TWI694664B - 電壓切換元件、積體電路元件以及電壓切換方法 - Google Patents

電壓切換元件、積體電路元件以及電壓切換方法 Download PDF

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Abstract

本揭露提供一種電壓切換元件、積體電路元件以及電壓切換方法。該電壓切換元件具有一參考電壓產生器、一熔絲系統以及一切換電路。該參考電壓產生器產生一第一參考電壓以及一第二參考電壓。該熔絲系統耦接一電路裝置。該切換電路耦接該參考電壓產生器、該熔絲系統以及該電路裝置。該熔絲系統依據從一電路裝置所發出的一輸入訊號產生一第一致能訊號以及一第二致能訊號。該切換電路依據該熔絲系統所發出的該第一致能訊號以及該第二致能訊號，將該第一參考電壓或該第二參考電壓傳送到該電路裝置。

Description

電壓切換元件、積體電路元件以及電壓切換方法
本申請案主張2019/07/02申請之美國正式申請案第16/460,218號的優先權及益處，該美國正式申請案之內容以全文引用之方式併入本文中。
本揭露係關於一種電壓切換元件、積體電路元件以及電壓切換方法。特別是有關於使用在一熔絲系統(fuse system)的一種電壓切換元件、積體電路元件以及電壓切換方法。
針對不同目的，熔絲元件(fuse elements)在積體電路中為廣泛使用的部件(feature)，例如改善製造良率或是客製化一通用積體電路(generic integrated circuit)。舉例來說，藉由以在一晶片上之複製的或多餘的電路取代在相同晶片上有缺陷的電路，可顯著地提升製造良率。被一雷射光束斷開的一熔絲歸類為一雷射熔絲(laser fuse)，同時，藉由通過一電流或燒斷(blowing)而斷開的一熔絲歸類為一電子熔絲(electrical fuse)或電熔絲(e-fuse)。藉由選擇地在一積體電路內燒斷熔絲，一電路設計可節省製造，且適於不同顧客使用。然而，使用來控制一系統功能或是改善製造良率的熔絲系統是不可逆的(irreversible)，也因此十分希望有應用在一熔絲系統的一可逆電壓切換元件(reversible voltage switching device)。
上文之「先前技術」說明僅係提供背景技術，並未承認上文之「先前技術」說明揭示本揭露之標的，不構成本揭露之先前技術，且上文之「先前技術」之任何說明均不應作為本案之任一部分。
本揭露之一實施例提供一種電壓切換元件，具有一參考電壓產生器，產生一第一參考電壓以及一第二參考電壓；一熔絲系統，耦接一電路裝置，該熔絲系統依據從該電路裝置所發出的一輸入訊號，產生一第一致能訊號以及一第二致能訊號；以及一切換電路，耦接該參考電壓產生器、該熔絲系統以及該電路裝置，該切換電路依據從該熔絲系統所發出的該第一致能訊號以及該第二致能訊號，將該第一參考電壓或該第二參考電壓傳送到該電路裝置。
依據本揭露之一些實施例，該參考電壓產生器包括複數個電阻器，該等電阻器串聯耦接在一電源供應端子以及一接地端子之間，該第一參考電壓產生在一第一電阻器與一第二電阻器之間的一第一輸出端子，該第二參考電壓產生在該第二電阻器與一第三電阻器之間的一第二輸出端子。
依據本揭露之一些實施例，該熔絲系統包括：一控制器，依據該輸入訊號以產生一第一熔絲訊號以及一第二熔絲訊號；一第一熔絲元件，耦接在一第一反相器與該控制器之間，該第一熔絲元件的配置係依據該第一熔絲訊號，其中當依據該第一熔絲訊號燒斷該第一熔絲元件時，該第一熔絲訊號在一邏輯高電位；一反及(NAND)閘，耦接在該第一反相器與一第二反相器之間；以及一第二熔絲元件，耦接在該控制器與該反及閘之間，該第二熔絲元件的配置係依據該第二熔絲訊號，其中當該第二熔絲元件依據該第二熔絲訊號燒斷時，該第二熔絲訊號在一邏輯高電位。
依據本揭露之一些實施例，該反及閘耦接在一第三輸出端子與該第二熔絲元件之間，且該第二反相器耦接在一第四輸出端子與該反及閘之間。
依據本揭露之一些實施例，該第一致能訊號產生在該第三輸出端子，且該第二致能訊號產生在該第四輸出端子。
依據本揭露之一些實施例，該切換電路包括：一第一電路，包括一第一P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體以及一第一N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體；以及一第二電路，包括一第二P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體以及一第二N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體。
依據本揭露之一些實施例，該第一致能訊號施加在該第一N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體與該第二P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體的該等閘極處，該第二致能訊號施加在該第一P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體與該第二N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體的該等閘極處，當該第一P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體與該第一N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體依據該第一致能訊號以及該第二致能訊號導通時，該第一電路輸出該第一參考電壓，而當該第二P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體與該第二N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體依據該第一致能訊號以及該第二致能訊號而導通時，該第二電路輸出該第二參考電壓。
本揭露之另一實施例提供一種積體電路元件，具有一電壓切換元件。該電壓切換元件具有一熔絲系統，耦接一電路裝置，該熔絲系統依據從該電路裝置發出的一輸出訊號而產生一第一致能訊號以及一第二致能訊號；以及一切換電路，耦接該熔絲系統與該電路裝置，該切換電路依據從該熔絲系統發出的該第一致能訊號以及該第二致能訊號，將一第一參考電壓或一第二參考電壓傳送至該電路裝置。
依據本揭露之一些實施例，該電壓切換元件還包括一參考電壓產生器，產生該第一參考電壓以及該第二參考電壓。
依據本揭露之一些實施例，該參考電壓產生器包括複數個電阻器，該等電阻器串聯耦接在一電源供應端子以及一接地端子之間，該第一參考電壓產生在一第一電阻器與一第二電阻器之間的一第一輸出端子，該第二參考電壓產生在該第二電阻器與一第三電阻器之間的一第二輸出端子。
依據本揭露之一些實施例，該熔絲系統包括：一控制器，依據該輸入訊號以產生一第一熔絲訊號以及一第二熔絲訊號；一第一熔絲元件，耦接在一第一反相器與該控制器之間，該第一熔絲元件的配置係依據該第一熔絲訊號，其中當依據該第一熔絲訊號燒斷該第一熔絲元件時，該第一熔絲訊號在一邏輯高電位；一反及(NAND)閘，耦接在該第一反相器與一第二反相器之間；以及一第二熔絲元件，耦接在該控制器與該反及閘之間，該第二熔絲元件的配置係依據該第二熔絲訊號，其中當該第二熔絲元件依據該第二熔絲訊號燒斷時，該第二熔絲訊號在一邏輯高電位。
依據本揭露之一些實施例，該反及閘耦接在一第三輸出端子與該第二熔絲元件之間，且該第二反相器耦接在一第四輸出端子與該反及閘之間。
依據本揭露之一些實施例，該第一致能訊號產生在該第三輸出端子，且該第二致能訊號產生在該第四輸出端子。
依據本揭露之一些實施例，該切換電路包括：一第一電路，包括一第一P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體以及一第一N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體；以及一第二電路，包括一第二P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體以及一第二N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體。
依據本揭露之一些實施例，該第一致能訊號施加在該第一N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體與該第二P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體的該等閘極處，該第二致能訊號施加在該第一P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體與該第二N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體的該等閘極處，當該第一P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體與該第一N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體依據該第一致能訊號以及該第二致能訊號導通時，該第一電路輸出該第一參考電壓，而當該第二P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體與該第二N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體依據該第一致能訊號以及該第二致能訊號而導通時，該第二電路輸出該第二參考電壓。
依據本揭露之一些實施例，一外部參考電壓產生器產生該第一參考電壓以及該第二參考電壓，其中該外部參考電壓產生器包括複數個電阻器，該等電阻器串聯耦接在一電源供應端子以及一接地端子之間，該第一參考電壓產生在一第一電阻器與一第二電阻器之間的一第一輸出端子，該第二參考電壓產生在該第二電阻器與一第三電阻器之間的一第二輸出端子。
本揭露之再另一實施例提供一種電壓切換方法，具有以一參考電壓產生器產生一第一參考電壓以及一第二參考電壓；依據從一電路裝置所發出的一輸入訊號，以一熔絲系統產生一第一致能訊號以及一第二致能訊號；以及依據該第一致能訊號以及該第二致能訊號，以一切換電路將該第一參考電壓以及該第二參考電壓傳送到該電路裝置，其中該切換電路耦接該參考電壓產生器、該熔絲系統以及該電路裝置。
依據本揭露之一些實施例，該電壓切換方法還包括：依據該輸入訊號，以該熔絲系統的一控制器產生一第一熔絲訊號以及一第二熔絲訊號；依據該第一熔絲訊號配置該熔絲系統的一第一熔絲元件，其中該第一熔絲元件耦接在一第一反相器與該控制器之間，且當該第一熔絲元件依據該第一熔絲訊號燒斷時，該第一熔絲訊號在一邏輯高電位；以及依據該第二熔絲訊號配置該熔絲系統的一第二熔絲元件，其中該第二熔絲元件耦接在該控制器與一反及(NAND)閘之間，且當該第二熔絲元件依據該第二熔絲訊號燒斷時，該第二熔絲訊號在一邏輯高電位。
依據本揭露之一些實施例，該電壓切換方法，還包括：在該切換電路的一第一電路中，提供一第一P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體以及一第一N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體；以及在該切換電路的一第二電路中，提供一第二P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體以及一第二N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體。
依據本揭露之一些實施例，該電壓切換方法，還包括：將該第一致能訊號施加在該第一N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體以及該第二P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體的該等閘極處；將該第二致能訊號施加在該第一P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體以及該第二N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體的該等閘極處；當該第一P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體與該第一N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體依據該第一致能訊號以及該第二致能訊號導通時，以該第一電路輸出該第一參考電壓；以及當該第二P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體與該第二N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體依據該第一致能訊號以及該第二致能訊號導通時，以該第二電路輸出該第二參考電壓。
上文已相當廣泛地概述本揭露之技術特徵及優點，俾使下文之本揭露詳細描述得以獲得較佳瞭解。構成本揭露之申請專利範圍標的之其它技術特徵及優點將描述於下文。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者應瞭解，可相當容易地利用下文揭示之概念與特定實施例可作為修改或設計其它結構或製程而實現與本揭露相同之目的。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者亦應瞭解，這類等效建構無法脫離後附之申請專利範圍所界定之本揭露的精神和範圍。
本揭露之以下說明伴隨併入且組成說明書之一部分的圖式，說明本揭露之實施例，然而本揭露並不受限於該實施例。此外，以下的實施例可適當整合以下實施例以完成另一實施例。
其將理解的是，雖然用語「第一(first)」、「第二(second)」、「第三(third)」等可用於本文中以描述不同的元件、部件、區域、層及/或部分，但是這些元件、部件、區域、層及/或部分不應受這些用語所限制。這些用語僅用於從另一元件、部件、區域、層或部分中區分一個元件、部件、區域、層或部分。因此，以下所討論的「第一元件(firstelement)」、「部件(component)」、「區域(region)」、「層(layer)」或「部分(section)」可以被稱為第二元件、部件、區域、層或部分，而不背離本文所教示。
本文中使用之術語僅是為了實現描述特定實施例之目的，而非意欲限制本發明。如本文中所使用，單數形式「一(a)」、「一(an)」，及「該(the)」意欲亦包括複數形式，除非上下文中另作明確指示。將進一步理解，當術語「包括(comprises)」及/或「包括(comprising)」用於本說明書中時，該等術語規定所陳述之特徵、整數、步驟、操作、元件，及/或組件之存在，但不排除存在或增添一或更多個其他特徵、整數、步驟、操作、元件、組件，及/或上述各者之群組。
「一實施例」、「實施例」、「例示實施例」、「其他實施例」、「另一實施例」等係指本揭露所描述之實施例可包含特定特徵、結構或是特性，然而並非每一實施例必須包含該特定特徵、結構或是特性。再者，重複使用「在實施例中」一語並非必須指相同實施例，然而可為相同實施例。
為了使得本揭露可被完全理解，以下說明提供詳細的步驟與結構。顯然，本揭露的實施不會限制該技藝中的技術人士已知的特定細節。此外，已知的結構與步驟不再詳述，以免不必要地限制本揭露。本揭露的較佳實施例詳述如下。然而，除了詳細說明之外，本揭露亦可廣泛實施於其他實施例中。本揭露的範圍不限於詳細說明的內容，而是由申請專利範圍定義。
依據本揭露的一些實施例，圖1為一電壓切換元件100的一方塊圖。請參考圖1，在一些實施例中，電壓切換元件100具有一參考電壓產生器102、一熔絲系統104以及一切換電路106。參考電壓產生器102係配置來產生一第一參考電壓V1以及一第二參考電壓V2。熔絲系統104耦接一電路裝置108，且熔絲系統104係配置來依據從電路裝置108所發出的一輸入訊號IN以產生一第一致能訊號EN1以及一第二致能訊號EN2。切換電路106耦接參考電壓產生器102、熔絲系統104以及電路裝置108。切換電路106係配置來依據從熔絲系統104所發出的第一致能訊號EN1以及第二致能訊號EN2，將第一參考電壓V1或第二參考電壓V2傳送到電路裝置108。
在一些實施例中，舉例來說，電路裝置108可為在一測試模式(test mode)下的一動態隨機存取記憶體(dynamic random access memory，DRAM)電路。當電路裝置108為在測試模式下的一DRAM電路時，電壓切換元件100可提供第一參考電壓V1(例如1.5V)或者是第二參考電壓V2(例如1.2V)，並由於熔絲系統104的多次使用與可逆本質(將在本揭露文後詳述)而亦具有提供另一個參考電壓V1或V2的一返回選擇(return option)。據此，藉由電壓切換元件100的多電壓切換能力，係可改善DRAM電路的製造良率(manufacturing yield)。理應注意的是，電路裝置108並不限制為一DRAM電路，在本揭露的其他實施例中，電路裝置108可為任何測試設備或電路，其係可要求多個參考電壓。
圖2為依據本揭露一些實施例的一參考電壓產生器102之示意圖。請參考圖2，在一些實施例中，參考電壓產生器102具有複數個電阻器R1、R2及R3，其係串聯耦接在一電源供應端子VCC與一接地端子VSS之間。舉例來說，參考電壓產生器102可配置成一分壓電路(voltage divider circuit)。在一些實施例中，第一參考電壓V1產生在第一電阻器R1與第二電阻器R2之間的一第一輸出端子10，而第二參考電壓V2產生在第二電阻器R2與第三電阻器R3之間的一第二輸出端子11。如圖2所是，第一參考電壓V1與第二參考電壓V2傳送到切換電路106。
圖3為依據本揭露一些實施例的一熔絲系統104之示意圖。請參考圖3，在一些實施例中，熔絲系統104具有一控制器110、一第一熔絲元件112、一反及(NAND)閘118以及一第二熔絲元件114。第一熔絲元件112耦接在一第一反相器116與控制器110之間；反及閘118耦接在第一反相器116與一第二反相器120之間；而第二熔絲元件114耦接在控制器110與反及閘118之間。控制器110配置來依據電路裝置108所接收的輸入訊號IN以產生一第一熔絲訊號F1以及一第二熔絲訊號F2。第一熔絲元件112的配置係依據第一熔絲訊號F1。當第一熔絲元件112依據第一熔絲訊號F1燒斷(blown)時，第一熔絲訊號F1在一邏輯高電位，例如一邏輯電位1。請參考圖3，第一熔絲訊號F1係被第一反相器116反相成反及閘118的第一輸入訊號F1'。第二熔絲元件114的配置係依據第二熔絲訊號F2。當第二熔絲元件114依據第二熔絲訊號F2燒斷(blown)時，第二熔絲訊號F2在一邏輯高電位，例如一邏輯電位1。第二熔絲訊號F2係當成反及閘118的一第二輸入訊號。
在一些實施例中，請參考圖3，反及閘118耦接在一第三輸出端子12與第二熔絲元件114之間，且第二反相器120耦接在一第四輸出端子13與反及閘118之間。在一些實施例中，第一致能訊號EN1產生在第三輸出端子12，且第二致能訊號EN2產生在第四輸出端子13。
圖4為依據本揭露一些實施例的一切換電路106之示意圖。請參考圖4，在一些實施例中，切換裝置106具有一第一電路122以及一第二電路144。第一電路122具有耦接在一第一輸入端子14與一第五輸出端子15之間的一第一P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體P1以及一第一N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體N1。第二電路144具有耦接在一第二輸入端子16與一第六輸出端子17之間的一第二P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體P2以及一第二N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體N2。從參考電壓產生器102所發出的第一參考電壓V1係傳送到第一電路122的第一輸入端子14，且從參考電壓產生器102所發出的第二參考電壓V2係傳送到第二電路124的第二輸入端子16。在一些實施例中，請參考圖4，第一致能訊號EN1施加在第一N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體N1與第二P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體P2的閘極(gates)處，且第二致能訊號EN2施加在第一P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體P1與第二N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體N2的閘極處。在一些實施例中，當第一P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體P1與第一N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體N1依據第一致能訊號EN1以及第二致能訊號EN2導通(turned on)時，第一電路122輸出第一參考電壓V1。再者，當第二P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體P2與第二N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體N2依據第一致能訊號EN1以及第二致能訊號EN2導通(turned on)時，第二電路124輸出第二參考電壓V2。
請參考圖3及圖4，電壓切換電路100的熔絲系統104以及切換電路106係在文後以舉例的方式討論。在一第一例子中，控制器110依據輸入訊號IN以產生代表第一熔絲訊號F1的邏輯電位0以及代表第二熔絲訊號F2的邏輯電位0，其係代表第一參考電壓V1被傳送到電路裝置108。請參考圖3，在本例中(邏輯電位0)，第一熔絲元件112與第二熔絲元件114兩者並未被燒斷，且第一致能訊號EN1在第三輸出端子12處為邏輯電位1，同時，第二致能訊號EN2在第四輸出端子13處為邏輯電位0。請參考圖4，第一P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體P1藉由第二致能訊號EN2的低電壓電位(邏輯電位0)而導通，且第一N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體N1藉由第一致能訊號EN1的高電壓電位(邏輯電位1)而導通。第二P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體P2及第二N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體N2則關斷(turned off)。據此，切換電路106的第一電路122將第一參考電壓V1傳送到電路裝置108。
請參考圖3及圖4，在一第二例子中，控制器110依據輸入訊號IN而產生代表第一熔絲訊號F1的邏輯電位0以及代表第二熔絲訊號F2的邏輯電位1，其係指第二參考電壓V2被傳送到電路裝置108。請參考圖3，在本例中，第一熔絲元件112未被燒斷(邏輯電位0)的同時，第二熔絲元件114係被燒斷(邏輯電位1)，且在第一致能訊號EN1在第三輸出端子12為邏輯電位0的同時，第二致能訊號EN2在第四輸出端子13為邏輯電位1。請參考圖4，第二P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體P2藉由第一致能訊號EN1的低電壓電位(邏輯電位0)而導通，且第二N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體N2藉由第二致能訊號EN2的高電壓電位(邏輯電位1)而導通。第一P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體P1與第一N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體N1則關斷。據此，切換電路106的第二電路124將第二參考電壓V2傳送到電路裝置108。
請參考圖3及圖4，在一第三例子中，控制器110依據輸入訊號IN而產生代表第一熔絲訊號F1的邏輯電位1以及代表第二熔絲訊號F2的邏輯電位0或邏輯電位1，其係指在第二參考電壓V2通過之後，電路裝置108要求一返回傳輸至第一參考電壓V1。請參考圖3，在本例中，第一熔絲元件112燒斷(邏輯電位1)的同時，第二熔絲元件114可或可不燒斷(邏輯電位0或邏輯電位1)，且由於反及閘118與第二反相器120的邏輯輸出，第一致能訊號EN1在第三輸出端子12為邏輯電位1的同時，第二致能訊號EN2在第四輸出端子13為邏輯電位0。請參考圖4，第一P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體P1藉由第二致能訊號EN2的低電壓電位(邏輯電位0)而導通，且第一N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體N1藉由第一致能訊號EN1的高電壓電位(邏輯電位1)而導通。第二P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體P2與第二N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體N2則關斷。據此，切換電路106的第一電路122返回將第一參考電壓V1傳送到電路裝置108。
理應注意的是，在一些實施例中，舉例來說，電壓切換元件100可被包括在一積體電路元件中。圖5為一積體電路元件200的方塊示意圖，且圖6為依據本揭露的一些實施例之一積體電路元件300的方塊示意圖。請參考圖5，積體電路元件200具有大體上與電壓切換元件100相同的元件(components)及操作原理(operational principles)，也因此為了清楚明確，係將省略其類似的描述。藉由將電壓切換元件100整合在積體電路元件200，在積體電路元件200中的電路裝置108(例如一DRAM電路)係可以低成本獲得最佳效能。
另一方面，請參考圖6，依據本揭露的一些實施例，積體電路元件300可具有一外部參考電壓產生器126。相較於圖5的積體電路元件200，外部參考電壓產生器126配置在積體電路元件300外部。積體電路元件300具有一電壓切換元件100'。電壓切換元件100'具有熔絲系統104，熔絲系統104係耦接到電路裝置108，且切換電路106耦接到熔絲系統104與電路裝置108。切換電路106依據從熔絲系統所發出的第一致能訊號EN1及第二致能訊號EN2，將第一參考電壓V1或第二參考電壓V2傳送到電路裝置108。
圖7為依據本揭露一些實施例的一外部參考電壓產生器126之電路示意圖。請參考圖6及圖7，在一些實施例中，外部參考電壓產生器126從積體電路元件300的外部產生第一參考電壓V1與第二參考電壓V2。外部參考電壓產生器126具有複數個電組器R4、R5及R6，係串連耦接在電源供應端子VCC與接地端子VSS之間。第一參考電壓V1產生在第四電阻器R4與第五電阻器R5之間的一第七輸出端子18，且第二參考電壓V2產生在第五電阻器R5與第六電阻器R6之間的一第八輸出端子19。藉由置放在積體電路元件300外部的參考電壓產生器126，積體電路元件300係可達到較低耗電以及較佳散熱特性。
圖8為依據本揭露一些實施例的一種電壓切換方法800之流程示意圖。將於後文詳述的電壓切換方法800係附加參考如圖1至圖4所表示的電壓切換電路100。請參考圖8，電壓切換方法800具有以一參考電壓產生器108產生一第一參考電壓V1以及一第二參考電壓V2(步驟810)；依據從一電路裝置108所發出的一輸入訊號IN，以一熔絲系統104產生一第一致能訊號EN1以及一第二致能訊號EN2(步驟802)；依據第一致能訊號EN1以及第二致能訊號EN2，以一切換電路106將第一參考電壓V1以及第二參考電壓V2傳送到電路裝置108，其中切換電路106耦接參考電壓產生器102、熔絲系統104以及電路裝置108(步驟830)。
請參考圖3，在一些實施例中，電壓切換方法800還具有依據輸入訊號IN，以熔絲系統104的一控制器110產生一第一熔絲訊號F1以及一第二熔絲訊號F2；依據第一熔絲訊號F1配置熔絲系統104的一第一熔絲元件112，其中第一熔絲元件112耦接在一第一反相器116與控制器110之間，且當第一熔絲元件112依據第一熔絲訊號F1燒斷時，第一熔絲訊號F1在一邏輯高電位；以及依據第二熔絲訊號F2配置熔絲系統104的一第二熔絲元件114，其中第二熔絲元件114耦接在控制器110與一反及(NAND)閘118之間，且當第二熔絲元件114依據第二熔絲訊號F2燒斷時，第二熔絲訊號F2在一邏輯高電位。
請參考圖4，在一些實施例中，電壓切換方法800還具有在切換電路106的一第一電路122中，提供一第一P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體P1以及一第一N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體N1；以及在切換電路106的一第二電路124中，提供一第二P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體P2以及一第二N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體N2。在一些實施例中，電壓切換方法800還包括將第一致能訊號EN1施加在第一N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體N1以及第二P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體P2的該等閘極處；將第二致能訊號EN2施加在第一P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體P1以及第二N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體N2的該等閘極處；當第一P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體P1與第一N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體N1依據第一致能訊號EN1以及第二致能訊號EN2導通時，以第一電路122輸出第一參考電壓V1；以及當第二P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體P2與第二N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體N2依據第一致能訊號EN1以及第二致能訊號EN2導通時，以第二電路124輸出該第二參考電壓V2。
本揭露之一實施例提供一種電壓切換元件，具有一參考電壓產生器，產生一第一參考電壓以及一第二參考電壓；一熔絲系統，耦接一電路裝置，該熔絲系統依據從該電路裝置所發出的一輸入訊號，產生一第一致能訊號以及一第二致能訊號；以及一切換電路，耦接該參考電壓產生器、該熔絲系統以及該電路裝置，該切換電路依據從該熔絲系統所發出的該第一致能訊號以及該第二致能訊號，將該第一參考電壓或該第二參考電壓傳送到該電路裝置。
本揭露之另一實施例提供一種積體電路元件，具有一電壓切換元件。該電壓切換元件具有一熔絲系統，耦接一電路裝置，該熔絲系統依據從該電路裝置發出的一輸出訊號而產生一第一致能訊號以及一第二致能訊號；以及一切換電路，耦接該熔絲系統與該電路裝置，該切換電路依據從該熔絲系統發出的該第一致能訊號以及該第二致能訊號，將一第一參考電壓或一第二參考電壓傳送至該電路裝置。
本揭露之再另一實施例提供一種電壓切換方法，具有以一參考電壓產生器產生一第一參考電壓以及一第二參考電壓；依據從一電路裝置所發出的一輸入訊號，以一熔絲系統產生一第一致能訊號以及一第二致能訊號；以及依據該第一致能訊號以及該第二致能訊號，以一切換電路將該第一參考電壓以及該第二參考電壓傳送到該電路裝置，其中該切換電路耦接該參考電壓產生器、該熔絲系統以及該電路裝置。
雖然已詳述本揭露及其優點，然而應理解可進行各種變化、取代與替代而不脫離申請專利範圍所定義之本揭露的精神與範圍。例如，可用不同的方法實施上述的許多製程，並且以其他製程或其組合替代上述的許多製程。
再者，本申請案的範圍並不受限於說明書中所述之製程、機械、製造、物質組成物、手段、方法與步驟之特定實施例。該技藝之技術人士可自本揭露的揭示內容理解可根據本揭露而使用與本文所述之對應實施例具有相同功能或是達到實質上相同結果之現存或是未來發展之製程、機械、製造、物質組成物、手段、方法、或步驟。據此，此等製程、機械、製造、物質組成物、手段、方法、或步驟係包含於本申請案之申請專利範圍內。
10:第一輸出端子 11:第二輸出端子 12:第三輸出端子 13:第四輸出端子 14:第一輸入端子 15:第五輸出端子 16:第二輸入端子 17:第六輸出端子 18:第七輸出端子 19:第八輸出端子 100:電壓切換元件 100':電壓切換元件 102:參考電壓產生器 104:熔絲系統 106:切換電路 108:電路裝置 110:控制器 112:第一熔絲元件 114:第二熔絲元件 116:第一反相器 118:反及閘 120:第二反相器 122:第一電路 124:第二電路 126:外部參考電壓產生器 200:積體電路元件 300:積體電路元件 800:電壓切換方法 810:步驟 820:步驟 830:步驟 EN1:第一致能訊號 EN2:第二致能訊號 F1:第一熔絲訊號 F1':第一輸入訊號 F2:第二熔絲訊號 IN:輸入訊號 N1:第一N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體 P1:第一P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體 R1:第一電阻器 R2:第二電阻器 R3:第三電阻器 R4:第四電阻器 R5:第五電阻器 R6:第六電阻器 V1:第一參考電壓 V2:第二參考電壓 VCC:電源供應端子 VSS:接地端子
參閱實施方式與申請專利範圍合併考量圖式時，可得以更全面了解本申請案之揭示內容，圖式中相同的元件符號係指相同的元件。 圖1為依據本揭露一些實施例的一種電壓切換元件之方塊示意圖。 圖2為依據本揭露一些實施例的一參考電壓產生器之示意圖。 圖3為依據本揭露一些實施例的一熔絲系統之示意圖。 圖4為依據本揭露一些實施例的一切換電路之示意圖。 圖5為依據本揭露一些實施例的一種積體電路元件之方塊示意圖。 圖6為依據本揭露一些實施例的一種積體電路元件之方塊示意圖。 圖7為依據本揭露一些實施例的一外部參考電壓產生器之電路示意圖。 圖8為依據本揭露一些實施例的一種電壓切換方法之流程示意圖。
100:電壓切換元件
102:參考電壓產生器
104:熔絲系統
106:切換電路
108:電路裝置
EN1:第一致能訊號
EN2:第二致能訊號
IN:輸入訊號
V1:第一參考電壓
V2:第二參考電壓

Claims (17)

  1. 一種電壓切換元件，包括：一參考電壓產生器，產生一第一參考電壓以及一第二參考電壓；一熔絲系統，耦接一電路裝置，該熔絲系統依據從該電路裝置所發出的一輸入訊號，產生一第一致能訊號以及一第二致能訊號；以及一切換電路，耦接該參考電壓產生器、該熔絲系統以及該電路裝置，該切換電路依據從該熔絲系統所發出的該第一致能訊號以及該第二致能訊號，將該第一參考電壓或該第二參考電壓傳送到該電路裝置；其中該熔絲系統包括：一控制器，依據該輸入訊號以產生一第一熔絲訊號以及一第二熔絲訊號；一第一熔絲元件，耦接在一第一反相器與該控制器之間，該第一熔絲元件的配置係依據該第一熔絲訊號，其中當依據該第一熔絲訊號燒斷該第一熔絲元件時，該第一熔絲訊號在一邏輯高電位；一反及(NAND)閘，耦接在該第一反相器與一第二反相器之間；以及一第二熔絲元件，耦接在該控制器與該反及閘之間，該第二熔絲元件的配置係依據該第二熔絲訊號，其中當該第二熔絲元件依據該第二熔絲訊號燒斷時，該第二熔絲訊號在一邏輯高電 位。
  2. 如請求項1所述之電壓切換元件，其中該參考電壓產生器包括複數個電阻器，該等電阻器串聯耦接在一電源供應端子以及一接地端子之間，該第一參考電壓產生在一第一電阻器與一第二電阻器之間的一第一輸出端子，該第二參考電壓產生在該第二電阻器與一第三電阻器之間的一第二輸出端子。
  3. 如請求項2所述之電壓切換元件，其中該反及閘耦接在一第三輸出端子與該第二熔絲元件之間，且該第二反相器耦接在一第四輸出端子與該反及閘之間。
  4. 如請求項3所述之電壓切換元件，其中該第一致能訊號產生在該第三輸出端子，且該第二致能訊號產生在該第四輸出端子。
  5. 如請求項1所述之電壓切換元件，其中該切換電路包括：一第一電路，包括一第一P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體以及一第一N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體；以及一第二電路，包括一第二P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體以及一第二N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體。
  6. 如請求項5所述之電壓切換元件，其中該第一致能訊號施加在該第一N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體與該第二P型金屬氧化物半導體 (PMOS)電晶體的該等閘極處，該第二致能訊號施加在該第一P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體與該第二N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體的該等閘極處，當該第一P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體與該第一N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體依據該第一致能訊號以及該第二致能訊號導通時，該第一電路輸出該第一參考電壓，而當該第二P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體與該第二N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體依據該第一致能訊號以及該第二致能訊號而導通時，該第二電路輸出該第二參考電壓。
  7. 一種積體電路元件，包括：一電壓切換元件，包括：一熔絲系統，耦接一電路裝置，該熔絲系統依據從該電路裝置發出的一輸出訊號而產生一第一致能訊號以及一第二致能訊號；一切換電路，耦接該熔絲系統與該電路裝置，該切換電路依據從該熔絲系統發出的該第一致能訊號以及該第二致能訊號，將一第一參考電壓或一第二參考電壓傳送至該電路裝置；其中該熔絲系統包括：一控制器，依據該輸入訊號以產生一第一熔絲訊號以及一第二熔絲訊號；一第一熔絲元件，耦接在一第一反相器與該控制器之間，該第一熔絲元件的配置係依據該第一熔絲訊號，其中當依據該第一熔絲訊號燒斷該第一熔絲元件時，該第一熔絲訊號在一邏輯高電位； 一反及(NAND)閘，耦接在該第一反相器與一第二反相器之間；以及一第二熔絲元件，耦接在該控制器與該反及閘之間，該第二熔絲元件的配置係依據該第二熔絲訊號，其中當該第二熔絲元件依據該第二熔絲訊號燒斷時，該第二熔絲訊號在一邏輯高電位。
  8. 如請求項7所述之積體電路元件，其中該電壓切換元件還包括一參考電壓產生器，產生該第一參考電壓以及該第二參考電壓。
  9. 如請求項8所述之積體電路元件，其中該參考電壓產生器包括複數個電阻器，該等電阻器串聯耦接在一電源供應端子以及一接地端子之間，該第一參考電壓產生在一第一電阻器與一第二電阻器之間的一第一輸出端子，該第二參考電壓產生在該第二電阻器與一第三電阻器之間的一第二輸出端子。
  10. 如請求項7所述之積體電路元件，其中該反及閘耦接在一第三輸出端子與該第二熔絲元件之間，且該第二反相器耦接在一第四輸出端子與該反及閘之間。
  11. 如請求項10所述之積體電路元件，其中該第一致能訊號產生在該第三輸出端子，且該第二致能訊號產生在該第四輸出端子。
  12. 如請求項7所述之積體電路元件，該切換電路包括：一第一電路，包括一第一P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體以及一第一N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體；以及一第二電路，包括一第二P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體以及一第二N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體。
  13. 如請求項12所述之積體電路元件，其中該第一致能訊號施加在該第一N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體與該第二P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體的該等閘極處，該第二致能訊號施加在該第一P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體與該第二N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體的該等閘極處，當該第一P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體與該第一N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體依據該第一致能訊號以及該第二致能訊號導通時，該第一電路輸出該第一參考電壓，而當該第二P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體與該第二N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體依據該第一致能訊號以及該第二致能訊號而導通時，該第二電路輸出該第二參考電壓。
  14. 如請求項7所述之積體電路元件，其中一外部參考電壓產生器產生該第一參考電壓以及該第二參考電壓，其中該外部參考電壓產生器包括複數個電阻器，該等電阻器串聯耦接在一電源供應端子以及一接地端子之間，該第一參考電壓產生在一第一電阻器與一第二電阻器之間的一第一輸出端子，該第二參考電壓產生在該第二電阻器與一第三電阻器之間的一第二輸出端子。
  15. 一種電壓切換方法，包括：以一參考電壓產生器產生一第一參考電壓以及一第二參考電壓；依據從一電路裝置所發出的一輸入訊號，以一熔絲系統產生一第一致能訊號以及一第二致能訊號；依據該第一致能訊號以及該第二致能訊號，以一切換電路將該第一參考電壓以及該第二參考電壓傳送到該電路裝置，其中該切換電路耦接該參考電壓產生器、該熔絲系統以及該電路裝置；依據該輸入訊號，以該熔絲系統的一控制器產生一第一熔絲訊號以及一第二熔絲訊號；依據該第一熔絲訊號配置該熔絲系統的一第一熔絲元件，其中該第一熔絲元件耦接在一第一反相器與該控制器之間，且當該第一熔絲元件依據該第一熔絲訊號燒斷時，該第一熔絲訊號在一邏輯高電位；以及依據該第二熔絲訊號配置該熔絲系統的一第二熔絲元件，其中該第二熔絲元件耦接在該控制器與一反及(NAND)閘之間，且當該第二熔絲元件依據該第二熔絲訊號燒斷時，該第二熔絲訊號在一邏輯高電位。
  16. 如請求項15所述之電壓切換方法，還包括：在該切換電路的一第一電路中，提供一第一P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體以及一第一N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體；以及 在該切換電路的一第二電路中，提供一第二P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體以及一第二N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體。
  17. 如請求項16所述之電壓切換方法，還包括：將該第一致能訊號施加在該第一N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體以及該第二P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體的該等閘極處；將該第二致能訊號施加在該第一P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體以及該第二N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體的該等閘極處；當該第一P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體與該第一N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體依據該第一致能訊號以及該第二致能訊號導通時，以該第一電路輸出該第一參考電壓；以及當該第二P型金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體與該第二N型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體依據該第一致能訊號以及該第二致能訊號導通時，以該第二電路輸出該第二參考電壓。
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