[发明专利]指纹识别芯片的自动恢复电路及方法

说明书

技术领域

本发明涉及控制电路，特别涉及一种指纹识别芯片的自动恢复电路及方法。

背景技术

闩锁效应是CMOS工艺所特有的寄生效应，严重时会导致电路的失效，甚至烧毁芯片。ESD(Electro-Static discharge，静电释放)和相关的电压瞬变都会引起闩锁效应(latch-up)，这是半导体器件失效的主要原因之一。如果有一个强电场施加在指纹识别芯片中的氧化物薄膜上，则该氧化物薄膜就会因介质击穿而损坏。很细的金属化迹线会由于大电流而损坏，并会由于浪涌电流造成的过热而形成开路。这就是所谓的“闩锁效应”。在闩锁情况下，器件在电源与地之间形成短路，造成大电流、EOS(Electrical Overstress，电过载)和芯片损坏。

指纹识别芯片中含有许多的双极型晶体管。在CMOS工艺下，阱与衬底结合会导致寄生的n-p-n-p结构。这些结构会因闩锁效应导致指纹识别芯片的电源电压(VDD)线和接地电压(VSS)线的短路(此时，指纹识别芯片的电源电压会降低到某一电压值(比如1.55伏)以下)，从而通常会破坏芯片。

发明内容

本发明的目的在于提供一种指纹识别芯片的自动恢复电路及方法，可以保护指纹识别芯片，避免闩锁效应产生的大电流烧毁芯片。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种指纹识别芯片的自动恢复电路，包含：芯片电源电压检测电路、固定电压产生电路、比较器、数字处理单元以及驱动单元；

所述芯片电源电压检测电路，用于检测所述指纹识别芯片的电源电压，并输出至所述比较器的反相输入端；

所述固定电压产生电路，用于产生参考信号，并输出至所述比较器的正相输入端；其中，所述参考信号的电压值为预设阈值；

所述比较器，用于比较所述电源电压与所述预设阈值，并将比较结果输出至所述数字处理单元；

所述数字处理单元，用于根据所述比较器输出的比较结果，生成对所述指纹识别芯片的控制信号，并输出至所述驱动单元；

所述驱动单元，用于根据所述数字处理单元输出的控制信号对所述指纹识别芯片进行控制；

其中，当所述比较结果为所述电源电压小于所述预设阈值时，所述驱动单元控制所述指纹识别芯片重新启动。

本发明的实施方式还提供了一种指纹识别芯片的自动恢复方法，包含以下步骤：

由芯片电源电压检测电路检测所述指纹识别芯片的电源电压，并输出至比较器的反相输入端；

由固定电压产生电路产生参考信号，并输出至所述比较器的正相输入端；其中，所述参考信号的电压值为预设阈值；

由比较器比较所述电源电压与所述预设阈值，并将比较结果输出至数字处理单元；

由所述数字处理单元根据所述比较结果，生成对所述指纹识别芯片的控制信号，并输出至驱动单元；

由所述驱动单元根据所述控制信号对所述指纹识别芯片进行控制；

其中，若所述比较结果为所述电源电压小于所述预设阈值，由所述驱动单元控制所述指纹识别芯片重新启动。

本发明实施方式相对于现有技术而言，是利用芯片电源电压检测电路实时检测指纹识别芯片的电源电压，当检测到指纹识别芯片的电源电压下降到预设阈值时，视为指纹识别芯片发生了闩锁效应，数字处理单元便产生的相应的控制信号，以使驱动单元根据该控制信号控制指纹识别芯片重新启动，这样，可以保护指纹芯片，避免闩锁效应产生的大电流烧毁芯片。

进一步地，所述固定电压产生电路采用带隙基准电路；所述采用带隙基准电路，用于产生恒定的参考信号。采用带隙基准电路产生的参考信号的电压值是恒定的，不会上下波动而偏离预设阈值，即可以得到一个恒定的比较点，这样，可以保证数字处理单元产生的控制信号是精确的，驱动单元可以根据该控制信号对指纹识别芯片进行精确控制，避免指纹识别芯片的电源电压小于预设阈值时未能及时重新启动而烧毁芯片，减小芯片损坏的几率。