TWI343706B - Isolation circuit - Google Patents

Description

P62980021TW 31Ί 631 wf d〇c/n P62980021TW 31Ί 631 wf d〇c/n 頌易懂，下文特 下。 為5襄本發明之上述特徵和優點能更明 舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如 【實施方式】 請參閱圖2。圖2為本隔離電路的一實施例示 本實施例之隔離電路250係耦接於一第—電路2 J = 出即點211及-第二電路29〇之—輸入節點约 = -電路21G係由第-電壓Vinl與第二電壓所 中 路290係由第三電壓Vln2與第二電壓所供電。於 : 中，第一電壓vinl與第三電壓vin2可以是系紙電j VDD’而弟—電壓可以是接地電星vss。隔離電路⑽之 功用在於.（1)當第-電壓Vinl等於第-電路21〇運作所 需之系統電壓VDD而使得第一電路21〇正常運作時，隔 離電路250耦接第一電路21〇之輸出節點211至第二電路 290之輸入節點291 ; (2)當第一電壓vinl被切斷(舉例來 說，此時第一電壓Vinl等於接地電壓VSS)而使得第一電 路210被關閉時，隔離電路250隔離第一電路21〇之輸出 卽點211與弟—電路290之輸入節點291。如此一來，輸 入節點291上之輸入訊號γ將不會經由輸出節點21丨洩漏 (leak)進第一電路210。

因此’本實施例之隔離電路250包含有一第一開關組 260、一第二開關組270、及一本體偏壓產生電路280。第 一開關組260耦接於第一電壓Vinl及第二電路290之輸入 卽點291。§弟一電壓Vinl處於一第一電位時(例如Vin I T543706 P6298002ITW 31463uvf.d〇c/n 等於系統電壓VDD)，第一開關組260係將一開關控制節 點266耦接至第二電壓(例如接地電壓vss);當第一電壓

Vlnl處於一第二電位時(例如Vinl等於接地電壓VSS)，第 一開關紐' 260係將開關控制節點266耦接至第二電路290 之輸入節點291。 第二開關纟且270耦接於第一電路210之輪出節點211 與第/二電路29〇之輸入節點291之間。其中，第二開關組 270受控於第〜電壓Vinl及開關控制節點266上之電壓而 決定是否隔離第一電路21〇之輸出節點211與第二電路 290之輸入節點291。 因此，當第一電壓Vinl處於第一電位(例如Vinl等於 系統電壓,yDD)時，㈤關控制節點266會被耗接至第二電 壓而處，第二電位(例如接地電壓vss)，使得第二開關組 270將第一電路210之輸出節·點211搞接至第二電路29〇 之輸入節點291。當第—電壓Vinl處於第二電位(例如㈣ 等^接地電壓vss)時，_控㈣點266會她接至輸 入賴29卜使得第二開關組27G隔離第—電路21〇之輸 出節點211與第二電路290之輸入節點291。 本體偏壓產生電路280耦接於第一電壓…“以及第二 電路290之輸入節點291。本體偏壓產生電路28〇選擇性 地將第-電廢Vinl及輸入節點291的電壓γ二者之較大 者提供至第-開關組26G及第二開關組27()的本體作吻)。 為實現第一開關組260之前述功能，本實施例之第-開關組260包含有-第—開關加及—第二開關施。第 P6298002ITW 31463twf.doc/n !62之一第一蠕(圖中之上端細於第二電路290 祕Μ μ 之—控制端(圖中之右端)

St 第二開關264之—第一端(圖中之 山—弟二端（圖中之下蠕）分別祕於第—開關262之 (圖中之下端）及第二電壓VSS，第二開關264之 一&制Μ圖中之右端)轉接於第一電壓Vin卜 而在本貫施例十，第—S3 4 ^ …… 係為~"p型電晶體， N型電晶體。第一開關262之本體 —本體偏壓節點2 71，以接收本體驗產生電 路280所提供的本體電懕。 地電壓VSS。 认弟一開關264之本體耗接至接 實現第二開關組27G之前述舰，本實施例之第二 m且270包含有—第三開關272及—第四 ％ ^關272之—第—端（圖中之左端)及一第二端（圖中之^ 知）刀別缺於卜電路训之輸出節點川及第二電略 2山9〇之輸入節點29卜第三_ 272之-控制端（圖中之下 ，開關控制節點266。第四開關274之一第一端（圖 ，左i«而）及一第二端（圖中之右端）分別耦接於第一電路 之輪出節點21】及第二電路29〇之輸入節點291，第四 開關274之—控制端（圖中之上端)耗接於第一電壓乂㈤。 …而在本實施例中，第三開關272係為-P型電晶體， 弟四開關274係為-N型電晶體。第三開關272之本體執 接於本版偏壓㊉點271 ’以接收本體偏壓產生電路細所 1343706 P62980021TW 31463twr.doc/n 提供的本體電壓。 VSS。 第四開關274之本體耦接至接地電藥 一般來說，P型電晶體的本體需耦接至正偏壓。為確 保在第一電壓Vinl為低電位的情況下，本實施例之第〜 關262及第三開關272仍然可以有效地運作，本體偏壓^ 生電路係用來提供第一開關262及第三開關272之本體 需之正偏壓。 圖3A與圖3B為 τ不髖愒壓產生電路280的—賞 施例示意圖。於圖3A所示之第—實施例中，讀偏壓^ 生電路280包含有-第五開關282及—第六開關284,其 中，本實施例之第五開_ 282及第六開關284皆為p 晶體mi關282之-第一端（圖中之上端你接於第— 電壓。第五開關282之一第二端（圖中之下端）透過本 體偏壓節點271祕於第—開關262與第三開關272的本 體。第五開關282之-控制端（圖中之右端)耗接於第二電 路290之輸入節點291。第六開關284之一第—端 上端)及-第二端(圖中之下端)分別輕接於第二電路，之 輸入節點29!及第五開關282之第二端。第六開關挪之 -控制端（圖中之左端你接於第—電壓v丨η丨。第五脱 與第六開關284之本體均耗接於第五開關加之第二端。 此種設置之本體偏壓產生電賴〇會自第一電麗 壓之電縫出至本體偏壓節謂Γ 勺八右二七二广—貫施例中’本體偏壓產生電路2 8 0 匕 關86及一第八開關288,其中，本實施 1343706 P62980021TW 31463twf.doc/n 1夕，Jl乐七閉關zso、 少# 苜马川型電晶體。第l 開：286之一弟一端(圖中之上端)耦 該第七開關286之一第_ 电土 101 點⑺粞接至第-開‘加而^第中7端)透過本體偏壓節 門關9%夕一與弟二開關272的本體。第七 " 工制端（圖中之左端）則耦接於第一带

Vit第八之-第-端(圖一第if (圖之下端)分別耦接於第二電路 ^ 第七開關286之第二端。第之輸入即^ 291及 右端则i接於第二電路29 y #之一控制端（圖中之 與第八開關288之本^即點291 °第七開關挪 之太娜值W +體均1接接地電壓VSS。此種設置 之=產，〇會自第—電壓 ：： 以々 輸出本體偏壓節點271。 只知例之搞離電路25〇 帝 來耗接或隔離第1路21G +自動依第—祕加

Vinl等於第一電路 ”弟—电路290。當第一電壓 一電路21〇 、作所需的系統電壓VDD時，第 被切斷(例如第—電壓 〇。而當第一電壓vinl 電路被關閉時，可使η/= 接地電壓vss)而使得第-架構的電路來提供輸人訊號丫^與^—電路210有相同 電路250可確保所述另—個，？包路290’此時隔離 經由輸出節點211茂漏進第的輸入訊號Y不會 本發明之晴電路〇° 本發明之隔離電路可應用於；：冋的應用。舉例來說’ 、固4所不之晶粒修復架構中。 1343706 P62980021TW 31463twf.doc/n 於圖4中，第一晶粒410與第二晶粒430為具有相同 設計的晶粒。第一晶粒410包含有一第一電路411、一第 一隔離電路413、一第二電路415、一第二隔離電路417、 及一第三電路419，其中，第〆隔離電路4丨3耦接於第一 電路411與第二電路415之間，笫二隔離電路417輕接於 第二電路415與第三電路419厶間。此外，第一晶粒410 另有焊墊421〜424以及穿透矽通孔（Through Silicon Via， TSV) TSV1 與 TSV2。 相似地，第二晶粒43〇包含有一第一電路431、一第 —隔離電路433、一第二電路435、一第二隔離電路437、 及一第三電路439,其中，第一隔離電路433耦接於第一 電路431與第二電路435之間，第二隔離電路437耦接於 第二電路435與第三電路439之間。此外，第二晶粒430 另有焊墊425〜428以及穿透矽通孔丁SV3與TSV4。 右第一晶粒410及第二晶粒430皆可正常運作，則不 需透過圖4所示的晶粒修復架構將此二晶粒相互耦接，且 圖4所示的四個隔離電路413、417、433、及437並不需 提供隔離的功能。 "然而’舉例來說，第-晶粒41〇的第二電路415，及 c·的第一電路431及第三電路439可能會因為 或其他原因而無法正常運作。此時，為避免因丟 棄弟一晶粒410與第二晶粒430而g 夕曰4伏作 k成浪費’可透過圖4 之日日拉修设架構，使用額外的一導 州將第二晶粒430白勺第二電路塊（MlcroB_p) 耦接至第一晶粒410 10 1343706 P6298002n'W 31463twf.doc/n 的第一隔離電路413，並使用額外的一導電凸塊442將第 一晶粒410的第三電路419耦接至第二晶粒430的第二隔 離電路437。如此一來’第一晶粒410的第一電路411及 第三電路419以及第二晶粒430的第二電路435即可組合 成可正常運作的一補綴電路(patched circuit)400。此時，訊 號傳遞的方向將如圖4中之虛線所示。

當然，為使補綴電路400正常運作，可透過切斷供電 或其他手段而對應地使電路415、431及439失能。此外， 第一晶粒410之第二隔離電路417及第二晶粒430之第一 隔離電路433皆需提供隔離的功能。

然而，若第一晶粒410之第二隔離電路4Π及/或第二 晶粒430之第一隔離電路433無法確實提供隔離的功能， 則補綴電路400可能無法正常運作。舉例來說，若第二晶 粒430的第一隔離電路433並未確實隔離掉第二晶粒430 的弟一電路431 ’自弟一晶粒410之第一電路411傳送至 第二晶粒430之第二電路435的訊號可能會洩漏(ieak)進第 二晶粒430的第一電路43卜此一訊號洩漏⑼gnal leakage) 可能會導致補綴電路400無法正常運作。 而若以上述實施例之隔離電路250來實現圖4所示的 各個隔離電路413、417、433、及437，則隔離電路413、 417'433、及437將可確實提供耦接/隔離的功能，而不會 在需隔離相鄰二電路時，反成為該二電路間的一茂漏& 徑。因此，若以上述實施例之隔離電路250來實現圖4所 11 1343706 P62980021TW 31463twf.doc/n 示的各個隔離電路413、417、433、及437，則補綴電略 400將可正常運作。 雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限 定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫 離本發明之精神和範圍内，當可作些許之更動與潤飾’故 本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為 準。 【圖式簡單說明】 圖1為習知之隔離電路的一示音圖。 圖2為本示範實施例之隔離電路的—示意圖。 圖3A與圖3B為圖2中本體偏壓產生電路的二實施例 不意圖。 圖4為本示範實施例之隔離電路之應用的一示意圖。 【主要元件符號說明】 110、190、210、290、411、 415、419、43卜 435、439 :電路 150、250、413、417、433、 437 : 隔離電路 152'262、272、282、284 : p 型電晶體 154、264、274、286、288: N 型電晶 I# 211 ' 266 ' 271 ' 291 ： 節點 260 ' 270 ： 開關組 1343706 P62980021TW 3 M63lwf.doc/n 280、280a、280b : 400 : 410 、 430 : 421-428 ： 441〜442 : TSV1〜TSV4 : 本體偏壓產生電路 補綴電路 晶粒 焊墊 導電凸塊 穿透矽通孔

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Claims (1)

1343706 P6298002!TW 3I463tWf.d〇c/n 七 、申請專利範圍 種隔離電路，_接於H路之—輸出節點及 Μΐί路之—輸人節點之間，該第1路係、由一第一電 I、電壓所供電，該隔離電路包含有： >第開關，該第-開關之一第—端叙接於該第二電 壓，該輪入節點’該第—開關之一控制端耦接於該第一電 M夕：第^關’該第二開關之一第-端耦接於該第-開 二f7、’該第二開關之-第二端耦接於該第二電 竖，開關之一控制端耦接於該第一電壓； 主位认第Γ開關’該第三開關之—第—端及—第二端分別 電路之該輪出節點及該第二電路之該輸入節 ’山^弟一開關之一控制端耦接於該第—開關之該第二 令而，以及 本偏壓產生電路，減於該第—電壓以及該第二 电=之該輸人節點，其巾該讀驗產生魏選擇性地將 及第電壓及該第二電路之該輸人節點的—電㉟二者之較 大者提供至該第三開關的—本體。 土 2·如申凊專利範圍第1項所述之隔離電路，其中該本 版偏[，生電路更選擇性地將該第_電壓及該第二電路之 入㊅故錢壓二者之較大者提供至該第—開關的一 本體。 ^ 士中。月專利範圍第1項所述之隔離電路，更包括-第四開關’其中該第四開關之一第一端及一第二端分別耦 14 1343706 P62980021TW 3 l463twfdoc/H 接於該第/電路之該輸出節點及該第二電路之該輸入節 點，該第四開關之—控制端耦接於該第一電壓。 4. 如申請專利範圍第3項所述之隔離電路，其中該第 一開關及該第三開關皆為P型電晶體，且該第二開關及嗜 第四開關皆為N型電晶體。 人 5. 如申請專利範圍第2項所述之隔離電路，其中該本 體偏壓產生電路包含有： ^

一第五開關，該第五開關之一第一端耦接於該第—電 壓，該第五開關之一第二端耦接於該第一開關之該本體= 該第三開關之5亥本體，該第五開關之一控制端耦接於該第 二電路之該輸入節點；以及 一第六開關，該第六開關之一第一端耦接於該第二電 路之該輸入節點，該第六開關之一第二端耦接於該第 關之該本體與該第三開關之該本體，該第六開關之—杵 端耦接於該第一電壓。

6. 如申請專利範圍第5項所述之隔離電路，其中該〜 五開關及該第六開關皆為Ρ型電晶體。 、^弟 7. 如申請專利範圍第2項所述之隔離電路 體偏壓產生電路包含有： -第七開關’該第七開關之一第一端轉接於 壓該第七開關之-第二端減於該第1關之該本^ 該第三Μ之該本體’該第七開關之—控制㈣接於該^ 一電壓；以及 w木 15 丄J43/U0 P6298002ITW 3l463twf.d〇c/n 路之該輪入f ’該第八開關之一第一端耦接柃、、 關之該本二二該第八開關之，第二端轉接柃讀第〜電 端懈ί三開關之該本體’該第八開關<、：開 、4弟一電路之該輪入節點。 趁制 上上如申請專利範圍第7項所述之隔離電路，h 开$及碟第八開關皆為N塑電晶體。 〜咳第 一如申請專利範圍第1項所述之隔離電路，其 一電堡為1統電壓，而該第二電壓為-接地^中讀第 及一1 第0二:,離電路，接於^第-電路之-i出節畔 兒路之—輸入節點之間，該第一電路係由—笛— 电堅與二第二電壓所供電，該隔離電路包含有： 斤開關組，耦接於該第一電壓以及該第二電路之 a輸入即點，用來於該第一電壓處於一第—電位時，將— ，關=制節點耦接至該第二電壓，並於該第一電壓處於— 第一電位時’將該開關控制節點耦接至該第二電路之該 入節點； 平别 …—第二開關組，耦接於該第一電路之該輸出節點與該 第二電路之該輸入節點之間，其中該第二開關組受控於^ 開關控制節點而決定是否隔離該第一電路之該輸出節點與 違第一電路之該輸入節點；以及 —本體偏壓產生電路’柄接於該第一電壓以及該第二 電路之該輸入節點，其中該本體偏壓產生電路選擇性地將 該第一電壓及該第二電路之該輸入節點之一電壓二者之較 大者提供至該第二開關組之一本體。 16 1343706 P62980021TW 31463twf.doc/n 11 ·如申請專利範圍第10項所述之隔離電路，其中該 第一開關組包含有： 一第一開關，該第一開關之一第一端耦接於該第二電 路之該輸入節點，該第一開關之一第二端耦接於該開關控-制節點，該第一開關之一控制端耦接於該第一電壓；以及

一第二開關，該第二開關之一第一端及一第二端分別 耦接於該開關控制節點及該第二電壓，該第二開關之一控 制端耦接於該第一電壓。 12. 如申請專利範圍第11項所述之隔離電路，其中該 第一開關為一 P型電晶體，且該第二開關為一 N型電晶體。 13. 如申請專利範圍第10項所述之隔離電路，其中該 第二開關組包含有： 一第三開關，該第三開關之一第一端及一第二端分別 耦接於該第一電路之該輸出節點及該第二電路之該輸入節 點，該第三開關之一控制端耦接於該開關控制節點。'

14. 如申請專利範圍第13項所述之隔離電路，其中該 第二開關組更包含： 一第四開關，該第四開關之一第一端及一第二端分別 耦接於該第一電路之該輸出節點及該第二電路之該輸入節 點，該第四開關之一控制端耦接於該第一電壓。 15. 如申請專利範圍第14項所述之隔離電路，其中該 第三開關為一 P型電晶體，且該第四開關為一 N型電晶體。 16. 如申請專利乾圍弟10項所述之隔離電路，其中該 本體偏壓產生電路更選擇性地將該第一電壓及該第二電路 17 1343706 P62980021TW 31463twf.d〇c/a 之泫輸入節點之該電壓二者之較大者提供至該第一開關组 的一本體。 17,如申請專利範圍第16項所述之隔離電路，其中該 本體偏壓產生電路包含有： ^ f第五開關，該第五開關之一第一端耦接於該第一電 壓:，第五開關之—第二雜接於該第—關組之該本體 及:亥第一開關組之該本體，該第五開關之一控制端柄接於 5亥第一電路之該輸入節點；以及 二第六開關，該第六開關之一第一端耦接於該第二電 路之。亥輸入節點，該第六開關之一第二端搞接於該第一開 關f之該本體及該第二開關組之該本體，該第六開關之-控制端耦接於該第一電壓。 一丨8·如申睛專利範圍第17項所述之隔離電路，其中該 弟五開關及該第六開關皆為p型電晶體。 19.如申凊專利範圍第16項所述之隔離電路 本體偏壓產生電路包含有·· ，其中該 弟七開關’該第七開關之. 乐八開關 饮+咏乐八间關t一第一端耦接於兮筮 亥輸入節點，該第八開社一第二端叙接料一 關組之該本體及該第二開關組 控制_接於該第二電路之該輸人節=。知八開關 18 1343706

P62980021TW 31463twf doc/n 20. 如申請專利範圍第19項所述之隔離電路，其中該 第七開關及該第八開關皆為N型電晶體。 21. 如申請專利範圍第10項所述之隔離電路，其中該 第一電壓為一系統電壓，而該第二電壓為一接地電壓。 19