一种新型传感器信号采集芯片的基准电流测试方法和结构技术

一种新型的传感器信号采集芯片的基准电流测试方法和结构。该方法通过重新搭建电路，将基准电流从传感器采集芯片内部引出到芯片外部，并选择合适的测试点，进行基准电流的精准测试。该基准电流的测试结构包括一与原基准电流电路完全相同的新搭建电路、电流引出元件、合适的电流测试点和电流测试元件。

A reference current test method and structure for a new sensor signal acquisition chip

A new testing method and structure of reference current for sensor signal acquisition chip. The method uses the circuit to rebuild the reference current from the sensor chip to the outside of the chip, and selects the appropriate test point to do the accurate test of the reference current. The test structure of the reference current includes a new set of circuit which is exactly the same as the original reference current circuit, a current extraction element, a suitable current test point and a current test element.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型传感器信号采集芯片的基准电流的测试方法和结构，属于集成电路

技术介绍
在传感器信号采集芯片中，为了采集传感器的微小信号，传感器信号芯片内部需要内置一个基准电流，该基准电流需要非常稳定且流量微小(0.1uA以下)，同时我们需要对基准电流进行实时监测。但是，对该基准电流的监测一直是行业内的困难点，目前，行业内较优的基准电流测试方法是在传感器信号采集芯片中内置14位以上的逐次逼近型AD转换器，但是即使采用这种监测方法，仍然很难准确的捕捉基准电流，因为由于内置14位以上的逐次逼近型AD转换器的嵌入，导致传感器采集芯片的整体功耗增加，影响了该基准电流的稳定性，且内置14位以上的逐次逼近型AD转换器价格昂贵，功耗较大，会导致整个传感器采集芯片的面积增大，成本较高，但是还不能精准的采集和反馈传感器信号。为了解决以上传感器信号采集芯片中基准电流的测试问题，本专利技术提供一种基准电流的测试方法和结构，采用本专利技术提供的基准电流测试方法和结构，可以准确的测试传感器信号采集芯片中的基准电流，且不会对基准电流造成干扰，从而保证了整个传感器信号采集芯片输出信号的稳定性。此外，相较于行业内较优的基准电流测试方法和结构，采用本专利技术的方法还能够降低整个传感器信号采集芯片的功耗、面积和成本。
技术实现思路
本专利技术涉及一种新型的传感器信号采集芯片的基准电流测试方法和结构。一种新型的传感器信号采集芯片的基准电流测试方法，其包括如下步骤：(1)在传感器信号采集芯片内部搭建新电路103。新电路103与原基准电流的电路102在空间上完全没有接触点。且该新电路103需要与原基准电流的电路102基本一致。进一步优选的，该新电路103需要与原基准电流的电路102完全一致。(2)将新电路103的电流引导至传感器信号采集芯片101外部。在传感器信号采集芯片101外部选择合适的电流测试点105。(3)采用常规的电流测试方法测量电流测试点105处的电流。优选的，电流测试方法包括电压/电阻测试电流法、AD转换器法。采用本专利技术的方法设计的新型传感器信号采集芯片101的基准电流的测试结构具体如下特征：新型的基准电流测试结构中，有一组跟原有的基准电流电路102完全相同的电路103，该电路103在空间上与原电路102之间没有接触点，且该电路103配合版图安装在传感器信号采集芯片101内部。该电路通过电流引出元件104将传感器信号采集芯片101内部的基准电流引出到芯片外部，并在合适的电流测试点105进行电流监测。进一步的，本专利技术的搭建新电路103可以为一条电路M，也可以为n条并联支路M，具体的n≥2，较为优选的n为2-16，进一步优选的，n＝8。进一步的，每一条电路M上包含晶体管31、电阻、电容等元件。进一步的，每一条电路M上包含有n个晶体管，n为≥1的自然数，较为优选的，n为2-8。进一步的，晶体管31可以是PMOS管和NMOS管，较为优选的，本专利技术中采用PMOS管。进一步的，每一条电路M上的电阻为poly电阻、high-poly电阻、ndiff电阻、pdiff电阻、well电阻等。进一步的，每一条电路M上的电容为PMOS电容、NMOS电容、PIP电容、MIM电容等。进一步的，本专利技术的电流引出元件104为金属线通过pad引出到传感器信号采集芯片101的外部进行测试，进一步的，在金属线上分布有传输门(由NMOS管和PMOS管组成)和阻流电阻。进一步的，本专利技术的电流测试点105在传感器信号采集芯片101的外部，电流测试点105与传感器信号采集芯片101的距离根据实际需求进行确定。进一步的，本专利技术的电流测试点105的电流测试元件，可以是电阻/电压测电流元件，也可以AD转换器。进一步的，电阻可以是碳膜电阻、水泥电阻、金属膜电阻和绕线电阻等。进一步的，AD转换器可以为1)积分型；2)压频变换型；3)并行比较型/串并型比较型；4)调制型；5)电容阵列逐次逼近型；6)逐次逼近型。较为优选的，AD转换器为逐次逼近型，更进一步优选的，AD转换器为14位或14位以上的逐次逼近型。附图说明图1是本专利技术的新型的传感器采集芯片的基准电流测试方法的流程示意图。图2是本专利技术的新型的传感器采集芯片的基准电流测试方法的结构示意图。图3是本专利技术的基准电流电路或新搭建的电路图。图4是本专利技术的具体实施案例1的新型的传感器采集芯片的基准电流测试方法的结构示意图。图5是本专利技术的具体实施案例2的新型的传感器采集芯片的基准电流测试方法的结构示意图。图6是本专利技术的具体实施案例3的新型的传感器采集芯片的基准电流测试方法的结构示意图。主要元件符号说明如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施案例1：如图4所示，在传感器信号采集芯片101内部搭建一组新电路103，新电路103与原基准电流电路102完全相同，新电路103为8条支路的并联电路，每条支路M上均有2个PMOS管和1个电阻，新电路103经过电流引出线将电流引导至传感器信号采集芯片101外，电流引导线一部分位于传感器信号采集芯片101内部，一部分位于传感器信号采集芯片101外部，位于传感器信号采集芯片101内的电流引导线上包含一个由PMOS管和NMOS管组成的传输门32和一个保护电阻33，该保护电阻33可以防止传感器信号采集芯片101外部的电元件106对传感器信号采集芯片内部的新电路的电流产生干扰，电流引导线在pad(引出端接口)34处输出到传感器信号采集芯片101外，在距离pad为1um的地方用电流型AD转换器106测试电流，测试结果为(0.3±1％)uA。如在传感器信号采集芯片101内部测量基准电流，电流波动为(0.3±10％)uA，由此可见，用本专利技术的方法和结构，可以准确的测量传感器信号采集芯片101的基准电流，且测试结果较为稳定。具体实施案例2：如图5所示，在传感器信号采集芯片101内部搭建一组新电路103，新电路103与原基准电流电路102完全相同，新电路103为单条电路，新电路上有2个PMOS管和1个电阻，新电路103经过电流引出线将电流引导至传感器信号采集芯片101外，电流引导线一部分位于传感器信号采集芯片101内部，一部分位于传感器信号采集芯片101外部，与传感器信号采集芯片101相接的部分为pad，位于传感器信号采集芯片101内的电流引导线上包含有一个由PMOS管和NMOS管组成的传输门32和一个保护电阻33，该保护电阻33可以防止传感器信号采集芯片101外的电元件对新电路103的电流产生干扰，在传感器信号采集芯片101外距离pad为1mm的地方加1M电阻107后接地，并用14位逐次逼近型AD转换器106测试电流，进过14位逐次逼近型AD转换器106输出数据与电流大小对照，最终测试电流为(1±0.1％)uA。如在传感器信号采集芯片101内部用14位逐次逼近型AD转换器测试原基准电流，电流波动为(1±5％)uA。由此可见，用本专利技术的方法和结构，可以准确的测量传感器信号采集芯片101的基准电流，且测试结果较为稳定。具体实施案例3：如图6所示，在传感器信号采集芯片101内部搭建一组新电路103，新电路103与原基准电流电路102完全相同，新电路为100条支路的并联电路，每条电路M上均有2个PMOS管和1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型传感器信号采集芯片的基准电流的测试方法,其包括如下步骤：在传感器信号采集芯片内部搭建新电路；将新电路的电流引导至传感器信号采集芯片外部；在传感器信号采集芯片外部选择合适的电流测试点；采用常规的电流测试方法测量电流测试点处的电流。

【技术特征摘要】
1.一种新型传感器信号采集芯片的基准电流的测试方法,其包括如下步骤：在传感器信号采集芯片内部搭建新电路；将新电路的电流引导至传感器信号采集芯片外部；在传感器信号采集芯片外部选择合适的电流测试点；采用常规的电流测试方法测量电流测试点处的电流。2.如权利要求1所述的新型传感器信号采集芯片的基准电流测试方法，其特征在于，合适电流测试点位于传感器信号采集芯片的外部。3.如权利要求1所述的新型传感器信号采集芯片的基准电流测试方法，其特征在于：电流测试点处可以采用电压/电阻法测量电流，或者AD转换器法测量电流。4.如权利要求1所述的新型传感器信号采集芯片的基准电流测试方法，其特征在于：基准电流为微小电流，较为优选的为0-0.1uA。5.一种新型传感器信号采集芯片的基准电流的测试结构，其特征在于：至少有一组搭建的新电路，至少有一个内部电流引出元件，至少有一个电流测试点，至少有一个电流测试元...

【专利技术属性】
技术研发人员：江石根，
申请(专利权)人：苏州格美芯微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32