具有電氣和機械應力和壽命漂移效應的補償?shù)南到y(tǒng)參考的制作方法
【專利摘要】討論了補償電氣和機械應力的應力補償系統(tǒng)和方法。一個示例性系統(tǒng)可以包括第一電路和全局應力補償組件。第一電路可以被配置為生成第一信號，并且可以包括至少一個局部應力補償組件（例如，采用動態(tài)元件匹配、斬波等）。全局應力補償組件可以包括一個或多個應力傳感器，該一個或多個應力傳感器配置為感測與系統(tǒng)相關聯(lián)的一個或多個應力組件。全局應力補償組件可以被配置為接收第一信號，并且補償?shù)谝恍盘柹系膽π?br>【專利說明】
具有電氣)和機械應力和壽命漂移效應的補償?shù)南到y(tǒng)參考
技術領域
[0001] 本公開涉及補償電氣和機械應力以及壽命漂移效應的系統(tǒng)參考。
【背景技術】
[0002] 芯片，特別是封裝中的芯片，經受負面地影響性能的機械應力效應和壽命漂移效 應。作為示例，諸如帶隙參考的系統(tǒng)電壓參考用于廣泛的各種系統(tǒng)中。然而，機械應力效應 (諸如由塑料封裝引起的那些）以及壽命漂移效應可能隨時間影響參考電壓的準確度，導致 系統(tǒng)性能的下降。
【附圖說明】
[0003] 圖1是圖示根據(jù)本文描述的各種方面的補償至少一個信號上的應力效應的示例性 系統(tǒng)的框圖。
[0004] 圖2是圖示根據(jù)本文描述的各種方面的示例性第一電路的框圖，該示例性第一電 路示出可以補償由第一電路輸出的至少一個信號上的局部應力效應的示例性局部應力補 償組件。
[0005] 圖3是圖示根據(jù)本文描述的各種方面的示例性全局應力補償組件的多個變體的框 圖，該示例性全局應力補償組件示出可以包括在全局應力補償組件中的可選局部應力補償 組件和其他組件。
[0006] 圖4是圖示根據(jù)本文描述的各種方面的可以經由模擬乘法或加法生成至少一個補 償信號的示例性系統(tǒng)的框圖。
[0007] 圖5是圖示根據(jù)本文描述的各種方面的可以經由數(shù)字乘法或加法或多項式平滑來 生成至少一個補償信號的示例性系統(tǒng)的框圖。
[0008] 圖6是圖示根據(jù)本文描述的各種方面的可以經由與至少一個補償信號的數(shù)字乘法 或加法來補償至少一個信號中的應力效應的示例性系統(tǒng)的框圖。
[0009] 圖7是圖示根據(jù)本文描述的各種方面的可以經由由補償數(shù)字到模擬轉換器(DAC) 所生成的至少一個補償信號來補償至少一個信號中的應力效應的示例性系統(tǒng)的框圖。 [0010]圖8是圖示根據(jù)本文描述的各種方面的可以通過經由與至少一個補償信號的模擬 加法或乘法生成至少一個補償?shù)男盘杹硌a償至少一個信號中的應力效應的示例性系統(tǒng)的 框圖。
[0011] 圖9是圖示根據(jù)本文描述的各種方面的補償至少一個信號中的應力效應的方法的 流程圖。
[0012] 圖10是圖示可能在溝槽附近發(fā)生的不同的應力分量〇lj和壓電系數(shù)的框圖。
[0013] 圖11是示出局部應力效應可以如何影響電路的框圖。
[0014]圖12A是圖示芯片上的機械應力的一些可能原因的圖。
[0015]圖12B是圖示由于塑料封裝中的濕度改變而導致的機械應力改變所引起的溫度循 環(huán)期間的滯后效應的圖。
[0016] 圖13是圖示示例性帶隙參考和放大器級的示意圖，示出了電氣應力效應可以如何 引起各種組件中的失配。
[0017] 圖14是圖示根據(jù)本文描述的各種方面的多芯片封裝的圖，多芯片封裝具有由每一 個都具有不同的熱膨脹系數(shù)的穿硅通孔(TSV)、不同的芯片、引線框架圖和塑料封裝所引起 的應力效應。
[0018] 圖15是圖示根據(jù)本文描述的各種方面的具有DEM和斬波的示例性帶隙參考和放大 器級的示意圖。
[0019] 圖16是圖示根據(jù)本文描述的各種方面的具有DEM和斬波系統(tǒng)ADC的示例性斬波應 力傳感器的示意圖。
[0020] 圖17是圖示根據(jù)本文描述的各種方面的包括帶隙電路和傳感器的系統(tǒng)的示例性 布局的圖。
[0021] 圖18是圖示應力傳感器輸出和帶隙電壓之間的關系的圖。
[0022]圖19是圖示在不具有激活的應力補償和具有激活的應力補償?shù)那闆r下由塑料封 裝中的濕度改變所引起的帶隙電壓漂移的圖。
【具體實施方式】
[0023] 現(xiàn)在將參考所附的繪制圖來描述本公開，在附圖中，貫穿全文，相似的附圖標記用 于指代相似的元件，并且其中圖示的結構和設備不一定按比例繪制。如本文使用的，術語 "組件"、"系統(tǒng)"、"接口"等意在指代計算機相關的實體、硬件、軟件(例如，執(zhí)行中的）和/或 固件。例如，組件可以是處理器(例如，微處理器、控制器或其他處理設備）、在處理器上運行 的進程、控制器、對象、可執(zhí)行檔、程序、存儲設備、計算機、平板PC和/或具有處理設備的移 動電話。作為說明，在服務器上運行的應用和該服務器也可以是組件。一個或多個組件可以 駐留在進程內，并且組件可以位于一個計算機上和/或分布在兩個或更多個計算機之間。在 本文中可以描述元件集合或其他組件的集合，其中術語"集合"可以被解釋為"一個或多 個"。
[0024] 此外，例如，這些組件可以從其上(諸如以模塊)存儲有各種數(shù)據(jù)結構的各種計算 機可讀存儲介質執(zhí)行。組件可以諸如根據(jù)具有一個或多個數(shù)據(jù)分組（例如，來自在本地系 統(tǒng)、分布式系統(tǒng)中和/或跨網絡與另一組件交互的一個組件的數(shù)據(jù)，網絡諸如是因特網、局 域網、廣域網或經由信號與其他系統(tǒng)一起的類似網絡)的信號經由本地和/或遠程進程進行 通信。
[0025] 作為另一示例，組件可以是具有由機械部分提供的特定功能的裝置，該機械部分 由電氣或電子電路操作，其中電氣或電子電路可以通過由一個或多個處理器執(zhí)行的軟件應 用或固件應用來操作。該一個或多個處理器可以在所述裝置內部或外部，并且可以執(zhí)行軟 件或固件應用的至少一部分。作為又另一示例，組件可以是不通過機械部分的情況下通過 電子組件提供特定功能的裝置；電子組件可以在其中包括一個或多個處理器，以執(zhí)行至 少部分地賦予電子組件的功能的軟件和/或固件。
[0026] 詞語"示例性"的使用意在以具體方式呈現(xiàn)原理。如本申請中使用的，術語"或"意 在指包含性的"或"而不是排他性的"或"。即，除非另外明確說明或從上下文是清楚的，"X采 用A或B"意在指自然的包括性置換中的任何一個。即，如果X采用A;X采用B;或X采用A和B二 者，則在前述實例中的任何一個情況下，"X采用A或B"被滿足。此外，在本申請中和所附的權 利要求中使用的冠詞"一"和"一個"通常應當被解釋為指"一個或多個"，除非另有明確說明 或根據(jù)上下文清楚的是針對單數(shù)形式。此外，就術語"包括"、"具有"、"帶有"或其變體在具 體描述和權利要求中使用而言，這樣的術語意在是以類似于術語"包含"的方式是包括性 的。
[0027] 本文討論的實施例可以對于片上系統(tǒng)或封裝中的系統(tǒng)實現(xiàn)非常高準確度的信號 (例如，參考電壓、電流和/或時鐘信號等），以補償在系統(tǒng)的壽命內和貫穿溫度循環(huán)的應力 效應。
[0028] 參考圖1，圖示了根據(jù)本文描述的各種方面的補償至少一個信號上的應力效應的 示例性系統(tǒng)100的框圖。如本文使用的，應力效應包括機械應力的效應(包括壓阻和壓電結 效應、溫度循環(huán)或溫度梯度的效應、濕度改變)和電氣應力的效應(包括晶體管和其他組件 的參數(shù)的改變，諸如由所施加的電源電壓引起的那些）。系統(tǒng)100包括一個或多個電路110 (例如，第一電路、第二電路等)和全局應力補償組件120,所述一個或多個電路110每一個 都可以包括具有一個或多個局部應力補償組件112X-112N的集合，全局應力補償組件120包 括一個或多個應力傳感器122X-122N，并且可選地包括具有一個或多個局部應力補償組件 124-12%的第二集合。在各種方面中，系統(tǒng)100可以被包括作為片上系統(tǒng)或封裝中系統(tǒng)的一 部分，以補償應力效應，在多芯片封裝中包括有芯片堆疊布置，其中應力效應特別高。
[0029] 通常，雖然系統(tǒng)100可以包括多于一個電路110,但是為了便于討論，下文結合第一 電路110來描述，其中，類似的細節(jié)適用于包括在系統(tǒng)100中的任何附加電路110。第一電路 110被配置為生成至少一個信號(例如，第一信號、第二信號等）。雖然僅出于說明的目的，在 本文中提供了示例和討論，其中第一電路110包括參考電路(例如，帶隙參考等），但是本文 描述的系統(tǒng)、組件和技術可以應用于其中第一電路110包括生成至少一個輸出信號的任 何電路(例如，溫度傳感器等）的實施例。在第一電路110包括參考電路的實施例中，所述至 少一個信號可以包括至少一個參考信號（例如，一個或多個參考電壓、一個或多個參考電 流、一個或多個參考時鐘頻率等）。第一電路110向全局應力補償組件120輸出所述至少一個 信號，并且根據(jù)實施例，還可以被輸出到一個或多個其他組件，諸如系統(tǒng)ADC或系統(tǒng)放大器。 根據(jù)具體實施例，第一電路110可以包括用于生成所述至少一個信號的各種組件。例如，第 一電路可以包括帶隙參考或某種其他系統(tǒng)參考(例如，模擬到數(shù)字轉換器(ADC)等），并且可 以包括用于生成所述至少一個參考信號(例如，（一個或多個)參考電壓、（一個或多個)參考 電流、（一個或多個)參考時鐘信號等）的組件，該組件的性質根據(jù)具體實施例而變化。在下 文中討論可以被包括的示例性實施例和組件。
[0030] 第一電路110額外包括具有一個或多個局部應力補償組件112X-112N的第一集合， 局部應力補償組件112X-112N補償所述至少一個信號(例如，至少一個參考信號等)上的應力 效應(例如，第一電路110內的局部應力效應，諸如機械應力效應、電氣應力效應、老化效應 等，例如由于接近溝槽而引起的機械應力效應等）。例如，具有一個或多個局部應力補償組 件112^112〃的第一集合可以包括斬波器，斬波器對第一電路110的一個或多個組件(例如， (一個或多個)放大器、（一個或多個)ADC等)的輸入和/或輸出信號進行斬波，這可以補償局 部應力效應（例如，通過減小漂移）。作為另一示例，具有一個或多個局部應力補償組件 112X-112N的第一集合可以包括一個或多個動態(tài)元件匹配(DEM)組件，以采用DEM來在第一 電路(或其組件，諸如第一電路110的電流鏡的晶體管等)的多個組件(例如，晶體管、電阻器 等)之間循環(huán)，從而通過平均出個體組件的隨機局部應力效應來減少與個體組件相關聯(lián)的 局部應力效應。在另一示例中，具有一個或多個局部應力補償組件112X-112N的第一集合可 以包括一個或多個自動調零組件(例如，自動調零放大器等），以通過減小漂移來補償局 部應力效應。斬波和自動調零是每一個都可以補償偏移效應的元件的兩個技術或布置。自 動調零具有與斬波相同的消除(例如，放大器、ADC等的)偏移的效果。然而，代替在周期的不 同階段中（如在斬波中）交換輸入，在自動調零中，第一階段用于截短輸入以存儲偏移，并且 第二階段用于將組件(放大器等)連接到傳感器或輸入信號，并且減去先前測量的偏移信 號。本文中對斬波器、斬波信號、斬波等的討論（以及附圖中的圖示)還意在附加地或替代地 包括經由自動調零組件、自動調零信號、自動調零等實現(xiàn)類似效果的各方面。
[0031]全局應力補償組件120還可以補償在至少一個信號上的應力效應(例如，影響系統(tǒng) 100的全局應力效應等），并且可以包括一個或多個組件(根據(jù)實施例），用于以各種方式 (例如，通過接收至少一個信號并且輸出至少一個補償?shù)男盘枺ㄟ^生成可以與至少一個信 號組合(例如，以相加方式、相乘方式等)的至少一個補償信號或輸出等)補償至少一個信號 上的應力效應。全局應力補償組件120可以包括一個或多個應力傳感器122X-122N，其可以 感測與系統(tǒng)100相關聯(lián)的一個或多個應力分量(例如，應力張量的分量或其函數(shù)，諸如線性 組合）。至少部分地基于感測的（一個或多個)應力分量，全局應力補償組件120可以補償所 述至少一個信號上的應力效應。在局部和全局應力補償之后，最后補償?shù)闹辽僖粋€信號(例 如，參考電壓、電流等)獨立于物理和其他特性，諸如溫度、電源電壓、應力、（一個或多個)傳 感器信號等。
[0032]在各方面中，全局應力補償組件120可以包括多個應力傳感器122X-122N，并且多個 應力分量中的至少兩個可以感測不同應力分量，例如，如下各項中的兩個或更多個:第一應 力分量(例如〇xx)、正交于第一應力分量的第二應力分量(例如，Oyy)、兩個正交應力分量的 和(0 XX +0yy )、兩個正交應力分量的差(0XX_ Oyy )等。
[0033]在各方面中，全局應力補償組件120可以包括具有局部應力補償組件以也-以如的 第二集合，局部應力補償組件124-124N可以補償全局應力補償組件120中的應力效應，該應 力效應可能以其他方式影響全局應力補償組件120的補償至少一個信號上的應力效應的能 力。具有局部應力補償組件12A-124N的第二集合可以包括類似于結合具有局部應力組件 112X-112N的第一集合描述的那些的一個或多個組件，諸如DEM組件、斬波器（例如，放大器 和/或ADC等的斬波器）、自動調零組件等。例如，全局應力補償組件120可以包括多個應力傳 感器122^122〃，并且具有局部應力補償組件12^-12%的第二集合可以包括用于在所述多 個應力傳感器122X-122N中的一些或全部之間循環(huán)的DEM組件。在另外方面中，DEM可以與感 測不同應力分量的多個傳感器122X-122N組合，使得對于每個不同的應力分量(或其子集）， 感測該不同應力分量的多個傳感器可以經由DEM組件在之間進行循環(huán)。在另一示例中，具有 一個或多個局部應力補償組件124-124N的第二集合可以包括斬波器，斬波器對全局應力補 償組件120的一個或多個組件(例如，（一個或多個)ADC等)的輸入和/或輸出信號進行斬波。 [0034]雖然在一些方面中，補償?shù)闹辽僖粋€信號可以以模擬方式來表示，但在其他方面 中，該補償?shù)闹辽僖粋€信號可以以數(shù)字方式表示。例如，考慮ADC參考具有適度的應力相關 性，諸如處于不同應力處的以下參考電壓:在OMPa處IV，在lOOMPa處1.002 V，以及在200MPa 處1.004 V(例如，2%/GPa)。在ADC處的穩(wěn)定輸入電壓的情況下，數(shù)字ADC輸出可以輕微衰減 如下:在OMPa處為1/1 ? 000，在lOOMPa處為1/1 ? 002，并且在200MPa處為1/1 ? 004。在這種情況 下，ADC之后的數(shù)字校正可以通過把輸出乘以如下各項來進行補償以消除應力的效應:在 MPa處乘以1.000，在lOOMPa處乘以1.002，以及在200MPa處乘以1.004。以這樣的方式，該數(shù) 字系統(tǒng)參考可以被穩(wěn)定。
[0035]圖2圖示了根據(jù)本文描述的各方面的示例性第一電路110的框圖，該框圖示出了可 以補償至少一個信號上的局部應力效應的示例性局部應力補償組件112^112〃。在第一電路 110包括ADC 202的實施例中，具有局部應力組件112X-112N的第一集合可以可選地包括:ADC 輸入斬波器1 12h(例如，模擬斬波器），用于對ADC的輸入信號進行斬波；和/或ADC輸出斬波 器112:(例如，數(shù)字斬波器），用于對ADC的輸出信號進行斬波。在第一電路110包括放大器 204的實施例中，具有局部應力組件112i-l 1 2n的第一集合可以可選地包括:放大器輸入斬波 器112j(例如，模擬斬波器），用于對放大器的輸入信號進行斬波;和/或放大器輸出斬波器 112k(例如，數(shù)字斬波器），用于對放大器的輸出信號進行斬波。另外，具有局部應力補償組 件112X-112N的第一集合可以包括:至少一個動態(tài)元件匹配組件112l，用于在第一電路110的 多個電阻器206之間（例如，可旋轉地交換等)循環(huán);和/或至少一個動態(tài)元件匹配組件112m， 用于在第一電路11 〇的多個晶體管208 (例如，電流鏡的晶體管，輸出參考電壓的晶體管等） 之間循環(huán)。
[0036]圖3圖示了根據(jù)本文描述的各種方面的示出示例性全局應力補償組件120的多個 變體的框圖，該框圖示出了可以包括在全局應力補償組件中的可選局部應力補償組件 124^12%和其他組件。在各方面中，至少一個DEM組件124i可以被包括以采用DEM來在一個 或多個應力傳感器122i_122n之間循環(huán)。另外，一個或多個溫度傳感器302i_302n可以被包括 以測量與系統(tǒng)(例如，系統(tǒng)100)相關聯(lián)的一個或多個溫度和/或溫度梯度。在各方面中，二次 或其他更高階溫度補償電路或曲率溫度補償電路可以被包括，以補償在至少一個信號上的 一個或多個溫度和/或溫度梯度的效應?？蛇x地，至少一個DEM組件124j可以被包括以采用 DEM來在一個或多個溫度傳感器302廣302〃之間循環(huán)。在各方面中，還可以結合應力傳感器 和/或溫度傳感器來采用斬波。
[0037] 在一個示例性實施例中，可以基于一個或多個應力傳感器122i-122N和/或一個或 多個溫度傳感器302^302〃的輸出來生成至少一個補償信號，并且可以將至少一個補償信號 與所述至少一個信號組合(例如，經由模擬乘法或加法組件304等），以補償所述至少一個信 號上的應力效應(例如，通過生成至少一個補償?shù)男盘柕龋D4圖示了根據(jù)本文描述的各種 方面的可以經由模擬乘法或加法(例如，經由模擬乘法器、模擬增益調整放大器級等）來生 成至少一個補償信號的示例性系統(tǒng)400的框圖。在示例性系統(tǒng)400中，第一電路110是斬波的 帶隙參考，其采用DEM并且輸出至少帶隙參考電壓作為所述至少一個信號中的一個，并且一 個或多個應力傳感器122X-122N也被斬波并且采用DEM。補償?shù)膮⒖茧妷嚎梢员惶峁┳鳛閷?系統(tǒng)ADC 410的應力補償?shù)膮⒖?，系統(tǒng)ADC 410可以具有斬波輸入(經由模擬系統(tǒng)ADC輸入斬 波器412〗)和斬波的輸出（經由模擬系統(tǒng)ADC輸出斬波器412〇)作為具有局部應力補償組件的 第三集合的一部分，以補償接收所述至少一個補償?shù)男盘柕闹辽僖粋€組件(在該情況下為 系統(tǒng)ADC 410)中的局部應力效應。
[0038]在其他不例性實施例中，一個或多個應力傳感器122i_122n和/或一個或多個溫 度傳感器302^302〃的輸出可以由傳感器ADC 306來接收，傳感器ADC 306可以生成一輸出， 該輸出可以以多種方式被用于補償至少一個信號上的應力效應(例如，通過生成可以與所 述至少一個信號組合以補償應力效應的至少一個補償信號，通過生成可以用作針對所述至 少一個信號的（一個或多個)補償替換的至少一個補償信號等）。此外，具有局部應力補償組 件124i_124n的第二集合可以包括傳感器ADC輸入斬波器122k(例如，模擬斬波器)或傳感器 ADC輸出斬波器1 22l (例如，數(shù)字斬波器沖的至少一個。
[0039] 在采用傳感器ADC 306的示例性實施例的第一集合中，傳感器ADC 306的輸出可以 由數(shù)字乘法或加法組件308或由數(shù)字濾波器和/或多項式平滑(或補償)組件310來接收。無 論包括組件308或組件310中的哪一個都可以生成至少一個補償信號（例如，通過經由組件 308的數(shù)字乘法或加法，或通過經由組件310的數(shù)字濾波和/或多項式平滑），該信號可以由 數(shù)字可編程增益組件312來接收，數(shù)字可編程增益組件312可以設置針對所述至少一個補償 信號的增益。圖5圖示了根據(jù)本文描述的各種方面的示例性系統(tǒng)500的框圖，系統(tǒng)500可以經 由數(shù)字乘法或加法或多項式平滑來生成至少一個補償?shù)男盘?。在示例性系統(tǒng)500中，第一電 路110是斬波帶隙參考，其采用DEM并且輸出至少帶隙參考電壓作為所述至少一個信號中的 一個，并且一個或多個應力傳感器122X-122N也被斬波并且采用DEM。補償?shù)膮⒖茧妷嚎梢员?提供作為對傳感器ADC306的應力補償參考，如上所述，并且數(shù)字可編程增益組件312的輸出 信號可以由系統(tǒng)放大器510接收作為應力補償?shù)膮⒖?。系統(tǒng)放大器510可以具有斬波的輸入 (經由模擬系統(tǒng)放大器輸入斬波器512i)和斬波的輸出(經由系統(tǒng)放大器輸入斬波器412〇)作 為具有局部應力補償組件的第三集合的一部分，以補償接收所述至少一個補償?shù)男盘柕闹?少一個組件(在該情況下為系統(tǒng)放大器510,其中系統(tǒng)參考作為數(shù)字可編程增益組件312的 輸入信號）中的局部應力效應。
[0040] 在采用傳感器ADC 306的下一示例性實施例中，傳感器ADC 306的輸出可以由數(shù)字 濾波器和/或多項式平滑(或補償)組件310來接收。在通過組件310進行數(shù)字濾波和/或多項 式平滑之后，可以生成至少一個補償信號，該補償信號可以被提供作為對數(shù)字乘法或加法 組件314的輸出。數(shù)字乘法或加法組件314還可以接收由系統(tǒng)ADC或系統(tǒng)TDC輸出的信號，系 統(tǒng)ADC或系統(tǒng)TDC從第一電路110接收所述至少一個信號（例如，參考電壓等），并且可以使由 系統(tǒng)ADC或系統(tǒng)TDC輸出的信號與所述至少一個補償信號數(shù)字地相加或相乘，以補償所述至 少一個信號上的應力效應。圖6圖示了根據(jù)本文描述的各種方面的可以經由與至少一個補 償信號的數(shù)字乘法或加法來補償至少一個信號中的應力效應的示例性系統(tǒng)600的框圖。在 示例性系統(tǒng)600中，第一電路110是斬波帶隙參考，其采用DEM并且輸出至少帶隙參考電壓作 為所述至少一個信號中的一個，并且一個或多個應力傳感器122^122〃也被斬波并且采用 DEM。如上所述，補償?shù)膮⒖茧妷嚎梢员惶峁┑絺鞲衅鰽DC 306,并且然后可以被提供到多項 式系數(shù)和/或數(shù)字濾波器組件310,以生成至少一個補償信號。參考電壓還可以被提供給系 統(tǒng)ADC 410，系統(tǒng)ADC 410可以具有斬波的輸入(經由模擬系統(tǒng)ADC輸入斬波器412〗）和斬波 的輸出（經由模擬系統(tǒng)ADC輸出斬波器412〇)，作為具有局部應力補償組件的第三集合的一 部分，以補償接收所述至少一個信號的至少一個組件(在該情況下為系統(tǒng)ADC 410)中的局 部應力效應。系統(tǒng)ADC 410的輸出和來自多項式系數(shù)和/或數(shù)字濾波器組件310的至少一個 補償信號可以被提供給可以生成輸出信號的數(shù)字乘法或加法組件314,由此補償參考電壓 上的應力效應。
[0041]在采用傳感器ADC 306和數(shù)字濾波器和/或多項式平滑(或補償)組件310的附加示 例性實施例中，組件310的輸出可以被提供給補償數(shù)字到模擬(DAC)轉換器316。補償DAC 316可以輸出至少一個補償?shù)男盘枺ɡ?，補償?shù)膮⒖茧妷旱龋?。圖7圖示了根據(jù)本文描述的 各種方面的示例性系統(tǒng)700的框圖，系統(tǒng)700可以經由由補償DAC 316生成的至少一個補償 信號來補償至少一個信號中的應力效應。在示例性系統(tǒng)700中，第一電路110是斬波帶隙參 考，其采用DEM并且輸出至少帶隙參考電壓作為所述至少一個信號中的一個，并且一個或多 個應力傳感器122^122〃也被斬波并且采用DEM。如上所述，補償?shù)膮⒖茧妷嚎梢员惶峁┑絺?感器ADC 306,并且然后可以被提供到數(shù)字多項式補償組件310。數(shù)字多項式補償組件310的 輸出可以由補償DAC 316來接收，補償DAC 316可以向系統(tǒng)ADC 410提供補償?shù)膮⒖茧妷?或 參考電流、參考電阻、參考電容等）。系統(tǒng)ADC 410可以具有斬波的輸入(經由模擬系統(tǒng)ADC輸 入斬波器412〗)和斬波的輸出（經由模擬系統(tǒng)ADC輸出斬波器412〇)作為具有局部應力補償組 件的第三集合的一部分，以補償接收所述至少一個信號的至少一個組件(在該情況下為系 統(tǒng)ADC 410)中的局部應力效應。
[0042]本文中還描述了另一示例性實施例，該另一示例性實施例采用傳感器ADC 306、數(shù) 字濾波器和/或多項式平滑(或補償)組件310和補償DAC 316。在該另一示例性實施例中，補 償DAC 316的輸出（至少一個補償信號)可以被提供給模擬乘法或加法組件318。模擬乘法或 加法組件可以使所述至少一個補償信號與所述至少一個信號相乘或相加，并且輸出至少一 個補償?shù)男盘?。圖8圖示了根據(jù)本文描述的各種方面的示例性系統(tǒng)800的框圖，系統(tǒng)800可以 通過經由與至少一個補償信號的模擬相加或相乘生成至少一個補償?shù)男盘?，來補償至少一 個信號中的應力效應。在示例性系統(tǒng)700中，第一電路110是斬波帶隙參考，其采用DEM并且 輸出至少帶隙參考電壓作為所述至少一個信號中的一個，并且一個或多個應力傳感器 122X-122N也被斬波并且采用DEM。如上所述，補償?shù)膮⒖茧妷嚎梢员惶峁┑絺鞲衅鰽DC 306， 并且然后可以被提供給數(shù)字多項式補償組件310。數(shù)字多項式補償組件310的輸出可以由補 償DAC 316來接收，補償DAC 316可以輸出補償信號。補償信號和參考電壓可以通過模擬乘 法或加法組件318來接收，模擬乘法或加法組件318可以輸出補償?shù)膮⒖茧妷?。替代地，補償 DAC 316可以被包括在模擬乘法或加法組件318內，并且可以包括一個或多個可編程電阻 器、可編程開關電容器或可編程晶體管，他們可以并聯(lián)或串聯(lián)地開關以調整模擬乘法或加 法組件318的輸出參考電壓。
[0043] 圖9圖示了根據(jù)本文描述的各種方面的補償至少一個信號中的應力效應的方法 900的流程圖。方法900可以包括，在910處，經由至少一個電路(例如，至少一個參考電路)來 生成至少一個信號(例如至少一個參考信號，例如至少一個參考電壓、電流或時鐘頻率）。方 法900還可以包括，在920處，經由所述至少一個電路補償所述至少一個信號上的應力效應 (例如，經由斬波、DEM、自動調零等）。在930處，方法900可以包括感測至少一個應力分量(例 如，應力張量的至少一個分量或其函數(shù)，諸如應力張量的分量的線性組合）。在940處，方法 900可以包括至少部分地基于感測的至少一個應力分量來補償在所述至少一個信號上的應 力效應。
[0044] 本文描述的各方面可以提供對應力效應的補償，以便在系統(tǒng)的壽命內并且貫穿溫 度循環(huán)從片上系統(tǒng)(包括多芯片系統(tǒng)，例如片堆疊布置等)或封裝中系統(tǒng)中的電路提供非常 高準確度的信號。在具有參考電路(例如，帶隙參考等）的實施例中，如本文所述，可以通過 補償由電氣和機械應力引起的老化和其他效應來獲得片上高精度和壽命穩(wěn)定參考電壓或 系統(tǒng)參考。這樣的實施例可以提供與非常低的溫度漂移組合的穩(wěn)定參考信號和廉價的低功 率片上帶隙參考。
[0045]約l_7mV的漂移（約0.1 ... 0.6%漂移）可以由下述的組合來引起:雙極晶體管中 的壓電結效應、電阻器中的壓電電阻效應和/或安裝的硅管芯中的非均勻或方向相關的應 力分量，特別是在使用淺或深的溝槽的現(xiàn)代技術的情況下。此外，電路中的設備可以具有由 方向引起的不同應力相關性或不同布局條件。圖10圖示了示出可以在溝槽附近發(fā)生的不同 應力分量〇ij和壓電系數(shù)Hij的框圖。〇 XX和〇yy的局部變化可以與諸如〇XX + 〇yy、〇XX - 〇yy或應 力分量的其他組合之類的全局應力變化相關。
[0046] 雖然已經嘗試通過曲率補償來實現(xiàn)溫度范圍上的50ppm的漂移，但是壽命漂移在 壽命內或在塑料封裝中的濕度改變的情況下導致500ppm或更大。大漂移的一個原因是由以 下各項中的一項或多項引起的機械應力:塑料封裝中的封裝、焊接、濕度改變;管芯的彎曲 效應;相鄰器件上的溝槽影響等。該機械應力導致參考電路中的電流和電壓改變，并且導致 無源組件(諸如片上電阻器）中的大約3%的改變，以及由壓電結效應引起的大約l-7mV的帶 隙電路中雙極晶體管中的改變。圖11圖示了示出局部應力效應可以如何影響電路infill〗 的框圖 。局部應力效應在很大程度上是不可預測的 ，但是可以部分地由對溝槽的接近 等而引起，局部應力效應可以顯著影響電路(例如，差分輸入級、電流反射鏡等）的性能。電 路1102和1104是最壞情況的情形，其中僅一個電路在該溝槽附近，從而在一個示例性測量 中在二者之間引起13mV的偏移差。電路1106和1108是較好情況的情形，其中二者都遭受類 似的系統(tǒng)變動，從而在該示例性測量中在二者之間引起9mV的偏移差。電路1110和1112是最 好情況的情形，其中二者都經歷相同的變動，從而在該示例性測量中在二者之間引起OmV的 偏移差。
[0047] 雖然機械應力效應經常被視為壽命或溫度循環(huán)效應，但是約高達90%的機械效應 可能由管芯上的封裝、焊接、濕度改變和溫度梯度的組合引起。塑料封裝的擴展(例如，由于 上面列出的原因中的任何一個)可以引起芯片的彎曲，從而引起機械應力效應。圖12A圖示 了指示芯片上的機械應力的一些可能的原因的圖。圖12B圖示了示出溫度循環(huán)期間滯后效 應的圖，該滯后效應由塑料封裝中的濕度改變而導致的機械應力改變所引起。
[0048] 通常被認為是壽命或老化效應的現(xiàn)象的第二個原因是，電氣應力改變晶體管參數(shù) (例如，在電氣偏置或供電期間），從而引起不穩(wěn)定并且不可預測的失配，并且無法由機械應 力傳感器來完全補償。這些電氣應力效應可以改變放大器或差分級、帶隙電流鏡、應力傳感 器的電流鏡的電流鏡比率和偏移電壓以及ADC的偏移等。
[0049] 圖13圖示了示例性帶隙參考1300和放大器級1310的示意圖，示出了電氣應力效應 可以如何引起各種組件中的失配。壽命內的電氣應力效應可以導致下述中的任何一個或全 部的改變，從而引起失配：電流鏡比率（圖13中的l:N:p)、電阻器比率(Rl:R2)、Vbe改變（1: M:q)、放大器中的偏移改變(例如，由非對稱Vds-A Vth改變引起）。當與原始失配相比時， 統(tǒng)計測量值已經示出了在壽命期間的30% A Vth的漂移。
[0050] 第三個問題是閃變噪聲效應，閃變噪聲效應在低頻改變帶隙電壓。這些效應也主 要由放大或差分級的電流鏡比率和偏移電壓的改變引起。
[0051] 第四個問題是熱梯度。通常，在帶隙的環(huán)境中，可以針對固定的電源電壓并且針對 固定的功率來校準熱梯度。然而，由相鄰電路中的功率改變引起的電源電壓改變和變化的 熱梯度可以引起額外的錯誤。例如，接通或關閉芯片中系統(tǒng)或封裝中系統(tǒng)中的相鄰微處理 器可能引起包括額外錯誤的熱梯度。熱膨脹系數(shù)的變化可以隨著溫度或溫度梯度的改變而 導致額外的機械應力。圖14圖示了多芯片封裝的圖，多芯片封裝具有由每一個都具有不同 的熱膨脹系數(shù)的穿硅通孔(TSV)、不同的芯片、引線框架和塑料封裝引起的應力效應。
[0052]如本文中使用的術語，這些問題中的任何一個或全部可以引起應力效應。
[0053]在帶隙參考電路的示例中，帶隙電壓受電阻器中的改變及其失配、雙極或金屬氧 化物半導體(M0S)晶體管及其失配、（一個或多個)放大器級的電流鏡失配和偏移電壓(和偏 移電壓漂移)的影響。帶隙電路中的帶隙電壓V BC是電流鏡比率和雙極晶體管的基極-射極電 壓導致的，如等式1和2示出的：
(1) 其中kb是玻爾茲曼常數(shù);qe是基本電荷;T是結的絕對溫度;p、q和n是電流鏡比率，并且 m是面積比率。
[0054]基極-射極電壓取決于雙極晶體管的飽和電流。在n=p=q=l的情況下，帶隙電壓如 等式(3)中那樣： 由于平面中應力0 = 0XX + C%而導致的飽和電流的改變可以如等式4中那樣被近似： 并且由于平面中應力〇 = 〇xx + 〇yy的改變而導致的帶隙電壓的改變如等式（5)中那 樣： Acr)--^.(cr) ⑶ ? A<x)]x [/, (0")/l5(^ -f- A.€r)§
[0055]帶隙電壓的應力相關性主要由電阻器或電流鏡的應力相關性和雙極晶體管的飽 和電流來確定。然而，額外的應力相關性是由電流鏡中的局部失配導致的，局部失配更加不 可預測，并且受電氣壽命漂移效應的影響。
[0056]本文描述的各方面可以補償全局平面內應力效應、局部機械應力效應和電氣應力 效應，以提供更穩(wěn)定和可預測的應力補償系數(shù)。因此，如本文描述的那樣補償?shù)男盘柧哂懈?高和更穩(wěn)定的準確度。
[0057]應力傳感器受到溫度和平面內應力二者的影響，但是具有（通常）不同應力靈敏 度，如等式6和7中所示： 屢，，） ⑶ 然而，應力分量(0XX - 〇yy)的差異可以被測量，以補償系統(tǒng)局部應力效應(例如，附近 溝槽)或在本文中討論的電路(例如，帶隙參考)中的晶體管和/或電阻器的不同定向。例如， 在圖15中示出（下文討論）的應力傳感器Vndiff(感測〇xx - 〇yy)使用處于相對于正常芯片 定向45°的L形布置中的n擴散電阻器，該n擴散電阻器具有Rlv，n2~l+144%/GPA*(〇 xx - 〇yy) 的應力相關性。
[0058] 本文描述的實施例能夠補償信號上的所有機械和電氣應力效應。相比之下，僅采 用模擬應力補償?shù)某Ｒ?guī)系統(tǒng)(例如，經由電阻器的組合)無法通過應力相關補償值的乘法或 加法來補償具有ADC參考效應或數(shù)字補償?shù)乃邢到y(tǒng)壽命效應。然而，本文描述的實施例可 以提供(例如，帶隙電路、帶隙中的放大器等的）電氣壽命漂移補償，并且可以補償二階或更 高階的溫度和應力效應。通過充分補償電氣和機械應力和漂移效應二者，可以在片上系統(tǒng) 或封裝中系統(tǒng)實施例中實現(xiàn)明顯更高的總體準確度。本文描述的各方面可以由于乘法效應 而提供可實現(xiàn)準確度和壽命穩(wěn)定性的顯著提高:利用更好和更準確的應力測量和初始帶隙 參考(例如，通過斬波、DEM、自動調零等），可以得到更好的補償和更穩(wěn)定的應力系數(shù)。在流 水線生產中，無法獨立地找到最好的相關系數(shù)或最好的應力系數(shù)來補償每個樣本的個體變 化。然而，本文描述的各方面可以用于獲得穩(wěn)定的系數(shù)和準確的測量，這可以促進對至少一 個設計或封裝的補償。
[0059] 圖15圖示了根據(jù)本文描述的各種方面的利用DEM和斬波的示例性帶隙參考1500和 放大器級1510的示意圖。圖16圖示了根據(jù)本文描述的各個方面的利用1600處的DEM和1610 處的斬波系統(tǒng)ADC的示例性斬波的應力傳感器的示意圖。帶隙參考1500和應力傳感器1600 的組合可以提供應力補償?shù)膮⒖夹盘柦o系統(tǒng)ADC 1610,使得1620處的數(shù)字乘法或加法之后 的系統(tǒng)輸出針對機械和電氣應力效應被補償。在1630處，示出了應力傳感器的不同示例性 配置，在左側針對橫向應力傳感器Rlv，n，在右側針對垂直應力傳感器Rv，n。下面，等式8和9 示出了用于補償電路中的應力效應的示例性加權偏置電流生成：
其中，匕可以具有正值或負值。
[0060] 圖17圖示了根據(jù)本文描述的各種方面的包括帶隙電路和傳感器的系統(tǒng)的示例性 布局的圖。圖17中所示的示例性布局中的應力測量可以通過差分電壓測量來實現(xiàn)。如在圖 17的帶隙電路周圍的應力傳感器中看見的，可以使用不同的機械應力系數(shù)，不同的機械應 力系數(shù)可以通過在電流源和基于帶隙的副本電路中的兩個不同的電阻器類型來實現(xiàn)。作為 說明性示例，可以結合具有3i xx+3iyy = +52%/GPa(總和）的（一個或多個)垂直n擴散或n阱電 阻器來使用具有Jixx + 3% = -24%/GPa (總和)和3ixx- %y = +144%/GPa的正壓電電阻效應 的與晶圓平坦部成45°和橫向L形n擴散或n阱電阻器(一個或多個）。通過使用這些不同的電 阻器，可以得到不同的（例如，X和Y)應力相關校正信號。這些校正信號可以是模擬電壓或電 流等，或經由ADC從應力傳感器得到的數(shù)字校正信號。
[0061] 基于帶隙的參考電壓Vref被溫度補償，并且具有低應力相關性（由于所使用的電 阻器的壓電電阻效應的小影響和小的壓電結效應而導致）。應力效應的主要源來自在帶隙 中使用的偏置電阻器和雙極晶體管。此外，失配效應導致了帶隙電壓的機械和電氣漂移。
[0062] 頻繁使用的n摻雜多晶硅電阻器具有-11%/GPa的應力系數(shù)，該應力系數(shù)在芯片中 間和周圍的平面中應力的200MPa處引起大約l-2mV變動(例如，由正常封裝工藝引起），以及 由濕度改變、壽命效應和焊接引起大約+/_〇. 01-0.07%的不穩(wěn)定性。
[0063] 雖然在溝槽附近應力可以以不同的方式改變(例如，以具有X或Y相關性的值），但 是這些局部應力仍然與全局應力相關。這些效果可以用第二恒定電流來補償，其還可以使 用帶隙固有電壓VPTAT和VNTAT來實現(xiàn)溫度補償。
[0064] 例如，可以采用具有+4.4%/GPa的L形p摻雜電阻器連接具有與基于n多晶硅的電流 相比大約4.4/11的電流比率的相同或不同帶隙電路。L形的擴散電阻器可以使應力系數(shù)獨 立于應力的方向。L形臂的差異可以用于分離參考的X和Y應力相關性。
[0065] 然后，得到的電阻器可以被設計為被幾乎應力補償，或者兩個電阻器類型之間的 比率可以被調整以補償在比較器延遲或參考電壓或電容器中的剩余應力效應。應力和溫度 的一階補償可以通過基于固定比率的調整來實現(xiàn)。
[0066] 如上所述，可以針對X和Y方向來生成不同的應力補償信號，以補償電路帶隙或系 統(tǒng)參考中的應力效應。這些應力效應與芯片的機械彎曲效應相關，并且是壽命變動或封裝 效應的主要原因。
[0067] 圖18圖示了示出應力傳感器輸出和帶隙電壓之間的相關性的圖。圖19圖示了示出 在不具有激活的應力補償和具有激活的應力補償?shù)那闆r下的塑料封裝中的濕度改變所引 起的帶隙電壓漂移的圖（被示出為溫度獨立補償和溫度相關補償）。如可以看到的，在溫度 相關應力補償?shù)那闆r下，漂移明顯降低。
[0068] 與傳統(tǒng)系統(tǒng)和技術相比，本文描述的實施例可以補償局部應力效應(例如，參考電 路110內和/或全局應力補償組件120內）和全局應力效應二者，無論性質是機械還是電氣 的。常規(guī)應力補償電路僅可以補償全局平面內機械應力效應，并且僅部分地解決電氣老化 效應(例如，在晶體管對的壽命內的V th的不同漂移）。然而，局部應力效應(例如，在差分晶體 管對中或在針對(一個或多個)應力傳感器的電流鏡中，局部應力效應可以在現(xiàn)代技術中通 過深溝槽來引起)無法由常規(guī)系統(tǒng)來充分補償，因為局部應力與全局應力傳感器信號的不 良相關性，并且因為局部應力效應部分地不可預測。此外，由偏置電壓或偏置電流引起的電 氣應力效應在其壽命內引起M0S晶體管的閾值電壓Vth的漂移。
[0069] 相比之下，在本文中描述的各方面中，局部應力效應(例如，機械效應、電氣效應、 老化效應等)可以通過斬波和/或DEM來補償。此外，如果參考電路(例如，帶隙參考等)本身 和(一個或多個)應力傳感器和相關聯(lián)的ADC具有通過斬波和/或DEM補償?shù)木植渴?例如， 由局部應力效應引起），則得到的準確度具有倍增效應，如上所述。
[0070] 通過組合對全局和局部應力效應二者的補償，產生了利用常規(guī)系統(tǒng)本來不可能的 很多結果。例如，甚至實現(xiàn)更可預測的應力系數(shù)和相關性，這對應力補償具有顯著影響，因 為系統(tǒng)將不具有個性化的應力補償，因此不同樣本的并且針對不同生產批次的該系數(shù)的穩(wěn) 定性將影響個體樣本中的實際應力補償。因此，通過提供更穩(wěn)定的系數(shù)，本文描述的各方面 可以在個體樣本的壽命內提高參考的穩(wěn)定性。此外，本文討論的實施例可以采用二次或曲 率補償，而在常規(guī)系統(tǒng)中，期望的曲率補償由于老化或封裝效應而被破壞。在本文中描述的 各方面中，應力敏感電路的電氣壽命漂移可以通過局部應力組件(例如，DEM組件、斬波器、 自動調零組件等）來補償。此外，當排除局部失配(例如，通過斬波或DEM)時，從全局到局部 應力效應的相關性可以用于補償。在各個方面中，即使當應力的效應在不同方向上明顯不 同（例如，到溝槽且接近溝槽的電阻器，或者垂直于溝槽并且接近溝槽電阻器)時，也可以補 償應力效應。由于如本文討論的對應力效應的補償?shù)男再|，帶隙可以甚至在封裝之前在晶 圓上被修整，因為封裝效應有效地通過補償來消除。此外，在采用ADC的各方面中，ADC的時 鐘可以被劃分和以同步方式用于局部應力補償組件的任何斬波、自動調零或DEM。
[0071] 本公開所說明的實施例的以上描述，包括摘要中描述的內容，不意在是窮舉的或 將所公開的實施例限制為所公開的確切形式。盡管再在本文中出于說明性目的描述了特定 實施例和示例，但是如相關領域技術人員可以認識到的，在這樣的實施例和示例的范圍內 考慮的各種修改是可能的。
[0072] 在這方面，盡管已經結合各種實施例和對應附圖描述了所公開的主題，但是在適 當時，應當理解，可以使用其他類似的實施例，或者可以對所描述的實施例進行修改和添 加，以用于在不與公開的主題偏離的情況下執(zhí)行所公開的主題的相同、類似、替代或替換的 功能。因此，所公開的主題不應當被限制為在本文中描述的任何單個實施例，而是應當根據(jù) 以下所附權利要求在寬度和范圍方面被解釋。
[0073] 具體地，關于由上述組件或結構(套件、設備、電路、系統(tǒng)等)執(zhí)行的各種功能，除非 另有說明，否則用于描述這樣的組件的術語(包括對"裝置"的提及)意在對應于執(zhí)行所描述 的組件的特定功能(例如，在功能上是等效）的任何組件或結構，即使在結構上不等同于執(zhí) 行本文中說明的示例性實現(xiàn)中的功能的所公開的結構。此外，盡管可能已經關于若干實現(xiàn) 中的僅一個公開了具體特征，但是這樣的特征可以與其他實現(xiàn)的一個或多個其他特征組 合，如可能期望并且有利于任何給定或具體的應用的。
【主權項】
1. 一種系統(tǒng)，包括： 參考電路，配置為生成至少一個參考信號，其中，參考電路包括具有局部應力補償組件 的第一集合，局部應力補償組件被配置為補償所述至少一個參考信號上的應力效應，其中， 所述至少一個參考信號包括參考電壓、參考電流或參考時鐘頻率中的至少一個;以及 全局應力補償組件，包括一個或多個應力傳感器，所述一個或多個應力傳感器配置為 感測與所述系統(tǒng)相關聯(lián)的一個或多個應力分量，其中，全局應力補償組件被配置為至少部 分地基于感測的一個或多個應力分量來補償所述至少一個參考信號上的應力效應。2. 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，具有局部應力補償組件的第一集合包括第一動態(tài) 元件匹配(DEM)組件，第一動態(tài)元件匹配組件被配置為采用DEM來在參考電路的多個晶體管 或參考電路的多個電阻器中的至少一個之間循環(huán)，以補償所述至少一個參考信號上的應力 效應。3. 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，參考電路包括電流鏡，電流鏡包括多個晶體管，其 中，具有局部應力補償組件的第一集合包括第二動態(tài)元件匹配(DEM)組件，并且其中，第二 DEM組件被配置為采用DEM來在電流鏡的所述多個晶體管之間循環(huán)，以補償所述至少一個參 考信號上的應力效應。4. 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，參考電路包括放大器或模擬到數(shù)字轉換器(ADC) 中的至少一個，其中，具有局部應力補償組件的第一集合包括自動調零組件或斬波器中的 至少一個，其中，自動調零組件或斬波器被配置為消除放大器或ADC的輸入信號或輸出信號 的偏移。5. 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述一個或多個應力傳感器包括多個應力傳感 器，其中，所述多個應力傳感器中的至少兩個被配置為感測所述一個或多個應力分量中的 不同應力分量。6. 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述一個或多個應力傳感器包括多個應力傳感 器，并且其中，全局應力補償組件包括具有局部應力補償組件的第二集合，其中，具有局部 應力補償組件的第二集合包括動態(tài)元件匹配(DEM)組件，動態(tài)元件匹配組件配置為采用動 態(tài)元件匹配(DEM)來在所述多個應力傳感器之間循環(huán)，以補償全局應力補償組件上的應力 效應。7. 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，全局應力補償組件包括至少一個溫度傳感器，所 述至少一個溫度傳感器被配置為感測與所述系統(tǒng)相關聯(lián)的至少一個溫度，其中，全局應力 補償組件被配置為至少部分地基于感測的至少一個溫度來補償所述至少一個參考信號上 的溫度效應。8. 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，全局應力補償組件包括傳感器模擬到數(shù)字轉換器 (ADC)，傳感器模擬到數(shù)字轉換器基于感測的一個或多個應力分量來測量所述一個或多個 應力分量。9. 根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng)，其中，全局應力補償組件包括具有局部應力補償組件的 第二集合，其中，具有局部應力補償組件的第二集合包括傳感器ADC自動調零組件或傳感器 ADC斬波器中的至少一個，其中，傳感器ADC自動調零組件或傳感器ADC斬波器被配置為消除 傳感器ADC的輸入信號或輸出信號的偏移。10. 根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng)，其中，全局應力補償組件包括補償數(shù)字到模擬轉換器 (DAC)，補償數(shù)字到模擬轉換器被配置為從傳感器ADC接收輸出信號，并且生成補償輸出信 號，其中，全局應力補償組件被配置為至少部分地基于調整所述參考電壓來補償所述至少 一個參考信號上的應力效應，調整所述參考電壓基于所述補償輸出信號。11. 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包括系統(tǒng)模擬到數(shù)字轉換器(ADC)或系統(tǒng)時間 到數(shù)字轉換器(TDC)，其中，系統(tǒng)ADC或系統(tǒng)TDC被配置為接收所述至少一個參考信號，并且 包括具有本地應力補償組件的第三集合，其中，具有本地應力補償組件的第三集合包括系 統(tǒng)轉換器自動調零組件或系統(tǒng)轉換器斬波器中的至少一個，其中，所述系統(tǒng)轉換器自動調 零組件或所述系統(tǒng)轉換器斬波器被配置為消除系統(tǒng)ADC或系統(tǒng)TDC的輸入信號或輸出信號 的偏移。12. 根據(jù)權利要求11所述的系統(tǒng)，進一步包括數(shù)字乘法器，數(shù)字乘法器被配置為接收系 統(tǒng)ADC或系統(tǒng)TDC的輸出信號，其中，數(shù)字乘法器進一步被配置為補償所述至少一個參考信 號上的應力效應或系統(tǒng)ADC或系統(tǒng)TDC上的應力效應中的至少一個。13. 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包括系統(tǒng)放大器，系統(tǒng)放大器配置為接收所述 至少一個參考信號， 其中，全局應力補償組件包括數(shù)字可編程放大器或模擬乘法組件，其中，數(shù)字可編程放 大器或模擬乘法組件被配置為補償所述至少一個參考信號上的應力效應。14. 一種多芯片封裝，包括根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，多芯片封裝以片堆疊配置 來布置。15. -種方法，包括： 經由參考電路來生成至少一個參考信號，其中，生成參考電壓包括經由參考電路來補 償所述至少一個參考信號上的應力效應，其中，所述至少一個參考信號包括參考電壓、參考 電流或參考時鐘頻率中的至少一個； 經由至少一個應力傳感器來感測至少一個應力分量；以及 基于感測的至少一個應力分量來補償所述至少一個參考信號上的應力效應。16. 根據(jù)權利要求15所述的方法，其中，經由參考電路來補償在所述至少一個參考信號 上的應力效應包括:采用動態(tài)元件匹配(DEM)以在參考電路的多個晶體管和參考電路的多 個電阻器中的至少一個之間循環(huán)。17. 根據(jù)權利要求15所述的方法，其中，經由參考電路來補償在所述至少一個參考信號 上的應力效應包括:在參考電路的放大器的輸入信號或參考電路的放大器的輸出信號中的 至少一個處進行斬波或自動調零。18. 根據(jù)權利要求15所述的方法，其中，感測至少一個應力分量包括感測至少兩個不同 的應力分量，并且其中，基于感測的至少一個應力分量來補償所述至少一個參考信號上的 應力效應包括:基于感測的至少兩個不同的應力分量來補償所述至少一個參考信號上的應 力效應。19. 根據(jù)權利要求15所述的方法，其中，所述至少一個應力傳感器包括多個應力傳感 器，并且方法進一步包括采用動態(tài)元件匹配(DEM)來在所述多個應力傳感器之間循環(huán)以補 償所述多個應力傳感器上的應力效應。 20 · -種應力補償系統(tǒng)，包括： 第一電路，被配置為生成第一信號，其中，第一電路包括動態(tài)元件匹配、自動調零或斬 波中的至少一個;以及 全局應力補償組件，包括一個或多個應力傳感器，所述一個或多個應力傳感器被配置 為感測與所述系統(tǒng)相關聯(lián)的一個或多個應力分量，其中，全局應力補償組件被配置為接收 第一信號，并且補償?shù)谝恍盘柹系膽π?br>【文檔編號】G05D15/01GK105892513SQ201610086900
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年2月16日
【發(fā)明人】M.莫茨
【申請人】英飛凌科技股份有限公司