专利名称：用于管芯的迅速加热的管芯上加热电路和控制环的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体集成电路(IC)，更具体而言涉及用于迅速校准和测试的管芯上加热电路和控制环。
背景技术：
传统的用于测试或校准目的加热IC的方法包括从外部向IC施加热量，或将IC放置在特殊的温度控制室中。这些配置实现起来一般成本较高，并且在像温度敏感电路校准的情况那样IC需要被迅速加热到精确的温度的情况下不提供准确结果。
因此，如果能够控制IC的温度从而使得IC能够被迅速且准确地加热到一个或多个温度而无需将IC放置在特殊温度室中，则将会是有利的。
发明内容
本发明的实施例提供了使得能够迅速地在内部将集成电路加热到一个或多个目标温度的电路、方法、装置和代码。
根据本发明的实施例，一种集成电路包括控制装置以及用于在控制装置的控制之下对集成电路加热的加热装置，其中，具有可调节的极点、零点和整体增益的传递函数被实现在控制装置中，从而使得集成电路的温度响应能够通过调节可调节的极点、零点和整体增益中的一个或多个来改变。
在一个实施例中，控制装置接收来自集成电路外部的源的用于以数字方式调节可调节的极点、零点和整体增益中的一个或多个的命令，其中该命令包括与容纳集成电路的封装的热属性相对应的信息。
在另一个实施例中，可调节的极点、零点和整体增益中的零点被调节，以补偿容纳集成电路的封装的缓慢热动态特性。
在另一个实施例中，集成电路还包括温度测量装置，用于测量集成电路的温度；以及检测器装置，用于检测所测得的温度和目标温度之间的差异，并将检测到的温度差异提供到控制装置。
在另一个实施例中，集成电路还包括温度敏感块，该温度敏感块包括一个或多个电路元件，其中，控制装置还被配置为致使加热装置将集成电路加热到多个温度，该温度敏感块在所述多个温度中的每个温度下被校准。
在另一个实施例中，集成电路还包括温度敏感块，该温度敏感块包括一个或多个电路元件，其中，温度敏感块和温度测量装置位于集成电路上的预定位置处，在该位置处，由于加热装置生成的热量而在集成电路上生成的温度梯度基本上处于最小值。
在另一个实施例中，集成电路还包括温度敏感块，该温度敏感块包括一个或多个电路元件，其中，温度敏感块和温度测量装置位于集成电路的第一侧，加热装置位于集成电路的与第一侧相对的另一侧。
在另一个实施例中，加热装置包括偏置装置，用于生成偏置信号；以及功率散逸装置，用于接收偏置信号和来自控制装置的多个控制信号。
在另一个实施例中，功率散逸装置包括按下述方式配置的晶体管阵列依赖于目标温度，预定数目的晶体管被导通以传导电流。
在另一个实施例中，晶体管阵列中的每个晶体管具有这样的栅极，偏置信号被选择性地施加到该栅极以使晶体管导通。
在另一个实施例中，响应于控制信号，偏置信号被选择性地施加到晶体管的阵列中的晶体管的栅极，以选择性地使晶体管导通。
在另一个实施例中，集成电路由电源电压供电，并且，响应于电源电压的变化，偏置装置调节偏置信号，从而使得功率散逸装置的操作对于预定电压范围内电源电压的变化基本上不敏感。
在另一个实施例中，偏置装置还进行操作以调节偏置信号，从而使得功率散逸装置的操作对于温度变化基本上不敏感。
参考下面的详细描述和附图可以获得对本发明的性质和优点的更好的理解。
图1是根据本发明实施例的管芯上热量管理系统的框图；图2示出根据本发明实施例的具有可调节特征的传递函数；图3示出由波形A和B表示的两种情况下PC板上的封装式IC的温度响应；图4示出本发明的一个应用，其中，针对校准目的，管芯上加热电路被用于将封装式IC迅速加热到多个温度；图5A和5B分别示出目标电路或组件以及伴随其的温度传感器相对于管芯上热源的两个位置，以及横跨管芯的温度梯度；图6示出根据本发明实施例的加热电路的电路实现方式；以及图7A到图7H示出实现本发明的实施例的各种示例性系统。
具体实施例方式
根据本发明的实施例，管芯上加热电路被用于闭环反馈配置中，以将管芯迅速地加热到以数字方式指定的温度。这可以用于测试目的(非常稳定的温度测试，具有精细的分辨率)，例如在表征、产品测试或台架测试(bench testing)期间。它也可以用于在不要求在多个外部温度下进行测试的情况下校准芯片上的任何温度敏感电路或电路元件(例如参考电路，振荡器、电感器等等)。除了管芯加热电路之外，闭环反馈配置还包括温度测量电路、A/D转换器和数字控制器。数字控制器允许了环动态特性的可编程性，以便对于任何封装/环境热特性都使温度响应时间最小化并且实现稳定的加热。
图1是根据本发明实施例的管芯上热量管理系统的框图。加热电路102在数字控制器104的控制下生成热量。温度测量块106测量温度并将其转换为模拟信号。A/D转换器108将模拟温度信号转换为数字信号，并将其馈送到检测器电路105。检测器电路105检测数字温度和外部提供的目标温度之间的差异，并将结果(增量温度)提供到数字控制器104。依赖于增量温度的值和存储在数字控制器104中的其他参数，控制器104致使加热电路102维持IC温度(就像已达到目标温度时那样)或生成更多热量(就像尚未达到目标温度时那样，或者就像为了例如校准目的而需要加热到多个温度的情况那样)。
数字控制器104实现具有零点、极点和整体增益因子的可调节数字传递函数，所述零点、极点和整体增益因子都是可以以数字方式调节的。传递函数在图2中示出。可调节的零点、极点和增益因子中的一个或多个基于封装热属性和动态特性而被调节，以实现将管芯迅速加热到(一个或多个)目标温度。可调节的零点、极点和增益经由提供到数字控制器104的外部控制端子的外部命令被修改。外部命令包括与容纳IC的特定封装的热属性相对应的信息，以及关于要将IC加热到的一个或多个目标温度的信息。在一个实施例中，外部控制端子是串行I/O总线，并且命令是在软件程序的控制下经由I/O总线提供到控制器的。在另一个实施例中，对可以数字方式调节的零点、极点和增益因子的调节是在IC制造期间通过对所需零点、极点和增益因子的硬连线来执行的。在容纳IC的封装的类型及其热量属性在制造之前就已得知，从而允许对特定封装的可数字调节的零点、极点和增益因子的优化的情况下，该实施例是有利的。
迅速到达目标温度范围的能力在许多应用中都是很重要的，其中包括要求对温度敏感电路进行高效且迅速的校准的情况。在管芯上加热源被用于传统电路中的情况下，由于封装中的较长的时间常数，因此迅速加热到目标温度是难以实现的。根据本发明的实施例，通过利用控制器中实现的传递函数的可调节零点、极点和增益因子补偿芯片的缓慢热动态特性，来迅速达到目标温度范围。这在图3中更好地示出。
图3示出由波形A和B表示的两种情况下PC板上的封装式IC的温度响应。波形A和B分别示出对于传统加热技术和本发明的加热技术，相对于加热源所散逸的功率的步进增长的温度响应。波形A具有两个不同的时间常数t1和t2。最初相当快的响应(时间常数t1)反映了对封装内的硅管芯的迅速加热(硅质量通常不是很大，因而具有较小的热容量和较低的热阻)。随着硅加热，在不同的材料边界处生成了较大的温度梯度，所述边界即硅到封装边界和封装到板边界。封装和板比起硅来具有大得多的质量，并且具有高得多的热阻，从而产生了由波形A的标记为t2的部分所示的温度响应的缓慢拖尾。
两个时间常数之间的过渡点(在图3中由垂直虚线标记)类似于位置接近的极点-零点对。从而，为了获得更快的温度响应，需要用一个零点抵消极点-零点对中的极点。这是通过调节控制器的可调节的极点、零点和增益因子来实现的。波形B示出了在极点-零点对中的极点被传递曲线的零点抵消的情况下的温度响应。可调节的数字传递函数使得能够调节由加热电路散逸的功率的量和持续时间，从而对于其中放置管芯的任何环境都实现较快的温度响应。在一个应用中，控制器被设计为使芯片被非常迅速地以数字方式加热到多个温度，如图4所示。这使得能在每个温度点对温度敏感电路和/或电路元件进行迅速校准。为迅速和精确校准目的而有利地实现了该技术的示例性集成电路在下述2005年10月3日递交的共同转让、共同未决的标题为“Low-Noise Fine-Frequency Tuning”的专利申请No.11/242,230中有所描述，这里通过引用将该专利申请结合进来。
除了实现迅速的温度响应之外，提供到数字控制器104的温度测量准确地反映目标块(即被校准的电路和/或电路元件或组件)的温度也是很重要的。理想情况下，将温度传感器放在目标块中央将会提供最准确的目标块温度读数。但是，由于物理和实际限制，传感器不能被这样放置，而是被放置在很靠近目标块的位置。但是，该限制造成了一个问题，这个问题如果不解决则会导致目标块的不正确校准。根据本发明的实施例的问题和解决方案在图5A和图5B中示出。
图5A示出目标块504和温度传感器506相对于管芯500上的加热电路502的两个替换位置A和B。图5B示出了横跨管芯500的温度梯度(指数衰减)以及两个管芯位置A和B和加热源502的位置。从图中可见，由于位置A与位置B相比是沿着温度梯度的斜率较陡的部分的，因此位置B处传感器和目标块之间的温度差异ΔT2比起位置A处的温度差异ΔT1来要小得多。从而，位置B处的温度传感器比位置A处的传感器更准确地反映了目标块的温度。因此，通过将加热电路502放置在离目标电路尽可能远的位置，使得对目标电路的加热不足和加热过度基本上最小化，从而使得能够对管芯上的温度敏感电路和/或组件进行准确的校准。
本发明的另一个重要特征是加热电路被设计为对电源电压和温度变化很不敏感。图6示出根据本发明实施例的加热电路块102(图1)的示例性电路实现方式。加热电路102包括偏置电路602和功率散逸电路604，该偏置电路602生成偏置信号Vbias，该功率散逸电路604被配置为在Vbias和由数字控制器104(图1)提供的控制信号Cntl的控制下生成热量。
在图6的示例性实现方式中，控制信号Cntl包括与功率散逸电路604中的晶体管数目相对应的比特流(n比特)。功率散逸电路604包括耦合在电源Vdd和地端子之间的“n”个晶体管的阵列。每个晶体管的栅极在控制信号Cntl的控制下被选择性地耦合到Vbias。依赖于目标温度，数字控制器104通过选择性地将预定数目的晶体管的栅极连接到Vbias，来使晶体管阵列中的预定数目的晶体管导通。
在替换实施例中，功率散逸电路604被配置为接收二进制编码和温度计编码信号的组合，以保证单调性，从而保证控制环中的负反馈，同时使功率散逸电路604的复杂度最小化。在该实施例中，二进制编码和温度计编码信号分别是经由Cntl信号的最高有效比特位置(MSB)和最低有效比特位置(LSB)提供的。
偏置电路602帮助使电源电压和温度变化对功率散逸电路604操作的影响基本上最小化。由于功率是由电流和电压的乘积确定的，因此，为了使块604中散逸的功率在电源电压变化时保持恒定，Vbias相对于电源电压的变化而反向变化。例如，如果电源电压增大，则Vbias大大降低，以便流经块604中的每个导通的晶体管的电流保持不变。偏置电路602通过利用反馈电路执行模拟补偿来实现这一点。
偏置电路602包括放大器606，电阻器R1连接在电源电压和放大器606的负输入端子之间，电流源610连接在放大器606的负端子和地电势之间。放大器606的输出连接到NMOS晶体管608的栅极，并且还提供偏置信号Vbias。NMOS晶体管608连接在放大器606的正端子和地电势之间。电阻器R2和电阻器R3串联连接在电源电压和地电势之间，它们的中间节点连接到放大器606的正端子。第二电流源612连接在电源电压和放大器606的正端子之间。电容器C1耦合到放大器输出以补偿放大器反馈。从而形成了反馈电路，其偏置晶体管608，从而使得流经晶体管608的净电流依赖于电源电压。
电流源610对于电源电压和温度变化不敏感(与带隙参考信号发生器类似)，并且与电阻器R1一起帮助将放大器606的负端子偏置到低于电源电压Vdd的固定电压。从而，放大器606的负输入在低于Vdd的固定电压上跟踪电源电压Vdd。随着电源电压增大或减小，电阻器R2和电阻器R3传导更多或更少的电流，并且反馈迫使额外的电流流经晶体管608。因此，放大器606控制晶体管608的栅极电压以消除额外的电流。这样一来，流经晶体管608的电流以及其漏极处的电压被设置为使得电流和漏极电压的乘积近似为常数。包括了电流源612以便进行温度补偿，并且将其设计为补偿电阻器R2和R3的温度系数。这有助于使功率散逸电路604的操作对温度变化不敏感。因此，对于给定的电源电压范围，例如2.7V到3.6V，获得了对不同温度下功率恒定的很接近的近似。
现参考图7A到图7G，其中示出了结合本发明的各种示例性系统。参考图7A，本发明可以实现在硬盘驱动器700中。本发明可以实现在信号处理和/或控制电路中的任一种或两者之中，信号处理和/或控制电路在图7A中由702总地标识。在某些实现方式中，HDD 700中的信号处理和/或控制电路702和/或其他电路(未示出)可以处理数据、执行编码和/或加密，执行计算，以及/或者对输出到和/或接收自磁存储介质706的数据进行格式编排。
HDD 700可以经由一个或多个有线或无线通信链路708与主机设备(未示出)通信，所述主机设备例如是计算机，诸如个人数字助理、蜂窝电话、媒体或MP3播放器之类的移动计算设备，以及/或者其他设备。HDD 700可以连接到存储器709，例如随机访问存储器(RAM)、诸如闪存这样的低等待时间非易失性存储器、只读存储器(ROM)和/或其他合适的电子数据存储装置。
现参考图7B，本发明可以实现在数字多功能盘(DVD)驱动器710中。本发明可以实现在DVD驱动器710的信号处理和/或控制电路中的任一种或两者和/或大容量数据存储装置718之中，信号处理和/或控制电路在图7B中由712总地标识。DVD 710中的信号处理和/或控制电路712和/或其他电路(未示出)可以处理数据、执行编码和/或加密，执行计算，以及/或者对读取自和/或写入到光存储介质716的数据进行格式编排。在某些实现方式中，DVD 710中的信号处理和/或控制电路712和/或其他电路(未示出)还可以执行其他功能，例如编码和/或解码和/或与DVD驱动器相关联的任何其他信号处理功能。
DVD驱动器710可以经由一个或多个有线或无线通信链路717与输出设备(未示出)通信，所述输出设备例如是计算机、电视机或其他设备。DVD 710可以与以非易失性方式存储数据的大容量数据存储装置718通信。大容量数据存储装置718可以包括硬盘驱动器(HDD)，例如图7A所示的那种。HDD可以是包括一个或多个直径小于约1.8”的盘片的袖珍HDD。DVD 710可以连接到存储器719，例如RAM、ROM、诸如闪存这样的低等待时间非易失性存储器和/或其他合适的电子数据存储装置。
现参考图7C，本发明可以实现在高清晰度电视(HDTV)720中。本发明可以实现在HDTV 720的信号处理和/或控制电路中的任一种或两者、WLAN接口和/或大容量数据存储装置之中，信号处理和/或控制电路在图7C中由722总地标识。HDTV 720接收有线或无线格式的HDTV输入信号，并生成用于显示器726的HDTV输出信号。在某些实现方式中，HDTV 720的信号处理电路和/或控制电路722和/或其他电路(未示出)可以处理数据、执行编码和/或加密，执行计算，对数据进行格式编排以及/或者执行所需要的任何其他类型的HDTV处理。
HDTV 720可以与以非易失性方式存储数据的大容量数据存储装置727通信，所述存储装置727例如是光和/或磁存储设备。至少一个HDD可以具有图7A中所示的配置，以及/或者至少一个DVD可以具有图7B中所示的配置。HDD可以是包括一个或多个直径小于约1.8”的盘片的袖珍HDD。HDTV 720可以连接到存储器728，例如RAM、ROM、诸如闪存这样的低等待时间非易失性存储器和/或其他合适的电子数据存储装置。HDTV 720还可以支持经由WLAN网络接口729与WLAN的连接。
现参考图7D，本发明被实现在车辆730的控制系统、车辆控制系统的WLAN接口和/或大容量数据存储装置中。传动系控制系统723接收来自一个或多个传感器的输入，以及/或者生成一个或多个输出控制信号，所述传感器例如是温度传感器、压力传感器、旋转传感器、气流传感器和/或任何其他合适的传感器，所述输出控制信号例如是引擎操作参数、传动装置操作参数和/或其他控制信号。
本发明还可以实现在车辆730的其他控制系统740中。控制系统740同样可以接收来自输入传感器742的输入和/或将控制信号输出到一个或多个输出设备744。在某些实现方式中，控制系统740可以是防抱死制动系统(ABS)、导航系统、远程信息处理系统、车辆远程信息处理系统、车道脱离系统、自适应巡航控制系统、诸如立体声系统、DVD、高密盘之类的车辆娱乐系统中的一部分。也设想了其他实现方式。
传动系控制系统732可以与以非易失性方式存储数据的大容量数据存储装置746通信。大容量数据存储装置746可以包括光和/或磁存储设备，例如硬盘驱动器HDD和/或DVD。至少一个HDD可以具有图7A中所示的配置，以及/或者至少一个DVD可以具有图7B中所示的配置。HDD可以是包括一个或多个直径小于约1.8”的盘片的袖珍HDD。传动系控制系统732可以连接到存储器747，例如RAM、ROM、诸如闪存这样的低等待时间非易失性存储器和/或其他合适的电子数据存储装置。传动系控制系统732还可以支持经由WLAN网络接口748与WLAN的连接。控制系统740还可以包括大容量数据存储装置、存储器和/或WLAN接口(均未示出)。
现参考图7E，本发明可以实现在可以包括蜂窝天线751的蜂窝电话750中。本发明可以实现在蜂窝电话750的信号处理和/或控制电路中的任一种或两者、WLAN接口和/或大容量数据存储装置之中，信号处理和/或控制电路在图7E中由752总地标识。在某些实现方式中，蜂窝电话750包括麦克风756、诸如扬声器和/或音频输出塞孔之类的音频输出758、显示器760以及/或者诸如小键盘、点选设备、音频促动和/或其他输入设备之类的输入设备762。蜂窝电话750中的信号处理电路和/或控制电路752和/或其他电路(未示出)可以处理数据、执行编码和/或加密，执行计算，对数据进行格式编排以及/或者执行其他蜂窝电话功能。
蜂窝电话750可以与以非易失性方式存储数据的大容量数据存储装置764通信，所述存储装置764例如是光和/或磁存储设备，例如硬盘驱动器HDD和/或DVD。至少一个HDD可以具有图7A中所示的配置，以及/或者至少一个DVD可以具有图7B中所示的配置。HDD可以是包括一个或多个直径小于约1.8”的盘片的袖珍HDD。蜂窝电话750可以连接到存储器766，例如RAM、ROM、诸如闪存这样的低等待时间非易失性存储器和/或其他合适的电子数据存储装置。蜂窝电话750还可以支持经由WLAN网络接口768与WLAN的连接。
现参考图7F，本发明可以实现在机顶盒780中。本发明可以实现在机顶盒780的信号处理和/或控制电路中的任一种或两者、WLAN接口和/或大容量数据存储装置之中，信号处理和/或控制电路在图7F中由784总地标识。机顶盒780接收来自诸如宽带源这样的源的信号，并且输出适用于显示器788的标准和/或高清晰度音频/视频信号，所述显示器788例如是电视和/或监视器和/或其他视频和/或音频输出设备。机顶盒780中的信号处理电路和/或控制电路784和/或其他电路(未示出)可以处理数据、执行编码和/或加密，执行计算，对数据进行格式编排以及/或者执行任何其他机顶盒功能。
机顶盒780可以与以非易失性方式存储数据的大容量数据存储装置790通信。大容量数据存储装置790可以包括光和/或磁存储设备，例如硬盘驱动器HDD和/或DVD。至少一个HDD可以具有图7A中所示的配置，以及/或者至少一个DVD可以具有图7B中所示的配置。HDD可以是包括一个或多个直径小于约1.8”的盘片的袖珍HDD。机顶盒780可以连接到存储器794，例如RAM、ROM、诸如闪存这样的低等待时间非易失性存储器和/或其他合适的电子数据存储装置。机顶盒780还可以支持经由WLAN网络接口796与WLAN的连接。
现参考图7G，本发明可以实现在媒体播放器772中。本发明可以实现在媒体播放器772的信号处理和/或控制电路中的任一种或两者、WLAN接口和/或大容量数据存储装置之中，信号处理和/或控制电路在图7G中由771总地标识。在某些实现方式中，媒体播放器772包括显示器776和/或诸如小键盘、触摸板之类的用户输入777。在某些实现方式中，媒体播放器772可以采用通常经由显示器776和/或用户输入777来采用菜单、下拉菜单、图标和/或指向-点击接口的图形用户界面(GUI)。媒体播放器772还包括音频输出775，例如扬声器和/或音频输出塞孔。媒体播放器772的信号处理电路和/或控制电路771和/或其他电路(未示出)可以处理数据、执行编码和/或加密，执行计算，对数据进行格式编排以及/或者执行任何其他媒体播放器功能。
媒体播放器772可以与以非易失性方式存储诸如压缩音频和/或视频内容之类的数据的大容量数据存储装置770通信。在某些实现方式中，压缩音频文件包括遵从MP3格式或其他合适的压缩音频和/或视频格式的文件。大容量数据存储装置可以包括光和/或磁存储设备，例如硬盘驱动器HDD和/或DVD。至少一个HDD可以具有图7A中所示的配置，以及/或者至少一个DVD可以具有图7B中所示的配置。HDD可以是包括一个或多个直径小于约1.8”的盘片的袖珍HDD。媒体播放器772可以连接到存储器773，例如RAM、ROM、诸如闪存这样的低等待时间非易失性存储器和/或其他合适的电子数据存储装置。媒体播放器772还可以支持经由WLAN网络接口774与WLAN的连接。
现参考图7H，本发明可以实现在可以包括天线739的语音IP(VoIP)电话783中。本发明可以实现在VoIP电话783的信号处理和/或控制电路中的任一种或两者、WLAN接口和/或大容量数据存储装置之中，信号处理和/或控制电路在图7H中由782总地标识。在某些实现方式中，VoIP电话783部分地包括麦克风787、诸如扬声器和/或音频输出塞孔之类的音频输出789、显示监视器791、诸如小键盘、点选设备、音频促动和/或其他输入设备之类的输入设备792以及无线保真(Wi-Fi)通信模块786。VoIP电话783中的信号处理电路和/或控制电路782和/或其他电路(未示出)可以处理数据、执行编码和/或加密，执行计算，对数据进行格式编排以及/或者执行其他VoIP电话功能。
VoIP电话783可以与以非易失性方式存储数据的大容量数据存储装置781通信，所述存储装置781例如是光和/或磁存储设备，例如硬盘驱动器HDD和/或DVD。至少一个HDD可以具有图7A中所示的配置，以及/或者至少一个DVD可以具有图7B中所示的配置。HDD可以是包括一个或多个直径小于约1.8”的盘片的袖珍HDD。VoIP电话783可以连接到存储器785，该存储器可以是RAM、ROM、诸如闪存这样的低等待时间非易失性存储器和/或其他合适的电子数据存储装置。VoIP电话783被配置为经由Wi-Fi通信模块786与VoIP网络(未示出)建立通信链路。还设想了除上述实现方式外的其他实现方式。
以上对本发明的示例性实施例的描述是用来说明和描述的。它并不想要没有遗漏或将本发明限制到所描述的准确形式，并且，根据上述教导，许多修改和变化是可能实现的。例如，虽然图6示出了功率散逸电路604的晶体管实现方式，但是本领域的技术人员已知的其他实现方式，例如二极管、电阻性金属导电线、多晶硅导电线和掺杂衬底也可以用于实现块604。从而，选择和描述这些实施例是为了最好地说明本发明的原理及其实际应用，以使得本领域的技术人员能够最好地将本发明用于各种实施例中并做出适合于所设想的特定用途的各种修改。
本申请要求2005年8月1日递交的美国临时申请No.60/704,399以及2005年9月30日递交的美国临时申请No.60/722,226的优先权，这里通过引用将这两个临时申请结合进来。此外，本申请与以下申请相关共同转让、共同未决的2005年10月3日递交的标题为“Low-Noise Fine-Frequency Tuning”的专利申请No.11/242,230和2005年10月3日递交的标题为“On-Die Heating Circuit And Control Loop For Rapid Heating Of TheDie”的专利申请，这里通过引用将这两个专利申请结合进来。
权利要求
1.一种集成电路，包括控制器；以及加热电路，其被配置为在所述控制器的控制下对所述集成电路加热，其中，具有可调节的极点、零点和整体增益的传递函数被实现在所述控制器中，从而使得所述集成电路的温度响应能够通过调节所述可调节的极点、零点和整体增益中的一个或多个来改变。
2.如权利要求1所述的集成电路，其中所述控制器被配置为接收来自所述集成电路外部的源的用于以数字方式调节所述可调节的极点、零点和整体增益中的一个或多个的命令，所述命令包括与容纳所述集成电路的封装的热属性相对应的信息。
3.如权利要求1所述的集成电路，其中所述可调节的极点、零点和整体增益中的零点被调节，以补偿容纳所述集成电路的封装的缓慢热动态特性。
4.如权利要求1所述的集成电路，还包括温度测量电路，其被配置为测量所述集成电路的温度；以及检测器电路，其被配置为检测所测得的温度和目标温度之间的差异，并将检测到的温度差异提供到所述控制器。
5.如权利要求4所述的集成电路，还包括温度敏感块，该温度敏感块包括一个或多个电路元件，其中，所述控制器还被配置为致使所述加热电路将所述集成电路加热到多个温度，所述温度敏感块在所述多个温度中的每个温度下被校准。
6.如权利要求1所述的集成电路，其中所述加热电路包括偏置电路，其被配置为生成偏置信号；以及功率散逸电路，其被配置为接收所述偏置信号和来自所述控制器的多个控制信号。
7.如权利要求6所述的集成电路，其中所述功率散逸电路包括按下述方式配置的晶体管阵列依赖于目标温度，预定数目的晶体管被导通以传导电流。
8.如权利要求7所述的集成电路，其中所述晶体管阵列中的每个晶体管具有这样的栅极，所述偏置信号被选择性地施加到所述栅极以使所述晶体管导通。
9.如权利要求7所述的集成电路，其中，响应于所述控制信号，所述偏置信号被选择性地施加到所述晶体管的阵列中的晶体管的栅极，以选择性地使所述晶体管导通。
10.如权利要求6所述的集成电路，其中所述集成电路由电源电压供电，并且，响应于所述电源电压的变化，所述偏置电路调节所述偏置信号，从而使得所述功率散逸电路的操作对于预定电压范围内所述电源电压的变化基本上不敏感。
11.一种用于对集成电路进行内部加热的方法，该方法包括调节在控制器中实现的传递函数的可调节的极点、零点和整体增益中的一个或多个，从而改变所述集成电路的温度响应；以及根据所述可调节的极点、零点和整体增益中被调节的一个或多个来对所述集成电路进行内部加热。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述调节步骤包括接收来自所述集成电路外部的源的用于以数字方式调节所述可调节的极点、零点和整体增益中的一个或多个的命令，所述命令包括与容纳所述集成电路的封装的热属性相对应的信息。
13.如权利要求11所述的方法，其中所述调节步骤还包括调节所述可调节的极点、零点和整体增益中的零点，以补偿容纳所述集成电路的封装的缓慢热动态特性。
14.如权利要求11所述的方法，还包括内部测量所述集成电路的温度；以及内部检测所测得的温度和目标温度之间的差异。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述集成电路包括温度敏感块，该温度敏感块包括一个或多个电路元件，所述方法还包括通过重复内部加热、内部测量和内部检测步骤将所述集成电路加热到多个温度；以及在所述多个温度中的每个温度下对所述温度敏感块进行内部校准。
16.如权利要求14所述的方法，其中所述内部测量步骤是在所述集成电路上的以下位置处执行的在该位置处，由于所述加热步骤导致的所述集成电路上的温度梯度基本上处于最小值。
17.如权利要求11所述的方法，还包括生成用于控制所述集成电路的加热的偏置信号，从而使得所述集成电路的加热对于对所述集成电路供电的电源电压的变化基本上不敏感。
18.如权利要求17所述的方法，还包括依赖于目标温度，将所述偏置信号施加到晶体管阵列中的预定数目的晶体管，从而使所述预定数目的晶体管导通。
19.如权利要求17所述的方法，其中所述集成电路由电源电压供电，并且所述偏置信号生成步骤的执行使得由于所述加热步骤而生成的热量的量对于预定电压范围内所述电源电压的变化基本上不敏感。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述集成电路包括接收所述偏置信号并被配置为执行所述热量生成步骤的加热电路，所述偏置信号生成步骤的执行使得由所述加热电路生成的热量对于温度变化基本上不敏感。
全文摘要
一种集成电路包括被配置为在控制器的控制之下对集成电路加热的加热电路。具有可调节的极点、零点和整体增益的传递函数被实现在控制器中，从而使得集成电路的温度响应能够通过调节可调节的极点、零点和整体增益中的一个或多个来改变。
文档编号H01L27/00GK1975621SQ20061010328
公开日2007年6月6日 申请日期2006年7月24日 优先权日2005年8月1日
发明者卓迪·格林博格, 塞哈特·苏塔迪嘉 申请人:马维尔国际贸易有限公司