[发明专利]集成电路芯片的温度保持装置和方法

说明书

本发明公开了一种集成电路芯片的温度保持装置，包括：片上加热电阻，由芯片的金属线路组成；片上温度检测电路，用于检测芯片内部的温度；加热控制电路，根据片上温度检测电路检测的温度值控制片上加热电阻的加热电流的开关，通过在片方式实现对芯片的温度控制。本发明还公开了一种集成电路芯片的温度保持方法。本发明能实现芯片的温度保持，特别能使芯片在低温环境工作时使芯片的温度保持在芯片正常工作的温度，防止芯片上的集成电路出现短暂失效或永久失效；同时还能降低成本和功耗；还能大大降低器件精度要求，降低可靠性风险，提升制造工艺窗口，帮助延长芯片寿命、降低出错率。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路领域，特别是涉及一种集成电路芯片的温度保持装置。本发明还涉及一种集成电路芯片的温度保持方法。

背景技术

由于集成电路芯片应用环境多变，当出现低温环境时，芯片的集成电路特性将发生偏移。在极端情况下甚至出现短暂失效或经过内部误触发的不可逆操作导致永久失效，造成用户损失。

目前已知的保持芯片的集成电路温度的方法有若干，例如芯片外加装加热器的方法、对电路板整体覆盖保温层或液体循环系统加热的方法等等，协助芯片维持工作温度不致过低。上述方法都会增加成本和功耗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种集成电路芯片的温度保持装置，能实现芯片的温度保持，特别能使芯片在低温环境工作时使芯片的温度保持在芯片正常工作的温度，防止芯片上的集成电路出现短暂失效或永久失效；同时还能降低成本和功耗。

为解决上述技术问题，本发明提供的集成电路芯片的温度保持装置包括：

片上加热电阻，由芯片的金属线路组成。

片上温度检测电路，用于检测所述芯片内部的温度。

加热控制电路，根据所述片上温度检测电路检测的温度值控制所述片上加热电阻的加热电流的开关，通过在片方式实现对所述芯片的温度控制。

进一步的改进是，所述片上加热电阻为通过对所述芯片的金属层进行金属线布局形成的结构。

进一步的改进是，所述片上加热电阻采用专门的一层金属层布局形成；或者，所述片上加热电阻利用所述芯片本身所具有的金属层的富余空间布局形成。

进一步的改进是，所述芯片包括受保护电路，所述片上温度检测电路设置在所述受保护电路处，用以检测所述受保护电路处的温度。

进一步的改进是，所述受保护电路为温度敏感电路。

进一步的改进是，所述片上加热电阻布置在整个所述芯片范围内。

或者，所述片上加热电阻设置在所述受保护电路所对应的位置范围内。

进一步的改进是，所述片上加热电阻分为一套以上，每一套所述片上加热电阻控制所述芯片的对应区域内的温度，各套所述片上加热电阻的加热电流单独控制。

进一步的改进是，通过对各所述片上加热电阻的控制，使各所述芯片的各区域的温度范围相同或使各所述芯片的各区域的温度范围具有差别。

进一步的改进是，所述加热控制电路为内置于所述芯片内的片上结构；或者，所述加热控制电路为外置于所述芯片外的片外结构。

进一步的改进是，在所述芯片启动之前，所述加热控制电路使所述片上加热电阻的加热电流导通实现对所述芯片预热。

或者，在所述芯片启动后突发降温时，所述温度检测电路实时检测到降温对应的温度值，所述加热控制电路使所述片上加热电阻的加热电流导通实现对所述芯片进行温度保持。

为解决上述技术问题，本发明提供的集成电路芯片的温度保持方法包括如下步骤：