一种CMOS模拟开关芯片以及电子设备制造技术

本申请公开了一种CMOS模拟开关芯片以及电子设备，CMOS模拟开关芯片版图结构包括第一版图区，以及被第一版图区所环绕、并在第一方向上依次设置的第二版图区至第六版图区；第一版图区用于实现外部的控制信号和待传输信号的输入、以及内部信号的输出；第二版图区用于接收控制信号并传输至第三版图区；第三版图区用于根据来自于第二版图区的信号实现信号的锁存或传输；第四版图区用于接收来自于第三版图区的信号并实现信号的多选一传输以及电平反相处理；第五版图区用于接收来自于第四版图区的信号并实现信号的电平转换，产生栅控信号；第六版图区用于响应于栅控信号的控制，选择是否开启传输通道，以将待传输信号经由第一版图区输出。版图区输出。版图区输出。

【技术实现步骤摘要】
一种CMOS模拟开关芯片以及电子设备


[0001]本申请涉及集成电路
，更具体的说，涉及一种CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)模拟开关芯片以及电子设备。

技术介绍

[0002]随着数字集成电路与模拟集成电路的快速发展，人们逐渐意识到将模拟信号转换成数字信号后再进行处理的重要性，模拟开关作为模拟信号与数字信号之间的桥梁，越来越受到人们的重视。理想的模拟开关，其导通电阻和开关延迟时间为零，而现实中的模拟开关是不可能达到这种要求的，但是为了尽可能地减小导通电阻和开关延迟时间，人们在不断探索不同的途径，研发各种技术手段以最大可能地满足这一应用需求，其中合理的版图布局就是途径之一，反之不合理的版图布局会增大延迟时间与导通电阻。
[0003]CMOS模拟开关主要应用在以下几个方面：1)数据的处理主要是依靠电子计算机，数据无论从计算机到控制执行端，还是从各种传感器到计算机，都需要模拟开关来建立计算机和模拟端之间的桥梁；2)模拟仪表为了取得高精度的测量结果，需要高性能的模拟开关；3)在各种移动通信装备中，需要模拟开关对音频或视频信号进行模拟信号与数字信号之间转换；4)模拟开关还广泛应用于采样保持电路、信号的多路传输系统、N通路的滤波器等电路中。
[0004]CMOS模拟开关被广泛应用于上述诸多领域，因此如何提供一种合理版图布局的CMOS模拟开关芯片，以合理的版图布局实现较小的延迟时间和导通电阻，是集成电路领域亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请提供了一种CMOS模拟开关芯片以及电子设备，方案如下：
[0006]一种CMOS模拟开关芯片，其版图结构包括第一版图区，以及被第一版图区所环绕、并在第一方向上依次设置的第二版图区至第六版图区；其中：
[0007]第一版图区为端口版图区，用于实现外部的控制信号和待传输信号的输入、以及内部信号的输出；
[0008]第二版图区为输入电路版图区，用于接收控制信号并传输至第三版图区；
[0009]第三版图区为锁存器版图区，用于根据来自于第二版图区的信号实现信号的锁存或传输；
[0010]第四版图区为译码器版图区，用于接收来自于第三版图区的信号并实现信号的多选一传输以及电平反相处理；
[0011]第五版图区为电平变换与栅控版图区，用于接收来自于第四版图区的信号并实现信号的电平转换，产生栅控信号；
[0012]第六版图区为传输通道版图区，用于响应于栅控信号的控制，选择是否开启传输通道，以将待传输信号经由第一版图区输出。
[0013]优选的，在上述CMOS模拟开关芯片中，第一版图区为方框结构；方框结构包括：在第一方向上相对的第一内边和第二内边；在第二方向上相对的第三内边和第四内边；第二方向垂直于第一方向；
[0014]第二版图区与第一内边相邻设置；第六版图区与第二内边相邻设置；在第一方向上，第三版图区、第四版图区、第五版图区依次位于第二版图区与第六版图区之间。
[0015]优选的，在上述CMOS模拟开关芯片中，第五版图区为两个，且均为矩形，两个第五版图区基于平行于第一方向的直线对称；
[0016]第四版图区为两个，且均为L形，两个第四版图区基于平行于第一方向的直线对称；
[0017]其中，一个第四版图区围绕一个第五版图区相邻的两侧，另一个第四版图区围绕另一个第五版图区相邻的两侧。
[0018]优选的，在上述CMOS模拟开关芯片中，在第一版图区至第六版图区中，每相邻两个版图区之间具有预设距离。
[0019]优选的，在上述CMOS模拟开关芯片中，第二版图区与第一版图区之间具有第一预设距离，第一预设距离的范围是60μm
‑
80μm；
[0020]第三版图区与第二版图区之间具有第二预设距离，第二预设距离的范围是5μm
‑
10μm；
[0021]第四版图区与第三版图区之间具有第三预设距离，第四版图区与第五版图区具有第三预设距离，第三预设距离的范围是10μm
‑
20μm；
[0022]第五版图区与第六版图区之间具有第四预设距离，第四预设距离的范围是30μm
‑
40μm；
[0023]第六版图区与第一版图区之间具有第一预设距离。
[0024]优选的，在上述CMOS模拟开关芯片中，第一版图区包括控制端口；
[0025]第三版图区包括锁存器以及译码器中的反相器；
[0026]第二版图区包括多个输入电路模块，输入电路模块包括多个支路，每个所述支路包括多级反相器；多级反相器连接在控制端口与锁存器之间。
[0027]优选的，在上述CMOS模拟开关芯片中，第三版图区包括：锁存器以及译码器中的反相器；
[0028]第四版图区包括：译码器中除反相器之外的部分，以及电平变换电路中的反相器；
[0029]第五版图区包括：电平变换电路中除反相器之外的部分，以及用于产生栅控信号的栅控电路。
[0030]优选的，在上述CMOS模拟开关芯片中，第六版图区包括多个传输通道电路，传输通道电路包括传输PMOS管和传输NMOS管。
[0031]优选的，在上述CMOS模拟开关芯片中，第二版图区至第六版图区中均具有多个MOS管，
[0032]MOS管具有衬底保护环。
[0033]优选的，在上述CMOS模拟开关芯片中，同一版图区中，相邻两个MOS管的衬底保护环具有公共部分。
[0034]本申请还提供了一种电子设备，包括上述任一项的CMOS模拟开关芯片。
[0035]通过上述描述可知，本申请技术方案提供的CMOS模拟开关芯片基于模拟开关的电路结构和信号传输方向，将芯片版图分为六个版图区域，并将其按输入电路版图区、锁存器版图区、译码器版图区、电平变换与栅控版图区、以及传输通道版图区在第一方向上依次排布，使得芯片版图中具有连接关系的两个版图区相邻设置，缩短了信号线的长度，从而降低延迟时间和导通电阻。另外，使具有连接关系的两版图区相邻设置，还可以避免信号线的交叉，进而避免信号之间的互扰。这样的设置同时还能够使得版图布局紧凑，最大限度的减小芯片面积，便于芯片小型化设计。
附图说明
[0036]图1为本申请实施例提供的一种CMOS模拟开关芯片所采用的版图结构；
[0037]图2为本申请实施例提供的CMOS模拟开关芯片中单4选1带锁存模拟开关的电路功能框图；
[0038]图3为本申请实施例提供的一种芯片管脚排布示意图；
[0039]图4为本申请实施例提供的CMOS模拟开关芯片中MOS管的纵剖结构示意图；
[0040]图5为图4所示MOS管的俯视图。
具体实施方式
[0041]下面结合附图，对本申请中的实施例进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请提供方案的一部分，而不是全部。基于本申请本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CMOS模拟开关芯片，其特征在于，其版图结构包括第一版图区，以及被所述第一版图区所环绕、并在第一方向上依次设置的第二版图区至第六版图区；其中：第一版图区为端口版图区，用于实现外部的控制信号和待传输信号的输入、以及内部信号的输出；第二版图区为输入电路版图区，用于接收所述控制信号并传输至第三版图区；第三版图区为锁存器版图区，用于根据来自于第二版图区的信号实现信号的锁存或传输；第四版图区为译码器版图区，用于接收来自于第三版图区的信号并实现信号的多选一传输以及电平反相处理；第五版图区为电平变换与栅控版图区，用于接收来自于第四版图区的信号并实现信号的电平转换，产生栅控信号；第六版图区为传输通道版图区，用于响应于所述栅控信号的控制，选择是否开启传输通道，以将所述待传输信号经由第一版图区输出。2.根据权利要求1所述的CMOS模拟开关芯片，其特征在于，所述第一版图区为方框结构；所述方框结构包括：在所述第一方向上相对的第一内边和第二内边；在第二方向上相对的第三内边和第四内边；所述第二方向垂直于所述第一方向；所述第二版图区与所述第一内边相邻设置；所述第六版图区与所述第二内边相邻设置；在所述第一方向上，所述第三版图区、所述第四版图区、所述第五版图区依次位于所述第二版图区与所述第六版图区之间。3.根据权利要求2所述的CMOS模拟开关芯片，其特征在于，所述第五版图区为两个，且均为矩形，两个所述第五版图区基于平行于所述第一方向的直线对称；所述第四版图区为两个，且均为L形，两个所述第四版图区基于平行于所述第一方向的直线对称；其中，一个第四版图区围绕一个第五版图区相邻的两侧，另一个第四版图区围绕另一个第五版图区相邻的两侧。4.根据权利要求1所述的CMOS模拟开关芯片，其特征在于，在第一版图区至第六版图区中，每相邻两个版图区之间具有预设距离。5.根据权利要求4所述的CMOS模拟开关芯片，其特征在于，所述第二版图区与所述第一版图区之间具有第一预设距离，所述第一预设距离的范围是60μm
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘雁君，吴迪，李泽民，袁月，薛丹丹，
申请(专利权)人：北京宇翔电子有限公司，
类型：新型
国别省市：