用于芯片的静态电流判断电路和芯片的制作方法

本公开一般地涉及集成电路可测性设计与内置自测试。更具体地，本公开涉及用于芯片的静态电流判断电路和芯片。

背景技术：

1、静态电源电流（iddq）是表征芯片数字电路部分是否存在制造缺陷、金属迁移、微短路、栅氧漏电、闩锁隐患等的关键指标。传统iddq测试由自动测试设备（ate）在芯片出厂前执行一次以筛选合格芯片。

2、在芯片使用阶段，现有iddq相关检测技术包括片上电流传感器bics、ate辅助iddq测试方案等，这些检测技术仍然存在缺陷和不足，无法满足需要符合功能安全标准的芯片的综合要求。

技术实现思路

1、为了至少部分地解决背景技术中提到的技术问题，本公开的方案提供了一种用于芯片的静态电流检测电路和芯片。

2、本公开提供一种用于芯片的静态电流判断电路，其中，所述静态电流判断电路包括检测控制单元、检测电压产生单元、参考电压产生单元和比较单元，所述检测控制单元被配置为接收来自于所述芯片的检测触发信号，并根据所述检测触发信号，使所述芯片的数字电路进入静态静止状态，并启用所述检测电压产生单元和比较单元以使所述芯片从工作模式切换为静态电流判断模式；所述检测电压产生单元包括检测电阻，所述检测电阻的阻值大于或等于预设电阻阈值，在所述静态电流判断模式中，静态电流流过所述检测电阻，通过流过所述检测电阻的静态电流和所述检测电阻获得所述检测电阻两端的压降信号；所述参考电压产生单元包括与所述检测电阻匹配的参考电阻和可控电流源，通过所述参考电阻和所述可控电流源提供的参考电流获得所述参考电阻两端的参考电压；比较单元被配置为在所述静态电流判断模式中，根据所述压降信号与所述参考电压，输出用于指示静态电流是否超标的比较结果。

3、根据本公开的实施例，所述检测控制单元包括控制部件，所述比较单元包括比较器；所述静态电流判断电路包括第一开关，所述第一开关的一端与所述芯片的电源连接，所述第一开关的另一端与所述芯片的数字电路的电源网络连接；所述检测电压产生单元包括第二开关，所述第二开关的一端与所述芯片的电源连接，所述第二开关的另一端与所述检测电阻的一端连接，所述检测电阻的另一端与所述芯片的数字电路的电源网络和所述比较器的负相输入端连接；所述参考电阻的一端与所述芯片的电源连接，所述参考电阻的另一端与可控电流源和所述比较器的正相输入端连接；所述控制部件与所述第一开关、所述第二开关、所述比较器和所述数字电路连接，所述控制部件接收所述检测触发信号并发送使能信号，所述使能信号使得所述芯片的数字电路进入静态静止状态，通过控制所述第一开关和所述第二开关启用所述检测电压产生单元，并且启用所述比较器。

4、根据本公开的实施例，所述检测控制单元还被配置为根据所述检测触发信号，启用所述参考电压产生单元，在所述静态电流判断模式中，所述可控电流源为所述参考电阻供应参考电流。

5、根据本公开的实施例，所述参考电压产生单元还包括第三开关，所述参考电阻的一端与所述芯片的数字电路的电源网络连接，所述参考电阻的另一端与所述第三开关的一端和所述比较器的正相输入端连接，所述第三开关的另一端与所述可控电源连接，所述控制部件与所述第三开关连接，所述控制部件发送的所述使能信号通过控制所述第三开关启用所述参考电压产生单元。

6、根据本公开的实施例，所述第一开关包括第一晶体管，所述第二开关包括第二晶体管，所述检测控制单元还包括反相器，所述控制部件的一端与所述第一晶体管的栅极和所述反相器的输入端连接，所述反相器的输出端与所述第二晶体管的栅极连接，当所述控制部件控制所述第一晶体管导通且所述第二晶体管断开时，所述芯片处于工作模式，当所述控制部件控制所述第二晶体管导通且所述第一晶体管断开时，所述芯片处于静态电流判断模式。

7、根据本公开的实施例，所述芯片的电源电压与所述压降信号之差作为检测电压输入所述比较器的负相输入端，所述芯片的电源电压与所述参考电压之差作为阈值电压输入所述比较器的正相输入端，当所述检测电压大于所述阈值电压时，所述比较器输出的比较结果指示静态电流未超标，当所述检测电压小于或等于所述阈值电压时，所述比较器输出的比较结果指示静态电流超标。

8、根据本公开的实施例，所述比较器的输出端与所述数字电路连接，所述比较器输出的比较结果传送到所述数字电路以使所述数字电路对所述比较结果进行保存或处理。

9、根据本公开的实施例，所述预设电阻阈值为100kω，所述检测电阻的阻值范围为100kω至100mω。

10、根据本公开的实施例，所述检测电阻与所述参考电阻按照预设电阻比例设置，所述可控电流源的参考电流根据所述预设电阻比例和预设静态电流阈值来确定。

11、根据本公开的实施例，所述静态静止状态包括数字系统时钟暂停、数字信号强制停止翻转和输出端口保持状态不变。

12、本公开还提供一种芯片，所述芯片包括上述用于芯片的静态电流判断电路。

13、本公开还提供一种电子装置。所述电子装置包括上述的芯片。

14、根据本公开的技术方案，所述静态电流判断电路的检测控制单元，接收来自于芯片的检测触发信号，并根据所述检测触发信号使所述芯片的数字电路进入静态静止状态，且使所述芯片从工作模式切换为静态电流判断模式，在所述静态电流判断模式，静态电流流过检测电压产生单元的大阻值检测电阻，由此可获得该检测电阻两端的压降信号，此外通过参考电压产生单元中的与所述检测电阻匹配的参考电阻和可控电流源，可获得所述参考电阻两端的参考电压，利用所述压降信号与所述参考电压，通过比较器可输出用于指示静态电流是否超标的比较结果。因此在判断芯片静态电流是否存在问题时，可以不用直接测量微弱的静态电流，而是通过静态电流所流经的检测电阻上的压降进行静态电流的间接超限判断，从而无需高精度部件配合实现微弱静态电流的测量，由此简化了电路且降低了成本。

1.一种用于芯片的静态电流判断电路，其中，所述静态电流判断电路包括检测控制单元、检测电压产生单元、参考电压产生单元和比较单元，

2.根据权利要求1 中所述的用于芯片的静态电流判断电路，其中，

3.根据权利要求2 中所述的用于芯片的静态电流判断电路，其中，所述检测控制单元还被配置为根据所述检测触发信号，启用所述参考电压产生单元，在所述静态电流判断模式中，所述可控电流源为所述参考电阻供应参考电流。

4.根据权利要求3中所述的用于芯片的静态电流判断电路，其中，所述参考电压产生单元还包括第三开关，所述参考电阻的一端与所述芯片的数字电路的电源网络连接，所述参考电阻的另一端与所述第三开关的一端和所述比较器的正相输入端连接，所述第三开关的另一端与所述可控电源连接，所述控制部件与所述第三开关连接，所述控制部件发送的所述使能信号通过控制所述第三开关启用所述参考电压产生单元。

5.根据权利要求2 中所述的用于芯片的静态电流判断电路，其中，所述第一开关包括第一晶体管，所述第二开关包括第二晶体管，所述检测控制单元还包括反相器，所述控制部件的一端与所述第一晶体管的栅极和所述反相器的输入端连接，所述反相器的输出端与所述第二晶体管的栅极连接，当所述控制部件控制所述第一晶体管导通且所述第二晶体管断开时，所述芯片处于工作模式，当所述控制部件控制所述第二晶体管导通且所述第一晶体管断开时，所述芯片处于静态电流判断模式。

6.根据权利要求2 中所述的用于芯片的静态电流判断电路，其中，所述芯片的电源电压与所述压降信号之差作为检测电压输入所述比较器的负相输入端，所述芯片的电源电压与所述参考电压之差作为阈值电压输入所述比较器的正相输入端，当所述检测电压大于所述阈值电压时，所述比较器输出的比较结果指示静态电流未超标，当所述检测电压小于或等于所述阈值电压时，所述比较器输出的比较结果指示静态电流超标。

7.根据权利要求2 中所述的用于芯片的静态电流判断电路，其中，所述比较器的输出端与所述数字电路连接，所述比较器输出的比较结果传送到所述数字电路以使所述数字电路对所述比较结果进行保存或处理。

8.根据权利要求1 中所述的用于芯片的静态电流判断电路，其中，所述预设电阻阈值为100kω，所述检测电阻的阻值范围为100kω至100mω。

9.根据权利要求1 中所述的用于芯片的静态电流判断电路，其中，所述检测电阻与所述参考电阻按照预设电阻比例设置，所述可控电流源的参考电流根据所述预设电阻比例和预设静态电流阈值来确定。

10.一种芯片，所述芯片包括根据权利要求1至9中任一项所述的用于芯片的静态电流判断电路。