[发明专利]一种单片集成电路管芯的加热方法

说明书

技术领域：

本发明涉及半导体集成电路。更具体地说，本发明涉及的方法和装置，用于快速和均匀地加热一个集成电路管芯的电路参数来测量温度的系数。甚至更特别地，本发明涉及的方法和装置，用于加热集成电路管芯测量参考电压电路的输出电压的温度系数。

背景技术：

许多类型的电子电路，诸如数字—模拟转换器，电压调节器和精密放大器，需要一个与温度无关的偏置参考。稳定的参考可以是一个电流或电压。对于大多数应用，一个参考电压是优选的，因为它容易与其他电路连接。

高精密电压参考，可实现少于每摄氏度（ppm/℃）的百万分之十的温度稳定性。在单片集成电路设计的温度补偿通常涉及可预测的负温度漂移补偿的电压源与另一可预测的正温度漂移的电压源。

例如，双极型晶体管的基极-发射极的压降（V_BE）具有一个约-0.002伏/℃（V/℃）的负温度系数。与此相反，温度依赖V_BE的变化，差值(ΔV_BE)正比于通过热电压V_T的绝对温度。由于V_BE，“带隙”参考源的操作产生第一温度漂移，产生一个正比于V_T第二温度漂移，然后加入第一和第二温度漂移，得到依赖标称零的温度。

商业生产的集成电路的参考电压电路必须在指定的温度系数中提供一个指定的输出电压。但是，该温度系数是难以快速，经济，准确地测量。测量参考电压的温度系数的一个高度精确的方法是将电路放置在烘箱中，然后在温度变化的同时，监测电路的输出电压。这种技术是费时的，但是，因为烘箱内部和电路的温度必须稳定在每个必须测量的温度。

仅通过加热的管芯或封装，测量时间便可以降低。例如，在一个先前已知的技术，在参考电压的功率晶体管导通以消耗能量，从而加热管芯。由于功率晶体管一般是位于管芯的有限部分，然而，这种技术创建整个管芯的局部加热和大的温度梯度。其结果，直到温度梯度消散才采取准确的测量。

正如前面所提到的，不能直到管芯温度梯度消散才采取精确的温度系数测量。对于封装的集成电路，除其他外，梯度消散时间取决于，封装的热特性。大的封装包含管芯周围大量的高耐热性材料，如双列直插式封装（DIP），有很长的热时间常数。由于管芯温度梯度的时间常数比这种大的封装的热时间常数小，在管芯温度明显下降之前可以采取测量。然而，更小的封装，如微型小外形封装（MSOP），SOT-23表面贴装封装，具有更短的热时间常数，管芯的温度梯度解决之前，管芯温度下降得很快。

因此，它可以提供快速、有效地加热一个集成电路管芯的方法和装置。

它也可以提供一种用最小热梯度均匀地加热整个管芯的集成电路管芯的方法和装置。

它还可以提供快速和均匀地加热在一个封装部分的集成电路管芯的方法和装置。

发明内容：

因此，本发明的第一个目的是提供快速、有效地加热一个集成电路管芯的方法和装置。

本发明的第二个目的是提供一种用最小热梯度均匀地加热整个管芯的集成电路管芯的方法和装置。

本发明的第三个目的是提供快速和均匀地加热在封装部分的集成电路管芯的方法和装置。

本发明的技术解决方案：

根据这些和其它目的，本发明中，描述了含有的金属加热电阻器的集成电路管芯。本发明的一个实施例中，描述了其中的一个金属加热电阻器被安置在划线区域和键合焊盘之间的集成电路管芯周围。金属加热电阻器的一端连接到第一键合焊盘，并且金属加热电阻器的另一端连接到第二键合焊盘。当管芯被包装，所述第一和第二焊盘分别被连接到第一和第二封装引脚。在备选实施例中，设置沿金属加热电阻器的金属基片触点的第一端和第二端之间提供了金属加热电阻器和芯片基板之间的改进的热触点。

在本文描述的本发明的其它备选实施例中，金属加热电阻器被配置在集成电路管芯上的部分电路周围，比如一个参考电压电路是包含在一个含有其他电路的集成电路管芯中。金属加热电阻器的一端连接到第一键合焊盘，加热电阻器的另一端连接到一个第二键合焊盘，且所述第一和第二键合焊盘分别连接到第一和第二封装引脚。

加热管芯时，第一封装引脚连接到接地，一个电流源的电流从第二封装引脚输出，（为p-型基板管芯），或往第二封装引脚注入电流（n-型基板管芯），消耗加热电阻器中的能量以均匀地加热该集成电路管芯。