[發明專利]一種基準電路芯片溫度系數的測試方法

在審

• 申請號: 202010010397.8
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111190452A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 王紅義;王競成;惠靜妮;黃碧云;劉沛;張國和
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G05F1/567
• 分類號: G05F1/567
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 孟大帥

本發明公開了一種基準電路芯片溫度系數的測試方法，包括以下步驟：步驟1，將保護二極管反偏設置，使得基準電路芯片正常工作；在室溫下測試基準電路芯片的輸出電壓；步驟2，將保護二極管正偏設置，通過保護二極管加熱基準電路芯片至預設溫度；將保護二極管反偏設置，使得基準電路芯片正常工作，測試預設溫度下基準電路芯片的輸出電壓，繪制獲得輸出電壓溫度系數曲線；其中，預設溫度的取值范圍為27℃～85℃。本發明測試方法簡單，對測試儀器要求較低，測試結果可靠性高。

技術領域

本發明屬于集成電路測試技術領域，特別涉及一種基準電路芯片溫度系數的測試方法。

背景技術

基準電路被廣泛的應用在各種模擬芯片里面，例如模數轉換器(ADC)、數模轉換器(DAC)中，同樣也應用在電壓和電流穩壓器(LDO)中，是最基本的模塊之一，芯片工作的溫度往往不是恒定的，隨著溫度的變化，基準電壓往往也會改變，從而會影響整體電路的性能，。因此，獲得一個不隨溫度變化的基準源對很多電路的設計至關重要。溫度系數成為基準設計的一個重要指標，常用T_C表示，其公式為：其中ΔT代表基準源工作的溫度范圍，V_max是該范圍內基準最大電壓，V_min是該范圍內基準最小電壓，V_ref表示該溫度范圍內基準源的平均電壓。基準溫度系數常用單位為ppm/℃。

基準源的輸出在制造的過程中會受到工藝偏差等因素的影響，導致基準源溫度系數的惡化，出現溫度系數太高或太低，不滿足工作需求的情況。為了獲得一款高精度的基準源，通常需要設計修調電路對基準芯片進行測試、修調。一種常用的測試方式是在常溫下對基準輸出進行修調。由前人的推導可知：硅的帶隙電壓E_g/q，遷移率的溫度指數m，和熱電勢VT都可以看為常數，所以同一溫度下，如果同一批次的兩個基準源輸出電壓相同，理論上這兩個基準源具有相同溫度系數。利用這種原理，如果常溫下某一電壓值V1對應著最好的溫度系數，那么只需要在常溫下將輸出修調到V1就能獲得好的溫度系數。，這是一種簡單的測試方法，但是也容易出現問題，因為電路如果存在其它受溫度影響的器件，可能會導致基準電壓溫度特性發生變化，；另外一種常用的方法就是在基準源工作的溫度范圍內測試輸出電壓曲線，然后調整trim方案對基準輸出進行修調，但是這種方法需要使用儀器對每一顆芯片升溫幾十甚至上百攝氏度，升溫時間太長，成本大，不適合量產。

綜上，亟需一種新的基準電路溫度系數的測試方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基準電路芯片溫度系數的測試方法，以解決上述存在的一個或多個技術問題。本發明測試方法簡單，對測試儀器要求較低，測試結果可靠性高。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明的一種基準電路芯片溫度系數的測試方法，所述基準電路芯片設置有保護二極管；

所述測試方法包括以下步驟：

步驟1，將所述保護二極管反偏設置，使得所述基準電路芯片正常工作；在室溫下測試基準電路芯片的輸出電壓；

步驟2，將所述保護二極管正偏設置，通過保護二極管加熱所述基準電路芯片至預設溫度；將所述保護二極管反偏設置，使得所述基準電路芯片正常工作，測試預設溫度下基準電路芯片的輸出電壓，繪制獲得輸出電壓溫度系數曲線；

其中，所述預設溫度的取值范圍為27℃～85℃。

本發明的進一步改進在于，步驟2中，所述保護二極管的結溫小于等于150℃。

本發明的進一步改進在于，所述保護二極管發熱功率P的計算表達式為：

P＝VI，

式中，V為保護二極管兩端壓降，I為導通電流。