DE102015100398A1 - Vorrichtung mit Chip und integrierter Schaltung - Google Patents

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Wolfgang Horn
Mario Motz
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Infineon Technologies AG
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Abstract

Es werden Vorrichtungen und integrierte Schaltungen bereitgestellt, wobei ein Widerstand mit einem Anschluss eines Chips oder einer integrierten Schaltung gekoppelt wird.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf Chips aufweisende Vorrichtungen und auf integrierte Schaltungen, und genauer auf Anschlussschaltungen, d. h. Schaltungen, die mit einem Anschluss eines Chips oder einer integrierten Schaltung verbunden sind, und auf entsprechende Vorrichtungen.
  • HINTERGRUND
  • Die Anforderungen an integrierte Schaltungen (monolithisch integriert oder paketweise integriert) oder andere Chips betreffend die elektromagnetische Kompatibilität (EMC) sind im Lauf der Zeit immer höher geworden. Die Übereinstimmung mit EMC-Anforderungen ist besonders wichtig für sicherheitskritische Anwendungen, zum Beispiel auf dem Gebiet der Automobilindustrie. Zum Beispiel kann es erforderlich sein, dass integrierte Schaltungen selbst dann korrekt arbeiten, wenn eine Vielfalt von Störungen wie Störimpulse, Rauschen oder ähnliche Ereignisse auftreten. Zum Beispiel kann der korrekte Betrieb eines Chips heute sogar während einer Störung wie einer Kurzunterbrechung (auch als Mikrounterbrechung bezeichnet) in einer Versorgungsspannung, oder wenn kurze negative und niederohmige Versorgungsspannungsspitzen auftreten, erforderlich sein.
  • Bei üblichen Lösungen werden externe Bauteile, zum Beispiel externe RC-Bauteile (Widerstand-Kondensator) verwendet, die zum Beispiel ein Tiefpassfilter bilden können, das solche Störungen filtert. Solche Lösungen sind vergleichsweise teuer und fehleranfällig und können zum Beispiel aus Platzgründen schwierig durchführbar sein. Andere Lösungen verwenden Gleichrichterdioden und/oder Speicherkondensatoren. Solche Lösungen verursachen mindestens 0,6 V Dropout-Spannung, was die Verwendung bei niedrigen Versorgungsspannungen begrenzt.
  • Es ist daher ein Ziel, Möglichkeiten anzugeben, um die oben erörterten Probleme zumindest teilweise zu beheben oder zu verringern.
  • KURZFASSUNG
  • Es wird eine wie in Anspruch 1 definierte Vorrichtung bereitgestellt. Weiter wird eine wie in Anspruch 15 definierte integrierte Schaltung bereitgestellt. Die abhängigen Ansprüche definieren weitere Ausführungsformen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Blockschaltbild einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
  • 2 ist ein Blockschaltbild einer Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform.
  • 3 ist ein Schaltbild, das Ausführungen von Pufferkondensatoren veranschaulicht.
  • 4 ist ein Blockschaltbild, das eine Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform veranschaulicht.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsformen unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlich beschrieben. Diese Ausführungsformen dienen nur der Veranschaulichung und sind nicht als einschränkend zu verstehen.
  • Zum Beispiel, während Ausführungsformen als eine Vielzahl von Merkmalen oder Elementen aufweisend beschrieben werden können, können in anderen Ausführungsformen einige dieser Merkmale oder Elemente weggelassen und/oder durch alternative Merkmale oder Elemente ersetzt werden. In noch anderen Ausführungsformen können zusätzlich oder alternativ zusätzliche Merkmale oder Elemente abgesehen von den ausdrücklich beschriebenen vorhanden sein.
  • Jede in den Zeichnungen gezeigte oder hier beschriebene Verbindung oder Kopplung kann eine direkte Verbindung oder Kopplung, d. h. eine Verbindung oder Kopplung ohne intervenierende Elemente, oder eine indirekte Verbindung oder Kopplung sein, d. h. eine Verbindung oder Kopplung, die eines oder mehrere zusätzliche intervenierende Elemente aufweist, so lange der allgemeine Zweck der jeweiligen Verbindung oder Kopplung, zum Beispiel die Übertragung einer bestimmten Art von Information oder einer bestimmten Art von Signal, im Wesentlichen aufrechterhalten wird. Andererseits sollen die Begriffe ”direkte Verbindung”, ”direkt verbunden” oder dergleichen eine Verbindung ohne irgendein zusätzliches intervenierendes Element angeben.
  • Wenn nicht anders angegeben, können Merkmale aus verschiedenen Ausführungsformen kombiniert werden.
  • In manchen Ausführungsformen kann ein Chip und/oder eine integrierte Schaltung einen Anschluss aufweisen. Der Anschluss kann beispielsweise ein Versorgungsspannungsanschluss (z. B. Versorgungsstift) sein, wie ein Anschluss für eine positive Versorgungsspannung, ist aber nicht darauf beschränkt. Der Chip kann einen Widerstand aufweisen (nachfolgend auch als integrierter Widerstand bezeichnet). In manchen Ausführungsformen kann der Widerstand ein passiver Widerstand mit einem Widerstandswert höher als 5 Ω sein, zum Beispiel zwischen 10 und 100 Ω, zum Beispiel etwa 30 Ω. Der Widerstand kann vom Rest des Chips elektrisch isoliert sein, zum Beispiel durch dielektrisches Material, um Klemm- oder Durchbruchwirkungen von einer aktiven Schaltung oder Schutzvorrichtungen zu vermeiden. In manchen Ausführungsformen ermöglicht dies viel höhere Störspannungen und kann nur durch dielektrische Isolationsdurchbruchspannungen von z. B. einigen 100 V begrenzt werden und kann dazu beitragen, ESD-Impulse (z. B. wie von einer sogenannten ESD(Elektrostatische Entladung)-Pistole während des Testens geliefert) ohne zusätzlichen Sperrkondensator am Versorgungsanschluss zu halten. Zum Beispiel kann ein ESD-Pistole-Impuls mit 8 kV einen Strom von etwa 5 A durch eine Reihenschaltung eines Pistolen-Gerätewiderstands (z. B. etwa 150 Ohm) und des integrierten Widerstands verursachen. Um ein Beispiel anzugeben, mit einem integrierten Widerstand von 30 Ohm und 5 A Strom liegt eine resultierende Spannung am Stromversorgungsstift nur 150 V oberhalb der inneren Durchbruchspannung aktiver Schaltungen. Diese Überspannung am Versorgungsanschluss in Ausführungsformen ist kein Problem im Vergleich mit dielektrischen Durchbruchspannungen.
  • Ein erster Anschluss des Widerstands kann mit dem Anschluss des Chips gekoppelt sein, zum Beispiel direkt mit dem Anschluss des Chips gekoppelt sein. Insbesondere können in manchen Ausführungsformen keine ESD-Schutzvorrichtungen oder andere Schutzvorrichtungen zwischen dem Anschluss des Chips und dem ersten Anschluss des Widerstands gekoppelt sein. Dies kann in Ausführungsformen Klemmwirkungen am Versorgungsanschluss und folgende Zerstörung von ESD-Schutzvorrichtungen im Fall von Überspannungen verhindern, da Überspannungen von bis zu einigen 100 V am Stromversorgungsstift von jeder aktiven Schaltung des Chips über den Widerstand entkoppelt sind. Ein zweiter Anschluss des Widerstands kann mit verbleibenden Schaltungen des Chips gekoppelt sein, die optional ESD-Schutzschaltung, Spannungsregler, Kernschaltung, Sensorschaltung oder dergleichen umfassen. Zusätzlich kann ein Pufferkondensator mit dem zweiten Anschluss des Widerstands gekoppelt sein. Der Pufferkondensator kann außerhalb des Chips bereitgestellt werden. In anderen Ausführungsformen kann der Pufferkondensator in den Chip integriert sein.
  • In manchen Ausführungsformen kann im Pufferkondensator gespeicherte Ladung verwendet werden, um kurze Ausfälle einer Versorgungsspannung am Anschluss des Chips zu überbrücken.
  • Nun bezüglich der Figuren, ist in 1 ein Blockschaltbild gezeigt, das eine Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht. Die Vorrichtung der 1 weist einen Chip 10 mit einer Schaltung, zum Beispiel einer integrierten Schaltung, darauf geformt auf. Der Chip 10 weist einen Anschluss 13 auf. Der Anschluss 13 kann ein Versorgungsspannungsanschluss sein, der eine Versorgungsspannung empfängt, zum Beispiel eine positive Versorgungsspannung wie VDD oder eine Batteriespannung, ist aber nicht darauf beschränkt und kann auch eine andere Art von Anschluss sein, zum Beispiel ein Eingangs-Ausgangs(I/O)-Anschluss. Während in 1 zum Zweck der Veranschaulichung ein einziger Anschluss 13 gezeigt ist, ist es klar, dass der Chip 10 eine Vielzahl von Anschlüssen aufweisen kann. Jeder dieser Anschlüsse kann, muss aber nicht, eine damit verbundene Anschlussschaltung wie in 1 veranschaulicht haben. In anderen Ausführungsformen können nur einer oder einige der Anschlüsse des Chips 10 eine solche damit verbundene Anschlussschaltung haben.
  • In 1 weist eine solche Anschlussschaltung einen Widerstand 12 auf. Ein erster Anschluss des Widerstands 12 ist mit dem Anschluss 13 gekoppelt. In der in 1 veranschaulichten Ausführungsform ist der erste Anschluss des Widerstands 12 direkt mit dem Anschluss 13 gekoppelt. Zum Beispiel kann in manchen Ausführungsformen keine Schaltung wie eine ESD-Schutzschaltung zwischen dem ersten Anschluss des Widerstands 12 und dem Anschluss 13 gekoppelt sein.
  • Der Widerstand 12 kann ein dielektrisch isolierter passiver Widerstand sein, der zum Beispiel in einer oder mehreren Metallschichten des Chips 10 geformt sein kann. Zum Beispiel kann der Widerstand 12 in einer obersten Metallschicht oder in einer Kombination von verschiedenen Metallschichten ausgeführt sein. In manchen Ausführungsformen kann der Widerstand 12 unter Verwendung einer existierenden Metallverdrahtung wie eines Dichtrings oder eines Riss-Stopp-Rings ausgeführt sein. In anderen Ausführungsformen können andere Ausführungen für den Widerstand 12 verwendet werden. Der Widerstand 12 kann einen vergleichsweise hohen Bereich haben, so dass er Hochströme führen kann (zum Beispiel auch im Fall von Ereignissen elektrostatischer Entladung (ESD)).
  • In manchen Ausführungsformen, wenn Hochspannungen an den Anschluss 13 angelegt werden (zum Beispiel in einem ESD-Fall), kann ein Tunnelstrom durch ein den Widerstand 12 isolierendes dielektrisches Material fließen, z. B. zu einem Substrat des Chips. Dieser zusätzliche Strom kann etwas von der Ladung des ESD-Ereignisses umleiten und kann in Ausführungsformen daher als zusätzlicher ESD-Schutz dienen. In anderen Worten, der Tunnelstrom verursacht einen Spannungsabfall am Widerstand, der eine Spannung am zweiten Anschluss des Widerstands 12 begrenzt.
  • Weiter kann die Anschlussschaltung optional einen Pufferkondensator 14 aufweisen, der z. B. zwischen einem zweiten Anschluss des Widerstands 12 und Masse gekoppelt ist. In anderen Ausführungsformen kann der Pufferkondensator 14 weggelassen werden. Es ist anzumerken, dass der Pufferkondensator 14 direkt oder indirekt mit dem zweiten Anschluss des Widerstands 12 gekoppelt sein kann. Während der Pufferkondensator 14 in 1 als Teil des Chips 10 gezeigt ist, kann der Pufferkondensator 14 in anderen Ausführungsformen ein externer Kondensator sein, der innerhalb oder außerhalb eines Pakets des Chips 10 bereitgestellt wird.
  • Der zweite Anschluss des Widerstands 12 ist weiter mit der Schaltung 11 gekoppelt. Die Schaltung 11 kann eine beliebige Art von Schaltung aufweisen, die auf dem Chip 10 für eine besondere Anwendung benötigt wird. Zum Beispiel kann die Schaltung 11 eine ESD-Schutzschaltung, Kernschaltung, die Funktionen ausführt, für die der Chip 10 bestimmt ist, zum Beispiel Sensorfunktionen oder Signalverarbeitungsfunktionen, und/oder jede andere Art von erwünschter Schaltung aufweisen, wie Spannungs- oder Stromregler. Einige ausführlichere Ausführungsformen, die Beispiele für die Schaltung 11 veranschaulichen, werden nachfolgend weiter erörtert.
  • Durch Verwendung des internen Widerstands 12 auf dem Chip 10, optional in Kombination mit dem Pufferkondensator 14, kann in manchen Ausführungsformen eine übliche externe Schaltung oder zumindest ein externer Widerstand zum Filtern von Störimpulsen weggelassen oder zumindest reduziert werden.
  • 2 veranschaulicht ein ausführlicheres Blockschaltbild einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform. Die Vorrichtung der 2 weist einen Sensorchip 20 auf. Die Bauteile des Sensorchips 20 können in manchen Ausführungsformen in eine einzige integrierte Schaltung integriert sein. Der Sensorchip 20 weist einen Anschluss 21 auf, der in der Ausführungsform der 2 ein Versorgungsspannungsanschluss für den Empfang einer positiven Versorgungsspannung, zum Beispiel VDD, ist. Obwohl zum Zweck der Veranschaulichung ein einziger Anschluss 21 gezeigt ist, können weitere Anschlüsse (nicht in 2 gezeigt) bereitgestellt werden, zum Beispiel Eingangs-Ausgangs-Anschlüsse (I/O).
  • Der Sensorchip 20 weist weiter einen Widerstand 22 auf. Ein erster Anschluss des Widerstands 22 ist mit dem Anschluss 21 gekoppelt. In der Ausführungsform der 2 ist der erste Anschluss des Widerstands 22 direkt mit dem Anschluss 21 gekoppelt, d. h. ohne intervenierende Elemente. In Ausführungsformen sind insbesondere keine ESD-Schutzvorrichtungen mit dem ersten Anschluss des Widerstands 22 gekoppelt. In Ausführungsformen verhindert dies, dass ein anderer Strompfad als der Pfad zum Widerstand 22 leitend wird (zum Beispiel ein ESD-Pfad im Fall eines ESD-Ereignisses). Der Widerstand 22 kann wie für den Widerstand 12 der 1 erörtert ausgeführt sein, und kann zum Beispiel einen höheren Widerstand als 5 Ω haben, zum Beispiel zwischen 10 und 100 Ω, zum Beispiel etwa 30 Ω.
  • Ein zweiter Anschluss des Widerstands 22 ist mit einem Schalter 23 gekoppelt, der im gezeigten Beispiel als einen PMOS-Transistor aufweisend ausgeführt sein kann. Eine Unterspannungserfassungsschaltung 28 kann eine Unterspannung am Anschluss 21 und/oder am zweiten Anschluss des Widerstands 22 erfassen und den Schalter 23 auf einen hochohmigen Zustand einstellen, falls eine Unterspannung erfasst wird, d. h. wenn die Spannung am Anschluss 21 unter einer vorbestimmten Schwelle liegt. In anderen Ausführungsformen können zusätzlich oder alternativ andere unerwünschte Spannungsbedingungen erfasst werden, zum Beispiel eine Überspannung. Durch Einstellen des Schalters 23 auf einen hochohmigen Zustand (d. h. Öffnen des Schalters 23) werden in einem solchen Fall der Anschluss 21 und der Widerstand 22 tatsächlich vom Rest der Schaltung des Sensorchips entkoppelt, so dass eine Störung am Anschluss 21 wie eine Unterspannung sich nicht durch die Schaltung fortpflanzen kann.
  • Eine solche Funktion des Schalters 23 kann auch als aktiver Rückstromschutz bezeichnet werden. In manchen Ausführungsformen kann der Schalter 23 als ein Niedrigabfall-Schalter ausgeführt sein, der einen niedrigen Spannungsabfall hat, wenn er in einem niederohmigen Zustand ist (d. h. ein geschlossener Zustand des Schalters).
  • Zusätzlich zur Unterspannungserfassungsschaltung 28 und zum Schalter 23, oder als Alternative dazu, kann ein Pufferkondensator bereitgestellt werden, um gleichzeitig Unterspannungsstörungen und Hochfrequenzrauschen zu unterdrücken (zum Beispiel durch Formen eines Tiefpassfilters zusammen mit in Reihe geschaltetem Widerstand 22 und einem inhärenten Widerstand eines Umkehrschutzschalters).
  • Insbesondere ist im Beispiel der 2 ein erster Lastanschluss des Schalters 23 (zum Beispiel Source oder Drain) mit dem zweiten Anschluss des Widerstands 22 gekoppelt, und ein zweiter Lastanschluss des Schalters 23 (zum Beispiel der andere von Source oder Drain) ist mit einem Knoten 29 gekoppelt. Der Knoten 29 ist weiter mit einer ESD-Schutzschaltung gekoppelt, die durch eine ESD-Schutzdiode 25 dargestellt ist. Die Diode 25 ist aber nur ein Beispiel für eine ESD-Schutzschaltung, und jede übliche ESD-Schutzschaltung kann verwendet werden.
  • Weiter ist ein Pufferkondensator 26 mit dem Knoten 29 gekoppelt, wie in 2 veranschaulicht. In 2 ist der Pufferkondensator 26 als ein externer Kondensator veranschaulicht, der außerhalb des Chips 20 bereitgestellt wird. In anderen Ausführungsformen kann der Pufferkondensator 26 ein interner Kondensator sein, der auf dem Chip 20 integriert ist. Der Pufferkondensator 26 kann zum Beispiel einen Kapazitätswert zwischen 0,1 μF und 2 μF haben, zum Beispiel zwischen 0,3 μF und 1 μF, ist aber nicht darauf beschränkt.
  • Der Pufferkondensator 26 kann als Spannungsquelle dienen, die eine Spannung am Knoten 29 zumindest für kurze Zeit auf oder nahe einem gewünschten Wert hält, wenn der Schalter 23 zum Beispiel aufgrund einer Unterspannung oder anderen Störung einer Versorgungsspannung am Anschluss 21 geöffnet wird. Insbesondere kann eine im Kondensator 26 gespeicherte Ladung während einer solchen Störung hauptsächlich als eine solche Spannungsquelle dienen. Bei einer solchen Ausführungsform kann eine Wirkung von Mikrounterbrechungen in der Versorgungsspannung oder von niederohmigen negativen Spannungsspitzen abgeschwächt werden. In manchen Ausführungsformen kann in diesem Fall eine Schaltung wie die Schaltung 27, die später beschrieben wird, während solcher Störungen in Betrieb gehalten werden. Zum Beispiel können das Schalten ohne Flankenverlust oder ohne Phasenfehler, das Aktualisieren von Werten eines Analog-Digital-Wandlers oder einer Ausgangsspannung aufrechterhalten werden, um nur einige Beispiele zu erwähnen.
  • Weiter weist der Chip 20 einen Spannungsregler wie einen Low-Dropout-Spannungsregler auf, der in der schematischen Darstellung der 2 als ein Transistor 24 dargestellt ist. Ein Low-Dropout-Spannungsregler ist ein Spannungsregler, der eine vergleichsweise geringe Differenz zwischen einer Eingangsspannung und einer Ausgangsspannung erfordert, zum Beispiel geringer als 0,6 V oder geringer als eine Diodenschwelle. Jede übliche Ausführung eines Spannungsreglers, zum Beispiel ein Low-Dropout-Regler, kann verwendet werden.
  • Der Spannungsregler 24 liefert eine geregelte interne Spannung, zum Beispiel zwischen 1 V und 5 V, zum Beispiel von etwa 2,4 V, an einer internen Versorgungsspannungsschiene 28 basierend auf der am Anschluss 21 empfangenen positiven Versorgungsspannung. Im Beispiel der 2 ist die Sensor- und Signalverarbeitungsschaltung 27 mit einer internen Versorgungsspannungsschiene 28 gekoppelt, um Sensor- und Signalverarbeitungsfunktionen durchzuführen. Die Sensor- und Signalverarbeitungsschaltung 27 kann auf jede übliche Weise ausgeführt sein und dient nur als Beispiel für eine Kernschaltung, die Funktionen ausführt, für die der Chip 20 bestimmt ist. Die hier offenbarten Techniken, zum Beispiel das Bereitstellen des Widerstands 22 und/oder Pufferkondensators 26, können auch an andere Arten von Kernschaltung anwendbar sein, die andere gewünschte Funktionen eines Chips ausführen.
  • In manchen Ausführungsformen kann die Unterspannungserfassungsschaltung 28 auch die Sensor- und Signalverarbeitungsschaltung 27 steuern, um in eine spezielle Betriebsweise umzuschalten, wie Niedrigenergiemodus, Haltemodus oder Partial-Reset-Modus, falls eine Unterspannung erfasst wird. In Ausführungsformen kann dies eine Zeit verlängern, in der der Pufferkondensator 26 fähig ist, die Sensor- und Signalverarbeitungsschaltung 27 mit Leistung zu versorgen. Die Unterspannungserfassung kann mit einem Massestift oder einer Pufferkondensatorspannung verbunden sein. Zum Beispiel kann die Unterspannungserfassung erfassen, ob eine Spannung am Anschluss 21 (z. B. VDD) unter einen Schwellwert fällt, z. B. etwa 2 V, und/oder kann erfassen, ob die Spannung am Anschluss 21 unter eine Pufferkondensatorspannung fällt (z. B. Spannung am Pufferkondensator 26).
  • In einer solchen Ausführungsform kann die Schaltung in der Lage sein, Verbindungen mit dem Anschluss 13 zu beherrschen, die eine falsche Polarität haben, da ein Rückstrom, der in einem solchen Fall fließen kann, vom Widerstand 12 begrenzt wird.
  • 3 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel eines externen Pufferkondensators, der zwischen einem Kondensator-Anschluss Cbuf und Masse gekoppelt ist. In 3 bezeichnet 30 eine Chipdiode oder einen aktiven Umkehrschutzschalter, der in einem Paket bereitgestellt wird. Als Beispiel sind Anschlüsse VDD für eine positive Versorgungsspannung, Cbuf zum Koppeln des Pufferkondensators, GND für Masse und OUT für einen Ausgangsanschluss gezeigt. Das Bezugszeichen 31 bezeichnet einen Pufferkondensator, der zwischen dem Anschluss Cbuf und Masse gekoppelt ist, und kann ein Beispiel für den Kondensator 26 der 2 sein. Das Bezugszeichen 32 bezeichnet zum Beispiel einen weiteren Kondensator zwischen einem Ausgangsanschluss OUT und Masse. Der Anschluss Cbuf ist nicht außerhalb des Chips bereitgestellt (wie in einem unteren Teil der 3 veranschaulicht, sind nur VDD, GND und OUT als Ausgangsanschlüsse bereitgestellt) und ist daher nicht für externe Störimpulse anfällig.
  • 4 veranschaulicht eine Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform. Um Wiederholungen zu vermeiden, tragen Elemente in der Ausführungsform der 4, die zumindest im Wesentlichen Elementen in der Ausführungsform der 2 entsprechen, die gleichen Bezugszeichen und werden nicht wieder ausführlich beschrieben. Dies soll aber nicht bedeuten, dass diese Elemente unbedingt identisch sein müssen.
  • Die Ausführungsform der 4 weist einen Sensorchip 412 auf. Der Sensorchip 412 weist einen Anschluss 21 auf, der ein positiver Versorgungsspannungsanschluss sein kann, wie unter Bezug auf 2 erörtert. Der Sensorchip 412 weist weiter einen Widerstand 21 auf, der wie für den Widerstand 22 der 2 oder den Widerstand 12 der 1 erörtert ausgeführt sein kann. Ein erster Anschluss des Widerstands 22 ist direkt mit dem Anschluss 21 gekoppelt. Weiter ist ein externer Pufferkondensator 41 mit dem Anschluss 21 gekoppelt. Der Kondensator 41 kann zum Beispiel eine Kapazität in der Größenordnung von 0,1 bis 2 μF, zum Beispiel zwischen 0,3 und 1 μF, haben.
  • Ein zweiter Anschluss des Widerstands 23 ist mit einem Schalter 23, der zum Beispiel von einer Unterspannungserfassungsschaltung (wie der Unterspannungserfassungsschaltung 28 der 2, nicht in 4 gezeigt) gesteuert werden kann, und mit einem Spannungsregler 24 gekoppelt, zum Beispiel einem Low-Drop-Spannungsregler, um eine geregelte Spannung auf einer Versorgungsschiene 40 zu liefern. Weiter ist der zweite Anschluss des Widerstands 22 mit einer ESD-Schutzschaltung 43 gekoppelt, die im Fall der 4 als zwei Dioden dargestellt ist. Wieder kann eine beliebige ESD-Schutzschaltung bereitgestellt werden.
  • Die Versorgungsspannungsschiene 40 ist mit einem externen Pufferkondensator 42 gekoppelt, der zum Beispiel einen Wert in der Größenordnung von 1 μF hat, aber nicht darauf beschränkt ist. Der Pufferkondensator 42 kann einer ähnlichen Funktion dienen wie der Pufferkondensator 26 der 2 und kann eine Spannungsversorgung liefern, um Störungen einer Versorgungsspannung am Anschluss 21 zu überbrücken. Zum Beispiel weist der Sensorchip 412 weiter einen Schalter 45 auf, der selektiv die Versorgungsschiene 40 mit einer weiteren Versorgungsschiene 413 koppelt, die zum Beispiel eine niedrigere Spannung haben kann als auf der Versorgungsschiene 40. Zum Beispiel kann eine Spannung auf der Versorgungsschiene 40 etwa 4,3 V betragen, und eine Spannung auf der weiteren Versorgungsschiene 413 kann etwa 2,4 V betragen, obwohl diese Werte nur als Beispiel dienen und in anderen Ausführungsformen anders sein können. Weiter weist der Sensorchip 412 einen EMC-Nebenschluss-Transistor 44 auf, um die Schiene 40 vor EMC-Ereignissen zu schützen.
  • Mit einer weiteren Versorgungsschiene 413 gekoppelt ist ein Kondensator 46. Der Kondensator 46 kann zusätzlich dazu dienen, Störungen auf der weiteren Versorgungsschiene 413 abzuschwächen. Eine Widerstandsbrücke, die Widerstände 47410 aufweist, ist auch zwischen der weiteren Versorgungsschiene 413 und Masse gekoppelt. Die Widerstandsbrücke kann dazu dienen, eine gewünschte Menge abzutasten und ist ein Beispiel für einen Sensor. Zum Beispiel können die Widerstände 47410 Magnetowiderstandselemente aufweisen, um ein Magnetfeld abzutasten. Knoten der Widerstandsbrücke sind mit Eingangs-Anschlüssen eines Analog-Digital-Wandlers (ADC) 411 gekoppelt, wie in 4 gezeigt. Der ADW 411 wird von der weiteren Versorgungsschiene 413 versorgt. Ein Ausgangssignal des ADW 411 kann einer digitalen Darstellung der abgetastetem Menge entsprechen und kann zum Beispiel an einem I/O-Anschluss ausgegeben werden (nicht in 4 gezeigt). Die Widerstände 47410 und der ADW 411 dienen nur als veranschaulichendes Beispiel einer Sensorschaltung, und andere Schaltungen, z. B. andere Sensorschaltungen, können auch verwendet werden.
  • Eine Kernschaltung wie eine Sensor- und Signalverarbeitungsschaltung (zum Beispiel 27 der 2, nicht gezeigt in 4, oder 11 in 1) kann mit der Versorgungsschiene 40 und der weiteren Versorgungsschiene 413 gekoppelt sein, die mit Spannung zu versorgen sind.
  • Die oben beschriebenen Ausführungsformen dienen nur als Beispiele, und Variationen sind möglich. Insbesondere dienen die Konfigurationen, die Spannungsregler und/oder die Sensor- und Signalverarbeitungs-Schaltung 27 verwenden, nur als Beispiele einer Schaltung, die mit einem Widerstand wie dem Widerstand 12 oder Widerstand 22 gekoppelt ist, und es können auch andere Schaltungen verwendet werden.

Claims (20)

  1. Vorrichtung, die umfasst: einen Chip, wobei der Chip umfasst: einen Anschluss, einen Widerstand, wobei ein erster Anschluss des Widerstands mit dem Anschluss des Chips gekoppelt ist, wobei ein zweiter Anschluss des Widerstands mit weiterer Schaltung gekoppelt ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Anschluss des Widerstands direkt mit dem Anschluss des Chips gekoppelt ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die weiter eine ESD-Schaltung umfasst, wobei die ESD-Schaltung mit dem zweiten Anschluss des Widerstands gekoppelt ist und mit dem ersten Anschluss des Widerstands nur über den Widerstand gekoppelt ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–3, wobei ein Widerstandswert des Widerstands größer ist als 5 Ω.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–4, die weiter einen Kondensator umfasst, der mit dem zweiten Anschluss des Widerstands gekoppelt ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Kondensator außerhalb des Chips bereitgestellt ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Anschluss des Chips ein Versorgungsspannungsanschluss ist, und wobei der Kondensator bemessen ist, um im Fall einer Störung einer Versorgungsspannung am Anschluss des Chips eine Versorgungsspannung bereitzustellen.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5–7, die weiter einen Schalter, der zwischen dem zweiten Anschluss des Widerstands und dem Kondensator gekoppelt ist, und eine Steuerschaltung umfasst, die den Schalter steuert, wobei die Steuerschaltung eingerichtet ist, den Schalter im Fall einer Störung eines Signals am Anschluss des Chips zu öffnen.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Anschluss des Chips ein Versorgungsspannungsanschluss ist, und wobei die Steuerschaltung eingerichtet ist, den Schalter zu öffnen, um den Versorgungsspannungsanschluss im Fall einer Unterspannung am Versorgungsanschluss vom Kondensator zu trennen.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–9, wobei der Widerstand ein dielektrisch isolierter Widerstand ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–10, wobei der Widerstand in mindestens einer Metallschicht des Chips implantiert ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–11, wobei der Widerstand ein passiver Widerstand ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–12, wobei der Chip weiter mindestens einen Spannungsregler umfasst.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Spannungsregler einen Low-Dropout-Spannungsregler umfasst.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–14, wobei der Chip eine Sensorschaltung umfasst.
  16. Integrierte Schaltung, umfassend: einen Versorgungsspannungsanschluss, einen Widerstand mit einem Widerstandswert größer als 5 Ω, wobei ein erster Anschluss des Widerstands direkt mit dem Versorgungsspannungsanschluss gekoppelt ist, einen von einem Kondensatoranschluss, der mit einem externen Kondensator außerhalb der integrierten Schaltung zu koppeln ist, oder einem internen Kondensator, der mit einem zweiten Anschluss des Widerstands gekoppelt ist, und eine Kernschaltung, die mindestens eine Funktion der integrierten Schaltung ausführt, und die mit dem zweiten Anschluss des Widerstands gekoppelt ist.
  17. Integrierte Schaltung nach Anspruch 16, wobei der Kondensatoranschluss und/oder der interne Kondensator mit einer internen Versorgungsschiene der integrierten Schaltung gekoppelt ist.
  18. Integrierte Schaltung nach Anspruch 16 oder 17, die weiter einen Spannungsregler umfasst, der zwischen dem Versorgungsspannungsanschluss und der internen Versorgungsschiene gekoppelt ist.
  19. Integrierte Schaltung nach einem der Ansprüche 16–18, die weiter einen Schalter, der mit dem zweiten Anschluss des Widerstands gekoppelt ist, und eine Unterspannungserfassungsschaltung umfasst, wobei die Unterspannungserfassungsschaltung konfiguriert ist, den Schalter im Fall einer Unterspannung zu öffnen, um den Versorgungsanschluss und den Widerstand von dem Kondensatoranschluss und/oder dem internen Kondensator zu entkoppeln.
  20. Integrierte Schaltung nach einem der Ansprüche 16–19, die weiter ein den Widerstand umgebendes dielektrisches Material umfasst, wobei eine Dicke des dielektrischen Materials so ist, dass sie das Fließen eines Tunnelstroms im Fall eines ESD-Ereignisses am Versorgungsanschluss erlaubt.
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