一种集成电路芯片的辅助电路及其设计方法技术

本申请提出一种集成电路芯片的辅助电路及其设计方法。该辅助电路包括控制电路和加热电路，仅在低温时触发该辅助电路通电发热，将芯片加热至第一阈值时触发使能开关让芯片工作。该设计在原有芯片版图的基础上外加一辅助电路，通过这样的设计实现让一些原本仅设计在‑45℃以上环境温度工作的芯片在‑70℃时仍能正常工作，同时避免了原芯片在环境温度过低时工作发生意外。

【技术实现步骤摘要】
一种集成电路芯片的辅助电路及其设计方法
本申请涉及半导体芯片领域，具体地涉及一种集成电路芯片的辅助电路及其设计方法。
技术介绍
集成电路芯片可应用场合很多，其可能应用于不同的温度环境中，为了让一个集成电路芯片在较大的温度范围内工作，往往会使得芯片的其他特性变窄，比如启低温会使得启动电压变高（可工作电压范围变小）、芯片工作温度变大会使得部分电阻变化范围变大导致部分参数范围偏离最佳工作点较远等。而要设计一个可在大范围内可工作的芯片需要考虑更多的设计余量，从而导致芯片的设计难度变大。因此，需要改进现有的集成电路芯片。
技术实现思路
为克服上述存在的缺陷，本申请实施例的目的在于：提供一种新的集成电路芯片，其配置有辅助电路，这样温度在低至-70℃时芯片仍能正常工作。本申请实施例的另一目的在于：提供一种新的集成电路芯片的设计方法，该方法在芯片绘制成版图后通过程序自动的在原芯片版图的外部添加辅助电路的版图，这样不改变原芯片设计，仅在原芯片版图的外围添加辅助电路。为了实现上述目的，本申请采用如下技术方案：一种集成电路芯片的辅助电路，其特征在于，包括：控制电路和加热电路，所述控制电路，配置于原芯片的供电端侧，其包括：第一温度检测电路及第二温度检测电路，其中，所述第一温度检测电路电性连接加热电路，所述第一温度检测电路配置成在环境温度低至-70℃时能正常工作，且所述第一温度检测电路检测芯片当前的温度低于-40℃时输出第一控制信号至所述加热电路，所述加热电路响应第一控制信号工作，所述第二温度检测电路电性连接所述供电端，所述第二温度检测电路配置成基于检测芯片当前的温度，检测出温度达到预设的第一阈值时，发出第二控制信号至所述供电端，所述供电端响应第二控制信号所述芯片工作，所述加热电路，包括：多个阻值相同的电阻，多个阻值相同的所述电阻电性串联的支路配置成至少一圈且围绕在原芯片的周围。这样不改变原芯片设计，仅在版图的外围添加辅助电路，加热电路的电阻均匀分布在原芯片版图的四周外侧，可让原芯片在-70℃仍能正常工作。实践中，芯片未工作（不发热）开启场合时，芯片在开始工作时，检测出的芯片当前温度等于或大致等于环境温度。在一较佳的实施方式中，还包括：使能开关，其电性连接所述第二温度检测电路及所述供电端，所述第二温度检测电路检测出当前的温度达到预设的第一阈值时，发出第二控制信号至所述使能开关，所述使能开关接收并响应第二控制信号所述芯片工作，所述第一阈值介于-45℃～-40℃。在一较佳的实施方式中，该第二温度检测电路检测出当前的温度未达到预设的第一阈值时，所述使能开关截止，所述芯片不工作。在一较佳的实施方式中，该第一温度检测电路配置成检测芯片当前的温度在第二阈值时，输出第三控制信号至所述加热电路，所述加热电路接收并响应第三控制信号以关闭加热电路，所述第二阈值介于-25℃～-20℃。在一较佳的实施方式中，该集成电路芯片的辅助电路，还包括：电流限制模块，其电性连接第一温度检测电路及所述电阻的支路，所述电流限制模块配置成基于第一温度检测电路的信息调整电流输出，以限制电阻产生的热量。本申请实施例提供一种集成电路芯片的辅助电路的设计方法，所述方法依据如下步骤自动运行：S1.获取原芯片的外框尺寸及坐标，S2.获取原芯片的VINPAD的位置坐标，S3.基于获取VINPAD的位置坐标，将辅助电路的控制电路配置于所述VINPAD所在位置的附近，且靠近VINPAD边框的外侧，S4.从VINPAD处引线到辅助电路的使能开关的输出端，S5.基于获取原芯片的外框尺寸，并依据预设的规则计算周长D，S6.基于计算出的周长D计算需添加的加热点数量，S7.基于计算出的加热点数的数量，均匀分布的配置加热电阻，即按照周长除以加热点数来分布，S8.配置新的边框。设计过程无需手动修改原芯片的版图，依据程序自动的在原芯片版图的外部添加辅助电路对应的版图，而无需重新排布原芯片版图，这样避免了因重新排布原芯片版图，需要重新验证芯片的参数、性能等问题。在一较佳的实施方式中，该步骤S6中，还包括：依据所述周长D除以第一预设值，得到商1，依据周长D除以第二预设值得到商2，取商1和商2之间的一个整数值记为加热点数，若商1和商2的整数部分一致，则取用一个大余商1的值。在一较佳的实施方式中，该步骤S6中，还包括，计算总的加热电阻的长和/或宽。在一较佳的实施方式中，该步骤S6中，还包括，基于预设的加热功率，计算加热电路的宽。在一较佳的实施方式中，该步骤S6中，还包括，基于预设的最大封装尺寸计算加热电路的宽。有益效果相对于现有技术中的方案，搭载本申请提出的辅助电路的芯片，在环境温度在-70℃时，第一温度检测电路基于检测的环境信息输出控制信号触发加热电路，加热电路发热以提升芯片的温度，基于第二温度检测电路检测芯片当前的温度并输出控制信号、芯片工作或不工作，这样实现原本设计环境温度仅在-45℃以上工作的芯片，在环境温度为-70℃时仍能正常进行工作，拓展芯片的应用范围。该加热电路包括多个阻值相同的电阻，且该多个阻值相同的电阻配置成电性串联的支路一圈或多圈的围绕在原芯片的周围，因电阻的发热功率一样，可保证触发辅助电路后电阻均匀发热来加热原芯片。另外，辅助电路的设计是通过程序自动的添加本申请提出的辅助电路对应的版图而无需要手动修改原芯片的版图，且无需重新排布原芯片版图。另外辅助电路对应的版图添加在原芯片版图的外围，不额外增加设计调整工作量，若该辅助电路对应的版图配置于原芯片版图内，则会导致原芯片版图的重新排布，可能影响参数及其性能。附图说明为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：图1为本申请实施例的辅助电路的功能示意图；图2为本申请实施例的辅助电路的拓扑示意图；图3为本申请实施例的芯片的测温电路的测温的示意图；图4为本申请实施例的芯片的辅助电路的设计方法流程示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请提出的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书中的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的一个或复数实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。本申请的实施方式集成电路芯片的辅助电路，在设计后的集成电路芯片的基础上增加辅助电路，其可采用高纯度的硅导热系数为140W/mK，其为良好的导热性材料，该辅助电路，包括：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成电路芯片的辅助电路，其特征在于，包括：控制电路和加热电路，/n所述控制电路，配置于原芯片的供电端侧，其包括：/n第一温度检测电路及第二温度检测电路，其中，/n所述第一温度检测电路电性连接加热电路，所述第一温度检测电路配置成在环境温度低至-70℃时能正常工作，所述第一温度检测电路配置成检测芯片当前的温度低于-40℃时输出第一控制信号至所述加热电路，所述加热电路响应第一控制信号工作，/n所述第二温度检测电路电性连接所述供电端，所述第二温度检测电路配置成基于检测芯片当前的温度，检测出温度达到预设的第一阈值时，发出第二控制信号至所述供电端，所述供电端响应第二控制信号所述芯片工作，/n所述加热电路，包括：多个阻值相同的电阻，多个阻值相同的所述电阻电性串联的支路配置成至少一圈且围绕在原芯片的周围。/n

【技术特征摘要】
1.一种集成电路芯片的辅助电路，其特征在于，包括：控制电路和加热电路，
所述控制电路，配置于原芯片的供电端侧，其包括：
第一温度检测电路及第二温度检测电路，其中，
所述第一温度检测电路电性连接加热电路，所述第一温度检测电路配置成在环境温度低至-70℃时能正常工作，所述第一温度检测电路配置成检测芯片当前的温度低于-40℃时输出第一控制信号至所述加热电路，所述加热电路响应第一控制信号工作，
所述第二温度检测电路电性连接所述供电端，所述第二温度检测电路配置成基于检测芯片当前的温度，检测出温度达到预设的第一阈值时，发出第二控制信号至所述供电端，所述供电端响应第二控制信号所述芯片工作，
所述加热电路，包括：多个阻值相同的电阻，多个阻值相同的所述电阻电性串联的支路配置成至少一圈且围绕在原芯片的周围。


2.如权利要求1所述的集成电路芯片的辅助电路，其特征在于，还包括：使能开关，其电性连接所述第二温度检测电路及所述供电端，
所述第二温度检测电路检测出当前的温度达到预设的第一阈值时，发出第二控制信号至所述使能开关，所述使能开关接收并响应第二控制信号所述芯片工作，所述第一阈值介于-45℃～-40℃。


3.如权利要求2所述的集成电路芯片的辅助电路，其特征在于，
所述第二温度检测电路检测出当前的温度未达到预设的第一阈值时，所述使能开关截止，所述芯片不工作。


4.如权利要求1所述的集成电路芯片的辅助电路，其特征在于，
所述第一温度检测电路配置成检测芯片当前的温度至第二阈值时，输出第三控制信号至所述加热电路，所述加热电路接收并响应第三控制信号以关闭加热电路，所述第二阈值介于-25℃～-20℃。


5.如权利要求1所述的集成电路芯片的辅助电路，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李真，
申请(专利权)人：苏州贝克微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32