集成电路、电子电路及保险丝装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种集成电路、电子电路及保险丝装置，其中，该集成电路包括一电性可重置保险丝装置。电性可重置保险丝装置具有并联耦接的多个可重置保险丝模块。各可重置保险丝模块包括一保险丝元件，其特性取决于一第一阻抗状态及一第二阻抗状态。多个可重置保险丝模块被组态，以至于当保险丝元件为第一阻抗状态，且在一第一方向上流过各保险丝元件的一电流超过一电流界限时，保险丝元件进入第二阻抗状态。当保险丝元件为第二阻抗状态，且响应于一全时重置信号及一分时重置信号，在相反于第一方向的一第二方向上施加一电流至该保险丝元件时，保险丝元件被重置至第一阻抗状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例是有关于一种电子电路。特别是，本专利技术的实施态样有关于一种在集成电路应用上的一种电性可重置式保险丝装置的电路及系统。
技术介绍
在电子电路中，保险丝是一低阻抗的电阻器，用来提供过电流保护。过电流的成因可能有短路、过载、不匹配负载或装置故障等。传统的保险丝通常是金属线，在电流过大时会熔化，以中断与其连接的电路，从而进一步防止过热或火源所造成的伤害。过电流保护装置在电子系统中是不可或缺的，以减少对人类生命的威胁及资产损害。在集成电路(integratedcircuit,IC)应用上，保险丝或反熔丝(anti-fuse)装置都可用来作为电路设计中的选项。例如，金属保险丝可以被激光所断开。在其他情况下，高电压可以用来崩溃金属-绝缘体-金属(metal-insulator-metal,MIM)的结构以建立导通路径。大多数的传统保险丝在过电流保护上都是一次性或不可重置的装置，一旦被使用或烧断后就必须再进行更换。另一方面，传统的自重置(self-resetting)保险丝是使用热塑性传导材料的热敏电阻，借着增加装置的电阻值以防止电路处于过电流情况，这种热敏电阻在当没有电流时，装置会冷却并回复到低电阻而自重置。这类装置通常用于不方便做更换的航空或核能的应用，或者用于电脑主机板，以至于短路的鼠标或键盘不会造成主机板的损害。
技术实现思路
依据本专利技术的一实施例，一种集成电路被提出，其包括一电性可重置保险丝装置。电性可重置保险丝装置具有并联耦接的多个可重置保险丝模块。各可重置保险丝模块包括一保险丝元件，其特性取决于一第一阻抗状态及一第二阻抗状态。多个可重置保险丝模块被组态以至于当保险丝元件为第一阻抗状态，且在一第一方向上流过各保险丝元件的一电流超过一电流界限时，保险丝元件进入第二阻抗状态。当保险丝元件为第二阻抗状态，且响应于一全时重置信号及一分时重置信号，在相反于第一方向的一第二方向上施加一电流至保险丝元件时，保险丝元件被重置至第一阻抗状态。依据本专利技术的另一实施例，一种电子电路包括一具有一最大电流容忍值的电路模块以及一电性可重置保险丝装置。电路模块以及电性可重置保险丝装置串联耦接于一正供电轨及一负供电轨之间。电性可重置保险丝装置包括并联耦接的多个可重置保险丝模块，各可重置保险丝模块包括一保险丝元件，其特性取决于一第一阻抗状态及一第二阻抗状态。多个可重置保险丝模块被组态以至于当各保险丝元件为第一阻抗状态，且一电流在一第一方向上流过各保险丝元件时，电性可重置保险丝装置的特性取决于低于一预定低阻抗值的一阻抗。当流过电性可重置保险丝装置的一电流超出电路模块的最大电流容忍值时，各保险丝元件进入第二阻抗状态，且电性可重置保险丝装置的特性取决于高于一预定高阻抗值的一阻抗。另外，当一电流在相反于第一方向的一第二方向上施加至各保险丝元件时，响应于一重置信号，保险丝元件被重置至第一阻抗状态。依据本专利技术的一些实施例中，一种电性可重置保险丝装置包括多个可重置电阻式随机存取存储器(resistiverandomaccessmemory，RRAM)保险丝模块、一全时重置信号线以及供给各可重置电阻式随机存取存储器保险丝模块的一分时重置信号线。各可重置电阻式随机存取存储器保险丝模块包括一可重置电阻式随机存取存储器元件以及四个开关装置。一第一开关装置、电阻式随机存取存储器元件以及一第二开关装置串联耦接，用以提供在一第一方向上通过电阻式随机存取存储器元件的一导通路径。一第三开关装置、电阻式随机存取存储器元件以及一第四开关装置串联耦接，用以提供在一第二方向上通过电阻式随机存取存储器元件的一导通路径。综上所述，通过应用上述的实施例，可实现一种可应用于集成电路或电子电路中的电性可重置的保险丝装置，可不需要占用很大的装置面积或高电压或高电流就能运作。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。附图说明图1绘示本专利技术一实施例的具电性可重置保险丝装置的集成电路的概要方块图。图2绘示本专利技术一实施例的可重置保险丝模块的概要示意图，其是图1的电性可重置保险丝装置中的一部分。图3绘示本专利技术另一实施例的具全时重置信号的可重置保险丝模块的概要示意图，其是图1的电性可重置保险丝装置中的一部分。图4绘示本专利技术又一实施例的具全时重置信号及分时重置信号的可重置保险丝模块的概要示意图，其是图1实施例的电性可重置保险丝装置中的一部分。图5绘示本专利技术一实施例的具电性可重置保险丝装置的集成电路的概要方块图。图6绘示本专利技术一实施例的控制信号的时序图，其可应用于图5实施例中的电性可重置保险丝装置。图7至图9绘示本专利技术实施例的具电性可重置保险丝装置的电子电路的各种组态的概要方块图。附图标号说明：100、500：集成电路110、510：应用电路模块120、520：电性可重置保险丝装置130、200、300、400、530：可重置保险丝模块131、231、331、431：保险丝元件S1、S2、S3、S4：控制信号SW1、SW2、SW3、SW4：开关装置Mn1、Mn2、Mn3：N型金属氧化物半导体场效应晶体管Mp1：P型金属氧化物半导体场效应晶体管RESET：全时重置信号反向的全时重置信号RESET0、RESET1、RESET2、RESETn：分时重置信号反向的分时重置信号RRAM0、RRAM1、RRAMn：电阻式随机存取存储器具体实施方式在技术开发过程中，技术或研发人员发现许多保险丝装置都有很多限制存在。例如，有些保险丝在多种的集成电路应用上常常无法相容。有些保险丝装置可能需要占用很大的装置面积或需要很大的电压才能运作。其它熟知的保险丝装置不能进行电性重置。用热塑性传导材料的自重置保险丝并不适用集成电路应用中，因为重置的特性无法利用控制信号来控制。本专利技术的实施例中，电性可重置保险丝装置(electricallyresettablefusedevice)可使用非挥发性电阻式装置，其中非挥发性电阻式装置相容于集成电路工艺，前述的电性可重置保险丝装置不需要占用很大的装置面积或高电压或高电流就能运作。在一些实施例中，可提供一控制电路以响应于控制信号来致能电性可重置保险丝装置的操作。电性可重置保险丝装置可包括一并联组合的多个保险丝模块，其可依据所欲之阻抗对应调整。举例来说，在一般操作下的保险丝的阻抗可以被并联耦接的多个保险丝模块所降低。在一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成电路，其特征在于，包括一电性可重置保险丝装置，所述电性可重置保险丝装置包括：多个可重置保险丝模块，并联耦接，各所述可重置保险丝模块包括一保险丝元件，其特性取决于一第一阻抗状态及一第二阻抗状态，所述多个可重置保险丝模块经组态以至于：当所述保险丝元件为所述第一阻抗状态，且在一第一方向上流过各所述保险丝元件的一电流超过一电流界限时，所述保险丝元件进入所述第二阻抗状态；以及当所述保险丝元件为所述第二阻抗状态，且响应于一全时重置信号及一分时重置信号，在相反于所述第一方向的一第二方向上施加一电流至所述保险丝元件时，所述保险丝元件被重置至所述第一阻抗状态。

【技术特征摘要】
2014.05.23 US 14/286,9411.一种集成电路，其特征在于，包括一电性可重置保险丝装置，所述电性可重
置保险丝装置包括：
多个可重置保险丝模块，并联耦接，各所述可重置保险丝模块包括一保险丝元件，
其特性取决于一第一阻抗状态及一第二阻抗状态，所述多个可重置保险丝模块经组态
以至于：
当所述保险丝元件为所述第一阻抗状态，且在一第一方向上流过各所述保险丝元
件的一电流超过一电流界限时，所述保险丝元件进入所述第二阻抗状态；以及
当所述保险丝元件为所述第二阻抗状态，且响应于一全时重置信号及一分时重置
信号，在相反于所述第一方向的一第二方向上施加一电流至所述保险丝元件时，所述
保险丝元件被重置至所述第一阻抗状态。
2.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述电性可重置保险丝装置经
组态以至于：
当各所述保险丝元件为所述第一阻抗状态，所述电性可重置保险丝装置的特性取
决于低于一预定低阻抗值的一阻抗；以及
当各所述保险丝元件为所述第二阻抗状态，所述电性可重置保险丝装置的特性取
决于高于一预定高阻抗值的一阻抗。
3.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，各所述保险丝元件为一电阻式
随机存取存储器元件。
4.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，各所述保险丝元件为一相变电
阻式元件、一磁电阻式随机存取存储器元件或一导电桥随机存取存储器元件。
5.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述电性可重置保险丝装置经
组态以至于所述多个可重置保险丝模块的所述保险丝元件以交错时间序列来重置，从
而降低重置所述电性可重置保险丝装置所需的功率。
6.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，各所述可重置保险丝模块更包
括一第一开关装置、一第二开关装置、一第三开关装置、一第四开关装置，耦接于所
述保险丝元件，其中：
所述第一开关装置、所述保险丝元件以及所述第二开关装置串联耦接，用以提供

\t在所述第一方向上通过所述保险丝元件的一导通路径；以及
所述第三开关装置、所述保险丝元件以及所述第四开关装置串联耦接，用以提供
在所述第二方向上通过所述保险丝元件的一导通路径。
7.如权利要求6所述的集成电路，其特征在于，
所述第一开关装置为一第一N型金属氧化物半导体场效应晶体管；
所述第二开关装置为一第二N型金属氧化物半导体场效应晶体管；
所述第三开关装置为一第一P型金属氧化物半导体场效应晶体管；
所述第四开关装置为一第三N型金属氧化物半导体场效应晶体管。
8.如权利要求7所述的集成电路，其特征在于，
所述第二N型金属氧化物半导体场效应晶体管以及所述第一P型金属氧化物半
导体场效应晶体管耦接至一反向的所述全时重置信号；
所述第一N型金属氧化物半导体场效应晶体管耦接至一反向的所述分时重置信
号；以及
所述第三N型金属氧化物半导体场效应晶体管耦接至所述分时重置信号；
其中各所述可重置保险丝模块的所述分时重置信号为时间交错，从而降低重置所
述电性可重置保险丝装置所需的功率。
9.一种电子电路，其特征在于，包括：
一电路模块，具有一最大电流容忍值；以及
一电性可重置保险丝装置；
其中所述电路模块以及所述电性可重置保险丝装置串联耦接于一正供电轨及一
负供电轨之间；
其中所述电性可重置保险丝装置包括并联耦接的多个可重置保险丝模块，各所述
可重置保险丝模块包括一保险丝元件，其特性取决于一第一阻抗状态及一第二阻抗状
态，所述多个可重置保险丝模块被组态以至于：
当各所述保险丝元件为所述第一阻抗状态，且一电流在一第一方向上流过各所述
保险丝元件时...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得·霍尔兹曼，
申请(专利权)人：新唐科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71