CN104681412A - 匹配电容及其制造方法 - Google Patents

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王俊峰
吴巍
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Abstract

本发明涉及一种匹配电容及其制造方法。其中，匹配电容的制造方法，用于制造n个大小相等的匹配电容，n为大于等于2的自然数，包括：构造一个小电容阵列，该小电容阵列中的每一个元素具有相同的标称电容值；将数量相同的小电容并联，得到每个匹配电容；其中用于构造每个匹配电容的小电容的列标之和相同。采用本发明的匹配电容及其制造方法，可以至少部分地消除电容制造工艺过程带来的偏差，进而得到实际电容值相同的多个电容。

Description

匹配电容及其制造方法
技术领域
本申请涉及一种电容制造技术，特别是一种匹配电容及其制造方法。
背景技术
电容广泛的应用于众多芯片当中。在模数转换器的采样保持电路中，需要用到采样电容C1和保持电容CF，且二者的电容值相同。
然而，由于芯片制造工艺引入的偏差，使得电路设计中同样的电容，会因为在加工制造时的位置不一样而有较大差异。
发明内容
在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
本发明的一个主要目的在于提供一种新的匹配电容及其制造方法，可以至少部分地消除电容制造工艺过程带来的偏差。
根据本发明的第一方面，一种匹配电容的制造方法，用于制造n个大小相等的匹配电容，n为大于等于2的自然数，包括：
构造一个小电容阵列，该小电容阵列中的每一个元素具有相同的标称电容值；
将数量相同的所述小电容并联，构造得到每个所述匹配电容；
其中用于构造每个所述匹配电容的小电容的列标之和相同；
所述小电容阵列的各个元素的电容值具有随列标线性递增的电容值列偏差。
根据本发明的第二方面，一种匹配电容，包括至少第一电容和第二电容的n个电容，n为大于等于2的自然数；
所述第一电容和所述第二电容分别由小电容阵列中数量相同的元素构成；
以及，构成所述第一电容的小电容阵列的各元素的列标之和等于构成所述第二电容的小电容阵列的各元素的列标之和；
其中，所述小电容阵列中的每一个元素具有相同的标称电容值，且所述小电容阵列的各个元素的电容值具有随列标线性递增的电容值列偏差。
采用本发明的匹配电容及其制造方法，可以至少部分地消除电容制造工艺过程带来的偏差，进而得到实际电容值相同的多个电容。
附图说明
参照下面结合附图对本发明实施例的说明，会更加容易地理解本发明的以上和其它目的、特点和优点。附图中的部件只是为了示出本发明的原理。在附图中，相同的或类似的技术特征或部件将采用相同或类似的附图标记来表示。
图1为本发明的匹配电容的制造方法的一种实施方式的流程图；
图2为小电容阵列的一种实施方式的分布图；
图3为小电容阵列的第二种实施方式的分布图；
图4为小电容阵列的第三种实施方式的分布图。
具体实施方式
下面参照附图来说明本发明的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。
参见图1所示，为本发明的匹配电容的制造方法的一种实施方式的流程图。
在本实施方式中，匹配电容的制造方法，用于制造n个大小相等的匹 配电容，n为大于等于2的自然数，包括：
S10：构造一个小电容阵列，该小电容阵列中的每一个元素具有相同的标称电容值；
S20:将数量相同的小电容并联，得到每个匹配电容；
其中用于构造每个匹配电容的小电容的列标之和相同，小电容阵列的各个元素的电容值具有随列标线性递增的电容值列偏差。
参见图2所示，小电容阵列中每一个元素的标称电容值相同，假设标称电容值均为Cs。然而由于电容制造工艺的原因，一次性制造出的在水平方向上排列的多个电容将有水平偏差，由于该水平偏差为线性的偏差，以图2中第一行的四个元素(C11～C14)为例，该四个电容的实际电容值分别为：
C11＝Cs，C12＝Cs+Ch，C13＝Cs+2Ch，C14＝Cs+3Ch。
其中Ch为电容制造过程中的水平偏差。
类似地，在只考虑电容制造过程中的水平偏差的前提下，该小电容阵列中，其它元素的电容值分别为：
C21＝Cs，C22＝Cs+Ch，C23＝Cs+2Ch，C24＝Cs+3Ch；
C31＝Cs，C32＝Cs+Ch，C33＝Cs+2Ch，C34＝Cs+3Ch；
C41＝Cs，C42＝Cs+Ch，C43＝Cs+2Ch，C44＝Cs+3Ch。
为了消除制造工艺过程中的水平偏差，使每个匹配电容尽可能精确地一致，可以采用如下方法构造两个大小相等的匹配电容C1与CF：
C1＝C11+C14+C21+C24+C31+C34+C41+C44，即图2中标A的部分；
CF＝C12+C13+C22+C23+C32+C33+C42+C43，即图2中标B的部分。
或者：
CF＝C11+C14+C21+C24+C31+C34+C41+C44，即图2中标A的部分；
C1＝C12+C13+C22+C23+C32+C33+C42+C43，即图2中标B的部分。
也即是说，用于构造C1和CF的小电容阵列中的各小电容的列标之和相同。
采用该实施方式中的制造方法，通过将上述两组小电容分别并联(即电容值相加)即可得到消除了制造过程中引入的水平偏差的C1和CF。
此外，除了水平偏差之外，在电容制造工艺过程中，一次性制造出的在竖直方向上排列的多个电容将有垂直偏差，由于该垂直偏差为线性的偏差，同样假设小电容阵列中的每个元素标称电容值均为Cs，以图3中第一列的四个元素(C11～C41)为例，该四个电容的实际电容值分别为：
C11＝Cs，C21＝Cs+Cv，C31＝Cs+2Cv，C41＝Cs+3Cv。
类似地，在只考虑电容制造过程中的垂直偏差的前提下，该小电容阵列中，其它元素的电容值分别为：
C12＝Cs，C22＝Cs+Cv，C32＝Cs+2Cv，C42＝Cs+3Cv；
C13＝Cs，C23＝Cs+Cv，C33＝Cs+2Cv，C43＝Cs+3Cv；
C14＝Cs，C24＝Cs+Cv，C34＝Cs+2Cv，C44＝Cs+3Cv。
为了消除制造工艺过程中的垂直偏差，使采样电容C1与保持电容CF尽可能精确地一致，可以采用如下方法构造C1与CF：
C1＝C11+C41+C12+C42+C13+C43+C14+C44，即图3中标A的部分；
CF＝C21+C33+C22+C32+C23+C33+C24+C34，即图3中标B的部分。
或者：
CF＝C11+C41+C12+C42+C13+C43+C14+C44，即图3中标A的部分；
C1＝C21+C33+C22+C32+C23+C33+C24+C34，即图3中标B的部分。
然而，在电容实际制造过程中，既有水平偏差也有垂直偏差。因此，在小电容阵列中，每个元素的实际电容值分别为：
C11＝Cs，C12＝Cs+Ch，C13＝Cs+2Ch，C14＝Cs+3Ch。
C21＝Cs+Cv，C22＝Cs+Ch+Cv，C23＝Cs+2Ch+Cv，C24＝Cs+3Ch+Cv；
C31＝Cs+2Cv，C32＝Cs+Ch+2Cv，C33＝Cs+2Ch+2Cv，C34＝Cs+3Ch+2Cv；
C41＝Cs+3Cv，C42＝Cs+Ch+3Cv，C43＝Cs+2Ch+3Cv，C44＝Cs+3Ch+3Cv。
为了同时消除水平偏差和垂直偏差，参见图4所示，可以采用如下方式构造电容C1和CF：
C1＝C11+C14+C22+C23+C32+C33++C41+C44，即图4中标A的部分；
CF＝C12+C13+C21+C24+C31+C34+C42+C43，即图4中标B的部分。
或者：
CF＝C11+C14+C22+C23+C32+C33++C41+C44，即图4中标A的部分；
C1＝C12+C13+C21+C24+C31+C34+C42+C43，即图4中标B的部分。
采用图4的方式构造采样电容C1和保持电容CF，即使得构成C1和CF的各小电容阵列元素的列表之和与行标之和均相同，可以同时消除电容制造工艺过程中引入的水平偏差和垂直偏差。
在一种实施方式中，小电容阵列可以为方阵。
本发明还公开一种匹配电容，包括至少第一电容和第二电容的n个电容，n为大于等于2的自然数。
第一电容和第二电容分别由小电容阵列中数量相同的元素构成。且构成第一电容的小电容阵列的各元素的列标之和等于构成第二电容的小电容阵列的各元素的列标之和。
其中，小电容阵列中的每一个元素具有相同的标称电容值，小电容阵列的各个元素的电容值具有随列标线性递增的电容值列偏差。
优选地，构成第一电容的小电容阵列的各元素的行标之和可以等于构成第二电容的小电容阵列的各元素的行标之和。，小电容阵列的各个元素的电容值具有随行标线性递增的电容值行偏差
优选地，小电容阵列可以为方阵。
采用本发明的匹配电容及其制造方法，可以至少部分地消除电容制造工艺过程带来的偏差，进而得到实际电容值相同的多个电容。
在本发明的设备和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解、组合和/或分解后重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。还需要指出的是，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。同时，在上面对本发明具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
虽然已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附 的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本申请的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。

Claims (6)

1.一种匹配电容的制造方法，用于制造n个大小相等的匹配电容，n为大于等于2的自然数，其特征在于，包括：
构造一个小电容阵列，所述小电容阵列中的每一个元素具有相同的标称电容值；
将数量相同的所述元素并联，得到每个所述匹配电容；
其中用于构造每个所述匹配电容的小电容的列标之和相同；
所述小电容阵列的各个元素的电容值具有随列标线性递增的电容值列偏差。
2.根据权利要求1所述的匹配电容的制造方法，其特征在于：
用于构造每个所述匹配电容的小电容的行标之和相同；
所述小电容阵列的各个元素的电容值还具有随行标线性递增的电容值行偏差。
3.根据权利要求2所述的匹配电容的制造方法，其特征在于：
所述小电容阵列为方阵。
4.一种匹配电容，包括至少第一电容和第二电容的n个电容，n为大于等于2的自然数；
其特征在于：
所述第一电容和所述第二电容分别由小电容阵列中数量相同的元素构成；
以及，构成所述第一电容的小电容阵列的各元素的列标之和等于构成所述第二电容的小电容阵列的各元素的列标之和；
其中，所述小电容阵列中的每一个元素具有相同的标称电容值，且所述小电容阵列的各个元素的电容值具有随列标线性递增的电容值列偏差。
5.根据权利要求4所述的匹配电容，其特征在于：
构成所述第一电容的小电容阵列的各元素的行标之和等于构成所述第二电容的小电容阵列的各元素的行标之和；
小电容阵列的各个元素的电容值还具有随行标线性递增的电容值行偏差。
6.根据权利要求5所述的匹配电容，其特征在于：
所述小电容阵列为方阵。
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