包含非承载电流的热传导金属箔部分的金属电阻器的制造方法
【专利摘要】一种包含非承载电流的热传导金属箔部分的金属电阻器。一种用于生成温度补偿基准电压（VREF）的温度基准电路，包括被构造用于生成基本上与温度无关的带隙基准电压（VBGR）和基本上成比例于绝对温度变化的成比例绝对温度基准电压（VPTAT）的带隙基准电路。所述电路包括连接到所述带隙基准电路并且具有作为VREF基础的输出的运算放大器。所述电路还包括连接到所述运算放大器和所述带隙基准电路并且被构造以便使VREF基本上等于VPTAT乘以常数k1减去VBGR乘以常数k2的反馈电路。
【专利说明】包含非承载电流的热传导金属箔部分的金属电阻器
[0001]本申请是是申请日为2008年11月25日、申请号为200880132107.4的发明名称为“用于半导体芯片内金属电阻器的温度补偿的电路、调修和布图”的专利申请的分案申请。
【技术领域】
[0002]本申请涉及包含在半导体芯片内的金属电阻器的温度补偿。更具体地，本申请涉及用于生成温度补偿基准电压的电路，以及所述电路的布图和调修技术。
【背景技术】
[0003]金属电阻器被应用于半导体芯片内以实现各种目的。在某些应用中，金属电阻器用于感应电路的工作参数，例如当电池正在被充电时被输入电池的电流量，和/或当电池正在被使用时从其中输出的电流量。
[0004]金属电阻器的电阻值通常作为温度函数而波动。这种变化的发生通常由于金属电阻器、其它部件，和/或其它热源所产生的热量。这种金属电阻器的电阻值随温度变化的偏差可能对其感应的精确度产生消极影响，并且进而，影响相关电路功能的性能。
[0005]解决这一问题的一个方法是对电路中适当的点施加温度补偿电压，以便补偿作为温度函数的金属电阻器电阻值的变化。随着所述电阻值由于温度上升而升高，所述补偿电压也升高。当其被适当地施加时，所述温度补偿电压可以降低误差，所述误差是如果不施加该电压时由电阻值的温度偏差所引起的。
[0006]一种典型的用于生成温度补偿电压的方法是使用公知的delta Vbe电压基准电路。这种电路生成与绝对温度成比例变化的电压，即，成比例绝对温度(“PTAT”)电压。然而，PTAT电压一般具有随温度变化的曲线，当外推该曲线时，其在O开尔文(Kelvin)处将达到O伏。另一方面，金属电阻器的电阻值一般具有随温度变化的曲线，当外推该曲线时，其在O开尔文以外的温度达到O欧姆。这种在过零点位置上的差异将会降低PTAT电压精确补偿由于温度变化引起的金属电阻器电阻值偏差的能力。
【发明内容】
[0007]温度补偿电路可以生成温度补偿基准电压(VKEF)。所述电路可以包括带隙基准电路，所述带隙基准电路(Bandgap reference circuit)被构造用于生成带隙基准电压(VBeK)，该电压基本上是温度无关的。所述带隙基准电路还可以被构造用于生成成比例绝对温度基准电压(Vptat) (proportional-to-absolute-temperature reference voltage),该电压基本上与绝对温度成比例变化。所述温度补偿电路还可以包括运算放大器，所述运算放大器连接到所述带隙基准电路并且具有作为Vkef基准的输出值。所述温度补偿电路还可以包括反馈电路，所述反馈电路连接到所述运算放大器和所述带隙基准电路。所述反馈电路可以被构造用于使Vkef基本上等于Vptat乘以常数K1，减去VBeK乘以常数K2。
[0008]温度补偿半导体芯片可以包括在所述半导体芯片内的金属电阻器。温度补偿电路也可以在所述半导体芯片内，所述温度补偿电路被构造用于生成温度补偿基准电压(VKEF)，该电压基本上补偿作为温度函数的金属电阻器电阻值变化。所述温度补偿电路可以是上面讨论的类型。
[0009]一种方法可以调修半导体芯片以补偿所述半导体芯片内金属电阻器电阻值作为温度函数的预期变化。所述半导体芯片可以包括运算放大器和具有调修装置的反馈电路，所述反馈电路连接到所述运算放大器。该方法可以包括调修在反馈电路中的所述调修装置以便最大化基准电压(Vkef)的能力以便补偿作为温度函数的所述金属电阻器电阻值的变化。
[0010]用于生成温度补偿基准电压(Veef)的温度补偿电路可以包括用于生成基本上温度无关的带隙基准电压(Vrai)和基本上与绝对温度成比例的成比例绝对温度基准电压(Vptat)的装置。所述电路可以包括用于使VREF基本上等于VPTAT乘以常数kl，减去VBRG乘以常数k2的装置，该装置可以包括连接到运算放大器的反馈电路。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]附图公开了示例性的实施方式。它们并未举出全部实施方式。其它实施方式可以附加地或替代地加以使用。为了节约篇幅或者为了更有效的解释，显而易见的或者不必要的细节被省略。相反，某些实施方式可以加以实现而不需要此处所公开的全部细节。当相同的附图标记出现在不同的附图中时，其旨在表示相同或类似的部件或步骤。
[0012]图1是用于生成温度补偿基准电压的温度补偿电路的框图；
[0013]图2是用于生成温度补偿基准电压的温度补偿电路的示意图；
[0014]图3是反映带隙基准电路中调修装置设置值与该带隙基准电路中电阻值比率之间对应关系的表格；
[0015]图4 Ca)是反映金属电阻器的温度系数值和带隙基准电路中调修装置设置值、与反馈电路中调修装置设置值之间对应关系的表格；
[0016]图4 (b)是反映反馈电路中调修装置设置值与所述反馈电路中电阻比率之间对应关系的表格；
[0017]图5是被构造用于生成可选电阻比率值的电路；
[0018]图6是集成于电池充电器的温度补偿基准电压电路的示意图；
[0019]图7是兵兵(ping-pong)型库仑计数器的示意图；
[0020]图8是在图7所示的乒乓(ping-pong)型库仑计数器中积分信号的时序图；
[0021]图9示出了可以施加到图7所示的乒乓(ping-pong)型库仑计数器的温度补偿信号;
[0022]图10是集成于库仑计数器的温度补偿基准电压电路的示意图；
[0023]图11示出了用于半导体芯片中的金属电阻器的金属箔图案；
[0024]图12示出了图11中所示的金属箔图案的放大局部；
[0025]图13示出了用于静电屏蔽的结构；
[0026]图14示出了图13中子单元的放大视图。
【具体实施方式】
[0027]在下文中介绍示例性的实施方式。其它实施方式可以附加地或替代地加以使用。为了节约篇幅或者为了更有效的解释，显而易见的或者不必要的细节被省略。相反，某些实施方式可以加以实现而不需要此处所公开的全部细节。
[0028]作为温度函数的非磁性金属电阻值的变化可以通过以下公式来估计:
[0029]
【权利要求】
1.一种金属电阻器，具有两个连接节点和在所述两个连接节点之间的金属箔图案，所述金属箔图案包括在所述两个连接节点之间传导电流的承载电流部分以及在所述两个连接节点之间不传导电流的非承载电流部分。
2.根据权利要求1所述的金属电阻器，其中，所述金属箔的非承载电流部分基本上分布于整个所述金属箔的承载电流部分。
3.根据权利要求1所述的金属电阻器，其中，所述金属箔的非承载电流部分构成所述金属箔的实质部分。
4.根据权利要求1所述的金属电阻器，其中，所述金属箔上的至少一部分非承载电流部分分别跨接在两个承载电流部分的当电流流经所述金属电阻器时基本上等电势的位置。
5.根据权利要求4所述的金属电阻器，其中，所述金属箔的每一个非承载电流部分跨接在所述金属箔的两个承载电流部分的当电流流经所述金属电阻器时基本上等电势的位置。
6.根据权利要求1所述的金属电阻器，其中，所述承载电流部分包括连接在所述两个连接节点之间的基本线性的金属箔细长条。
7.根据权利要求6所述的金属电阻器，其中，每个所述非承载电流部分跨接在两个所述基本线性的金属箔细长条的当电流流经所述金属电阻器时基本上等电势的位置。
8.根据权利要求7所述的金属电阻器，其中，每个所述非承载电流部分包括两个细长的金属箔部分，所述两个细长的金属箔部分在大致中间的位置以大致直角相互交叉。
9.根据权利要求8所述的金属电阻器，其中，每个非承载电流部分中的一个所述金属箔细长条的末端连接到两个金属箔的承载电流部分的当电流流经所述金属电阻器时基本上等电势的位置。
10.根据权利要求9所述的金属电阻器，其中，所述每个非承载电流部分中的另一个所述金属箔细长条的末端不连接与所述金属箔的任何部分。
【文档编号】H01C3/00GK103887025SQ201410069657
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2008年11月25日 优先权日:2008年11月25日
【发明者】本哈德·海尔姆特·恩格尔 申请人:凌力尔特有限公司