[發明專利]一種溫度測量裝置

有效

• 申請號: 201811128574.1
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN110954244B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 王海永;陳嵐
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: G01K7/01
• 分類號: G01K7/01
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 黨麗;王寶筠

1.一種溫度測量裝置，其特征在于，所述溫度測量裝置設置于芯片中，所述芯片具有第一區域和第二區域，所述裝置包括：驅動單元、第一溫感器件、溫感器件組、第三溫感器件和處理單元，所述溫感器件組中包括多個第二溫感器件；所述第一溫感器件和所述第二溫感器件、第三溫感器件為雙極晶體管或二極管或場效應晶體管；

所述第一區域用于設置所述溫感器件組之外的其他器件，所述第二區域僅用于設置所述溫感器件組，所述溫感器件組中的各第二溫感器件以逐漸遠離所述第一區域的方式排布；

所述驅動單元用于分別為所述第一溫感器件、第三溫感器件以及所述溫感器件組中的各第二溫感器件提供驅動偏置，在所述驅動偏置下，隨著溫度的變化所述第一溫感器件、第三溫感器件以及所述溫感器件組中的各第二溫感器件具有可變的電參數，所述電參數為結電壓；

所述處理單元，用于獲得所述驅動偏置下所述第一溫感器件和所述第三溫感器件的電參數，并將所述第三溫感器件的電參數與所述第一溫感器件的電參數進行差分放大，以獲得第一放大電參數，并根據所述第一放大電參數，獲得所述第一、三溫感器件所在位置處的第一測量溫度值，所述第一測量溫度值為芯片的在片測量溫度；以及

還用于獲得所述驅動偏置下所述溫感器件組中的各第二溫感器件的電參數，并以所述驅動偏置下的所述第一溫感器件的電參數為參考輸入，獲得所述溫感器件組中的各第二溫感器件的電參數相對于所述第一溫感器件的電參數進行差分放大后的與所述溫感器件組中的各第二溫感器件對應的各第二放大電參數，并根據所述各第二放大電參數，獲得所述溫感器件組中的各第二溫感器件所在位置處的各第二測量溫度值，并通過逼近算法利用第一測量溫度值和獲得的所述的各第二測量溫度值進行計算，以獲得所述芯片的環境測量溫度。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一、三溫感器件設置于所述第一區域且相鄰排布，所述第一溫感器件的尺寸小于所述第三溫感器件的尺寸。

3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述第一溫感器件和所述溫感器件組中各第二溫感器件、所述第三溫感器件為雙極晶體管，所述第一溫感器件和所述第三溫感器件具有不同的發射極面積；所述各第二溫感器件具有相同的發射極面積，且所述各第二溫感器件的發射極面積等于所述第一溫感器件的發射極面積。

4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述驅動單元為電流源單元，所述電流源單元分別為所述第一溫感器件、第三溫感器件以及所述各第二溫感器件提供相同的偏置電流；所述電參數為結電壓。

5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述電流源單元為鏡像電流源，由各鏡像電流分別為所述第一溫感器件、第三溫感器件以及所述各第二溫感器件提供相同的偏置電流。

6.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第二區域為一個或多個，所述第二區域位于所述第一區域的側向區域，且所述各第二溫感器件沿遠離所述側向區域延伸方向排布；或者，所述第二區域位于所述第一區域的對角區域，且所述各第二溫感器件沿遠離所述對角區域延伸方向排布。

7.根據權利要求3-6中任一項所述的裝置，其特征在于，所述溫感器件組中的各第二雙極晶體管等間距設置或按照設定的間距設置。