專利名稱：芯片溫測裝置及其溫測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溫測裝置及其溫測方法，特別是指一種用于芯片的溫測裝置及其溫測方法。
背景技術(shù)：
近年來隨著電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，電子元件的性能不斷提升，運(yùn)算速度越來越快，其內(nèi)部芯片組的運(yùn)算速度不斷提升，芯片數(shù)量不斷增加，芯片工作時(shí)所散發(fā)的熱量也相應(yīng)增加，如果不將這些熱量及時(shí)散發(fā)出去，將極大地影響電子元件的性能，使電子元件的運(yùn)算速度降低，隨著熱量的不斷累積，還可能燒毀電子元件，因此必須對電子元件內(nèi)部芯片的溫度進(jìn)行控制，以確保芯片不至于因內(nèi)部溫度過高而損壞，要實(shí)現(xiàn)對芯片溫度的控制，必須首先解決芯片內(nèi)溫度的測量問題。
現(xiàn)有技術(shù)中對芯片內(nèi)溫度的測量多采用在芯片外部貼附一熱敏電阻，根據(jù)熱敏電阻可將其感測到的溫度轉(zhuǎn)化為電阻的特性，利用惠斯通電橋測出該熱敏電阻的電阻，然后利用熱敏電阻的電阻-溫度特性曲線，根據(jù)測得的電阻值可得出該熱敏電阻在這一電阻時(shí)的溫度，即為所需測量的芯片內(nèi)的溫度。這種方式是將熱敏電阻貼附在封裝后的芯片外部，無法準(zhǔn)確感知芯片內(nèi)集成電路的溫度狀況，無法準(zhǔn)確測出芯片內(nèi)的溫度，給芯片內(nèi)溫度的控制造成困難。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種能夠準(zhǔn)確測量芯片內(nèi)溫度的溫測裝置及其溫測方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明芯片溫測裝置，包括一溫度感知裝置及一溫度測量電路，該溫度感知裝置及溫度測量電路均封裝在芯片內(nèi)部，溫度感知裝置包括一生長在芯片的集成電路最表層的電絕緣層及依次生長在電絕緣層上方的兩層不同的金屬薄膜，該兩層金屬薄膜分別與溫度測量電路電連接，該溫度測量電路檢測兩層金屬薄膜之間的電壓信號，從而得到芯片內(nèi)部的溫度信號。
芯片溫測方法包括于集成電路最表層生長一電絕緣層，于該電絕緣層上方生長兩層不同的金屬薄膜；將上述兩層金屬薄膜間的電壓模擬信號輸入低通濾波器；利用低通濾波器濾除此電壓模擬信號中的高頻雜質(zhì)信號后輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器；利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器將濾除雜質(zhì)后的電壓模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；根據(jù)數(shù)字信號計(jì)算出此時(shí)芯片內(nèi)的溫度。
本發(fā)明芯片溫度的感知元件封裝在芯片內(nèi)部，可避免芯片內(nèi)溫度的感知受其他因素的影響，準(zhǔn)確感測芯片內(nèi)的實(shí)際溫度，進(jìn)而可使芯片內(nèi)的溫度得到有效控制，避免了芯片因內(nèi)部溫度過高而損壞，延長其使用壽命。

為了更好的理解本發(fā)明和展示實(shí)施本發(fā)明的情況，將結(jié)合附圖，借助實(shí)例進(jìn)行介紹。

如下圖1為本發(fā)明芯片溫測裝置溫度感知裝置的示意圖。
圖2為本發(fā)明芯片溫測方法中溫度測量電路的工作流程圖。
具體實(shí)施方式如圖1所示，本發(fā)明芯片溫測裝置10包括一溫度感知裝置2及一溫度測量電路4，其中，該溫度感知裝置2及溫度測量電路4均封裝在芯片內(nèi)部。
該溫度感知裝置2包括一緊貼于集成電路6的電絕緣層22和兩層不同的金屬薄膜24、26，其中，電絕緣層22為二氧化硅，本實(shí)施例中金屬薄膜24、26分別為銅薄膜和鎳薄膜，電絕緣層22生長在芯片內(nèi)集成電路6的最表層，保護(hù)集成電路6不受外界影響，銅薄膜24生長在電絕緣層22上方，鎳薄膜26生長在銅薄膜24上方，兩金屬薄膜24、26緊密貼合，且分別連接至集成電路6內(nèi)部的溫度測量電路4。
請參閱圖2，溫度測量電路4包括一低通濾波器及一模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中，低通濾波器是將通過濾波器的信號和其本身具有的臨界頻率進(jìn)行對比，濾除其中的高頻信號，得到的即為能準(zhǔn)確反映銅、鎳薄膜24、26間實(shí)際電壓的信號。模數(shù)轉(zhuǎn)換器為一將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的元件。
本發(fā)明的芯片溫測方法為電絕緣層22將芯片產(chǎn)生的熱量傳遞給與它相接觸的銅薄膜24和鎳薄膜26，根據(jù)西伯克(Seebeck)效應(yīng)(在由兩種不同導(dǎo)體組成的開路中，如果導(dǎo)體的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)存在溫度差，則開路中將產(chǎn)生電動(dòng)勢)，將銅、鎳薄膜24、26之間的溫度差轉(zhuǎn)化為一電壓模擬信號，輸入低通濾波器；低通濾波器將該電壓模擬信號中的高頻雜質(zhì)信號濾除，得到一電壓信號，輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器；模數(shù)轉(zhuǎn)換器將濾波后的電壓模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，即可得到銅、鎳薄膜24、26間電壓的大?。桓鶕?jù)銅、鎳薄膜24、26間電壓和溫度的關(guān)系即可得此時(shí)芯片內(nèi)的溫度。
在芯片溫度的感知裝置2中，銅薄膜24和鎳薄膜26的位置可以相互調(diào)換，即鎳薄膜26生長在銅薄膜24的上方，這樣，測得的銅、鎳薄膜24、26間的電壓和上述測得的電壓極性相反，但同樣可測出芯片內(nèi)的實(shí)際溫度。
本發(fā)明芯片溫度的感知裝置2封裝在芯片內(nèi)部，可避免芯片內(nèi)溫度的感知受其他因素的影響，準(zhǔn)確感測芯片內(nèi)的實(shí)際溫度，進(jìn)而可使芯片內(nèi)的溫度得到有效控制，避免了芯片因內(nèi)部溫度過高而損壞，延長其使用壽命。
權(quán)利要求
1.一種芯片溫測裝置，包括一溫度感知裝置及一溫度測量電路，其特征在于該溫度感知裝置及溫度測量電路均封裝在芯片內(nèi)部，溫度感知裝置包括一生長在芯片的集成電路最表層的電絕緣層及依次生長在電絕緣層上方的兩層不同的金屬薄膜，該兩層金屬薄膜分別與溫度測量電路電連接，該溫度測量電路檢測兩層金屬薄膜之間的電壓信號，從而得到芯片內(nèi)部的溫度信號。
2.如權(quán)利要求1所述的芯片溫測裝置，其特征在于所述絕緣體為二氧化硅。
3.如權(quán)利要求1所述的芯片溫測裝置，其特征在于所述兩層金屬薄膜其中之一為銅薄膜，另一為鎳薄膜。
4.如權(quán)利要求1所述的芯片溫測裝置，其特征在于所述溫度測量電路包括一濾除電壓信號中高頻雜質(zhì)信號的低通濾波器及一將濾除雜質(zhì)后的電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
5.一種芯片溫測方法，包括如下步驟于集成電路最表層生長一電絕緣層，于該電絕緣層上方生長兩層不同的金屬薄膜；將上述兩層金屬薄膜間的電壓模擬信號輸入低通濾波器；利用低通濾波器濾除此電壓模擬信號中的高頻雜質(zhì)信號后輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器；利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器將濾除雜質(zhì)后的電壓模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；根據(jù)數(shù)字信號計(jì)算出此時(shí)芯片內(nèi)的溫度。
全文摘要
一種芯片溫測裝置及其溫測方法，該溫測裝置包括封裝在芯片內(nèi)部的溫度感知裝置及溫度測量電路，溫度感知裝置包括生長在集成電路最表層的電絕緣層及依次生長在電絕緣層上方的兩層不同的金屬薄膜，該兩層金屬薄膜分別與溫度測量電路電連接，溫度測量電路包括一低通濾波器及一模數(shù)轉(zhuǎn)換器。測量芯片溫度時(shí)，將上述兩層金屬薄膜間的電壓模擬信號輸入低通濾波器；利用低通濾波器濾除此電壓模擬信號中的高頻雜質(zhì)信號后輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器；利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器將濾除雜質(zhì)后的電壓模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；根據(jù)數(shù)字信號計(jì)算出此時(shí)芯片內(nèi)的溫度。本發(fā)明可準(zhǔn)確感測芯片內(nèi)的實(shí)際溫度。
文檔編號G01K7/00GK1704737SQ20041002740
公開日2005年12月7日 申請日期2004年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月26日
發(fā)明者簡揚(yáng)昌 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司