルになり、NPNトランジスタQ12、Q22、Q32及びQ42はそれぞれオフしている。
Further, the signal level of the input signal B20 of the
Since the clock signal CK is at a low level, the output signals of the
また、ヒューズ溶断回路30の第1入力端子IN31はローレベルであることから、NPNトランジスタQ31はオフしている。更に、ヒューズ溶断回路30の第1出力端子OUT31もローレベルであることから、同様に、ヒューズ溶断回路40のNPNトランジスタQ41もオフしている。この期間にヒューズ電源電圧Vpが入力されると、ヒューズ溶断回路20の第1ヒューズF21だけが溶断される。
Further, since the first input terminal IN31 of the
次に、外部クロック信号CLKの信号レベルが反転してハイレベルになった期間P3Hにおける各部の動作について説明する。
ヒューズ溶断回路10の第1出力端子OUT11はハイレベルであり、第2出力端子OUT12はローレベルのままである。ヒューズ溶断回路20の第1ヒューズF21がカットされているため、逆クロック信号CKBがローレベルになりNMOSトランジスタM24がオフすると、インバータ回路22の入力信号B20がハイレベルになる。すると、ヒューズ溶断回路20の第1出力端子OUT21はハイレベルに、第2出力端子OUT22はローレベルになる。この状態におけるヒューズ溶断回路30の動作は、前記した期間P2Hにおけるヒューズ溶断回路20の動作とまったく同じである。
Next, the operation of each part in the period P3H in which the signal level of the external clock signal CLK is inverted and becomes high level will be described.
The first output terminal OUT11 of the
このため、ヒューズ溶断回路30の第1出力端子OUT31はローレベルになり、第2出力端子OUT32はハイレベルになっており、ヒューズ溶断回路20の第2入力端子IN22はハイレベルになる。すると、NAND回路24のすべての入力端がハイレベルになることから、NPNトランジスタQ22がオンする。この状態で、ヒューズ電源電圧Vpが入力されると、トリミングヒューズTF2が溶断される。しかし、図2の例では、この期間にヒューズ電源電圧Vpが入力されず、トリミングヒューズTF2がカットされないようにしている。
Therefore, the first output terminal OUT31 of the
次に、外部クロック信号CLKの信号レベルが反転してローレベルになった期間P3Lおける各部の動作を説明する。
第1ヒューズF11及びF21がカットされているため、ヒューズ溶断回路20及び30の第1出力端子OUT11及びOUT21はそれぞれハイレベルであり、第2出力端子OUT12及びOUT22はそれぞれローレベルである。ヒューズ溶断回路30の第1入力端子IN31と逆クロック信号入力端子CKB30は共にハイレベルであるため、ヒューズ電源電圧Vpが入力された場合にNPNトランジスタQ31はオンする。
Next, the operation of each part in the period P3L in which the signal level of the external clock signal CLK is inverted to become the low level will be described.
Since the first fuses F11 and F21 are cut, the first output terminals OUT11 and OUT21 of the
また、クロック信号CKがローレベルであることから、NPNトランジスタQ32はオフしている。更に、第1出力端子OUT31はローレベルに、第2出力端子OUT32はハイレベルにそれぞれなっている。ヒューズ溶断回路40の第1入力端子はローレベルであるため、NPNトランジスタQ41はオフしている。また、クロック信号CKがローレベルであることから、NPNトランジスタQ42はオフしている。この状態で、ヒューズ電源電圧Vpが入力されると、ヒューズ溶断回路30の第1ヒューズF31だけが溶断される。
Further, since the clock signal CK is at a low level, the NPN transistor Q32 is turned off. Further, the first output terminal OUT31 is at a low level, and the second output terminal OUT32 is at a high level. Since the first input terminal of the
次に、外部クロック信号CLKの信号レベルが反転してハイレベルになった期間P4Hおける各部の動作について説明する。
ヒューズ溶断回路30の第1ヒューズF31がカットされたことから、期間P3H時のヒューズ溶断回路20と同様、ヒューズ溶断回路30の第1出力端子OUT31はハイレベルに、第2出力端子OUT32はローレベルにそれぞれなる。ヒューズ溶断回路40の第1入力端子IN41と逆クロック信号端子CKB40はそれぞれローレベルであるため、NPNトランジスタQ41はオフしている。また、第1出力端子OUT41はローレベルに、第2出力端子OUT42はハイレベルにそれぞれなっている。
Next, the operation of each part in the period P4H in which the signal level of the external clock signal CLK is inverted and becomes high level will be described.
Since the first fuse F31 of the
第2出力端子OUT42がハイレベルであるため、ヒューズ溶断回路30のNAND回路34のすべての入力端がハイレベルになり、NPNトランジスタQ32がオンする。この状態でヒューズ電源電圧Vpが入力されると、ヒューズ電源入力端子Vppiから第3ヒューズF3、ダイオードD4を介してトリミングヒューズTF3に電流が流れ、トリミングヒューズTF3が溶断される。なお、このとき、ヒューズ溶断回路30の第2出力端子OUT32は前記のようにローレベルになっているため、ヒューズ溶断回路20におけるNAND回路24の第3入力端がローレベルになり、NPNトランジスタQ22はオフしていることから、トリミングヒューズTF2には電流が流れず、溶断されることはない。
Since the second output terminal OUT42 is at the high level, all input terminals of the NAND circuit 34 of the
次に、外部クロック信号CLKの信号レベルが反転してローレベルになった期間P4Lの各部の動作について説明する。
前記のように、第1ヒューズがカットされたヒューズ溶断回路の第1出力端子はハイレベルに、第2出力端子はローレベルにそれぞれなるため、ヒューズ溶断回路40の第1入力端子IN41はハイレベルである。また、逆クロック信号CKBもハイレベルであることから、ヒューズ溶断回路40内のNPNトランジスタQ41はヒューズ電源電圧Vpが入力されるとオンする。このため、この区間でヒューズ電源電圧Vpが入力されると、第1ヒューズF41は溶断される。最下位のヒューズ溶断回路の第1ヒューズが溶断されたことにより、この段階でトリミングは終了する。
Next, the operation of each part in the period P4L in which the signal level of the external clock signal CLK is inverted to become a low level will be described.
As described above, since the first output terminal of the fuse blown circuit in which the first fuse is cut is at the high level and the second output terminal is at the low level, the first input terminal IN41 of the fuse blown
なお、最下位に位置するヒューズ溶断回路40の第1ヒューズF41がカットされると、次のクロック信号CKのサイクルでは、ヒューズ溶断回路40の第2出力端子OUT42はローレベルになるため、該信号が1つ上位のヒューズ溶断回路30の第2入力端子IN32に入力され、NAND回路34の第3入力端がローレベルに保たれることから、ヒューズ溶断回路30に接続されたトリミングヒューズTF3を溶断しなかった場合でも、以後、このトリミングヒューズTF3を溶断することができなくなる。
When the first fuse F41 of the
このようにして、トリミングヒューズTF1〜TF3のトリミングが終了する。しかし、本発明では、すべてのトリミングヒューズに関して溶断/非溶断の工程が終了した後に、外部クロック信号入力端子CKiに所定の負電圧を印加して第2ヒューズF2を溶断すると、インバータ回路2の入力端と外部クロック信号入力端子CKiとの接続が遮断される。これにより、外部クロック信号入力端子CKiに何らかの信号が入力された場合の誤動作を防止することができる。更に、ヒューズ電源入力端子Vppiに所定の負電圧を入力することにより、第3ヒューズF3を溶断することができる。このようにすることによって、ヒューズ電源入力端子Vppiに誤って電圧が入力されても、調整されたフィードバック電圧Vfbに影響を与えることがなくなる。
In this way, the trimming of the trimming fuses TF1 to TF3 is completed. However, in the present invention, after the fusing / non-blown process for all the trimming fuses is completed, when a predetermined negative voltage is applied to the external clock signal input terminal CKi to blow the second fuse F2, the input of the
次に、図3は、図1のヒューズ溶断回路のトリミング方法の例を示したフローチャートである。
図3において、ヒューズ溶断回路のヒューズ出力端子に接続されたトリミングヒューズを接続するために、ステップS1で、クロック信号CKを第2レベル(ハイレベル)にする。次に、ステップS2で、クロック信号CKを第1レベル(ローレベル)にし、ステップS3で、ヒューズ電源電圧Vpをヒューズ電源入力端子Vppiに入力し、第1ヒューズが溶断される。ここまでが第1工程である。
Next, FIG. 3 is a flowchart showing an example of a trimming method for the fuse fusing circuit of FIG.
In FIG. 3, in order to connect the trimming fuse connected to the fuse output terminal of the fuse blowing circuit, the clock signal CK is set to the second level (high level) in step S1. Next, in step S2, the clock signal CK is set to the first level (low level). In step S3, the fuse power supply voltage Vp is input to the fuse power supply input terminal Vppi, and the first fuse is blown. This is the first step.
次に、ステップS4で、クロック信号CKを第2レベル(ハイレベル)にし、ステップS5で、トリミングヒューズをカットするかそのまま残すかを判断して、カットする場合(YES)は、ステップS6に移ってヒューズ電源電圧Vpをヒューズ電源入力端子Vppiに入力し、トリミングヒューズが溶断される。ステップS5でトリミングヒューズを溶断せずにそのまま残す場合(NO)は、ステップS7に移ってヒューズ電源電圧Vpをヒューズ電源入力端子Vppiに入力せずにトリミングを終了する。ステップS4以降が第2工程である。 Next, in step S4, the clock signal CK is set to the second level (high level), and in step S5, it is determined whether the trimming fuse is to be cut or left as it is. If it is to be cut (YES), the process proceeds to step S6. The fuse power supply voltage Vp is input to the fuse power supply input terminal Vppi, and the trimming fuse is blown. If the trimming fuse is left without being blown in step S5 (NO), the process proceeds to step S7, where the trimming is finished without inputting the fuse power supply voltage Vp to the fuse power supply input terminal Vppi. Step S4 and subsequent steps are the second step.
次に、図4は、多数のヒューズ溶断回路をカスケード接続してなるトリミング回路のトリミング方法を示したフローチャートである。
図4において、ステップS11で、クロック信号CKを第2レベル(ハイレベル)にする。次に、ステップS12で、クロック信号CKを第1レベル(ローレベル)にし、ステップS13で、ヒューズ電源電圧Vpをヒューズ電源入力端子Vppiに入力し、最上位に接続されたヒューズ溶断回路内の第1ヒューズが溶断される。ここまでが第1工程である。
Next, FIG. 4 is a flowchart showing a trimming method of a trimming circuit formed by cascading a large number of fuse blowing circuits.
In FIG. 4, in step S11, the clock signal CK is set to the second level (high level). Next, in step S12, the clock signal CK is set to the first level (low level). In step S13, the fuse power supply voltage Vp is input to the fuse power supply input terminal Vppi. 1 fuse is blown. This is the first step.
次に、ステップS14で、クロック信号CKを第2レベル(ハイレベル)にし、ステップS15で、最上位のヒューズ溶断回路に接続されたトリミングヒューズをカットするかそのまま残すかを判断して、カットする場合(YES)は、ステップS16に移りヒューズ電源電圧Vpをヒューズ電源入力端子Vppiに入力し、トリミングヒューズが溶断される。ステップS15でトリミングヒューズを溶断せずにそのまま残す場合(NO)は、ステップS17に移ってヒューズ電源電圧Vpをヒューズ電源入力端子Vppiに入力せず、トリミングヒューズはカットされない。ステップS14からここまでが第2工程である。 Next, in step S14, the clock signal CK is set to the second level (high level), and in step S15, it is determined whether to cut or leave the trimming fuse connected to the uppermost fuse blowing circuit. In the case (YES), the process proceeds to step S16, the fuse power supply voltage Vp is input to the fuse power supply input terminal Vppi, and the trimming fuse is blown. When the trimming fuse is left as it is without being blown in step S15 (NO), the process proceeds to step S17, and the fuse power supply voltage Vp is not input to the fuse power supply input terminal Vppi, and the trimming fuse is not cut. Steps S14 to here are the second step.
次に、ステップS18で、クロック信号CKを第1レベル(ローレベル)にし、ステップS19で、ヒューズ電源電圧Vpをヒューズ電源入力端子Vppiに入力して、次段に接続されているヒューズ溶断回路内の第1ヒューズを溶断する。次にステップS20において、ステップS19で第1ヒューズを溶断したヒューズ溶断回路が最下位のヒューズ溶断回路か否かの確認を行う。ステップS18からここまでが第3工程である。
ステップS20の確認結果が最下位のヒューズ溶断回路でないという場合(NO)は、ステップS21に進み、クロック信号CKを第2レベル(ハイレベル)にする。
Next, in step S18, the clock signal CK is set to the first level (low level), and in step S19, the fuse power supply voltage Vp is input to the fuse power supply input terminal Vppi, and the fuse blower circuit connected to the next stage is connected. The first fuse is blown. Next, in step S20, it is confirmed whether or not the fuse blown circuit in which the first fuse is blown in step S19 is the lowest fuse blown circuit. The process from step S18 to here is the third step.
If the confirmation result in step S20 is not the lowest fuse blowing circuit (NO), the process proceeds to step S21, and the clock signal CK is set to the second level (high level).
この後、ステップS22で、ステップS19で第1ヒューズを溶断したヒューズ溶断回路に接続されているトリミングヒューズをカットするか否かの判断を行い、カットする場合(YES)は、ステップS23に進み、ヒューズ電源電圧Vpをヒューズ電源入力端子Vppiに入力してトリミングヒューズを溶断する。また、ステップS22で、トリミングヒューズをカットしない場合(NO)は、ステップS24に進み、ヒューズ電源電圧Vpをヒューズ電源入力端子Vppiに入力しない。ステップS21からここまでが第4工程である。ステップS23又はステップS24の後は、再びステップS18に戻る。 Thereafter, in step S22, it is determined whether or not to cut the trimming fuse connected to the fuse blown circuit in which the first fuse has been blown in step S19. If cut (YES), the process proceeds to step S23. The fuse power supply voltage Vp is input to the fuse power supply input terminal Vppi to blow the trimming fuse. If the trimming fuse is not cut in step S22 (NO), the process proceeds to step S24, and the fuse power supply voltage Vp is not input to the fuse power supply input terminal Vppi. The process from step S21 to here is the fourth step. After step S23 or step S24, the process returns to step S18 again.
また、ステップS20において、ステップS19でカットした第1ヒューズが最下位に接続されているヒューズ溶断回路であった場合(YES)は、すべてのトリミングが終了したことから、ステップS25に進み、外部クロック信号入力端子CKiに接続されている第2ヒューズF2を溶断する。この後、ステップS26に進み、ヒューズ電源入力端子Vppiに接続されている第3ヒューズF3を溶断する。以上ですべてのトリミング工程が終了する。 In step S20, if the first fuse cut in step S19 is a fuse fusing circuit connected to the lowest position (YES), all trimmings have been completed, so that the process proceeds to step S25, where the external clock The second fuse F2 connected to the signal input terminal CKi is blown. Thereafter, the process proceeds to step S26, and the third fuse F3 connected to the fuse power supply input terminal Vppi is blown. Thus, all the trimming steps are completed.
このように、クロック信号CKの第2レベル(ハイレベル)から始まり、クロック信号CKが第1レベル(ローレベル)のときには必ずヒューズ電源電圧Vpをヒューズ電源入力端子Vppiに入力して、カスケード接続された各ヒューズ溶断回路の上位から順に第1ヒューズを溶断して行く。第1ヒューズが溶断された次の前記第2レベルにおいては、トリミングヒューズのカット又は非カットを判断して、カットする場合だけヒューズ電源電圧Vpをヒューズ電源入力端子Vppiに入力するようにしたことから、簡単な工程を繰り返すだけで多くのトリミングヒューズを短時間に処理することができるようになった。
更に、トリミング終了後に、外部クロック信号入力端子CKi及びヒューズ電源入力端子Vppiに対応して接続されている第2ヒューズF2及び第3ヒューズF3を溶断するようにしたことから、これらの外部端子にクロック信号や電圧が入力されても誤動作を防止することができるようになった。
In this way, starting from the second level (high level) of the clock signal CK, when the clock signal CK is at the first level (low level), the fuse power supply voltage Vp is always input to the fuse power supply input terminal Vppi, and cascade connection is established. The first fuse is blown in order from the top of each fuse blowing circuit. In the second level after the first fuse is blown, it is determined whether the trimming fuse is cut or not cut, and the fuse power supply voltage Vp is input to the fuse power supply input terminal Vppi only when it is cut. Many trimming fuses can be processed in a short time by repeating simple processes.
Further, since the second fuse F2 and the third fuse F3 connected in correspondence with the external clock signal input terminal CKi and the fuse power supply input terminal Vppi are blown after the trimming is completed, the clock is connected to these external terminals. Even if a signal or voltage is input, it is possible to prevent malfunction.
前記のように、本第1の実施の形態におけるトリミング回路は、個々のヒューズ溶断回路を極めて小さく構成することができるため、該各ヒューズ溶断回路を対応するトリミングヒューズの近傍に配置することができる。
更に、これらの小規模なヒューズ溶断回路をカスケード接続し、最上位のヒューズ溶断回路に接続されたトリミングヒューズから順に、下位のヒューズ溶断回路に接続されたトリミングヒューズを、クロック信号CKに同期させてトリミングするようにしたことから、トリミング回路全体の回路規模を小さくすることができる。
As described above, since the trimming circuit according to the first embodiment can make each fuse blown circuit extremely small, each fuse blown circuit can be arranged in the vicinity of the corresponding trimming fuse. .
Furthermore, these small-scale fuse blow circuits are cascade-connected, and the trimming fuses connected to the lower fuse blow circuit are synchronized with the clock signal CK in order from the trim fuse connected to the uppermost fuse blow circuit. Since the trimming is performed, the circuit scale of the entire trimming circuit can be reduced.
また、トリミングヒューズの溶断又は非溶断を行う半サイクル前のクロック信号CKの状態でヒューズ溶断回路内の第1ヒューズを溶断するようにし、この結果を上位と下位に接続されたヒューズ溶断回路に出力するようにしたことから、トリミングするヒューズを特定するための信号が不要になり、ヒューズ溶断回路に必要な信号線が、クロック信号とヒューズ溶断を行うためのヒューズ電源の2本だけで済み、トリミング配線によるスペースも縮小させることができる。 Also, the first fuse in the fuse blown circuit is blown in the state of the clock signal CK half a cycle before the trimming fuse is blown or not blown, and the result is output to the fuse blower circuit connected to the upper and lower sides. As a result, a signal for specifying the fuse to be trimmed is not required, and only two signal lines are required for the fuse blowing circuit, that is, a clock signal and a fuse power source for fusing, and trimming is performed. The space for wiring can also be reduced.
なお、前記第1の実施の形態では、説明を簡単にするため、トリミングヒューズが3本の場合を例にして説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、トリミングヒューズの数に制限はない。トリミングヒューズが多くなった場合は、カスケード接続されているヒューズ溶断回路を追加すればよく、前記説明からも分かるように、ヒューズ溶断回路の数は、トリミングヒューズの数に1を加えた数になる。 In the first embodiment, for the sake of simplicity, the case where there are three trimming fuses has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the number of trimming fuses is limited. There is no. When the number of trimming fuses increases, it is sufficient to add cascade-connected fuse blow circuits, and as can be seen from the above description, the number of fuse blow circuits is the number of trimming fuses plus one. .
1 トリミング回路
2,3 インバータ回路
10,20,30,40 ヒューズ溶断回路
F11,F21,F31,F41 第1ヒューズ、
F2 第2ヒューズ
F3 第3ヒューズ
IN11,IN21,IN31,IN41 第1入力端子
IN12,IN22,IN32,IN42 第2入力端子
OUT11,OUT21,OUT31,OUT41 第1出力端子
OUT12,OUT22,OUT32,OUT42 第2出力端子
TF1,TF2,TF3 トリミングヒューズ
D1〜D4 ダイオード
R1〜R9 抵抗
1 Trimming
F2 Second fuse F3 Third fuse IN11, IN21, IN31, IN41 First input terminal IN12, IN22, IN32, IN42 Second input terminal OUT11, OUT21, OUT31, OUT41 First output terminal OUT12, OUT22, OUT32, OUT42 Second Output terminal TF1, TF2, TF3 Trimming fuse D1-D4 Diode R1-R9 Resistance
Claims (12)
前記ヒューズ溶断回路は、
第1ヒューズと、
所定のクロック信号が入力されるクロック入力端子と、
該クロック信号の信号レベルが第1レベルであるときに前記ヒューズ電源電圧が入力されると、第1入力端子に入力された、前記第1ヒューズの溶断を行うか否かを選択するための第1信号に応じて、前記第1ヒューズの溶断を行う第1ヒューズ溶断回路部と、
前記クロック信号の信号レベルが前記第1レベルを反転した第2レベルであるときに前記ヒューズ電源電圧が入力されると、第2入力端子に入力された、前記トリミングヒューズの溶断を行うか否かを選択するための第2信号に応じて、前記トリミングヒューズの溶断を行うトリミングヒューズ溶断回路部と、
前記クロック信号が前記第2レベルであるときの前記第1ヒューズの状態を、前記クロック信号が次の第1レベルである間、一時的に保持して出力する記憶回路部と、
を備え、
前記記憶回路部は、保持した前記第1ヒューズの状態を示す信号を、前記第1信号として第1出力端子から前記第1入力端子に出力すると共に前記第2信号として第2出力端子から前記第2入力端子に出力することを特徴とするトリミング回路。 In the trimming circuit for selectively blowing the trimming fuse, the fuse fusing circuit for inputting and blowing the fuse power supply voltage to the trimming fuse connected to the fuse output terminal,
The fuse blowing circuit is
A first fuse;
A clock input terminal to which a predetermined clock signal is input;
When the fuse power supply voltage is input when the signal level of the clock signal is the first level, the first signal input to the first input terminal for selecting whether or not to blow the first fuse is selected. A first fuse blowing circuit unit for blowing the first fuse in response to one signal;
Whether or not the trimming fuse input to the second input terminal is blown when the fuse power supply voltage is input when the signal level of the clock signal is a second level obtained by inverting the first level A trimming fuse fusing circuit unit for fusing the trimming fuse in response to a second signal for selecting
A storage circuit unit that temporarily holds and outputs the state of the first fuse when the clock signal is at the second level while the clock signal is at the next first level;
With
The memory circuit unit outputs the held signal indicating the state of the first fuse as the first signal from the first output terminal to the first input terminal and as the second signal from the second output terminal. A trimming circuit that outputs to two input terminals.
前記各ヒューズ溶断回路は、前記第1出力端子が、下位に接続されている前記ヒューズ溶断回路の前記第1入力端子に接続され、前記第2出力端子が、上位に接続されている前記ヒューズ溶断回路の前記第2入力端子に接続され、
最上位に接続された前記ヒューズ溶断回路は、前記第1入力端子に、前記第1ヒューズを溶断することを示す前記第1信号が入力され、
最下位に接続された前記ヒューズ溶断回路は、前記ヒューズ出力端子に前記トリミングヒューズが接続されないことを特徴とする請求項1記載のトリミング回路。 A plurality of the fuse blowing circuits cascaded from the upper to the lower,
Each of the fuse blowing circuits has the first output terminal connected to the first input terminal of the fuse blowing circuit connected to a lower level, and the fuse blowing of the second output terminal connected to a higher level. Connected to the second input terminal of the circuit;
The fuse blowing circuit connected to the top is input to the first input terminal, the first signal indicating that the first fuse is blown,
2. The trimming circuit according to claim 1, wherein the trimming fuse is not connected to the fuse output terminal of the fuse fusing circuit connected to the lowest level.
前記クロック信号が前記第2レベルの状態を経て次の前記第1レベルの状態になっている間に前記ヒューズ電源電圧を入力して、前記ヒューズ溶断回路内の前記第1ヒューズを溶断する第1工程と、
前記クロック信号が次の前記第2レベルの状態になっている間に、前記トリミングヒューズを溶断する場合のみ、前記ヒューズ電源電圧を入力する第2工程と、
を行うことを特徴とするトリミング方法。 In the trimming method in the trimming circuit according to claim 1,
The fuse power supply voltage is inputted while the clock signal goes through the second level state to the next first level state, and the first fuse in the fuse blowing circuit is blown out. Process,
A second step of inputting the fuse power supply voltage only when the trimming fuse is blown while the clock signal is in the next second level state;
Trimming method characterized by performing.
前記クロック信号が、前記第2レベルの状態を経て次の前記第1レベルの状態になっている間に前記ヒューズ電源電圧を入力して、前記最上位に接続されているヒューズ溶断回路内の前記第1ヒューズを溶断する第1工程と、
前記クロック信号が次の前記第2レベルの状態である間に、前記最上位のヒューズ溶断回路に接続されている前記トリミングヒューズを溶断する場合のみ、前記ヒューズ電源電圧を入力する第2工程と、
次に前記クロック信号が前記第1レベルに反転したときに、直下位に接続されている前記ヒューズ溶断回路内の前記第1ヒューズを溶断する第3工程と、
前記クロック信号が次の前記第2レベルの状態である間に、前記直下位に接続された前記ヒューズ溶断回路に接続されている前記トリミングヒューズを溶断する場合のみ、前記ヒューズ電源電圧を入力する第4工程と、
を行い、
以下同様に、順に下位の前記ヒューズ溶断回路内における前記第1ヒューズの溶断を行う前記第3工程と、それぞれの前記ヒューズ溶断回路に接続されている前記トリミングヒューズの溶断を行う前記第4工程を繰り返し行い、最下位に接続された前記ヒューズ溶断回路内の前記第1ヒューズを切断する前記第3工程が終了した時点でトリミング動作を終了することを特徴とするトリミング方法。 The trimming method in the trimming circuit according to claim 2,
The fuse power supply voltage is inputted while the clock signal is in the next first level state through the second level state, and the fuse signal in the fuse blowing circuit connected to the highest level is input. A first step of fusing the first fuse;
A second step of inputting the fuse power supply voltage only when the trimming fuse connected to the uppermost fuse blow circuit is blown while the clock signal is in the next second level state;
Next, when the clock signal is inverted to the first level, a third step of blowing the first fuse in the fuse fusing circuit connected immediately below,
The fuse power supply voltage is inputted only when the trimming fuse connected to the fuse blowing circuit connected immediately below is blown while the clock signal is in the next second level state. 4 steps,
And
Similarly, the third step of blowing the first fuse in the lower fuse blowing circuit and the fourth step of blowing the trimming fuse connected to each fuse blowing circuit in order. A trimming method comprising: repeatedly performing the trimming operation when the third step of cutting the first fuse in the fuse blowing circuit connected to the lowest is completed.
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