一种器件匹配的集成电路及其设计方法技术

依据本发明专利技术的一种器件匹配的集成电路及其设计方法，将需要匹配的器件分为一定数目的单位器件，并通过镜像方法使其共质心的排布，并通过金属引出线和金属连接线以及它们之间的通孔进行连接，降低了掺杂浓度梯度，热扩散梯度、应力梯度等情况对器件匹配度的影响，克服了传统方法的不足。另外，通过将通孔近似共质心的分布使金属线上的寄生电阻相互匹配，进一步提高了匹配的精度；对器件公共端的连接方式的改进，进一步节省了版图的面积。另外，本发明专利技术的器件匹配的集成电路设计方法适用于多种器件，同时对于器件的个数没有限制，单位器件的连接只采用两层金属线，布线更加容易，降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路设计领域，尤其涉及器件匹配的集成电路及其设计方法。
技术介绍
在集成电路的版图设计中，器件匹配一直是我们关注的重要问题。如图1所示，为一种典型的要求器件高度匹配的多通道LED驱动电路。在图1所示的电路中，各通道之间的电流匹配非常关键。其中流过电阻R。的电流I。由用户外部设定，而各LED通道的电流如式⑴所示______ τ10R() + ^osN( 1 、ILED.N =----(丄)KN其中为第N个LED通道流过的电流；V。sN为第N个放大器输入端的输入失调电压；由式(1)可以看出，为了保证各通道电流高度匹配，除了要保证分子部分的V-匹配，更需要电阻礼、礼、&、…仏之间的高度匹配。如图2所示，为利用传统的匹配方法实现电阻R0> R1^ R2> ... Rn之间匹配的示意图，以N = 4为例，其将待匹配的电阻R0> R1^ R2> R3> R4 分成若干相同的单位电阻，图2中以分为4个单位电阻为例，R1, R2, R3、R4分别由4个单位电阻并联构成，而Rtl由4个单位电阻串联构成，并将所有的单位电阻均靠近放置，同时保持其方向一致。但采用这样的匹配方法，待匹配的电阻之间无法共质心排布，当各电阻的光刻环境不一致，有掺杂浓度梯度，热分布梯度，应力梯度等因素发生时均会导致电阻不能够精确匹配。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供，将需要匹配的器件分为一定数目的单位器件，将其共质心的排布，并通过金属引出线和金属连接线以及它们之间的通孔进行连接，以提高器件在版图设计中的匹配精度。依据本专利技术一实施例的一种器件匹配的集成电路，包括N个待匹配的器件，N条金属引出线和一条公共连接线，其中，所述N条金属引出线平行等距分布，用以引出所述器件，N为正整数，且N彡2 ；N个待匹配的器件均包括牡K个单位器件，所有单位器件构成K个器件阵列，其中， K为正整数；每个器件阵列包括均勻分布在所述金属引出线两侧的四个单位器件组，所述四个单位器件组关于所述金属引出线的中心线方向对称，并关于金属引出线垂直方向对称，每个单位器件组包括沿所述金属引出线的方向依次等距排列的N个单位器件；每个所述器件阵列中关于所述金属引出线的中心线方向及所述金属引出线垂直方向均对称的4个单位器件，与其他器件阵列中处于相应位置处的单位器件，得到的牡K个单位器件串联或并联连接，构成一个所述器件，并通过一条相应的金属引出线与外围电路连接；所述公共连接线与所述单位器件的公共端连接。优选的，牡K个单位器件并联连接构成一个所述器件时，还包括与所述金属引出线垂直、且与所述金属引出线处于不同层次的金属连接线，所述金属连接线的两端分别连接关于所述金属引出线中心线对称的两个单位器件，且所述金属连接线与相应的金属引出线的交点处通过通孔连接。优选的，当所述器件均由牡K个单位器件并联连接时，所述单位器件组中的单位器件沿所述金属引出线方向依次对应的所述金属引出线的排列顺序为从所述金属引出线的中心线分别向左右两侧交替排列。优选的，当所述器件均由牡K个单位器件并联连接时，所述单位器件组中的单位器件沿所述金属引出线的方向依次对应的所述金属引出线的排列顺序为依次从左右两侧交替向所述金属引出线的中心线排列。优选的，牡K个单位器件串联连接构成一个所述器件时，还包括与所述金属引出线位于不同层次的金属连接线，用于串联连接所述4 个单位器件，所述金属连接线与相应的金属引出线的交点处通过通孔连接。优选的，所述公共连接线覆盖在所述单位器件上方且与所述金属引出线位于同一层。优选的，所述器件为有源器件或无源元件。依据本专利技术一实施例的一种器件匹配的集成电路设计方法，包括以下步骤设置待匹配的N个器件均由牡K个单位器件组成，其中，N为正整数，且N彡2，K 为正整数；设置N条平行且等距排列的金属引出线；将N个单位器件沿所述金属引出线的方向依次排列在所述N条金属引出线的一侧，得到第一单位器件组；将所述第一单位器件组沿所述金属引出线的中心线的方向和金属引出线垂直方向进行镜像得到四个单位器件组构成的第一器件阵列；将所述第一器件阵列沿所述金属引出线垂直方向进行镜像对称，得到K个器件阵列；将所述第一器件阵列中关于所述金属引出线的中心线方向及所述金属引出线垂直方向对称的4个单位器件，以及其他器件阵列中相应位置处的单位器件得到的牡K个单位器件进行串联或并联连接，构成一个器件，并通过相应的金属引出线与外围电路连接；用公共连接线将所述单位器件的公共端连接。优选的，所述单位器件并联连接时，上述的器件匹配的集成电路设计方法还包括 利用与所述金属引出线垂直、且与所述金属引出线处于不同层次的金属连接线，连接关于所述金属引出线的中心线方向对称的两个单位器件，所述金属连接线与所述金属引出线的交叉点处设置通孔。优选的，当所述器件均由单位器件并联连接组成时，所述第一单位器件组中的单位器件沿所述金属引出线的方向依次对应的所述金属引出线的排列顺序为从左右两侧交替向所述金属引出线的中心线排列。优选的，当所述器件均由单位器件并联连接组成时，所述第一单位器件组中的单位器件沿所述金属引出线的方向依次对应的所述金属引出线的排列顺序为从所述金属引出线的中心线分别向左右两侧交替排列。优选的，所述单位器件串联连接时，还包括利用与所述金属引出线处于不同层次的金属连接线，依次串联连接所述单位器件，所述金属连接线与相应的所述金属引出线的交叉点处设置通孔。优选的，上述器件匹配的集成电路设计方法进一步包括在所述单位器件上方覆盖一条与所述金属弓I出线处于同一层次的公共连接线。优选的，所述器件为有源器件或无源元件。由以上本专利技术实施例提供的技术方案可见，所述器件匹配的集成电路及其设计方法，通过将需要匹配的器件共质心的排布，降低了掺杂浓度梯度，热扩散梯度、应力梯度等情况对器件匹配度的影响，克服了传统方法的不足。而且，构成待匹配器件的单位器件之间通过金属引出线、金属连接线，以及金属引出线与金属连接线之间的通孔进行连接，从而解决了多个器件进行匹配时的走线问题，使得该器件匹配的集成电路没有器件个数的限制， 使得布线更加容易，降低了生产成本。附图说明图1所示为一种要求器件高度匹配的多通道LED驱动电路；图2所示为利用传统的匹配方法实现电阻匹配的版图方法的示意图；图3所示为依据本专利技术的器件匹配的集成电路的第一实施例示意图；图4所示为依据本专利技术的器件匹配的集成电路的第二实施例示意图；图5所示为依据本专利技术的器件匹配的集成电路的第三实施例示意图；图6所示为依据本专利技术的器件匹配的集成电路的第四实施例示意图；图7所示为多个MOS管组成的电流镜电路原理框图；图8所示为依据本专利技术的器件匹配的集成电路的第五实施例示意图；图9所示为依据本专利技术的器件匹配的集成电路的版图设计方法的一种流程图。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的几个优选实施例进行详细描述，但本专利技术并不仅仅限于这些实施例。本专利技术涵盖任何在本专利技术的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本专利技术有彻底的了解，在以下本专利技术优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本专利技术。本申请实施例提供的器件匹配的集成电路包括，N个待匹配的器件、N本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种器件匹配的集成电路，其特征在于，包括Ｎ个待匹配的器件，Ｎ条金属引出线和一条公共连接线，其中，所述Ｎ条金属引出线平行等距分布，用以引出所述器件，Ｎ为正整数，且Ｎ≥２；Ｎ个待匹配的器件均包括４＊Ｋ个单位器件，所有单位器件构成Ｋ个器件阵列，其中，Ｋ为正整数；每个器件阵列包括均匀分布在所述金属引出线两侧的四个单位器件组，所述四个单位器件组关于所述金属引出线的中心线方向对称，并关于金属引出线垂直方向对称，每个单位器件组包括沿所述金属引出线的方向依次等距排列的Ｎ个单位器件；每个所述器件阵列中关于所述金属引出线的中心线方向及所述金属引出线垂直方向均对称的４个单位器件，与其他器件阵列中处于相应位置处的单位器件，得到的４＊Ｋ个单位器件串联或并联连接，构成一个所述器件，并通过一条相应的金属引出线与外围电路连接；所述公共连接线与所述单位器件的公共端连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程帅，
申请(专利权)人：杭州矽力杰半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：86