TW202318790A - 振盪器電路及其頻率校正方法和半導體積體電路裝置 - Google Patents

振盪器電路及其頻率校正方法和半導體積體電路裝置 Download PDF

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Abstract

本實施例係有關於振盪器電路及其頻率校正方法和半導體積體電路裝置，更具體地，係有關於即使在半導體積體電路裝置的溫度改變時也能夠穩定地維持時脈信號的輸出頻率的振盪器電路、半導體積體電路裝置和振盪器電路的頻率校正方法。

Description

振盪器電路及其頻率校正方法和半導體積體電路裝置
本公開係有關於振盪器電路、半導體積體電路裝置和振盪器電路的頻率校正方法。
諸如源極驅動器IC(SDIC：源極驅動器積體電路)、智慧型手機的應用處理器(AP)、電腦的中央處理單元(CPU)和顯示裝置的時序控制器(T-CON)等的半導體積體電路裝置包括輸出時脈信號的振盪器電路。
通常，振盪器電路是溫度敏感電路，並且從振盪器電路輸出的時脈信號的輸出頻率可以藉由根據半導體積體電路裝置的操作產生的熱量而改變。
換句話說，時脈信號的輸出頻率可能根據半導體積體電路裝置的溫度的變化而變化，因此半導體積體電路裝置可能不穩定地操作。
因此，需要提供即使在半導體積體電路裝置的溫度改變時也能夠穩定地維持時脈信號的輸出頻率的振盪器電路。
在該背景下，本公開的一實施態樣提供了即使在半導體積體電路裝置的溫度改變時也能夠穩定地維持時脈信號的輸出頻率的技術。
在一個實施態樣，本實施例提供了一種振盪器電路，其包括：溫度感測器，用於感測半導體積體電路裝置內部的溫度並且輸出溫度感測值；誤差校正電路，用於儲存第一誤差校正值和第二誤差校正值，以及用於藉由使用所述第一誤差校正值、所述第二誤差校正值和所述溫度感測值來產生與所述溫度感測值相對應的誤差校正值，其中，所述第一誤差校正值用於在所述半導體積體電路裝置內部的溫度是第一溫度時對時脈信號的頻率誤差進行校正，所述第二誤差校正值用於在所述半導體積體電路裝置內部的溫度是高於所述第一溫度的第二溫度時對所述時脈信號的頻率誤差進行校正；以及振盪器，用於藉由根據所述誤差校正值對偏壓、電阻值和電容器值中至少之一進行設定來根據所述半導體積體電路裝置內部的溫度對所述時脈信號的頻率誤差進行校正，並且輸出所述時脈信號並進行設定。
在另一實施態樣，本實施例提供了一種半導體積體電路裝置，其包括：振盪器電路，其由殼體保護，所述振盪器電路包括：誤差校正電路，用於儲存第一誤差校正值和第二誤差校正值，從外部電路接收針對所述殼體的環境溫度的溫度感測值，以及用於藉由使用所述第一誤差校正值、所述第二誤差校正值和所述溫度感測值來產生與所述溫度感測值相對應的誤差校正值，其中，所述第一誤差校正值用於在所述殼體的環境溫度是第一溫度時對時脈信號的頻率誤差進行校正，所述第二誤差校正值用於在所述殼體的環境溫度是高於所述第一溫度的第二溫度時對所述時脈信號的頻率誤差進行校正；以及振盪器，用於藉由根據所述誤差校正值對偏壓、電阻值和電容器值中至少之一進行設定來根據所述環境溫度對所述時脈信號的頻率誤差進行校正，並且輸出所述時脈信號並進行設定；以及數位電路，其由所述殼體保護，與所述時脈信號同步操作。
在另一實施態樣，本實施例提供了一種用於振盪器電路的頻率校正方法，包括：由半導體積體電路裝置的振盪器電路獲取針對所述半導體積體電路裝置的溫度的溫度感測值；從內部記憶體提取第一誤差校正值和第二誤差校正值，其中，所述第一誤差校正值用於在所述半導體積體電路裝置的溫度是第一溫度時對時脈信號的頻率誤差進行校正，所述第二誤差校正值用於在所述半導體積體電路裝置的溫度是高於所述第一溫度的第二溫度時對所述時脈信號的頻率誤差進行校正；藉由使用所述第一誤差校正值、所述第二誤差校正值和所述溫度感測值來產生與所述溫度感測值相對應的誤差校正值；以及根據所述誤差校正值對偏壓、電阻值和電容器值中至少之一進行設定，以便控制所述時脈信號的頻率，並且輸出根據所述半導體積體電路裝置的溫度而被校正了所述頻率誤差的時脈信號。
如上所述，根據本實施例，振盪器電路儲存室溫下的誤差校正值和高溫下的誤差校正值，並且使用兩個預先儲存的誤差校正值根據半導體積體電路裝置的溫度來產生誤差校正值。因此，振盪器電路可以對溫度變化不敏感地操作。
圖1是示意性地示出根據實施例的包括振盪器電路的半導體積體電路裝置的圖。
根據實施例的振盪器電路100可以被包括在半導體積體電路裝置(諸如源極驅動器IC(SDIC：源極驅動器積體電路)、智慧型手機的應用處理器(AP)、電腦的中央處理單元(CPU)和顯示裝置的時序控制器(T-CON)等)中。換句話說，振盪器電路100可以嵌入在半導體積體電路裝置中。
振盪器電路100可以輸出上述的半導體積體電路裝置的操作所需的時脈信號。這裡，半導體積體電路裝置還可以包括與時脈信號同步操作的數位電路10。半導體積體電路裝置還可以包括保護振盪器電路100和數位電路10的殼體20。這裡，殼體20的材料可以是環氧樹脂模製化合物，並且殼體20可以在作為半導體的後製程之一的成型製程中形成。
當數位電路10操作時，可能在半導體積體電路裝置中產生熱量。
通常，由於振盪器電路100對溫度變化敏感，因此振盪器電路100可能輸出由於半導體積體電路裝置中產生的熱量而具有頻率誤差的時脈信號。這裡，頻率誤差可以表示時脈信號的實際輸出頻率與預設目標頻率之間的偏差。
在實施例中，振盪器電路100可以根據在半導體積體電路裝置的操作期間半導體積體電路裝置的溫度的變化來校正時脈信號的頻率誤差。
具體地，如圖2所示，振盪器電路100可以包括溫度感測器110、誤差校正電路120和振盪器130。
溫度感測器110可以感測半導體積體電路裝置的內部溫度並輸出溫度感測值。這裡，溫度感測器110可以產生與內部溫度相對應的類比信號。
當溫度感測器110包括類比轉數位轉換器(ADC)電路時，溫度感測器110可以將與內部溫度相對應的類比信號轉換為數位信號並將該數位信號作為溫度感測值輸出。
當溫度感測器110不包括ADC電路時，溫度感測器110可以輸出與內部溫度相對應的類比信號作為溫度感測值。另外，振盪器電路100還可以包括用於將溫度感測值轉換為數位信號的ADC電路。
溫度感測器110可以以規律的間隔感測半導體積體電路裝置的內部溫度，並輸出相應間隔的溫度感測值。例如，溫度感測器110可以每0.3秒感測半導體積體電路裝置的內部溫度，並輸出相應間隔的溫度感測值。
該溫度感測器110可以佈置為與稍後將描述的振盪器130的一側相鄰。因此，溫度感測器110可以感測振盪器130周圍的直接影響振盪器130的溫度。
在實施例中，溫度感測器110可以包括與絕對溫度成比例(PTAT)電路(其包括電晶體，例如雙極性電晶體(BJT))。
溫度感測器110可以包括電阻溫度檢測器(其電阻值隨著半導體積體電路裝置的內部溫度的變化而變化)。
當溫度感測器110包括ADC電路和PTAT電路時，溫度感測器110可產生與內部溫度相對應的IPTAT或VPTAT(類比信號)，並將IPTAT或VPTAT轉換為數位信號並將該數位信號作為溫度感測值輸出。
這裡，溫度感測器110可以在不校正的情況下直接輸出溫度感測值。
溫度感測器110可以校正溫度感測值並輸出校正後的溫度感測值。
當半導體積體電路裝置操作時，半導體積體電路裝置消耗電力。另外，熱阻根據半導體積體電路裝置的電力消耗而變化，並且溫度感測器110可以由於熱阻的變化而輸出與實際內部溫度不同的溫度感測值。
因此，溫度感測器110可以藉由反映根據半導體積體電路裝置的電力消耗的熱阻變化來校正溫度感測值，並輸出校正後的溫度感測值。
誤差校正電路120儲存用於在半導體積體電路裝置的內部溫度為室溫時校正時脈信號的頻率誤差的第一誤差校正值，並且還儲存用於在半導體積體電路裝置的內部溫度為高溫時校正時脈信號的頻率誤差的第二誤差校正值。這裡，室溫可以是在25℃和35℃之間的第一溫度，並且高溫可以是在85℃和95℃之間的第二溫度。
在實施例中，第一誤差校正值和第二誤差校正值可以是偏壓設定值(其是用於設定用於調整振盪器130中的時脈信號的輸出頻率的偏壓的控制值)。換句話說，第一誤差校正值和第二誤差校正值可以是第一偏壓設定值和第二偏壓設定值。
第一偏壓設定值和第二偏壓設定值可以包括用於粗調輸出頻率的第一控制碼和用於細調輸出頻率的第二控制碼。
例如，當時脈信號的輸出頻率具有兆赫(Mhz)值時，第一控制碼可以是用於調整輸出頻率的兆赫(Mhz)頻帶的碼。另外，第二控制碼可以是用於調整輸出頻率的千赫(Khz)頻帶的碼。
第一控制碼和第二控制碼可以分別包括多個位元。例如，第一控制碼和第二控制碼中的各個控制碼可以是4位元組合，或者第一控制碼可以是4位元組合而第二控制碼可以是6位元組合。
第一誤差校正值和第二誤差校正值可以是電阻器電容器(RC)設定值(其是用於設定調整振盪器130中的時脈信號的輸出頻率用的電阻器值和電容器值中的一個或多於一個的控制值)。換句話說，第一誤差校正值和第二誤差校正值可以是第一RC設定值和第二RC設定值。
誤差校正電路120可以藉由使用從溫度感測器110輸入的溫度感測值和預先儲存的第一誤差校正值和第二誤差校正值來產生誤差校正值。具體地，誤差校正電路120可藉由使用溫度感測值、第一誤差校正值和第二誤差校正值進行內插來估計與溫度感測值相對應的誤差校正值。換言之，誤差校正電路120可藉由使用內插來產生與溫度感測值相對應的誤差校正值。這裡，誤差校正電路120可藉由使用以下等式進行線性內插來產生誤差校正值。
[等式1]
Figure 02_image001
在等式1中，y1可以表示與室溫相對應的第一溫度值，x1可以表示第一誤差校正值，y2可以表示與高溫相對應的第二溫度值，x2可以表示第二誤差校正值，f(x)可以表示從溫度感測器110輸入的溫度感測值，並且x可以表示與溫度感測值相對應的誤差校正值。
例如，在圖9中，當第一溫度值為30℃、第二溫度值為90℃、溫度感測值為45℃、並且誤差校正值為偏壓設定值時，誤差校正電路120可藉由使用第一誤差校正值(圖9中的135)、第二誤差校正值(圖9中的187)和溫度感測值(45℃)進行線性內插來產生第二控制碼為152的偏壓設定值。這裡，由於偏壓設定值的第一控制碼是用於粗調輸出頻率的控制碼，因此誤差校正電路120可以僅使用用於細調的第二控制碼來進行線性內插。
誤差校正電路120可將藉由內插產生的誤差校正值遞送到振盪器130。換句話說，誤差校正電路120可以輸出與誤差校正值相對應的數位信號並將該數位信號發送到振盪器130。
誤差校正電路120還可藉由使用第一誤差校正值、第二誤差校正值和溫度感測值進行外插來產生誤差校正值。
換言之，當與溫度感測值相對應的溫度高於室溫(例如，30℃)且低於高溫(例如，90℃)時，誤差校正電路120可使用第一誤差校正值、第二誤差校正值和溫度感測值來進行內插。
另外，當與溫度感測值相對應的溫度低於室溫或高於高溫時，誤差校正電路120可使用第一誤差校正值、第二誤差校正值和溫度感測值來進行外插。
每當溫度感測器110定期地輸出溫度感測值時，誤差校正電路120可以產生與溫度感測值相對應的誤差校正值。
如圖4中所示，前述誤差校正電路120可包括單次可程式化(OTP：One Time Programmable)記憶體410及校正值估計電路420。
OTP記憶體410可儲存第一誤差校正值和第二誤差校正值。另外，OTP記憶體410還可儲存與室溫相對應的第一溫度值和與高溫相對應的第二溫度值。
OTP記憶體410可包括電子熔絲(eFuse)型OTP記憶體、可程式化唯讀記憶體(PROM)和電子可程式化ROM(EPROM)中的一個或多於一個。
校正值估計電路420可接收溫度感測值。
另外，校正值估計電路420可從OTP記憶體410提取第一誤差校正值和第二誤差校正值。
校正值估計電路420可將與室溫相對應的第一溫度值與溫度感測值進行比較，並且可將與高溫相對應的第二溫度值與溫度感測值進行比較。
因此，校正值估計電路420可以檢查第一溫度值與溫度感測值之間的大小關係以及第二溫度值與溫度感測值之間的大小關係。
當與溫度感測值相對應的溫度高於第一溫度值(室溫)且低於第二溫度值(高溫)時，校正值估計電路420可藉由使用第一誤差校正值、第二誤差校正值和溫度感測值進行線性內插來產生與溫度感測值相對應的誤差校正值。
當與溫度感測值相對應的溫度低於第一溫度值(室溫)或高於第二溫度值(高溫)時，校正值估計電路420可藉由使用第一誤差校正值、第二誤差校正值和溫度感測值進行外插來產生與溫度感測值相對應的誤差校正值。
如上所述，校正值估計電路420可藉由使用內插或外插的估計來產生誤差校正值。
振盪器130可以輸出半導體積體電路裝置的操作所需的時脈信號。
在實施例中，振盪器130可以在輸出時脈信號時根據從振盪器電路100遞送的誤差校正值來設定偏壓或設定電阻值和電容器值中的一個或多於一個。換句話說，振盪器130可以根據誤差校正值來設定偏壓、電阻值和電容器值中的一個或多於一個。因此，可以根據半導體積體電路裝置的內部溫度來校正時脈信號的頻率誤差。這裡，偏壓可以是偏壓電流和偏壓電壓中的任意一個。
當振盪器130根據誤差校正值來設定電阻值和電容器值中的一個或多於一個時，振盪器130可以包括包含電阻器(R)和電容器(C)中的一個或多於一個的電阻器電容器(RC)振盪器(參見圖10)、或者弛張振盪器(參見圖11)。另外，RC振盪器或弛張振盪器可以包括可變電阻器和可變電容器中的一個或多於一個。在圖10當中，“R f”表示回授電阻，“amp”表示放大器，“V out”表示輸出電壓。在圖 11當中，“V -”表示負電壓，“V +”表示正電壓，“V DD”表示正電源，“V SS”表示負電源，”V out”表示輸出電壓。
當振盪器130根據誤差校正值來設定偏壓時，振盪器130可以包括電壓控制振盪器(VCO)或電流控制振盪器(ICO)。
根據前述內容，已經描述了溫度感測器110被包括在振盪器電路100中的配置。換句話說，已經描述了溫度感測器110嵌入在半導體積體電路裝置中的配置。
然而，實施例不限於此，並且溫度感測器110可以如圖3所示不包括在振盪器電路100中。
換句話說，可以存在與半導體積體電路裝置分離的外部溫度感測器310。外部溫度感測器310可以佈置為與半導體積體電路裝置相鄰。另外，外部溫度感測器310可以感測半導體積體電路裝置的殼體20的環境溫度並輸出溫度感測值。從外部溫度感測器310輸出的溫度感測值可以藉由連接在外部溫度感測器310和半導體積體電路裝置之間的通信介面被遞送到振盪器電路100的誤差校正電路120。這裡，殼體20的環境溫度可以與半導體積體電路裝置的內部溫度相似。
在圖3中，誤差校正電路120可藉由使用從外部溫度感測器310遞送的溫度感測值以及預先儲存的第一誤差校正值和第二誤差校正值進行內插或外插來產生與溫度感測值相對應的誤差校正值。
另外，在圖3中，振盪器130可以使用誤差校正值來校正時脈信號的頻率誤差。
在實施例中，誤差校正電路120可在半導體積體電路裝置的晶圓測試程序中儲存第一誤差校正值及第二誤差校正值。
具體地，在半導體積體電路裝置的晶圓測試程序中，如圖5所示，誤差校正電路120可以電連接到測試裝置510的探針卡512。另外，振盪器130也可以電連接到探針卡512。當振盪器電路100包括溫度感測器110時，探針卡512和溫度感測器110也可以電連接。
儘管圖5示出探針卡512連接到一個半導體積體電路裝置的配置，但是實際上，探針卡512可以電連接到在晶圓上設計的多個半導體積體電路裝置。
在探針卡512和半導體積體電路裝置電連接的狀態下，測試器514可以藉由圖6所示的程序將第一誤差校正值儲存在誤差校正電路120的OTP記憶體410中。
參考圖6，在晶圓測試程序中，測試器514可以藉由探針卡512將初始設定值遞送到振盪器130(S610)。這裡，初始設定值可以是初始偏壓設定值或RC初始設定值。當初始設定值是初始偏壓設定值時，初始設定值可以包括用於粗調輸出頻率的第一控制碼和用於細調輸出頻率的第二控制碼。
測試器514可在室溫下操作振盪器130(S620)。這裡，測試器514可以調整晶圓所位於的治具(未示出)的溫度，以使晶圓的表面溫度為室溫。例如，室溫可以是30℃，並且測試器514可以調整治具(未示出)的溫度以使晶圓的表面溫度為30℃。當振盪器電路100包括溫度感測器110時，晶圓的表面溫度可以藉由檢查由溫度感測器110感測的溫度值的測試器514來獲知。
當振盪器電路100不包括溫度感測器110時，晶圓的表面溫度可以由測試裝置510感測。
測試器514可檢查在室溫下由振盪器130輸出的時脈信號的頻率(即，時脈信號的輸出頻率)(S630)。
另外，測試器514可將時脈信號的輸出頻率與第一目標頻率進行比較(S640)。這裡，第一目標頻率可以表示在室溫下從振盪器130輸出的時脈信號的理想頻率。
當在階段S640中時脈信號的輸出頻率與第一目標頻率不同時，測試器514可以一次或多於一次調整振盪器130的設定值，直到時脈信號的輸出頻率與第一目標頻率相同為止(S650)。
當在階段S640中時脈信號的輸出頻率和第一目標頻率相同時，測試器514將相應時序處的設定值指定為第一誤差校正值，並將第一誤差校正值儲存在振盪器電路100的OTP記憶體410中(S660)。這裡，測試器514還可將與室溫相對應的第一溫度值儲存在OTP記憶體410中。
測試器514可藉由圖7中所示的程序將第二誤差校正值儲存在誤差校正電路120的OTP記憶體410中。這裡，探針卡512和半導體積體電路裝置電連接。
參考圖7，在晶圓測試程序中，測試器514可以藉由探針卡512將初始設定值遞送到振盪器130(S710)。
另外，測試器514可以在高溫下操作振盪器130(S720)。這裡，測試器514可以調整晶圓所位於的治具(未示出)的溫度，以使晶圓的表面溫度為高溫。例如，高溫可以是90℃，並且測試器514可以調整治具(未示出)的溫度以使晶圓的表面溫度為90℃。
測試器514可以檢查在高溫下由振盪器130輸出的時脈信號的頻率(即，時脈信號的輸出頻率)(S730)。
另外，測試器514可將時脈信號的輸出頻率與第二目標頻率進行比較(S740)。這裡，第二目標頻率可以表示在高溫下從振盪器130輸出的時脈信號的理想頻率。
在高溫條件下，包括在半導體積體電路裝置中的數位電路10的操作可能劣化，或者可能發生數位電路10的損失。在這方面，藉由將第二目標頻率設定為低於第一目標頻率的頻率，可以補償數位電路10的操作的損失或劣化。例如，當第一目標頻率是20Mhz時，第二目標頻率可以是19.4Mhz。
當在階段S740中時脈信號的輸出頻率與第二目標頻率不同時，測試器514可以一次或多於一次調整振盪器130的設定值，直到時脈信號的輸出頻率與第二目標頻率相同為止(S750)。
當在階段S740中時脈信號的輸出頻率和第二目標頻率相同時，測試器514將相應時序處的設定值指定為第二誤差校正值，並將第二誤差校正值儲存在振盪器電路100的OTP記憶體410中(S760)。這裡，測試器514還可將與高溫相對應的第二溫度值儲存在OTP記憶體410中。
在實施例中，測試器514可在進行圖6的程序之後進行圖7的程序。相反，在進行圖7的程序之後，可以進行圖6的程序。
如上所述，在晶圓測試程序中，當使用半導體積體電路裝置時，儲存在OTP記憶體410中的第一誤差校正值和第二誤差校正值不改變。
如上所述，振盪器電路100儲存室溫下的誤差校正值和高溫下的誤差校正值，並且根據半導體積體電路裝置的溫度使用兩個預先儲存的誤差校正值藉由外插或內插來產生誤差校正值。因此，振盪器電路100可以對溫度變化不敏感地操作。
另外，由於振盪器電路100藉由內插或外插產生誤差校正值，因此不必在振盪器電路100中儲存與多個溫度相對應的誤差校正值。
在下文中，將描述校正振盪器電路100中的時脈信號的頻率誤差的程序。
圖8是示出根據實施例的振盪器電路的操作程序的流程圖。
參考圖8，在半導體積體電路裝置的操作期間，振盪器電路100可以感測半導體積體電路裝置的溫度以產生溫度感測值(S710)。這裡，半導體積體電路裝置的溫度可以是殼體20的內部溫度或殼體20的環境溫度。
另外，振盪器電路100可從內部記憶體提取(作為內部記憶體的)OTP記憶體410中儲存的第一誤差校正值和第二誤差校正值(S820)。這裡，第一誤差校正值可以是當半導體積體電路裝置的溫度為室溫時用於校正時脈信號的頻率誤差的偏壓設定值或RC設定值，並且第二誤差校正值可以是當半導體積體電路裝置的溫度為高於室溫的高溫時用於校正時脈信號的頻率誤差的偏壓設定值或RC設定值。
振盪器電路100可使用第一誤差校正值、第二誤差校正值和溫度感測值來產生與溫度感測值相對應的誤差校正值(S830)。
此後，振盪器電路100可以藉由根據誤差校正值設定偏壓或者藉由設定電阻值和電容器值中的一個或多於一個來根據內部溫度校正時脈信號的頻率誤差(S840)。
振盪器電路100可以以規律的間隔重複階段S810至S840，直到半導體積體電路裝置的電力被關斷為止(S850)。
當在階段S830中與溫度感測值相對應的溫度高於室溫且低於高溫時，振盪器電路100可藉由使用第一誤差校正值、第二誤差校正值和溫度感測值進行線性內插來產生與溫度感測值相對應的誤差校正值。
當在階段S830中與溫度感測值相對應的溫度低於室溫或高於高溫時，振盪器電路100可藉由使用第一誤差校正值、第二誤差校正值和溫度感測值進行外插來產生與溫度感測值相對應的誤差校正值。
以下，對將振盪器電路100應用於顯示裝置的源極驅動器IC的示例進行描述。
圖12是根據實施例的振盪器電路應用於源極驅動器IC的示例的圖。
參考圖12，根據實施例的半導體積體電路裝置可以是源極驅動器IC 1200，振盪器電路100可以是時脈恢復電路1210(時脈資料恢復(CDR))，並且數位電路可以是移位暫存器電路(未示出)或包括在源極驅動器IC 1200中的串-並轉換電路1220等。
時脈恢復電路1210可以從時序控制器(未示出)接收通信信號(CED，時脈內嵌資料)，並且可以恢復通信信號CED中所包括的通信時脈CLK。
串-並轉換電路1220可以從時序控制器(未示出)接收通信信號。
串-並轉換電路1220可以藉由使用由時脈恢復電路1210恢復的通信時脈CLK將通信信號中包括的串列資料轉換為平行資料。這裡，串列資料和平行資料可以包括圖像資料。
圖13是用於說明根據實施例的包括振盪器電路的時脈恢復電路的配置的圖。
參考圖13，時脈恢復電路1210可包括溫度感測器110、誤差校正電路120、以及振盪器130。另外，時脈恢復電路1210還可以包括除法器1310、相位檢測器1320、充電幫浦1330和迴路濾波器1340。
除法器1310可以將從振盪器130輸出的時脈信號OSC_CLK的輸出頻率除以特定比率。
因此，除法器1310可以輸出具有藉由將時脈信號OSC_CLK的輸出頻率除以特定比率而獲得的頻率的回授信號FEB_CLK。
相位檢測器1320檢測輸入信號IN_CLK和回授信號FEB_CLK之間的相位差，並且為此輸出上信號UP(Up signal)或下信號DN(Down signal)，其中回授信號FEB_CLK具有藉由將通信頻率(其是通信信號CED的頻率)除以特定比率而獲得的頻率。
當輸入信號IN_CLK與回授信號FEB_CLK之間的相位差減小時，可以減小從相位檢測器1320輸出上信號UP或下信號DN的頻率和脈波寬度。
充電幫浦1330操作以根據相位檢測器1320的上信號UP或下信號DN的脈波寬度對迴路濾波器1340的電容器中的電荷進行充電或放電。
這裡，充電幫浦1330可以在是上信號UP時將電荷充電到迴路濾波器1340的電容器，並且在是下信號DN時從迴路濾波器1340的電容器釋放電荷。
迴路濾波器1340可以藉由由充電幫浦1330將電荷充電到電容器或從電容器釋放電荷來增大或減小控制電壓Vc。另外，迴路濾波器1340可以輸出具有控制電壓Vc的控制信號。這裡，迴路濾波器1340可以從上信號UP或下信號DN中去除不必要的分量(諸如諧波等)。
在圖13中，振盪器130可以包括偏壓產生電路132和受控振盪器134(VCO/ICO)。
振盪器130的偏壓產生電路132可以從誤差校正電路120接收誤差校正值。另外，偏壓產生電路132可以根據誤差校正值來設定偏壓的大小。這裡，偏壓可以是偏壓電流Idc或偏壓電壓Vdc。
受控振盪器134可以從偏壓產生電路132接收根據誤差校正值而設定大小的偏壓。因此，受控振盪器134可以根據源極驅動器IC 1200的內部溫度來校正時脈信號OSC_CLK的頻率誤差。
輸出具有校正後的頻率誤差的時脈信號OSC_CLK的受控振盪器134可使用控制電壓Vc來調整時脈信號OSC_CLK的相位。
當藉由時脈信號OSC_CLK的相位調整來消除輸入信號IN_CLK與回授信號FEB_CLK之間的相位差時，時脈恢復電路1210可以恢復通信時脈CLK。
換言之，時脈恢復電路1210可使用頻率誤差被校正的時脈信號OSC_CLK來恢復通信時脈CLK。
相關申請的交叉引用
本申請要求於2021年10月20日提交的韓國專利申請10-2021-0140520和於2022年5月26日提交的韓國專利申請10-2022-0064761的優先權，其全部內容藉由交叉引用的方式併入本文。
10:數位電路 20:殼體 100:振盪器電路 110:溫度感測器 120:誤差校正電路 130:振盪器 132:偏壓產生電路 134:受控振盪器 310:外部溫度感測器 410:單次可程式化記憶體,OTP記憶體 420:校正值估計電路 510:測試裝置 512:探針卡 514:測試器 1200:源極驅動器IC 1210:時脈恢復電路 1220:串-並轉換電路 1310:除法器 1320:相位檢測器 1330:充電幫浦 1340:迴路濾波器 amp:放大器 C:電容器 CDR:時脈資料恢復 CED:通信信號,時脈內嵌資料 CLK:通信時脈 CP:充電幫浦 DN:下信號 FEB_CLK:回授信號 ICO:電流控制振盪器 Idc:偏壓電流 IN_CLK:輸入信號 LF:迴路濾波器 OSC_CLK:時脈信號 OTP:單次可程式化記憶體 PD:相位檢測器 R:電阻器 R f:回授電阻 S610:階段 S620:階段 S630:階段 S640:階段 S650:階段 S660:階段 S710:階段 S720:階段 S730:階段 S740:階段 S750:階段 S760:階段 S810:階段 S820:階段 S830:階段 S840:階段 S850:階段 UP:上信號 V -:負電壓 V +:正電壓 Vc:控制電壓 VCO:電壓控制振盪器 Vdc:偏壓電壓 V DD:正電源 V out:輸出電壓 V SS:負電源
圖1是示意性地示出根據實施例的包括振盪器電路的半導體積體電路裝置的圖。
圖2和圖3是示意性地示出根據實施例的振盪器電路的配置的方塊圖。
圖4是示意性地示出根據實施例的誤差校正電路的配置的方塊圖。
圖5是用於說明根據實施例的振盪器電路和測試裝置之間的連接配置的圖。
圖6和圖7是示出根據實施例的振盪器電路的測試程序的流程圖。
圖8是示出根據實施例的振盪器電路的操作程序的流程圖。
圖9是用於說明根據實施例的誤差校正電路的操作方法的圖。
圖10和圖11是示例性地示出根據實施例的振盪器的電路配置的圖。
圖12是根據實施例的振盪器電路應用於源極驅動器IC的示例的圖。
圖13是用於說明根據實施例的包括振盪器電路的時脈恢復電路的配置的圖。
10:數位電路
20:殼體
100:振盪器電路

Claims (20)

  1. 一種振盪器電路，其包括： 溫度感測器，用於感測半導體積體電路裝置內部的溫度並且輸出溫度感測值； 誤差校正電路，用於儲存第一誤差校正值和第二誤差校正值，以及用於藉由使用所述第一誤差校正值、所述第二誤差校正值和所述溫度感測值來產生與所述溫度感測值相對應的誤差校正值，其中，所述第一誤差校正值用於在所述半導體積體電路裝置內部的溫度是第一溫度時對時脈信號的頻率誤差進行校正，所述第二誤差校正值用於在所述半導體積體電路裝置內部的溫度是高於所述第一溫度的第二溫度時對所述時脈信號的頻率誤差進行校正；以及 振盪器，用於藉由根據所述誤差校正值對偏壓、電阻值和電容器值中至少之一進行設定來根據所述半導體積體電路裝置內部的溫度對所述時脈信號的頻率誤差進行校正，並且輸出所述時脈信號。
  2. 根據請求項1所述的振盪器電路，其中，所述第一誤差校正值和所述第二誤差校正值是用於對所述振盪器中的偏壓進行設定的偏壓設定值。
  3. 根據請求項1所述的振盪器電路，其中，所述第一誤差校正值和所述第二誤差校正值是用於對所述振盪器中的電阻值和電容器值中至少之一進行設定的電阻器電容器設定值。
  4. 根據請求項1所述的振盪器電路，其中，所述誤差校正電路包括： 單次可程式化記憶體，用於儲存所述第一誤差校正值和所述第二誤差校正值；以及 校正值產生電路，用於接收所述溫度感測值，藉由使用所述第一誤差校正值、所述第二誤差校正值和所述溫度感測值進行線性內插來產生所述誤差校正值，並且將所述誤差校正值輸出到所述振盪器。
  5. 根據請求項4所述的振盪器電路，其中，所述第一誤差校正值和所述第二誤差校正值在所述半導體積體電路裝置的晶圓測試程序中被儲存在所述單次可程式化記憶體中。
  6. 根據請求項1所述的振盪器電路，其中，所述溫度感測器定期地感測所述半導體積體電路裝置內部的溫度，並且輸出相應時段的溫度感測值。
  7. 根據請求項1所述的振盪器電路，其中，所述溫度感測器在所述半導體積體電路裝置中與所述振盪器的一側相鄰地佈置。
  8. 根據請求項1所述的振盪器電路，其中，當與所述溫度感測值相對應的溫度高於所述第一溫度且低於所述第二溫度時，所述誤差校正電路藉由使用所述第一誤差校正值、所述第二誤差校正值和所述溫度感測值進行內插來產生所述誤差校正值。
  9. 根據請求項1所述的振盪器電路，其中，當與所述溫度感測值相對應的溫度低於所述第一溫度或高於所述第二溫度時，所述誤差校正電路藉由使用所述第一誤差校正值、所述第二誤差校正值和所述溫度感測值進行外插來產生所述誤差校正值。
  10. 一種半導體積體電路裝置，其包括： 振盪器電路，其由殼體保護，所述振盪器電路包括： 誤差校正電路，用於儲存第一誤差校正值和第二誤差校正值，從外部電路接收針對所述殼體的環境溫度的溫度感測值，以及用於藉由使用所述第一誤差校正值、所述第二誤差校正值和所述溫度感測值來產生與所述溫度感測值相對應的誤差校正值，其中，所述第一誤差校正值用於在所述殼體的環境溫度是第一溫度時對時脈信號的頻率誤差進行校正，所述第二誤差校正值用於在所述殼體的環境溫度是高於所述第一溫度的第二溫度時對所述時脈信號的頻率誤差進行校正；以及 振盪器，用於藉由根據所述誤差校正值對偏壓、電阻值和電容器值中至少之一進行設定來根據所述環境溫度對所述時脈信號的頻率誤差進行校正，並且輸出所述時脈信號；以及 數位電路，其由所述殼體保護，與所述時脈信號同步操作。
  11. 根據請求項10所述的半導體積體電路裝置，其中，當與所述溫度感測值相對應的環境溫度高於所述第一溫度且低於所述第二溫度時，所述誤差校正電路藉由使用所述第一誤差校正值、所述第二誤差校正值和所述溫度感測值進行內插來產生所述誤差校正值。
  12. 根據請求項10所述的半導體積體電路裝置，其中，當與所述溫度感測值相對應的環境溫度低於所述第一溫度或高於所述第二溫度時，所述誤差校正電路藉由使用所述第一誤差校正值、所述第二誤差校正值和所述溫度感測值進行外插來產生所述誤差校正值。
  13. 根據請求項10所述的半導體積體電路裝置，其中： 所述半導體積體電路裝置是源極驅動器積體電路；以及 所述振盪器電路被包括在所述源極驅動器積體電路的時脈恢復電路中。
  14. 根據請求項13所述的半導體積體電路裝置，其中，所述時脈恢復電路從時序控制器接收通信信號，並且藉由使用所述時脈信號來恢復所述通信信號中所包括的通信時脈。
  15. 根據請求項10所述的半導體積體電路裝置，其中，所述誤差校正值包括用於粗調所述時脈信號的頻率的第一控制碼以及用於細調所述時脈信號的頻率的第二控制碼。
  16. 根據請求項15所述的半導體積體電路裝置，其中，所述第一控制碼和所述第二控制碼分別由多個位元形成。
  17. 根據請求項10所述的半導體積體電路裝置，其中，所述誤差校正電路從與所述半導體積體電路裝置相鄰地佈置的外部溫度感測器接收所述溫度感測值。
  18. 一種用於振盪器電路的頻率校正方法，所述方法包括： 由半導體積體電路裝置的振盪器電路獲取針對所述半導體積體電路裝置的溫度的溫度感測值； 從內部記憶體提取第一誤差校正值和第二誤差校正值，其中，所述第一誤差校正值用於在所述半導體積體電路裝置的溫度是第一溫度時對時脈信號的頻率誤差進行校正，所述第二誤差校正值用於在所述半導體積體電路裝置的溫度是高於所述第一溫度的第二溫度時對所述時脈信號的頻率誤差進行校正； 藉由使用所述第一誤差校正值、所述第二誤差校正值和所述溫度感測值來產生與所述溫度感測值相對應的誤差校正值；以及 根據所述誤差校正值對偏壓、電阻值和電容器值中至少之一進行設定，以便控制所述時脈信號的頻率，並且輸出根據所述半導體積體電路裝置的溫度而被校正了所述頻率誤差的時脈信號。
  19. 根據請求項18所述的方法，其中，在產生誤差校正值時，當與所述溫度感測值相對應的溫度高於所述第一溫度且低於所述第二溫度時，所述振盪器電路藉由進行內插來產生所述誤差校正值。
  20. 根據請求項18所述的方法，其中，在獲取溫度感測值時，所述振盪器電路直接感測所述半導體積體電路裝置的溫度以產生所述溫度感測值，或者從與所述半導體積體電路裝置相鄰地佈置的外部溫度感測器接收所述溫度感測值。
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