DE102014103513A1

DE102014103513A1 - Schaltungsanordnung und verfahren zum betreiben eines analog-digital-wandlers

Info

Publication number: DE102014103513A1
Application number: DE201410103513
Authority: DE
Inventors: Alexander Mayer; Joachim Schnabel
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2014-03-14
Publication date: 2014-09-18
Anticipated expiration: 2034-03-15
Also published as: CN104052476B; US8872689B2; CN104052476A; US20140266841A1; DE102014103513B4

Abstract

Schaltungsanordnung (100), welche einen ersten Widerstand (202), einen zweiten Widerstand (204), eine Stromquelle (206) und einen Analog-Digital-Wandler (102) aufweist. Der zweite Widerstand (204) ist thermisch mit dem ersten Widerstand (202) gekoppelt. Die Stromquelle (206) ist mit dem zweiten Widerstand (204) gekoppelt. Der Analog-Digital-Wandler (102) ist dafür ausgelegt, eine über den ersten Widerstand (202) gemessene erste Spannung als eine zu digitalisierende Spannung zu empfangen und eine über den zweiten Widerstand (204) gemessene zweite Spannung als eine Referenzspannung des Analog-Digital-Wandlers (102) zu empfangen.

Description

Verschiedene Ausführungsformen betreffen allgemein eine Schaltungsanordnung und ein Verfahren zum Betreiben eines Analog-Digital-Wandlers.
Signale können temperaturabhängig sein. Falls der Temperaturbereich klein ist, kann die durch die Temperaturänderung hervorgerufene Signaländerung vernachlässigbar sein. Für einen großen Temperaturbereich oder für Signale mit einer hohen Temperaturempfindlichkeit kann die Signaländerung infolge der Temperaturänderung allerdings eine genaue Messung des Signals verhindern.
Beispielsweise können Metallnebenschlusswiderstände in integrierten Leistungshalbleiterkomponenten verwendet werden. Wenn er in Reihe mit dem Lastweg der Leistungshalbleiterkomponente geschaltet ist, kann der Spannungsabfall über den Nebenschlusswiderstand als Strommesssignal verwendet werden. Der Spannungsabfall kann gemessen werden und weiterverarbeitet werden, beispielsweise in einer Stromsteuerschaltung in der Art eines Strombegrenzers, eines Stromreglers und dergleichen. Nebenschlussmetallwiderstände können jedoch einen erheblichen Temperaturkoeffizienten aufweisen. Es wurden Legierungen entwickelt, die einen nahe bei null liegenden Temperaturkoeffizienten aufweisen. Solche Legierungen können jedoch nicht in integrierten Schaltungen verarbeitet werden, wo hauptsächlich reine Metalle, wie Aluminium, Kupfer und Gold verarbeitet werden, um Metallisierungsschichten zu bilden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird eine Schaltungsanordnung bereitgestellt, die einen ersten Widerstand, einen zweiten Widerstand, eine Stromquelle und einen Analog-Digital-Wandler aufweist. Der zweite Widerstand kann thermisch mit dem ersten Widerstand gekoppelt sein. Die Stromquelle kann mit dem zweiten Widerstand gekoppelt sein. Der Analog-Digital-Wandler kann dafür ausgelegt sein, eine über den ersten Widerstand gemessene erste Spannung als eine zu digitalisierende Spannung zu empfangen und eine über den zweiten Widerstand gemessene zweite Spannung als eine Referenzspannung des Analog-Digital-Wandlers zu empfangen.
In einer Ausgestaltung können der erste Widerstand und der zweite Widerstand aus dem gleichen Material bestehen. In noch einer Ausgestaltung können der erste Widerstand und der zweite Widerstand aus einem Material bestehen, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Folgendem besteht: Kupfer, Polysilicium, Aluminium und Gold. In noch einer Ausgestaltung können der erste Widerstand und der zweite Widerstand monolithisch in denselben Halbleiterchip integriert sein. In noch einer Ausgestaltung können der erste Widerstand und der zweite Widerstand in mindestens einer Metallisierungsschicht des Halbleiterchips ausgebildet sein. In noch einer Ausgestaltung kann eine Metallisierungsschicht des ersten Widerstands und eine Metallisierungsschicht des zweiten Widerstands entweder vertikal oder horizontal angrenzend zueinander angeordnet sein. In noch einer Ausgestaltung kann die Metallisierungsschicht des ersten Widerstands eine Dicke aufweisen, die mindestens 10 Mal größer ist als eine Dicke der Metallisierungsschicht des zweiten Widerstands. In noch einer Ausgestaltung kann mindestens ein Abschnitt des ersten Widerstands in einer ersten Metallisierungsschicht angeordnet sein und mindestens ein anderer Abschnitt des ersten Widerstands kann in mindestens einer zweiten Metallisierungsschicht angeordnet sein und durch mindestens ein Kontaktloch mit dem in der ersten Metallisierungsschicht angeordneten mindestens einen Abschnitt des ersten Widerstands verbunden sein, und mindestens ein Abschnitt des zweiten Widerstands kann in der mindestens einen zweiten Metallisierungsschicht angrenzend an den in einer ersten Metallisierungsschicht angeordneten mindestens einen Abschnitt des ersten Widerstands angeordnet sein und mindestens ein anderer Abschnitt des zweiten Widerstands kann in der ersten Metallisierungsschicht angrenzend an den in der mindestens einen zweiten Metallisierungsschicht angeordneten mindestens einen anderen Abschnitt des ersten Widerstands angeordnet sein und durch mindestens ein Kontaktloch mit dem in der mindestens einen zweiten Metallisierungsschicht angeordneten mindestens einen Abschnitt des zweiten Widerstands verbunden sein. In noch einer Ausgestaltung können die erste Metallisierungsschicht und mindestens eine zweite Metallisierungsschicht die gleiche Dicke aufweisen. In noch einer Ausgestaltung kann der erste Widerstand eine Parallelschaltung mehrerer Polysiliciumwiderstände umfassen und der zweite Widerstand kann eine Reihenschaltung mehrerer Polysiliciumwiderstände umfassen. In noch einer Ausgestaltung können jeder der Polysiliciumwiderstände des ersten Widerstands und jeder der Polysiliciumwiderstände des zweiten Widerstands den gleichen Widerstandswert aufweisen. In noch einer Ausgestaltung können zumindest einige der Polysiliciumwiderstände des ersten Widerstands zwischen einer ersten Gruppe der Polysiliciumwiderstände des zweiten Widerstands und einer zweiten Gruppe der Polysiliciumwiderstände des zweiten Widerstands angeordnet sein. In noch einer Ausgestaltung kann der Widerstandswert des ersten Widerstands zwischen 10 Milliohm und 10 Ohm liegen und der Widerstandswert des zweiten Widerstands kann zwischen 100 Ohm und 100 Kiloohm liegen. In noch einer Ausgestaltung kann der Widerstandswert des zweiten Widerstands um mindestens einen Faktor 1000 größer sein als der Widerstandswert des ersten Widerstands.
In verschiedenen Ausführungsformen wird die Schaltungsanordnung, wie sie oben beschrieben ist und im Folgenden noch näher erläutert wird, in einer Strombegrenzungsschaltung verwendet, wobei ein zu begrenzender Strom über den ersten Widerstand als die erste Spannung gemessen wird.
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Betreiben eines Analog-Digital-Wandlers bereitgestellt Das Verfahren weist auf: Empfangen einer ersten Spannung durch den Analog-Digital-Wandler als eine zu digitalisierende Spannung, Empfangen einer zweiten Spannung durch den Analog-Digital-Wandler als eine Referenzspannung des Analog-Digital-Wandlers, wobei die erste Spannung und die zweite Spannung dafür ausgelegt sind, die gleiche Temperaturabhängigkeit aufzuweisen.
In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszahlen im Allgemeinen in den verschiedenen Ansichten die gleichen Teile. Die Zeichnung ist nicht notwendigerweise maßstabsgerecht, und der Nachdruck wird vielmehr auf die Erläuterung der Grundgedanken der Erfindung gelegt. In der folgenden Beschreibung werden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die folgende Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
1 eine Schaltungsanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen,
2 eine Schaltungsanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen,
3 einen Teil eines Halbleiterchips gemäß verschiedenen Ausführungsformen,
4 einen Teil eines Halbleiterchips gemäß verschiedenen Ausführungsformen,
5 eine Anordnung von Widerständen gemäß verschiedenen Ausführungsformen,
6 ein Layout gemäß verschiedenen Ausführungsformen,
7 eine Ersatzschaltung gemäß verschiedenen Ausführungsformen und
8 eine Schaltungsanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
Die folgende detaillierte Beschreibung bezieht sich auf die anliegende Zeichnung, in der zur Veranschaulichung spezifische Einzelheiten und Ausführungsformen dargestellt sind, in denen die Erfindung verwirklicht werden kann.
Das Wort ”als Beispiel dienend” soll hier ”als ein Beispiel, ein Fall oder eine Veranschaulichung dienend” bedeuten. Alle hier als ”als Beispiel dienend” beschriebenen Ausführungsformen oder Designs sollten nicht unbedingt als gegenüber anderen Ausführungsformen oder Designs bevorzugt oder vorteilhaft ausgelegt werden.
Das in Bezug auf ein ”über” einer Seite oder einer Fläche gebildetes abgeschiedenes Material verwendete Wort ”über” kann hier verwendet werden, um anzugeben, dass das abgeschiedene Material ”direkt auf” der betreffenden Seite oder Fläche, beispielsweise in direktem Kontakt damit, gebildet sein kann. Das in Bezug auf ein ”über” einer Seite oder Fläche gebildetes abgeschiedenes Material verwendete Wort ”über” kann hier verwendet werden, um anzugeben, dass das abgeschiedene Material ”indirekt auf” der betreffenden Seite oder Fläche gebildet sein kann, wobei eine oder mehrere zusätzliche Schichten zwischen der betreffenden Seite oder Fläche und dem abgeschiedenen Material angeordnet sind.
1 zeigt eine Schaltungsanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Die Schaltungsanordnung 100 kann einen Analog-Digital-Wandler 102 aufweisen. Der Analog-Digital-Wandler 102 kann einen ersten Eingang 104 aufweisen. Der erste Eingang 104 kann ein Analogsignal empfangen, das durch den Analog-Digital-Wandler 102 zu digitalisieren ist. Das Analogsignal kann eine Spannung sein, die nachfolgend auch als eine erste Spannung bezeichnet wird. Die erste Spannung kann eine temperaturabhängige Spannung Vin sein. Die Temperaturabhängigkeit der ersten Spannung Vin kann durch eine Funktion f1(T1) beschrieben oder modelliert oder genähert werden, wobei T1 die Temperatur sein kann, bei der Vin gemessen wird, und f1(T1) die Temperaturabhängigkeit der ersten Spannung Vin beschreiben kann. Die Temperaturabhängigkeit f1(T1) kann beispielsweise über die Temperatur T1 linear sein. Die Abhängigkeit der ersten Spannung Vin von der Temperatur T1 kann durch Vin(f1(T1)) angegeben werden.
Der Analog-Digital-Wandler 102 kann ferner einen zweiten Eingang 106 aufweisen. Der zweite Eingang 106 kann ein Referenzsignal des Analog-Digital-Wandlers 102 empfangen. Das Referenzsignal kann eine Spannung sein, die nachfolgend auch als zweite Spannung bezeichnet wird. Die zweite Spannung kann den Maximalbereich der ersten Spannung, der digitalisiert werden kann, bestimmen. Die zweite Spannung kann in 2^N Stufen unterteilt sein, wobei N die Anzahl der Bits des Analog-Digital-Wandlers 102 sein kann. Sie kann als Referenzspannung bezeichnet werden, weil der Wert der ersten Spannung als eine Anzahl von Stufen bestimmt werden kann, in welche die zweite Spannung unterteilt ist, so dass sie zur Veranschaulichung als eine Referenz für die erste Spannung dient. Der Begriff Referenzspannung sollte nicht mit einer Versorgungsspannung verwechselt werden, die für den Betrieb des Analog-Digital-Wandlers 102 als eine elektronische Komponente erforderlich sein kann.
Die zweite Spannung kann eine temperaturabhängige Spannung Vref sein. Die Temperaturabhängigkeit der zweiten Spannung Vref kann durch eine Funktion f2(T2) beschrieben oder modelliert oder genähert werden, wobei T2 die Temperatur sein kann, bei der Vref gemessen wird, und f2(T2) die Temperaturabhängigkeit der zweiten Spannung Vref beschreiben kann. Die Temperaturabhängigkeit f2(T2) kann beispielsweise über die Temperatur T2 linear sein. Die Abhängigkeit der zweiten Spannung Vref von der Temperatur T2 kann durch Vref(f2(T2)) angegeben werden.
Der Analog-Digital-Wandler 102 kann zusätzliche Eingänge in der Art von Versorgungsspannungseingängen aufweisen, an welche die Versorgungsspannung VDD zum Betrieb des Analog-Digital-Wandlers 102 angelegt werden kann. Er kann einen Verstärkungseingang aufweisen, an den ein Verstärkungssignal angelegt werden kann. Die Verstärkung G kann verwendet werden, um das Analogsignal zu skalieren, das auf den maximalen. Bereich des Referenzsignals zu digitalisieren ist.
Der Analog-Digital-Wandler 102 kann einen Ausgang 108 aufweisen. Der Ausgang 108 kann ein Digitalsignal D bereitstellen. Das Digitalsignal D kann eine Digitalisierung des zu digitalisierenden Analogsignals darstellen. Falls der Analog-Digital-Wandler 102 N Bits aufweist, kann das Digitalsignal D gegeben sein durch: D = (G·Vin)/(Vref/2^N) (1)
Durch Umordnen und Verwenden temperaturabhängiger Signale kann das Digitalsignal D folgendermaßen angegeben werden: D = G·2^N·(Vin(f1(T1))/(Vref(f2(T2)) (2)
Falls die Temperaturabhängigkeiten f1 und f2 gleich oder nahezu gleich sind und die Temperaturen T1 und T2 gleich oder nahezu gleich sind, kann das Digitalsignal D temperaturunabhängig sein, oder seine Temperaturabhängigkeit kann verringert sein.
Die Temperaturen T1 und T2 können durch enge thermische Kopplung so gewählt werden, dass sie gleich oder nahezu gleich sind. Die Temperaturabhängigkeiten f1 und f2 können durch Erzeugers der ersten Spannung Vin und der zweiten Spannung Vref in der gleichen oder nahezu der gleichen Weise so gewählt werden, dass sie gleich oder nahezu gleich sind. Die erste Spannung Vin und die zweite Spannung Vref können als Spannungsabfälle über den gleichen Widerstandstyp oder nahezu den gleichen Widerstandstyp erzeugt werden. Der Widerstandswert der Widerstände kann die gleiche oder nahezu die gleiche Temperaturabhängigkeit aufweisen, und sie können beispielsweise den gleichen oder nahezu den gleichen Temperaturkoeffizienten aufweisen.
Die vorstehenden Prozesse können als ein Verfahren zum Betreiben eines Analog-Digital-Wandlers formuliert werden. Eine erste Spannung wird vom Analog-Digital-Wandler als eine zu digitalisierende Spannung empfangen. Eine zweite Spannung wird vom Analog-Digital-Wandler als eine Referenzspannung für den Analog-Digital-Wandler empfangen. Die erste und die zweite Spannung können so gewählt werden, dass sie die gleiche oder nahezu die gleiche Temperaturabhängigkeit aufweisen. Weil die erste und die zweite Spannung die gleiche oder nahezu die gleiche Temperaturabhängigkeit aufweisen, kann die Temperaturabhängigkeit eines Digitalsignals beseitigt oder verringert werden, wenn die erste Spannung digitalisiert wird.
2 zeigt eine Schaltungsanordnung 200 gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Die Schaltungsanordnung 200 kann einen Analog-Digital-Wandler 102, einen ersten Widerstand 202, einen zweiten Widerstand 204 und eine Stromquelle 206 aufweisen.
Der Analog-Digital-Wandler 102 kann dafür ausgelegt sein, eine über den ersten Widerstand 202 gemessene erste Spannung Vin als eine zu digitalisierende Spannung zu empfangen und eine über den zweiten Widerstand 204 gemessene zweite Spannung Vref als eine Referenzspannung des Analog-Digital-Wandlers 102 zu empfangen. Der Analog-Digital-Wandler 102 kann dem in Zusammenhang mit 1 beschriebenen Analog-Digital-Wandler 102 entsprechen und wie dieser betrieben werden.
Der Widerstandswert Rin des ersten Widerstands 202 kann in einem Bereich von etwa 10 Milliohm bis etwa 1 Kiloohm, beispielsweise in einem Bereich von etwa 10 Milliohm bis etwa 10 Ohm, liegen. Er kann beispielsweise 50 Milliohm betragen. Der erste Widerstand 202 kann ein Nebenschlusswiderstand sein. Im Fall der Verwendung niedriger Ströme würde der Nebenschlusswiderstand ansteigen, und in diesem Fall kann auch ein Diffusionswiderstand (beispielsweise in Silicium) bereitgestellt werden. Er kann verwendet werden, um einen durch ihn fließenden Strom Iin über einen Spannungsabfall Vin über ihn zu messen: Vin = Rin·Iin (3)
Der Spannungsabfall über den ersten Widerstand 202 kann die erste Spannung sein und mit dem Analog-Digital-Wandler 102 gekoppelt werden, um in den Digitalwert D umgewandelt zu werden.
Der Widerstandswert Rref des zweiten Widerstands 204 kann in einem Bereich von etwa 1 Ohm bis etwa 1000 Kiloohm, beispielsweise in einem Bereich von etwa 100 Ohm bis etwa 100 Kiloohm, liegen. Er kann beispielsweise 10 Kiloohm betragen. Der Widerstandswert Rref des zweiten Widerstands 204 kann um mindestens einen Faktor 10 größer sein als der Widerstandswert Rin des ersten Widerstands 202, beispielsweise um mindestens einen Faktor 100 größer sein als der Widerstandswert Rin des ersten Widerstands 202, beispielsweise um mindestens einen Faktor 1000 größer sein als der Widerstandswert Rin des ersten Widerstands 202. Der zweite Widerstand 204 kann durch einen Referenzstrom Iref, der durch ihn fließt, eine Referenzspannung Vref für den Analog-Digital-Wandler 102 bereitstellen: Vref = Rref·Iref (4)
Der Referenzstrom Iref kann konstant sein und durch eine Stromquelle 206 bereitgestellt werden. Die Stromquelle 206 kann mit dem zweiten Widerstand 204 gekoppelt sein. Die Stromquelle 206 kann einen Strom Iref bereitstellen, der temperaturunabhängig ist oder eine verringerte Temperaturabhängigkeit aufweist. Der Strom Iref kann über einen Temperaturbereich, beispielsweise über einen Temperaturbereich von etwa –40°C bis etwa 450°C, beispielsweise über einen Temperaturbereich von etwa –40°C bis etwa 200°C oder sogar höher, bis zur technologisch maximalen Temperatur, um weniger als ±5% variieren. Die Variation kann weiter verringert werden, indem Werte elektronischer Vorrichtungen in der Stromquelle, beispielsweise unter Verwendung von Laserverschmelzungen oder EEPROMs, angepasst werden. Die Stromquelle 206 kann durch eine Bandlückenschaltung bereitgestellt werden.
Der Widerstandswert Rref und der Strom Iref können so gewählt werden, dass Vref kleiner oder gleich dem maximal zulässigen Eingangsbereich des Analog-Digital-Wandlers 102 am ersten Eingang 104 ist. Die Referenzspannung Vref kann beispielsweise so gewählt werden, dass sie über den gesamten Temperaturbereich nie höher steigt als eine gegebene Spannung, beispielsweise 5 V, 3,3 V oder 1,2 V.
Der erste Widerstand 202 und der zweite Widerstand 204 können thermisch miteinander gekoppelt werden. Die thermische Kopplung ist in 2 durch ein gestricheltes Rechteck angegeben, welches den ersten Widerstand 202 und den zweiten Widerstand 204 umgibt. Der erste Widerstand 202 und der zweite Widerstand 204 können dann bei der gleichen oder nahezu der gleichen Temperatur liegen. Ihre Temperaturänderung kann gleich oder nahezu gleich sein. Die thermische Kopplung kann erreicht werden, indem der erste Widerstand 202 und der zweite Widerstand 204 nahe beieinander angeordnet werden. Beispielsweise kann der Abstand zwischen dem ersten Widerstand 202 und dem zweiten Widerstand 204 kleiner als etwa 10 μm oder kleiner als etwa 5 μm sein.
Der erste Widerstand 202 und der zweite Widerstand 204 können die gleiche oder nahezu die gleiche Temperaturabhängigkeit aufweisen. Ihre Temperaturabhängigkeiten können aneinander angepasst werden. Die Änderung des Verhältnisses zwischen ihren Widerständen Rin und Rref über den gesamten Temperaturbereich, beispielsweise von etwa –40°C bis etwa 200°C, kann kleiner als 1% sein. Sie kann kleiner als 0,1% sein. Der erste Widerstand 202 und der zweite Widerstand 204 können den gleichen oder nahezu den gleichen Temperaturkoeffizienten aufweisen. Sie können aus dem gleichen Material bestehen. Das Material kann beispielsweise Kupfer, Aluminium, Gold oder Polysilicium sein. Der erste Widerstand 202 und der zweite Widerstand 204 können im gleichen Halbleiterherstellungsprozess hergestellt werden.
Durch Einfügen von Gleichung (3) und (4) in Gleichung (2) und Umordnen kann das Digitalsignal D folgendermaßen angegeben werden: D = G·2^N·(Iin/Iref)·(Rin/Rref) (5)
Weil Rin und Rref die gleiche oder nahezu die gleiche Änderung des Widerstandswerts über die Temperatur aufweisen und der Strom Iref temperaturunabhängig ist oder eine verringerte Temperaturabhängigkeit aufweist, kann der Strom Tin über die Temperatur mit einer hohen Genauigkeit gemessen werden. Beispielsweise kann der Strom Iref über einen Temperaturbereich von etwa –40°C bis etwa 200°C mit einer Genauigkeit von ±10% gemessen werden.
Die 3 bis 7 zeigen mögliche Ausführungsformen des ersten Widerstands und des zweiten Widerstands, die gemäß den in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen verwendet werden können.
3 zeigt einen Abschnitt eines Querschnitts durch einen Halbleiterchip 300 gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Der erste und der zweite Widerstand können monolithisch in denselben Halbleiterchip integriert sein. Der erste und der zweite Widerstand können in mindestens einer Metallisierungsschicht des Halbleiterchips gebildet sein. Eine Metallisierungsschicht, in der der erste Widerstand gebildet ist, und eine Metallisierungsschicht, in der der zweite Widerstand gebildet ist, können entweder vertikal oder horizontal angrenzend aneinander angeordnet sein.
Der in 1 dargestellte Halbleiterchip 300 kann einen Halbleiterkörper 302 aufweisen. Mindestens eine Leistungshalbleiterkomponente kann in den Halbleiterkörper 302 integriert sein. Eine solche Leistungshalbleiterkomponente kann beispielsweise ein beliebiger Typ steuerbarer Halbleiterschalter, beispielsweise ein MOSFET (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor), ein IGBT (Bipolartransistor mit isolierter Gateelektrode), ein BJT (Biopolarsperrschichttransistor), eine Diode, ein Thyristor und dergleichen, sein. Der Halbleiterchip 300 kann beispielsweise unter Verwendung einer bipolaren CMOS-(komplementärer Metall-Oxid-Halbleiter)-DMOS-(doppelt diffundierter Metall-Oxid-Halbleiter)-(BCD-(Bipolar, CMOS, DMOS))-Technologie hergestellt werden.
Eine oder mehrere vertikal beabstandete Metallisierungsschichten M1, M2, M3, M4 können auf einer oberen Fläche 304 des Halbleiterkörpers 302 angeordnet werden. Eine Isolationsschicht I1 kann zwischen der unteren Metallisierungsschicht M1 und der oberen Fläche 304 des Halbleiterkörpers 302 angeordnet werden. Isolationsschichten I2, I3 und I4 können die Metallisierungsschichten M1, M2, M3 und M4 voneinander trennen.
Die Metallisierungsschichten M1, M2, M3, M4 können strukturiert oder mit einem Muster versehen werden, um die Leistungshalbleiterkomponente(n) und andere in den Halbleiterkörper 302 integrierte Komponenten zu verbinden, um eine gewünschte elektronische Schaltung zu bilden. Die Metallisierungsschichten M1, M2, M3 und M4 können verhältnismäßig dünn sein, weil die meisten der in den Halbleiterkörper 302 integrierten Komponenten Niederleistungskomponenten sind und demgemäß die durch die Metallisierungsschichten fließenden Ströme niedrig sind. Beispielsweise kann die Dicke der Metallisierungsschicht M1, M2, M3 oder M4 unter 1000 nm oder sogar unter 500 nm liegen. Gemäß einer als Beispiel dienenden Ausführungsform können die Metallisierungsschichten eine Dicke von 320 nm aufweisen.
Um einen elektrischen Kontakt mit der Leistungshalbleiterkomponente herzustellen, wird eine obere Metallisierungsschicht MK mit einer Dicke bereitgestellt, die mehr als 10 Mal größer (beispielsweise etwa 10 bis 20 Mal größer) ist als jene der anderen Metallisierungsschichten M1 bis M4, um die hohen Ströme (bis zu mehreren Ampere) zu transportieren, die durch die in den Halbleiterkörper 302 integrierte Leistungshalbleiterkomponente (die darin integrierten Leistungshalbleiterkomponenten) fließen. Beispielsweise kann die obere Metallisierungsschicht MK eine Dicke haben, die größer als 1000 nm, insbesondere größer als 2500 nm oder sogar größer als 5000 nm ist. Gemäß einer als Beispiel dienenden Ausführungsform weist eine obere Metallisierungsschicht eine Dicke von 5000 nm auf. Die obere Metallisierungsschicht MK kann jedoch, abhängig vom maximal erwarteten Stromfluss durch die Leistungshalbleiterkomponente (die Leistungshalbleiterkomponenten), sogar noch dicker sein.
Die in den Halbleiterkörper 302 integrierten Schaltungskomponenten können durch Kontakte, beispielsweise Kontaktlöcher CA, V1, V2, V3 und VK, elektrisch kontaktiert sein. Der Kontakt CA kann einen elektrischen Kontakt zwischen der unteren Metallisierungsschicht M1 bereitstellen, und der Halbleiterkörper 302 und die Kontakte V1, V2 und V3 können einen elektrischen Kontakt oder ein Kontaktloch zwischen den Metallisierungsschichten M1 bis M4 bereitstellen. Der Kontakt CK kann einen elektrischen Kontakt zwischen der Metallisierungsschicht M4 und der oberen Metallisierungsschicht MK bereitstellen. Um die Ansicht einfach zu halten, ist zwischen jedem Metallisierungsschichtpaar nur ein Kontakt CA, V1, V2, V3, VK dargestellt. Es können jedoch auch mehrere Kontakte oder Durchgangslöcher zwischen den Schichten angeordnet werden, um die gewünschte elektronische Schaltungsanordnung herzustellen.
Um Informationen über den durch die Leistungshalbleiterkomponente fließenden Laststrom Iin bereitzustellen, kann ein Teil der dicken oberen Metallisierungsschicht MK strukturiert werden, um einen ersten Widerstand 202 zu bilden, der als ein Strommesswiderstand oder ein Nebenschlusswiderstand verwendet werden kann. Der Spannungsabfall über den ersten Widerstand 202 kann als ein Strommesssignal verwendet werden, das den Laststrom Iin durch die Leistungshalbleiterkomponente darstellt. Allerdings hängt der Spannungsabfall über den ersten Widerstand 202 nicht nur vom Laststrom Iin ab, der durch die Leistungshalbleiterkomponente fließt, sondern auch von der Temperatur des ersten Widerstands 202. Die Temperatur des ersten Widerstands 202 kann vom durch den ersten Widerstand 202 fließenden Strom abhängen.
Um ein genaues Strommesssignal bereitzustellen, kann die Komponente des Stromsignals (d. h. der Spannungsabfall über den ersten Widerstand 202), die ein Ergebnis der Temperaturänderung in Bezug auf eine Anfangstemperatur (oder Standardtemperatur) ist, kompensiert werden. Aus diesem Grund kann ein zweiter Widerstand 204 zur Erzeugung einer temperaturabhängigen Referenzspannung Vref verwendet werden. Der zweite Widerstand 204 kann durch einen Abschnitt mindestens einer der dünnen, vertikal beabstandeten Metallisierungsschichten M1, M2, M3 oder M4 gebildet sein, die elektrisch vom ersten Widerstand 202 isoliert sind, jedoch thermisch damit gekoppelt sind, so dass der erste Widerstand 202 und der zweite Widerstand 204 die gleiche oder nahezu die gleiche Temperatur aufweisen. Weil der dem zweiten Widerstand 204 zugeführte Referenzstrom Iref viel niedriger sein kann als der Laststrom Iin, kann der zweite Widerstand 204 in einer der dünnen Metallisierungsschichten M1 bis M4 gebildet werden, die zwischen der dicken oberen Metallisierungsschicht MK und der Halbleiterfläche 304 angeordnet sind. Beispielsweise kann der zweite Widerstand 204 in einer der dünnen Metallisierungsschichten M1 bis M4 gebildet werden. Er kann sich angrenzend und unter, beispielsweise direkt angrenzend und unter der Metallisierungsschicht MK befinden, in der der erste Widerstand 202 ausgebildet ist, um eine gute thermische Kopplung mit dem ersten Widerstand 202 und dem zweiten Widerstand 204 bereitzustellen. Dies kann gewährleisten, dass die Temperatur beider Widerstände stets praktisch gleich ist.
Die obere Metallisierungsschicht MK kann auf der Metallschicht M4 angeordnet sein und von ihr durch eine Isolationsschicht TK getrennt sein, die beispielsweise eine Oxidschicht ist. Die obere Metallisierungsschicht MK wird verwendet, um durch das Leistungskontaktloch (die Leistungskontaktlöcher) VK elektrischen Kontakt mit den in den Halbleiterkörper 302 integrierten Leistungshalbleiterkomponenten herzustellen. Um die hohen Ströme durch die Leistungshalbleiterkomponenten übertragen zu können, kann die obere Metallisierungsschicht MK verglichen mit anderen Metallisierungsschichten M1 bis M4 ziemlich dick sein, wie bereits vorstehend erwähnt wurde.
4 zeigt einen Teil eines Halbleiterchips gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Der dargestellte Teil kann eine Draufsicht des in 3 dargestellten Halbleiterchips sein. Er zeigt eine Fläche der dicken Metallschicht MK, wodurch die dicke Metallschicht MK und die Isolationsschicht (beispielsweise Oxidschicht) IK unterbrochen sind, um einen Anblick der (strukturierten) Metallschicht M4 und des in dieser Metallschicht gebildeten zweiten Widerstands 204 zu ermöglichen. Um einen ausreichend hohen Widerstandswert bereitzustellen, ist der den zweiten Widerstand 204 bildende Abschnitt der Metallschicht M4 so strukturiert, dass eine Mäanderform gebildet ist, wie in 4 dargestellt ist. Alternativ kann eine Spiralform geeignet sein, um das gleiche Ergebnis zu erreichen. Direkt oberhalb des zweiten Widerstands 204 kann der erste Widerstand 202 in der dicken Metallschicht MK als eine massive rechteckige Streifenleitung ausgebildet sein. Weil beide Widerstände 202, 204 nur durch die Isolationsschicht IK getrennt sind, sind die Widerstände 202, 204 thermisch gekoppelt und haben im Wesentlichen immer die gleiche Temperatur.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der erste Widerstand 202 einen Widerstandswert von etwa 50 Milliohm aufweisen, um einen maximalen Laststrom von etwa 2,4 Ampere zu messen. Ein rechteckiger Abschnitt der dicken Metallschicht MK kann zur Bildung des Widerstands verwendet werden, wobei die Breite W der rechteckigen Streifenleitung 30 Mikrometer beträgt und ihre Länge L etwa 235 Mikrometzer beträgt. Der zweite Widerstand 204 kann in einem rechteckigen Abschnitt der gleichen Größe in der Metallisierungsschicht M4 direkt unterhalb des ersten Widerstands 202 gebildet sein. Um einen ausreichend hohen Widerstandswert von beispielsweise 9,843 Ohm zu erhalten, wird eine Anzahl von beispielsweise etwa 75 dünnen Streifenleitungen, die jeweils eine Breite von etwa 0,5 Mikrometern und eine Länge von etwa 475 Mikrometern aufweisen, so miteinander verbunden, dass eine mäanderförmige Streifenleitung gebildet wird, wie in 4 dargestellt ist.
5 zeigt eine Anordnung von Widerständen gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Die Anordnung von Widerständen kann so gewählt werden, dass der erste Widerstand und der zweite Widerstand thermisch gekoppelt sind und die gleiche oder nahezu die gleiche Temperatur aufweisen und die gleiche oder nahezu die gleiche Temperaturabhängigkeit ihrer Widerstandswerte aufweisen.
Ein erster Abschnitt 502 des ersten Widerstands kann in einer ersten Metallisierungsschicht M4 angeordnet sein. Ein zweiter Abschnitt 504 des ersten Widerstands kann in einer zweiten Metallisierungsschicht M3 angeordnet sein. Der erste Abschnitt 502 und der zweite Abschnitt 504 können in Reihe geschaltet sein, beispielsweise durch mindestens ein Kontaktloch 506. Der erste Widerstand kann in zwei verschiedenen Metallisierungsschichten angeordnet sein, wobei ein Abschnitt in einer Metallisierungsschicht angeordnet ist und der andere Abschnitt in einer anderen Metallisierungsschicht angeordnet ist.
Ein erster Abschnitt 508 des zweiten Widerstands kann in der zweiten Metallisierungsschicht M3 angeordnet sein. Ein zweiter Abschnitt 510 des zweiten Widerstands kann in der ersten Metallisierungsschicht M4 angeordnet sein. Der erste Abschnitt 508 und der zweite Abschnitt 510 können in Reihe geschaltet sein, beispielsweise durch mindestens ein Kontaktloch 512. Der zweite Widerstand kann in zwei verschiedenen Metallisierungsschichten angeordnet sein, wobei ein Abschnitt in einer Metallisierungsschicht angeordnet sein kann und ein anderer Abschnitt in einer anderen Metallisierungsschicht angeordnet sein kann.
Die Abschnitte des ersten Widerstands können einen niedrigeren Widerstandswert haben als die Abschnitte des zweiten Widerstands. Der Widerstandswert kann durch Erhöhen des Querschnitts und durch Verringern der Länge des Abschnitts, durch den ein Strom Iin fließen muss, verringert werden. Der Widerstandswert der Abschnitte des zweiten Widerstands kann durch Verringern des Querschnitts und durch Erhöhen der Länge des Abschnitts, durch den ein Strom Iref fließen muss, erhöht werden. Dies kann durch mäanderförmiges Ausbilden der Abschnitte des zweiten Widerstands 204, wie in 5 dargestellt ist, erreicht werden.
Die erste Metallisierungsschicht M4 kann vertikal, d. h. in einer Richtung senkrecht zu einer Fläche eines Halbleiterkörpers, angrenzend an die zweite Metallisierungsschicht M3 angeordnet sein. Die erste Metallisierungsschicht M4 und die zweite Metallisierungsschicht M3 können die gleiche Dicke aufweisen. Sie können, abgesehen von Kontaktlöchern, welche erste Abschnitte und zweite Abschnitte miteinander verbinden, elektrisch voneinander isoliert sein, beispielsweise durch eine Isolationsschicht, die beispielsweise ein Oxid sein kann.
Der erste Abschnitt 502 des ersten Widerstands kann vertikal angrenzend an den ersten Abschnitt 508 des zweiten Widerstands angeordnet sein. Die ersten Abschnitte 502 und 508 haben dann die gleiche oder nahezu die gleiche Temperatur. Der zweite Abschnitt 504 des ersten Widerstands kann vertikal angrenzend an den zweiten Abschnitt 510 des zweiten Widerstands angeordnet sein. Die zweiten Abschnitte 504 und 510 haben dann die gleiche oder nahezu die gleiche Temperatur.
Der erste Abschnitt 502 des ersten Widerstands kann horizontal, d. h. in einer Richtung parallel zur Oberfläche des Halbleiterkörpers, angrenzend an den zweiten Abschnitt 510 des zweiten Widerstands in derselben Metallisierungsschicht angeordnet sein. Weil sie in derselben Metallisierungsschicht angeordnet sind, können sie die gleichen oder nahezu die gleichen Temperaturabhängigkeiten aufweisen, weil sie aus dem gleichen Material bestehen können und durch den gleichen Herstellungsprozess hergestellt werden können. Der erste Abschnitt 502 und der zweite Abschnitt 510 können elektrisch voneinander isoliert sein.
Der erste Abschnitt 508 des zweiten Widerstands kann horizontal angrenzend an den zweiten Abschnitt 504 des zweiten Widerstands in derselben Metallisierungsschicht angeordnet sein. Weil sie in derselben Metallisierungsschicht angeordnet sind, sollten sie die gleichen oder nahezu die gleichen Temperaturabhängigkeiten aufweisen, weil sie aus dem gleichen Material bestehen können und durch den gleichen Herstellungsprozess hergestellt werden können. Der erste Abschnitt 508 und der zweite Abschnitt 504 können elektrisch voneinander isoliert sein.
Der erste und der zweite Widerstand können die gleiche Temperatur und die gleiche Temperaturabhängigkeit ihrer Widerstände aufweisen.
Während nur zwei Abschnitte jedes Widerstands in 5 dargestellt sind, kann der Widerstand auch in mehr als zwei Abschnitte unterteilt sein. Beispielsweise kann ein dritter Abschnitt des ersten Widerstands in derselben Metallisierungsschicht angeordnet sein wie der erste Abschnitt 502 des ersten Widerstands. Er kann die gleichen Abmessungen wie der erste Abschnitt 502 haben und horizontal angrenzend an den zweiten Abschnitt 510 des zweiten Widerstands angeordnet sein. Er kann in Reihe mit dem zweiten Abschnitt 504 des ersten Widerstands geschaltet sein, beispielsweise durch mindestens ein Kontaktloch. Ähnlich kann ein dritter Abschnitt des zweiten Widerstands in derselben Metallisierungsschicht angeordnet sein wie der erste Abschnitt 508 des zweiten Widerstands. Er kann die gleichen Abmessungen haben wie der erste Abschnitt 508 und horizontal angrenzend an den zweiten Abschnitt 504 des ersten Widerstands angeordnet sein. Er kann in Reihe mit dem zweiten Abschnitt 510 des zweiten Widerstands geschaltet sein, beispielsweise durch mindestens ein Kontaktloch. Weitere Abschnitte des ersten und des zweiten Widerstands können in ähnlicher Weise miteinander verwoben sein.
Wenngleich in 5 nur zwei Metallisierungsschichten M3, M4 dargestellt sind, kann das vorstehend beschriebene Prinzip auch auf mehr als zwei Metallisierungsschichten ausgedehnt werden. Beispielsweise können drei Widerstände auf drei Metallisierungsschichten verteilt sein, um die gleiche oder nahezu die gleiche Temperatur und die gleiche oder nahezu die gleiche Temperaturabhängigkeit ihrer Widerstandswerte zu erhalten.
6 zeigt ein Layout 600 gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Das Layout kann mehrere Polysiliciumwiderstände umfassen. Die Polysiliciumwiderstände sind so angeordnet, dass die Widerstände thermisch gekoppelt sind und die gleiche oder nahezu die gleiche Temperatur und die gleiche oder nahezu die gleiche Temperaturabhängigkeit aufweisen. Das Layout wird mit Hilfe von 7 beschrieben, worin eine Ersatzschaltung 700 gemäß verschiedenen Ausführungsformen dargestellt ist.
Der erste Widerstand kann eine Parallelschaltung mehrerer Polysiliciumwiderstände aufweisen. Der Widerstandswert der Parallelschaltung kann Rin sein. Der zweite Widerstand kann eine Reihenschaltung mehrerer Polysiliciumwiderstände aufweisen. Der Widerstandswert der Reihenschaltung kann Rref sein. Die Polysiliciumwiderstände des ersten Widerstands und die Polysiliciumwiderstände des zweiten Widerstands können die gleichen elektrischen Eigenschaften aufweisen und im gleichen Herstellungsprozess hergestellt werden. Sie können die gleiche oder nahezu die gleiche Temperatur aufweisen. Sie können die gleiche oder nahezu die gleiche Temperaturabhängigkeit ihres Widerstandswerts aufweisen.
Die mehreren Polysiliciumwiderstände des zweiten Widerstands können eine erste Gruppe 602 von Polysiliciumwiderständen 704 und eine zweite Gruppe 604 der Polysiliciumwiderstände 704 aufweisen. In jeder Gruppe können die Widerstände 704 in Reihe miteinander geschaltet sein. Die erste Gruppe 602 und die zweite Gruppe 604 können in Reihe miteinander geschaltet sein, um den zweiten Widerstand mit einem Widerstandswert Rref zu bilden. Zumindest einige der Polysiliciumwiderstände 702 des ersten Widerstands können zwischen der ersten Gruppe 602 und der zweiten Gruppe 604 der Polysiliciumwiderstände 704 angeordnet sein.
Durch Anordnen der Polysiliciumwiderstände 702 des ersten Widerstands zwischen der ersten Gruppe 602 und der zweiten Gruppe 604 der Polysiliciumwiderstände 704 des zweiten Widerstands 204 können die Temperaturen der Polysiliciumwiderstände 702 des ersten Widerstands 202 und der Polysiliciumwiderstände 704 des zweiten Widerstands 204 gleich oder nahezu gleich sein. Die Polysiliciumwiderstände 702 und die Polysiliciumwiderstände 704 können den gleichen Widerstandswert aufweisen.
8 zeigt eine Schaltungsanordnung 800 gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Die Teile, die bereits in Zusammenhang mit den vorhergehenden Figuren beschrieben wurden, werden nicht erneut beschrieben. Das Funktionsweiseprinzip kann das gleiche sein wie in Zusammenhang mit 1 und 2 beschrieben. Der erste Widerstand 202 und der zweite Widerstand 204 können die gleichen sein, die in Zusammenhang mit den 3 bis 7 beschrieben wurden. Die Schaltungsanordnung 800 kann verwendet werden, um ein temperaturunabhängiges Strommesssignal bereitzustellen und ein geeignetes Steuersignal zum Ansteuern einer Leistungshalbleiterkomponente für das Steuern oder Regeln des Stromflusses dadurch zu erzeugen.
Um eine Strommessung zu ermöglichen, kann der erste Widerstand 202 in Reihe mit dem Laststromweg der Leistungshalbleiterkomponente HS geschaltet sein, die beispielsweise ein MOSFET sein kann. Der zweite Widerstand 204 kann mit einem Strom Iref versehen werden, der durch eine Konstantstromquelle 206 erzeugt wird. Der Spannungsabfall Vin über den ersten Widerstand 202 wird unter Verwendung des Analog-Digital-Wandlers 100 digitalisiert, der ein digitales Stromsignal D bereitstellt. Das digitale Stromsignal D, das den Laststrom Iin durch die Leistungshalbleiterkomponente HS darstellt, kann temperaturunabhängig oder weitgehend temperaturunabhängig sein, weil der erste Widerstand 202 und der zweite Widerstand 204 auf der gleichen Temperatur liegen können und die gleiche Temperaturabhängigkeit ihrer Widerstandswerte aufweisen können und Vin im Analog-Digital-Wandler 102 mit Vref verglichen wird.
Der Laststrom Iin, der durch den Lasttransistor HS fließt, kann durch die in 8 dargestellte Steuerschleife gesteuert werden. Das digitale Strommesssignal D kann der Steuereinheit 802 zugeführt werden, welche ein digitales Treibersignal S erzeugen kann. Das digitale Treibersignal S kann dem Digital-Analog-Wandler 804 zugeführt werden. Der Digital-Analog-Wandler 804 kann einem Steueranschluss der Halbleiterkomponente HS ein entsprechendes analoges Treibersignal E bereitstellen, wodurch die Steuerschleife geschlossen wird.
Das Steuergesetz, das in der Steuereinheit 802 verwendet wird, kann von der tatsächlichen Anwendung abhängen. Ein gewünschter Laststrom Ith kann der Steuereinheit 802 zugeführt werden und darin verarbeitet werden. Für Strombegrenzungszwecke kann das tatsächliche digitalisierte Strommesssignal D mit dem Schwellenwert Ith verglichen werden, und das Treibersignal E kann verringert werden, sobald der tatsächliche Laststrom Iin die Schwelle übersteigt, um den Laststrom Iin unterhalb des Schwellenwerts zu halten. Allerdings können verschiedene Steuergesetze, abhängig von der Verwendung der Schaltungsanordnung, anwendbar sein.
Die Schaltungsanordnung 800 kann in einer Strombegrenzungsschaltung verwendet werden, bei der ein zu begrenzender Strom durch den ersten Widerstand als erste Spannung gemessen wird. Eine Strombegrenzungsschaltung kann beispielsweise während der Zündung eines Airbags oder für das Steuern von Stromtransienten verwendet werden. Der Strom kann abgeschnitten werden, wenn eine Schwelle überschritten wird.
Wenngleich die Erfindung mit Bezug auf spezifische Ausführungsformen eingehend dargestellt und beschrieben wurde, sollten Fachleute verstehen, dass verschiedene Änderungen an der Form und den Einzelheiten darin vorgenommen werden können, ohne vom Gedanken und vom durch die anliegenden Ansprüche definierten Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Der Schutzumfang der Erfindung wird demgemäß durch die anliegenden Ansprüche angegeben, und alle Änderungen, die innerhalb der Bedeutung und des Äquivalenzbereichs der Ansprüche liegen, sollen daher dadurch eingeschlossen sein.

Claims

Schaltungsanordnung (100), welche Folgendes umfasst: einen ersten Widerstand (202), einen zweiten Widerstand (204), der thermisch mit dem ersten Widerstand (202) gekoppelt ist, eine Stromquelle (206), die mit dem zweiten Widerstand (204) gekoppelt ist, und einen Analog-Digital-Wandler (102), der dafür ausgelegt ist, eine über den ersten Widerstand (202) gemessene erste Spannung als eine zu digitalisierende Spannung zu empfangen und eine über den zweiten Widerstand (204) gemessene zweite Spannung als eine Referenzspannung des Analog-Digital-Wandlers (102) zu empfangen.
Schaltungsanordnung (100) nach Anspruch 1, wobei der erste Widerstand (202) und der zweite Widerstand (204) aus dem gleichen Material bestehen.
Schaltungsanordnung (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Widerstand (202) und der zweite Widerstand (204) aus einem Material bestehen, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Folgendem besteht: Kupfer, Polysilicium, Aluminium und Gold.
Schaltungsanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Widerstand (202) und der zweite Widerstand (204) monolithisch in denselben Halbleiterchip integriert sind.
Schaltungsanordnung (100) nach Anspruch 4, wobei der erste Widerstand (202) und der zweite Widerstand (204) in mindestens einer Metallisierungsschicht des Halbleiterchips ausgebildet sind; wobei vorzugsweise eine Metallisierungsschicht des ersten Widerstands (202) und eine Metallisierungsschicht des zweiten Widerstands (204) entweder vertikal oder horizontal angrenzend zueinander angeordnet sind; wobei weiter vorzugsweise die Metallisierungsschicht des ersten Widerstands (202) eine Dicke aufweist, die mindestens 10 Mal größer ist als eine Dicke der Metallisierungsschicht des zweiten Widerstands (204).
Schaltungsanordnung (100) nach Anspruch 5, wobei mindestens ein Abschnitt des ersten Widerstands (202) in einer ersten Metallisierungsschicht angeordnet ist und mindestens ein anderer Abschnitt des ersten Widerstands (202) in mindestens einer zweiten Metallisierungsschicht angeordnet ist und durch mindestens ein Kontaktloch mit dem in der ersten Metallisierungsschicht angeordneten mindestens einen Abschnitt des ersten Widerstands (202) verbunden ist, und mindestens ein Abschnitt des zweiten Widerstands (204) in der mindestens einen zweiten Metallisierungsschicht angrenzend an den in einer ersten Metallisierungsschicht angeordneten mindestens einen Abschnitt des ersten Widerstands (202) angeordnet ist und mindestens ein anderer Abschnitt des zweiten Widerstands (204) in der ersten Metallisierungsschicht angrenzend an den in der mindestens einen zweiten Metallisierungsschicht angeordneten mindestens einen anderen Abschnitt des ersten Widerstands (202) angeordnet ist und durch mindestens ein Kontaktloch mit dem in der mindestens einen zweiten Metallisierungsschicht angeordneten mindestens einen Abschnitt des zweiten Widerstands (204) verbunden ist; wobei vorzugsweise die erste Metallisierungsschicht und mindestens eine zweite Metallisierungsschicht die gleiche Dicke aufweisen.
Schaltungsanordnung (100) nach Anspruch 4, wobei der erste Widerstand (202) eine Parallelschaltung mehrerer Polysiliciumwiderstände umfasst und der zweite Widerstand (204) eine Reihenschaltung mehrerer Polysiliciumwiderstände umfasst; wobei vorzugsweise jeder der Polysiliciumwiderstände des ersten Widerstands (202) und jeder der Polysiliciumwiderstände des zweiten Widerstands (204) den gleichen Widerstandswert aufweisen.
Schaltungsanordnung (100) nach Anspruch 7, wobei zumindest einige der Polysiliciumwiderstände des ersten Widerstands (202) zwischen einer ersten Gruppe der Polysiliciumwiderstände des zweiten Widerstands (204) und einer zweiten Gruppe der Polysiliciumwiderstände des zweiten Widerstands (204) angeordnet sind.
Schaltungsanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Widerstandswert des ersten Widerstands (202) zwischen 10 Milliohm und 10 Ohm liegt und der Widerstandswert des zweiten Widerstands (204) zwischen 100 Ohm und 100 Kiloohm liegt.
Schaltungsanordnung (100) nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Widerstandswert des zweiten Widerstands (204) um mindestens einen Faktor 1000 größer ist als der Widerstandswert des ersten Widerstands (202).
Verwendung der Schaltungsanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in einer Strombegrenzungsschaltung, wobei ein zu begrenzender Strom über den ersten Widerstand (202) als die erste Spannung gemessen wird.
Verfahren zum Betreiben eines Analog-Digital-Wandlers (102), welches folgende Schritte umfasst: Empfangen einer ersten Spannung durch den Analog-Digital-Wandler (102) als eine zu digitalisierende Spannung, Empfangen einer zweiten Spannung durch den Analog-Digital-Wandler (102) als eine Referenzspannung des Analog-Digital-Wandlers (102), wobei die erste Spannung und die zweite Spannung dafür ausgelegt sind, die gleiche Temperaturabhängigkeit aufzuweisen.