热传感器集成电路及用于热传感器的电阻器制造技术

本发明专利技术提供了一种热传感器集成电路，包括由至少一个金属线实现的电阻器以及转换电路，该电阻器的电阻随该电阻器的温度而变化，该电阻器具有第一端子和第二端子，以及，该第一端子和该第二端子中的其中一个端子用于提供对应于该电阻的电压信号；该转换电路耦接于该电阻器，用于将该电压信号转换为用于确定该温度的输出信号。相应地，本发明专利技术还提供了一种用于热传感器的电阻器。采用本发明专利技术，能够大大减小芯片面积。

Thermal Sensor Integrated Circuits and Resistors for Thermal Sensors

【技术实现步骤摘要】
热传感器集成电路及用于热传感器的电阻器
本专利技术通常涉及一种温度感测技术，以及更特别地，涉及一种热传感器集成电路及用于热传感器的电阻器。
技术介绍
传统的热传感器具有用于温度感测的双极结型晶体管(bipolarjunctiontransistor，BJT)。由于供给电压(supplyvoltage)随先进的半导体工艺逐渐降低，因此，电荷泵电路(chargepumpcircuit)被内置在热传感器中，以使双极结型晶体管(BJT)运行良好。然而，电荷泵电路会大大增大芯片面积。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种热传感器集成电路及用于热传感器的电阻器，能够减小热传感器集成电路的芯片面积。根据本专利技术的一些实施例，提供了一种热传感器集成电路，包括：由至少一个金属线实现的电阻器以及转换电路。该电阻器的电阻随该电阻器的温度而变化，该电阻器具有第一端子和第二端子，以及，该第一端子和该第二端子中的其中一个端子用于提供对应于该电阻的电压信号。转换电路耦接于该电阻器，用于将该电压信号转换为用于确定该温度的输出信号。根据本专利技术的另一些实施例，提供了一种用于热传感器的电阻器，其中，该电阻器由至少一个金属线实现，该电阻器的电阻随该电阻器的温度而变化，且该电阻器被设置为提供与该电阻相对应的电压信号，该电压信号用于确定该温度。本领域技术人员在阅读附图所示优选实施例的下述详细描述之后，可以毫无疑义地理解本专利技术的这些目的及其它目的。详细的描述将参考附图在下面的实施例中给出。附图说明通过阅读后续的详细描述以及参考附图所给的示例，可以更全面地理解本专利技术。图1是根据本专利技术一实施例示出的热传感器的示意图。图2是根据本专利技术第一实施例示出的电阻器的示意图。图3是根据本专利技术第二实施例示出的电阻器的示意图。图4是根据本专利技术第三实施例示出的电阻器的示意图。图5是根据本专利技术另一实施例示出的热传感器的示意图。图6是根据本专利技术另一实施例示出的热传感器的示意图。图7是根据本专利技术另一实施例示出的热传感器的示意图。在下面的详细描述中，为了说明的目的，阐述了许多具体细节，以便本领域技术人员能够更透彻地理解本专利技术实施例。然而，显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实施一个或多个实施例，不同的实施例可根据需求相结合，而并不应当仅限于附图所列举的实施例。具体实施方式以下描述为本专利技术实施的较佳实施例，其仅用来例举阐释本专利技术的技术特征，而并非用来限制本专利技术的范畴。在通篇说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件，所属领域技术人员应当理解，制造商可能会使用不同的名称来称呼同样的元件。因此，本说明书及权利要求书并不以名称的差异作为区别元件的方式，而是以元件在功能上的差异作为区别的基准。本专利技术中使用的术语“元件”、“系统”和“装置”可以是与计算机相关的实体，其中，该计算机可以是硬件、软件、或硬件和软件的结合。在以下描述和权利要求书当中所提及的术语“包含”和“包括”为开放式用语，故应解释成“包含，但不限定于…”的意思。此外，术语“耦接”意指间接或直接的电气连接。因此，若文中描述一个装置耦接于另一装置，则代表该装置可直接电气连接于该另一装置，或者透过其它装置或连接手段间接地电气连接至该另一装置。其中，除非另有指示，各附图的不同附图中对应的数字和符号通常涉及相应的部分。所绘制的附图清楚地说明了实施例的相关部分且并不一定是按比例绘制。文中所用术语“基本”或“大致”是指在可接受的范围内，本领域技术人员能够解决所要解决的技术问题，基本达到所要达到的技术效果。举例而言，“大致等于”是指在不影响结果正确性时，技术人员能够接受的与“完全等于”有一定误差的方式。本专利技术提供一种热传感器，包括由至少一个金属线实现的电阻器和转换电路，该电阻器用于提供对应于该电阻器的电阻的电压信号，以及，该转换电路用于将该电压信号转换为用于确定该温度的输出信号。在一些实施例中，转换电路可以是电压至频率转换器、模拟至数字转换器等，但本专利技术实施例并不限于此。图1是根据本专利技术一实施例示出的热传感器100的示意图。如图1所示，热传感器100为热传感器集成电路(IC)，以及，热传感器100包括电阻器(resistor)110和电压至频率转换器(voltage-to-frequencyconverter)120。在该实施例中，电阻器110是利用至少一个金属线(atleastonemetallinemetalline)实现的，以及，该金属线用作热敏电阻(thermistor)，其电阻(resistance)随温度变化。在热传感器100的操作中，电阻器110具有第一端子N1和第二端子N2，第一端子N1和第二端子N2中的其中一个端子被布置为提供电压信号V1，该电压信号对应于该电阻(图1中示出了第一端子N1提供电压信号V1，电压信号V1与电阻器110的电阻值相对应)，以及，电压至频率转换器120将电压信号V1转换为用于确定温度的频率信号VF。内置在IC中的传统电阻器由氮化钛(TitaniumNitride，TiN)或其它材料制成，其电阻温度系数(temperaturecoefficientofresistance，即，每度温度变化对应的电阻值变化系数)小，因此，由于传统电阻器的较小温度系数和差线性度，传统的热传感器集成电路(IC)通常使用BJT而不是使用电阻器检测温度。在本专利技术的优选实施例中，电阻器110是由具有较高的(或者，大)电阻温度系数的金属线(例如，主要材料为铜或者铝，以下实施例以铜为例进行示例说明)制成的，以解决该问题，且热传感器100无需BJT也无需使用占用大量芯片面积的相关电荷泵电路，能够减少面积。由于铜的电阻率(resistivity)小，因此，传统技术不会使用铜来实现热敏电阻。在本专利技术实施例中，为了使电阻器110在热传感器100中正常运作，电阻器110由长度较长的金属线实现，以增大电阻值。图2是根据本专利技术第一实施例示出的电阻器110的示意图。如图2所示，电阻器110包括多个金属线(例如，图2中示出三个金属线，应当说明的是，本专利技术并不受金属线的数量的限制)，在一些实施例中，该多个金属线是利用铜工艺制造的且在不同的金属层上(即图2中所示的第一金属层，第二金属层和第三金属层)被金属化，以及，在不同的金属层上制造的该多个金属线连接在一起，以形成一条(single)金属线。应注意，图2中所示的金属层的数量仅用于说明目的，而不是对本专利技术的限制。图3是根据本专利技术第二实施例示出的电阻器110的示意图。如图3所示，电阻器110包括由铜工艺制造并在不同的金属层上(即图3中所示的第一金属层，第二金属层和第三金属层)被金属化的三个金属线(如图3所示，每个金属线呈U型)，U型金属线能增加长度/电阻，以及，在不同金属层上制造的多个金属线连接在一起，以形成一条金属线。应注意，图3中所示的金属层的数量仅用于说明目的，并不是对本专利技术的限制。图4是根据本专利技术第三实施例示出的电阻器110的示意图。如图4所示，电阻器110包括多个金属线组(group)，每个金属线组具有多个金属线，该多个金属线由铜工艺制造并在N个不同的金属层上被金属化，位于一个金属线组内的多个金属线可具有不同的形状(例如，图4中所示的U型金属线及线型金属线，应当说明的是，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热传感器集成电路，其特征在于，包括：由至少一个金属线实现的电阻器，该电阻器的电阻随该电阻器的温度而变化，该电阻器具有第一端子和第二端子，以及，该第一端子和该第二端子中的其中一个端子用于提供对应于该电阻的电压信号；以及，转换电路，耦接于该电阻器，用于将该电压信号转换为用于确定该温度的输出信号。

【技术特征摘要】
2018.01.04 US 62/613,443;2018.10.02 US 16/149,1511.一种热传感器集成电路，其特征在于，包括：由至少一个金属线实现的电阻器，该电阻器的电阻随该电阻器的温度而变化，该电阻器具有第一端子和第二端子，以及，该第一端子和该第二端子中的其中一个端子用于提供对应于该电阻的电压信号；以及，转换电路，耦接于该电阻器，用于将该电压信号转换为用于确定该温度的输出信号。2.根据权利要求1所述的热传感器集成电路，其特征在于，该至少一个金属线是利用铜制成的。3.根据权利要求1所述的热传感器集成电路，其特征在于，该至少一个金属线包括多个金属线，以及，该多个金属线是利用铜工艺制造的且在不同的金属层上被金属化。4.根据权利要求3所述的热传感器集成电路，其特征在于，在该不同的金属层上制造的该多个金属线连接在一起，以形成一条金属线，该一条金属线用作该电阻器。5.根据权利要求1所述的热传感器集成电路，其特征在于，该热传感器不包括用于温度感测的任何双极结型晶体管。6.根据权利要求1所述的热传感器集成电路，其特征在于，该...

【专利技术属性】
技术研发人员：林大新，黄俊嘉，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71