TW201606779A - 電子裝置及其電子熔絲 - Google Patents

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Abstract

電子裝置及其電子熔絲。電子熔絲包括電晶體以及電壓選擇器。電晶體的第一端接收電源電壓，電晶體的第二端耦接至參考接地電壓。電壓選擇器接收程式化電壓以及讀取電壓，並依據控制信號以選擇程式化電壓或讀取電壓以傳送至電晶體的控制端。其中，控制信號指示電子熔絲操作在程式化模式或讀取模式。電子熔絲操作在程式化模式時，程式化電壓被提供至電晶體的控制端用以使電晶體的閘極氧化層發生破壞。

Description

電子裝置及其電子熔絲
本發明是有關於一種電子裝置的電子熔絲。
請參照圖1，圖1繪示習知技術的電子熔絲的電路圖。習知的電子熔絲100包括電阻FUSE、電晶體M1以及M2。電阻FUSE用以作為熔絲，並串接在程式化電壓FSOURCE以及電晶體M1間。電晶體M1的閘極接收電源電壓VDD，電晶體M2的源、汲極則分別耦接至電晶體M1的汲極以及參考接地電壓GND間，電晶體M2的閘極接收程式化控制信號BFUSE。
在程式化動作方面，當電子熔絲100進行程式化動作時，程式化控制信號BFUSE為高電壓準位並使電晶體M2被導通，如此一來，程式化電壓FSOURCE可提供電流流經電阻FUSE以及電晶體M1及M2。透過提供足夠大電壓的程式化電壓FSOURCE或使程式化電壓FSOURCE提供足夠大的驅動電流，電阻FUSE可以被燒斷已完成程式化的動作。
在對電子熔絲進行讀取動作時，可使電阻FUSE接收程 式化電壓FSOURCE的端點改連接至參考接地電壓GND，且此時程式化控制信號BFUSE為低電壓準位並使電晶體M2被斷開。在電阻FUSE有被燒斷的條件下，讀取端點ROUT會呈現高阻抗狀態，而在電阻FUSE沒有被燒斷的條件下，讀取端點ROUT上的電壓值會等於參考接地電壓GND。
圖1的電阻FUSE的燒斷動作需要夠大的電流方能完成，相疊加的電晶體M1及M2未配合通過程式化時的驅動電流也需要相當大的佈局面積，並且，被燒斷的電阻FUSE也經常會發生回復(recover)的現象，造成實際使用上諸多的不便利。
本發明提供一種電子熔絲，可有效節省電路佈局所需的面積。
本發明另提供一種電子裝置，其應用的電子熔絲的電路佈局所需的面積可以有效的被減小。
本發明的電子熔絲包括電晶體以及電壓選擇器。電晶體具有第一端、第二端以及控制端，其中，電晶體的第一端接收電源電壓，電晶體的第二端耦接至參考接地電壓。電壓選擇器接收程式化電壓以及讀取電壓，並依據控制信號以選擇程式化電壓或讀取電壓以傳送至電晶體的控制端。其中，控制信號指示電子熔絲操作在程式化模式或讀取模式。電子熔絲操作在程式化模式時，程式化電壓被提供至電晶體的控制端用以使電晶體的閘極氧 化層發生破壞。其中，讀取電壓為接地電壓或電源電壓。
本發明的電子裝置包括核心電路以及設定裝置。設定裝置耦接核心電路，並用以提供至少一設定碼至核心電路。設定裝置包括至少一電子熔絲，電子熔絲則包括電晶體以及電壓選擇器。電晶體具有第一端、第二端以及控制端，其中，電晶體的第一端接收電源電壓，電晶體的第二端耦接至參考接地電壓。電壓選擇器接收程式化電壓以及讀取電壓，並依據控制信號以選擇程式化電壓或讀取電壓以傳送至電晶體的控制端。其中，控制信號指示電子熔絲操作在程式化模式或讀取模式。電子熔絲操作在程式化模式時，程式化電壓被提供至電晶體的控制端用以使電晶體的閘極氧化層發生破壞。其中，讀取電壓為接地電壓或電源電壓。
基於上述，本發明提出的電子熔絲透過電晶體來構成，並配合簡單的電壓選擇器就可以完成建構。而藉由破壞電晶體的閘極氧化層來進行程式化動作，可以防止習知技術的電阻熔絲可能發生燒斷後又回復的現象。並且，相較於習知技術的電阻熔絲，程式化電壓的可以不需要過高的電壓值，且也不需要提供過大的電流驅動能力，無論是在製作的成本上或是複雜度上，都可以大幅的降低。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
100、200、500、621‧‧‧電子熔絲
M1~M3‧‧‧電晶體
210、211、212‧‧‧電壓選擇器
VDD‧‧‧電源電壓
FSOURCE‧‧‧程式化電壓
CTR‧‧‧控制信號
GND‧‧‧參考接地電壓
BFUSE‧‧‧程式化控制信號
ROUT‧‧‧讀取端點
SW1、SW2‧‧‧開關
CTR1、CTR2‧‧‧控制信號
IT1、IT2‧‧‧輸入端
OT‧‧‧輸出端
RD‧‧‧電阻
FOUT‧‧‧讀取資訊
VREAD‧‧‧讀取電壓
600‧‧‧電子裝置
610‧‧‧核心電路
620‧‧‧設定裝置
CODE‧‧‧設定碼
圖1繪示習知技術的電子熔絲的電路圖。
圖2繪示本發明一實施例的電子熔絲的示意圖。
圖3繪示本發明實施例的電壓選擇器的實施方式示意圖。
圖4繪示本發明實施例的電壓選擇器的另一實施方式示意圖。
圖5A繪示本發明實施例的電子熔絲在讀取模式下的一實施方式的示意圖。
圖5B繪示本發明實施例的電子熔絲在讀取模式下的另一實施方式的示意圖。
圖6繪示本發明實施例的電子裝置的示意圖。
請參照圖2，圖2繪示本發明一實施例的電子熔絲的示意圖。電子熔絲200包括電晶體M3以及電壓選擇器210。電晶體M3具有第一端、第二端以及控制端。其中，電晶體M3的第一端接收電源電壓VDD，電晶體M3的第二端耦接至參考接地電壓GND。電晶體M3的控制端則耦接至電壓選擇器210的輸出端。電壓選擇器210接收程式化電壓FSOURCE以及參考接地電壓GND。電壓選擇器210並依據控制信號CTR以選擇程式化電壓FSOURCE或讀取電壓VREAD以傳送至電晶體M3的控制端。
細節來說明，控制信號CTR可用來指示電子熔絲200是 操作在程式化模式或讀取模式。當控制信號CTR指示電子熔絲200是操作在程式化模式下時，電壓選擇器210可依據控制信號CTR選擇程式化電壓FSOURCE以提供至電晶體M3的控制端。相對的，當控制信號CTR指示電子熔絲200是操作在讀取模式下時，電壓選擇器210可依據控制信號CTR選擇讀取電壓VREAD以提供至電晶體M3的控制端。
在當電子熔絲200操作在程式化模式下時，選擇程式化電壓FSOURCE被提供至電晶體M3的控制端，並使電晶體M3的閘極氧化層發生破壞。在此請注意，在當電晶體M3為N型增強式金氧半場效電晶體時，電晶體M3的基極接收參考接地電壓GND，程式化電壓FSOURCE的電壓值則可為高於電源電壓VDD的電壓值。舉例來說，在55奈米的製程中，程式化電壓FSOURCE的電壓值約為3~4伏特就足以使電晶體M3的閘極氧化層產生破壞。相對的，在當電晶體M3為P型增強式金氧半場效電晶體時，電晶體M3的基極接收電源電壓VDD，而程式化電壓FSOURCE的電壓值可以等於參考接地電壓GND的電壓值或為小於參考接地電壓GND的負的電壓值，並透過電晶體M3的閘極(控制端)與基極間的電壓差來使電晶體M3的閘極氧化層產生破壞。
另外，在當電子熔絲200操作在讀取模式下時，電壓選擇器210改提供讀取電壓VREAD至電晶體M3的控制端。若電子熔絲200是經過程式化過程的，電晶體M3因其閘極氧化曾以被破壞，而導致通道無法被有效的關閉，因此，電晶體M3的第一端以 及第二端間將會有電流通過。相對的，若電子熔絲200是未經過程式化過程的，電晶體M3的通道將被有效的關閉，因此，電晶體M3的第一端以及第二端間將不會有電流通過。由上述說明可以得知，在當電子熔絲200操作在讀取模式下時，可以藉由偵測電晶體M3的第一端及第二端間的電流狀態來獲知電子熔絲200的狀態資訊。
附帶一提的，當電晶體M3為N型增強式金氧半場效電晶體時，讀取電壓VRED可以被設定等於參考接地電壓GND，而當電晶體M3為P型增強式金氧半場效電晶體時，讀取電壓VRED可以被設定等於電源電壓VDD。
以下請參照圖3，圖3繪示本發明實施例的電壓選擇器的實施方式示意圖。在圖3中，電壓選擇器211包括開關SW1以及SW2。開關SW1的一端接收程式化電壓FSOURCE，而其另一端作為電壓選擇器211的輸出端SOUT。開關SW2的一端則接收讀取電壓VREAD，而其另一端耦接至電壓選擇器211的輸出端SOUT。
開關SW1及SW2分別依據控制信號CTR1以及CTR2以導通或斷開。其中，控制信號CTR1用以指示電子熔絲在程式化模式下，而控制信號CTR2則用以指示電子熔絲在讀取模式下。也就是說，當電子熔絲在程式化模式下時，控制信號CTR1使開關SW1導通，而在當電子熔絲在讀取模式下時，控制信號CTR2使開關SW2導通。附帶一提的，開關SW1及SW2是不會同是被 導通的。
以下請參照圖4，圖4繪示本發明實施例的電壓選擇器的另一實施方式示意圖。在圖4中，電壓選擇器212具有輸入端IT1及IT2以及輸出端OT。其中，電壓選擇器212輸入端IT1及IT2分別接收程式化電壓FSOURCE以及讀取電壓VREAD，選擇器212的輸出端OT則耦接至電晶體M3的控制端。選擇器212依據控制信號CTR以選擇使輸出端OT連接至輸入端IT1或IT2。其中，當電子熔絲在程式化模式下時，電壓選擇器212依據控制信號CTR使輸入端IT1連接至輸出端OT並使程式化電壓FSOURCE被傳送至電晶體M3的控制端。相對的，當電子熔絲在讀取模式下時，電壓選擇器212依據控制信號CTR使輸入端IT2連接至輸出端OT並使讀取電壓VREAD被傳送至電晶體M3的控制端。
以下請參照圖5A，圖5A繪示本發明實施例的電子熔絲在讀取模式下的一實施方式的示意圖。在圖5中，電晶體M3為N型增強式金氧半場效電晶體。電晶體M3接收電源電壓VDD的路徑上更串接電阻RD。而電晶體M3的第二端及控制端被連接至參考接地電壓GND。若是電晶體M3的閘極氧化層未被破壞(電子熔絲500未經過程式化)，電晶體M3的通道會依據控制端所接收的參考接地電壓GND而被關閉(電晶體M3的兩端間沒有電流通過)，電子熔絲500所提供的讀取資訊FOUT將會等於電源電壓VDD。
另外，若是電晶體M3的閘極氧化層已被破壞(電子熔絲 500已經過程式化)，電晶體M3的通道將不會依據控制端所接收的參考接地電壓GND而被關閉，並且持續提供電流通過的路徑(電晶體M3的兩端間有電流通過)。因此，電子熔絲500所提供的讀取資訊FOUT的電壓值將會低於電源電壓VDD。
以下請參照圖5B，圖5B繪示本發明實施例的電子熔絲在讀取模式下的另一實施方式的示意圖。在圖5B中，電晶體M3為P型增強式金氧半場效電晶體。電晶體M3接收參考接地電壓GND的路徑上更串接電阻RD。而電晶體M3的第一端及控制端被連接至電源電壓VDD。若是電晶體M3的閘極氧化層未被破壞(電子熔絲500未經過程式化)，電晶體M3的通道會依據控制端所接收的電源電壓VDD而被關閉(電晶體M3的兩端間沒有電流通過)，電子熔絲500所提供的讀取資訊FOUT將會等於參考接地電壓GND。
另外，若是電晶體M3的閘極氧化層已被破壞(電子熔絲500已經過程式化)，電晶體M3的通道將不會依據控制端所接收的電源電壓VDD而被關閉，並且持續提供電流通過的路徑(電晶體M3的兩端間有電流通過)。因此，電子熔絲500所提供的讀取資訊FOUT的電壓值將會大於參考接地電壓GND。
以下請參照圖6，圖6繪示本發明實施例的電子裝置的示意圖。電子裝置600包括核心電路610以及設定裝置620。核心電路610耦接設定裝置620。設定裝置620用以提供至少一個設定碼CODE至核心電路610。核心電路610則可接收並依據設定碼 CODE來設定其所要執行的功能。舉例來說，若當核心電路610是一個電壓產生器，核心電路610可以依據設定碼CODE來設定其所要產生的輸出電壓的電壓值。若當核心電路610是一個顯示驅動電路，核心電路610可以依據設定碼CODE來設定其所要驅動的顯示面板的解析度、掃描頻率等與畫面顯示相關的各種參數。
關於上述說明所提出的核心電路610的範例僅提供參考，不用以限縮本發明的範疇。其中，核心電路610可以是任意的本領域具通常知識者所知可以配合電子熔絲以進行操作的電路。
設定裝置620包括一個或多個電子熔絲621。其中，單一個電子熔絲621在讀取模式下，可用以提供一位元的設定碼CODE至核心電路610。而多個電子熔絲621在讀取模式下，則可用以提供多位元的設定碼CODE至核心電路610，其中，電子熔絲621的數量與設定碼CODE的位元數是相同的。
使用者可以透過針對電子熔絲621進行程式化與否來改變電子熔絲621所提供的設定碼CODE。以數位邏輯的角度來看，未經過程式化的電子熔絲621可以提供邏輯值0(或是1)的設定碼，經過程式化的電子熔絲621則可以提供邏輯值1(或是0)的設定碼。
綜上所述，本發明的電子熔絲具有簡單的架構，不需要佔去過大的佈局面積。另外，提供以進行程式化的程式化電壓的電壓值不至於過大，且也不需要很大的電流值，有效節省能量的 消耗。此外，被燒毀的閘極氧化層發生回復現象的機率甚低，不會有程式化不完全的問題。
200‧‧‧電子熔絲
M3‧‧‧電晶體
210‧‧‧電壓選擇器
VDD‧‧‧電源電壓
FSOURCE‧‧‧程式化電壓
CTR‧‧‧控制信號
GND‧‧‧參考接地電壓
VREAD‧‧‧讀取電壓

Claims (10)

  1. 一種電子熔絲，包括：一電晶體，具有第一端、第二端以及控制端，其中，該電晶體的第一端接收一電源電壓，該電晶體的第二端耦接至一參考接地電壓；以及一電壓選擇器，接收一程式化電壓以及一讀取電壓，並依據一控制信號以選擇該程式化電壓或該讀取電壓以傳送至該電晶體的控制端，其中，該控制信號指示該電子熔絲操作在一程式化模式或一讀取模式，該電子熔絲操作在該程式化模式時，該程式化電壓被提供至該電晶體的控制端用以使該電晶體的閘極氧化層發生破壞，該讀取電壓為該接地電壓或該電源電壓。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的電子熔絲，其中該程式化電壓的電壓值大於該電源電壓的電壓值或不大於該參考接地電壓。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的電子熔絲，其中該電壓選擇器包括：一第一開關，其第一端耦接至該電晶體的控制端，該第二開關的第二端接收該程式化電壓，該第一開關在該程式化模式下被導通；以及一第二開關，其第一端耦接至該電晶體的控制端，該第二開關的第二端接收該讀取電壓，該第二開關在該讀取模式下被導通。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的電子熔絲，其中該第一開關 以及該第二開關不同時導通。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的電子熔絲，其中該電壓選擇器具有第一輸入端、第二輸入端以及輸出端，其中該電壓選擇器的第一及第二輸入端分別接收該程式化電壓以及該讀取電壓，該選擇器的輸出端耦接至該電晶體的控制端，其中，該電壓選擇器依據該控制信號以選擇傳送該程式化電壓或該讀取電壓至該選擇器的輸出端。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的電子熔絲，其中該電晶體為N型增強式金氧半場效電晶體或P型增強式金氧半場效電晶體，當該電晶體為N型增強式金氧半場效電晶體時，該讀取電壓為該接地電壓，當該電晶體為P型增強式金氧半場效電晶體時，該讀取電壓為該電源電壓。
  7. 一種電子裝置，包括：一核心電路；以及一設定裝置，耦接該核心電路，用以提供至少一設定碼至該核心電路，該設定裝置包括：至少一電子熔絲，包括一電晶體，具有第一端、第二端以及控制端，其中，該電晶體的第一端接收一電源電壓，該電晶體的第二端耦接至一參考接地電壓；以及一電壓選擇器，接收一程式化電壓以及一讀取電壓，並依據一控制信號以選擇該程式化電壓或該讀取電壓以傳送 至該電晶體的控制端，其中，該控制信號指示該電子熔絲操作在一程式化模式或一讀取模式，該電子熔絲操作在該程式化模式時，該程式化電壓被提供至該電晶體的控制端用以使該電晶體的閘極氧化層發生破壞，該讀取電壓為該電源電壓或該接地電壓，其中，該至少一電子熔絲在該讀取模式下，該至少一設定碼依據該電晶體的第一、二端間的電流而產生，且該至少一設定碼被提供至該核心電路以對該核心電路進行功能設定。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的電子裝置，其中該程式化電壓的電壓值大於該電源電壓的電壓值或不大於該參考接地電壓。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的電子裝置，其中該電晶體為N型增強式金氧半場效電晶體或P型增強式金氧半場效電晶體，當該電晶體為N型增強式金氧半場效電晶體時，該讀取電壓為該接地電壓，當該電晶體為P型增強式金氧半場效電晶體時，該讀取電壓為該電源電壓。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的電子裝置，其中該電壓選擇器包括：一第一開關，其第一端耦接至該電晶體的控制端，該第二開關的第二端接收該程式化電壓，該第一開關在該程式化模式下被導通；以及一第二開關，其第一端耦接至該電晶體的控制端，該第二開關的第二端接收該讀取電壓，該第二開關在該讀取模式下被導通， 其中，該第一開關以及該第二開關不同時導通。
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