器件标识结构及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及器件标识技术，特别涉及器件标识结构及其制造方法。
【背景技术】
[0002]图1是器件标识号在专用集成电路以及可编程逻辑器件中常用的一种低成本实现示意图，器件标识号的各标识位可以上拉到高电平VDD或下拉到低电平VSS来实现逻辑I或逻辑0，32位的器件标识号则可以通过用户指令并行或串行送给用户逻辑电路。这种实现方式决定了器件标识号在晶圆生产过程中将被固化在晶片中，如果想做改变，必须改变电路设计，改变各标识位的上拉或下拉属性，进而在晶圆生产过程中使用不同的掩模版通过改变器件标识号各标识位的输入逻辑电平来实现不同的器件标识号。
[0003]图2是类似于图1的另一种方案，把器件标识号的各标识位通过OTP(—次性可编程)熔丝的通断上拉到高电平VDD或下拉到低电平VSS，0TP熔丝的通断可以在生产完成后通过软件来设定，但这种方式需要在芯片设计时加入支持OTP的辅助电路，影响芯片的成本和可靠性。
[0004]图1所示的器件标识号实现方式决定了在制作衍生器件或虚拟器件时，需要制作适用于多种器件标识号的掩模版，增加了器件的掩模版成本，同时又由于需要在器件生产过程中切换掩模版，增加了晶圆生产中的管理成本，另外还由于器件标识号是在晶圆生产过程中被固化在晶圆中，生产出来后不能做任何改动，也不利于应对快速的市场需求变化。即便是采用图2中OTP方案，也受限于OTP熔丝的可靠性和辅助电路的复杂性，不利于降低器件的成本。
[0005]因此，本发明的发明人发现，由于一套掩模版只能生产相应的一种器件，而市场对于该种器件的规模，性能有多种需求，同时又由于用于集成电路生产的掩模版价格昂贵，芯片设计者通常会修改少数几层掩模版用来改变器件的定义(如器件的标识号)，从而派生出多款虚拟器件。其中，虚拟器件多用于可编程逻辑器件中，通过局部变更芯片内部电路的方式来改变器件标识号，使同一款拥有相同物理资源的器件因为不同的器件标识号，用软件约束或硬件约束的方式开放给用户不同的资源或性能，进而形成不同的价格阶梯，丰富产品系列。如由原器件A(8核CPU，4Mb内部缓存，10K逻辑单元，400Mhz Fmax)通过软件或器件标识号禁止掉部分功能，派生出虚拟器件B (4核CPU，2Mb内部缓存，70K逻辑单元，200MhzFmax)，或虚拟器件C(2核CPU，IMb内部缓存，50K逻辑单元，10Mhz Fmax)等。这种方式的问题是仍然需要不少花费去改变掩模版，另外由于较长的集成电路生产周期，器件的型号必须在晶圆生产中决定下来，不能够灵活应对市场需求的快速变化。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种器件标识结构及其制造方法，降低了成本，并且提高了市场需求变化的应对能力。
[0007]为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种器件标识结构，器件标识结构包括晶片、第一外部管脚和第二外部管脚；
[0008]晶片包括标识寄存器和焊盘，标识寄存器的至少一个标识位与焊盘连接；
[0009]焊盘与第一外部管脚或第二外部管脚连接，第一外部管脚与第一电平连接，第二外部管脚与第二电平连接。
[0010]本发明的实施方式还公开了一种器件标识结构的制造方法，方法包括以下步骤:[0011 ]在晶片上形成标识寄存器和焊盘；
[0012]将标识寄存器的至少一个标识位与焊盘连接；以及
[0013]将焊盘与第一外部管脚或第二外部管脚连接，其中第一外部管脚与第一电平连接，第二外部管脚与第二电平连接。
[0014]本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于:
[0015]本发明通过器件的封装配线连接来改变器件标识号，不需要增加附加电路，不需要多套掩模版用于虚拟器件的制作，减少了器件的掩模版成本和晶圆生产中的管理成本，并且由于器件标识号在最后器件封装时才决定下来，也极大地提高了应对市场需求变化的能力。
[0016]进一步地，选择距离焊盘较近的第一外部管脚或第二外部管脚进行连接，便于配线且可靠性高。
[0017]进一步地，使用电源管脚作为第一外部管脚和/或第二外部管脚，不再需要提供额外的电平，进一步简化了电路结构。
[0018]进一步地，设置多个第一外部管脚和多个第二外部管脚，可以在标识寄存器所需改变的标识位较多时便于进行布线。选择距离较近的第一外部管脚或第二外部管脚进行连接，可靠性高。
【附图说明】
[0019]图1是现有的一种器件标识结构；
[0020]图2是现有的一种器件标识结构；
[0021]图3是本发明第一实施方式中一种器件标识结构的结构示意图；
[0022]图4是本发明第一实施方式中另一种器件标识结构的结构示意图；
[0023]图5是本发明第二实施方式中一种器件标识结构的制造方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0024]在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
[0025]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
[0026]本发明第一实施方式涉及一种器件标识结构。图3是该器件标识结构的结构示意图。如图3所示，该器件标识结构包括晶片、第一外部管脚和第二外部管脚。
[0027]晶片包括标识寄存器和焊盘，标识寄存器的至少一个标识位与焊盘连接。可以理解，标识寄存器用于存储器件标识号，器件标识号为内嵌于集成电路芯片中用于描述器件供应商、器件型号和器件版本号等信息的一串数字，通常长度为32位(S卩32个标识位)，用户可以根据需要用指令读出该器件标识号。
[0028]焊盘与第一外部管脚或第二外部管脚连接，第一外部管脚与第一电平连接，第二外部管脚与第二电平连接。优选地，第一外部管脚和/或第二外部管脚为电源管脚(如图3所示的电源管脚VDD和VSS)。使用电源管脚作为第一外部管脚和/或第二外部管脚，不再需要提供额外的电平，进一步简化了电路结构。
[0029]此外，可以理解，在本发明的其他实施方式中，也可以根据需要提供额外的逻辑高低电平于第一外部管脚和/或第二外部管脚，只要能将各标识位区分为逻辑O和I即可。
[0030]在一个优选例中，标识寄存器的至少一个标识位通过金属走线与焊盘连接，焊盘通过引线键合与第一外部管脚或第二外部管脚连接。
[0031 ]此外，可以理解，在本发明的其他实施方式中，也可以通过其它方式进行连接，例如倒装芯片中，标识寄存器的至少一个标识位通过金属走线与凸块(bump)连接，凸块(bump)再通过基板与第一外部管脚或第二外部管脚连接。由于这些方式为本领域技术人员的公知常识，在此不作赘述。
[0032]本实施方式通过器件的封装配线连接来改变器件标识号，不需要增加附加电路，不需要多套掩模版用于虚拟器件的制作，减少了器件的掩模版成本和晶圆生产中的管理成本，并且由于器件标识号在最后器件封装时才决定下来，也极大地提高了应对市场需求变化的能力。
[0033]在本发明的各个实施方式中，标识位与焊盘的连接方式、焊盘与外部管脚的连接方式可以根据需要进行设置。具体地说:
[0034]标识寄存器的不同标识位可以与不同焊盘连接，也可以与相同焊盘连接，从而可以得到所需要的器件标识号。例如，标识寄存器的第一标识位和第二标识位都与第一焊盘连接，标识寄存器的第三标识位与第二焊盘连接，从而可以得到000、001、110和111四个器件标识号，来表示相应虚拟器件。
[0035]上述晶片可以包括多个焊盘。根据实际需要，标识寄存器的至少一个标识位可以与距离该标识位最近(或较近)的焊盘进行连接，也可以与相对于第二外部管脚更靠近第一外部管脚和/或相对于第一外部管脚更靠近第二外部管脚的焊盘连接。在本发明的各个实施方式中，标识寄存器的同一个标识位可以仅与一个焊盘连接，也可以与多个焊盘连接，所连接的焊盘中的一部分焊盘相对于第二外部管脚更靠近第一外部管脚，所连接的焊盘中的另一部分焊盘相对于第一外部管脚更靠近第二外部管脚。在一个优选例中，上述晶片包括多个焊盘，标识寄存器的同一个标识位与多个焊盘连接，所连接的焊盘中的至少一个焊盘相对于第二外部管脚更靠近第一外部管脚，所连接的剩余焊盘相对于第一外部管脚更靠近第二外部管脚。例如如图3的左侧所示，标识寄存器的同一个标识位分别与距离电源管脚VDD和VSS较近的两个焊盘连接，从而可以在封装配线时更加灵活。
[0036]可以理解，在本发明的其他实施方式中，标识寄存器的至少一个标识位也可以与距离该标识位较远的焊盘或距离第一外部管脚和第二外部管脚较远的焊盘连接，同样能实现本发明的技术方案。
[0037]在一个优选例中，器件标识结构包括多个第一外部管脚和多个第二外部管脚，焊盘与多个第一外部管脚中距离最近的第一外部管脚或多个第二外部管脚中距离最近的第二外部管脚连接。例如如图3所示，晶片左上侧的焊盘与器件左上侧的电源管脚VDD连接，晶片左下侧的焊盘与器件左下侧的电源管脚VSS连接，晶片右上侧的焊盘与器件右上侧的电源管脚VDD或VSS连接。
[0038]设置多个第一外部管脚和多个第二外部管脚，可以在标识寄存器所需改变的标识位较多时便于进行布线。选择距离较近的第一外部管脚或第二外部管脚进行连接，可靠性尚O
[0039]可以理解，在本发明的其他实施方式中，焊盘也可以与多个第一外部管脚中距离次近的第一外部管脚或多个第二外部管脚中距离次近的第二外