DE102015101549B4

DE102015101549B4 - Anordnung zusammengesetzter Schaltungselemente sowie zugehöriges Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE102015101549B4
Application number: DE102015101549.8A
Authority: DE
Inventors: Frank Poucher; c/o Analog Devices Inc. One Te Lyden Colin G.
Original assignee: Analog Devices Global ULC
Current assignee: Analog Devices International ULC
Priority date: 2014-02-07
Filing date: 2015-02-03
Publication date: 2017-01-26
Anticipated expiration: 2035-02-04
Also published as: DE102015101549A1

Abstract

Vorrichtung, die Folgendes umfasst: eine erste Gruppe von Schaltungselementen (A) in einer integrierten Schaltung (5), die um einen Mittelpunkt angeordnet ist, wobei die erste Gruppe von Schaltungselementen dafür ausgelegt ist, als ein erstes zusammengesetztes Schaltungselement, das einen ersten Flächeninhalt aufweist, zu arbeiten, wobei die erste Gruppe von Schaltungselementen auf einem zweidimensionalen Gitter angeordnet ist; und eine zweite Gruppe von Schaltungselementen (B) in derselben integrierten Schaltung (5), die um denselben Mittelpunkt angeordnet ist, wobei die zweite Gruppe von Schaltungselementen dafür ausgelegt ist, als ein zweites zusammengesetztes Schaltungselement, das einen zweiten Flächeninhalt aufweist, zu arbeiten, wobei die zweite Gruppe von Schaltungselementen vier Schaltungselemente umfasst, die um etwa den gleichen Abstand von dem Mittelpunkt beabstandet sind, wobei sich jedes der vier Schaltungselemente in der zweiten Gruppe von Schaltungselementen in wenigstens einer Dimension entfernt von dem Gitter befindet; wobei eine Schaltung in derselben integrierten Schaltung (5), die die erste Gruppe von Schaltungselementen und die zweite Gruppe von Schaltungselementen enthält, dafür ausgelegt ist, basierend auf einem Verhältnis des ersten Flächeninhalts zu dem zweiten Flächeninhalt zu arbeiten, wobei der erste Flächeninhalt wenigstens zweimal größer als der zweite Flächeninhalt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die integrierte Schaltung (5) ferner Blindschaltungselemente (D) umfasst, die durch die erste und die zweite Gruppe von Schaltungselementen (A, B) umgeben sind, und die Blindschaltungselemente (D) nicht funktionsfähig sind.

Description

Technisches Gebiet
Die offenbarte Technik bezieht sich auf Elektronik und insbesondere auf die physischen Anordnungen von Schaltungselementen in einer integrierten Schaltung.
Beschreibung der verwandten Technik
Integrierte Schaltungen können in einer Formmasse, wie z. B. Kunststoff, eingekapselt sein. Durch eine Baugruppe der integrierten Schaltung können signifikante Belastungen auf die elektronischen Schaltungen der integrierten Schaltung ausgeübt werden. Derartige Belastungen können aufgrund z. B. der Temperatur und/oder der Feuchtigkeit variieren. Dementsprechend kann eine Eichung, um die Fehler nach der Einkapselung zu entfernen, die Belastungen nicht angemessen kompensieren, die sich aus den Betriebsbedingungen der elektronischen Schaltung ergeben. Die auf die elektronische Schaltung ausgeübte Belastung kann Auswirkungen auf die elektrischen Eigenschaften und/oder die Leistung der elektronischen Schaltung haben. Frühere Versuche, die durch eine Baugruppe einer integrierten Schaltung auf die elektronische Schaltung ausgeübten mechanischen Belastungen zu kompensieren, haben jedoch derartige Belastungen nicht vollständig kompensiert.
Dementsprechend gibt es einen Bedarf zum Verbessern der Leistung der elektronischen Schaltungen beim Vorhandensein von auf eine integrierte Schaltung ausgeübten Belastungen.
Die gattungsgemäße EP 2 284 640 A1 offenbart eine erste und eine zweite Gruppe individueller Transistoren die kollektiv jeweils als ein erster und zweiter Verbundtransistor fungieren können, mit einem ersten und zweiten Emitterbereich, der jeweils gleich den kombinierten Bereichen der Emitter der ersten und zweiten Gruppen einzelner Transistoren ist.
ZUSAMMENFASSUNG BESTIMMTER ERFINDERISCHER ASPEKTE
Ein Aspekt dieser Offenbarung ist eine Vorrichtung, die eine erste Gruppe von Schaltungselementen in einer integrierten Schaltung und eine zweite Gruppe von Schaltungselementen in derselben integrierten Schaltung enthält. Die erste Gruppe von Schaltungselementen ist auf einem zweidimensionalen Gitter um einen Mittelpunkt angeordnet. Die erste Gruppe von Schaltungselementen ist dafür ausgelegt, als ein erstes zusammengesetztes Schaltungselement, das einen ersten Flächeninhalt aufweist, zu arbeiten. Die zweite Gruppe von Schaltungselementen ist um denselben Mittelpunkt angeordnet. Die zweite Gruppe von Schaltungselementen ist dafür ausgelegt, als ein zweites zusammengesetztes Schaltungselement, das einen zweiten Flächeninhalt aufweist, zu arbeiten. Die zweite Gruppe von Schaltungselementen umfasst vier Schaltungselemente, die um etwa den gleichen Abstand von dem Mittelpunkt beabstandet sind. Jedes der vier Schaltungselemente in der zweiten Gruppe von Schaltungselementen befindet sich in wenigstens einer Dimension entfernt von dem Gitter. Eine Schaltung in derselben integrierten Schaltung, die die erste Gruppe von Schaltungselementen und die zweite Gruppe von Schaltungselementen enthält, ist dafür ausgelegt, basierend auf einem Verhältnis des ersten Flächeninhalts zu dem zweiten Flächeninhalt zu arbeiten, wobei der erste Flächeninhalt wenigstens zweimal größer als der zweite Flächeninhalt ist. Die integrierte Schaltung umfasst ferner Blindschaltungselemente, die durch die erste und die zweite Gruppe von Schaltungselementen umgeben sind, wobei die Blindschaltungselemente nicht funktionsfähig sind.
Ein weiterer Aspekt dieser Offenbarung ist eine Vorrichtung, die eine Anordnung von Transistoren in einer einzigen integrierten Schaltung enthält. Die Anordnung von Transistoren enthält eine erste Gruppe von Transistoren, eine zweite Gruppe von Transistoren und einen oder mehrere Blindtransistoren. Die erste Gruppe von Transistoren ist um einen Mittelpunkt angeordnet und dafür ausgelegt, als ein erster zusammengesetzter Transistor, der einen ersten Flächeninhalt aufweist, zu arbeiten. Die zweite Gruppe von Transistoren ist um denselben Mittelpunkt angeordnet und dafür ausgelegt, als ein zweiter zusammengesetzter Transistor, der einen zweiten Flächeninhalt aufweist, zu arbeiten. Der erste Flächeninhalt ist wenigstens das Doppelte des zweiten Flächeninhalts. Die erste und die zweite Gruppe von Transistoren sind um einen gesamten Umfang des einen oder der mehreren Blindtransistoren angeordnet, wobei der eine Blindtransistor oder die mehreren Blindtransistoren nicht funktionsfähig sind.
Ein noch weiterer Aspekt dieser Offenbarung ist ein Verfahren zum Bilden einer integrierten Schaltung. Das Verfahren enthält das Bilden einer ersten Gruppe von Transistoren in einer integrierten Schaltung, die um einen Mittelpunkt angeordnet ist, wobei die erste Gruppe von Transistoren dafür ausgelegt ist, als ein erster zusammengesetzter Transistor, der einen ersten Flächeninhalt aufweist, zu arbeiten. Das Verfahren enthält außerdem das Bilden einer zweiten Gruppe von Transistoren in derselben integrierten Schaltung um dieselbe Mittelpunktsschaltung, wobei sich die vier Transistoren der zweiten Gruppe in etwa dem gleichen Abstand von dem Mittelpunkt befinden. Die zweite Gruppe von Transistoren ist dafür ausgelegt, als ein zweiter zusammengesetzter Transistor, der einen zweiten Flächeninhalt aufweist, zu arbeiten, wobei der erste Flächeninhalt wenigstens etwa zweimal größer als der zweite Flächeninhalt ist. Das Verfahren enthält ferner das Bilden von Blindtransistoren in einem Kreuzmuster in derselben integrierten Schaltung. Die erste und die zweite Gruppe von Transistoren werden um einen Umfang der Blindtransistoren gebildet, wobei einer der Blindtransistoren in dem Mittelpunkt der Anordnung der ersten und der zweiten Gruppe von Transistoren angeordnet wird, wobei die Blindtransistoren so ausgebildet sind, dass sie nicht funktionsfähig sind.
Für die Zwecke des Zusammenfassens der Offenbarung sind bestimmte Aspekte, Vorteile und neuartige Merkmale der Erfindungen hier beschrieben worden. Es ist selbstverständlich, dass nicht notwendigerweise alle derartigen Vorteile gemäß irgendeiner speziellen Ausführungsform der Erfindung erreicht werden können. Folglich kann die Erfindung in einer Weise verkörpert sein oder ausgeführt werden, die einen Vorteil oder eine Gruppe von Vorteilen erreicht oder optimiert, wie sie hier gelehrt sind, ohne notwendigerweise andere Vorteile zu erreichen, wie sie hier gelehrt oder vorgeschlagen sein können.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Seiten-Querschnittsansicht eines Abschnitts einer Baugruppe einer integrierten Schaltung, in der eine Formmasse räumlich variierende Kräfte auf einen Die einer integrierten Schaltung ausübt.
2 ist eine schematische graphische Darstellung einer veranschaulichenden Bandlücken-Bezugsschaltung.
3 ist eine schematische Seiten-Querschnittsansicht einer Baugruppe einer integrierten Schaltung, die die Bandlückenschaltung nach 2 enthält.
4 ist eine graphische Darstellung der Anordnung von Schaltungselementen gemäß einer Ausführungsform.
5 ist eine graphische Darstellung eines Abschnitts einer integrierten Schaltung mit einer Anordnung von Schaltungselementen, die Blindschaltungselemente enthält, gemäß einer Ausführungsform.
6 ist eine graphische Darstellung einer Anordnung von Schaltungselementen gemäß einer weiteren Ausführungsform.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BESTIMMTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgende ausführliche Beschreibung bestimmter Ausführungsformen stellt verschiedene Beschreibungen spezifischer Ausführungsformen dar. Die hier beschriebenen Innovationen können jedoch in einer großen Zahl verschiedener Weisen verkörpert sein, wie sie z. B. durch die Ansprüche definiert und abgedeckt sind. In dieser Beschreibung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen gleiche Bezugszeichen völlig gleiche oder funktional ähnliche Elemente angeben können. Es ist selbstverständlich, dass die in den Figuren veranschaulichten Elemente nicht notwendigerweise maßstabsgerecht gezeichnet sind.
Wie oben erörtert worden ist, kann eine in einem Kunststoff eingekapselte integrierte Schaltung signifikante mechanische Belastungen erleiden. Derartige mechanische Belastungen können unter anderem auf eine sich ändernde Ausdehnung der Baugruppenmaterialien aufgrund von Feuchtigkeitsabsorption und/oder Unterschieden eines Temperaturkoeffizienten der Ausdehnung der Materialien einer Baugruppe zurückzuführen sein. Die mechanischen Belastungen können sich z. B. mit der Zeit, der Temperatur, der Feuchtigkeit oder irgendeiner Kombination daraus ändern. Eine resultierende Formänderung in einem Halbleiterkristall kann Änderungen der elektrischen Eigenschaften des Halbleitermaterials verursachen. Die mechanischen Belastungen als solche können für epitaktische Halbleiterstrukturen, die Halbleiterkristalle aufweisen, problematisch sein. In einem Beispiel kann die resultierende Formänderung eine Änderung der durch eine Bandlücken-Bezugsschaltung erzeugten Bandlückenspannung verursachen.
1 ist eine Seiten-Querschnittsansicht eines Abschnitts einer Baugruppe einer integrierten Schaltung, in der eine Formmasse 1, die ein Kunststoffmaterial 2 und Füllstoffpartikel 3 enthält, räumlich variierende Kräfte auf eine integrierte Schaltung (IC) 5 ausübt. Die IC 5 kann verschiedene Schaltungstypen enthalten. Die Schaltungen der IC 5 können eine oder mehrere empfindliche elektronische Schaltungen, wie z. B. eine Bandlücken-Bezugsschaltung 10, enthalten, die empfindlich gegen äußere Kräfte oder Belastungen sind. Obwohl die Bandlücken-Bezugsschaltung 10 in 1 schematisch veranschaulicht ist, wird erkannt, dass die Bandlücken-Bezugsschaltung 10 aus einer oder mehreren Schichten der IC 5 ausgebildet sein kann. Während die Merkmale dieser Offenbarung für Veranschaulichungszwecke bezüglich der Bandlücken-Bezugsschaltung 10 beschrieben sein können, können die hier beschriebenen Prinzipien und Vorteile auf verschiedene andere Schaltungen, wie z. B. Proportional-zu-absolut-Temperatur-Schaltungen (PTAT-Schaltungen), Spannungs-Bezugsschaltungen oder andere Schaltungen, die basierend auf den genauen Verhältnissen der Schaltungselemente, die anders als 1:1 sind, arbeiten, angewendet werden. Derartige Schaltungen können gegen Baugruppenbelastungen besonders empfindlich sein, weil sie dafür bestimmt sind, eine genaue Absolutspannung für die Bezugnahme durch andere Schaltungen auszugeben.
Die Betriebsbedingungen der Schaltungen der IC 5 können sich aufgrund der Zeit, der Temperatur, der Feuchtigkeit oder anderer Betriebsbedingungen ändern. Eine derartige Variation der Betriebsbedingungen kann mechanische Belastungen auf die IC 5 verursachen. Die Schaltungen können geeicht sein, um die Fehler nach der Einkapselung zu entfernen. In einigen Fällen können diese Variationen jedoch eine signifikante Auswirkung nach der Eichung aufweisen. Dementsprechend gibt es einen Bedarf, die mechanischen Formänderungen über einer integrierten Schaltung, die nach der Eichung auftreten können, zu kompensieren. Ein mechanisches Modell typischer Baugruppen integrierter Schaltungen, in denen die IC 5 in einer Kunststoff-Formmasse 1 eingekapselt ist, zeigten, dass die Variation der Formänderung über der IC 5 durch eine Funktion zweiter Ordnung genau modelliert werden kann. Folglich würde es für die Anordnung der Schaltungselemente erwünscht sein, sowohl die Wirkungen erster Ordnung als auch die Wirkungen zweiter Ordnung zu kompensieren, die sich aus der mechanischen Formänderung über der IC 5, die in die Kunststoff-Formmasse 1 eingekapselt ist, ergeben. Ein derartiger Aufbau kann die mechanischen Belastungen auf die IC 5 kompensieren, die vor und/oder nach der Eichung vorhanden sind.
Eine Anzahl linearer Komponenten, wie z. B. Verstärker und Umsetzer, können entworfen sein, um gegenüber absoluten elektrischen Änderungen tolerant zu sein, indem auf eine Komponentenanpassung in einem spezifizierten Verhältnis, wie z. B. 1:1, gesetzt wird. Dennoch kann in bestimmten Schaltungen, wie z. B. der Bandlücken-Bezugsschaltung 10, der stabile Schaltungsbetrieb von dem Aufrechterhalten genauer Verhältnisse der Größen der Schaltungselemente, die von 1:1 verschieden sind, wie z. B. 8:1, abhängen. Es kann herausfordernd sein, genauen Verhältnissen, die anders als 1:1 sind, zu entsprechen, insbesondere wenn den Wirkungen zweiter Ordnung aufgrund einer mechanischen Formänderung über der IC 5 Rechnung getragen wird. PTAT-Schaltungen, wie z. B. Spannungs-Bezugsschaltungen, können verwendet werden, um den genauen Verhältnissen der Schaltungselemente, die anders als 1:1, zu entsprechen. Ein Beispiel einer der PTAT-Schaltung ist die Bandlücken-Bezugsschaltung 10.
Wie in 1 gezeigt ist, kann die Formmasse 1 über der IC 5 und der Bandlücken-Bezugsschaltung 10 angeordnet sein. Die Formmasse 1 nach 1 kann das Kunststoffmaterial 2 und die Füllstoffpartikel 3, die überall in dem Kunststoffmaterial 2 dispergiert sind, enthalten. Das Kunststoffmaterial 2 kann ein Epoxid oder ein anderes geeignetes Basismaterial umfassen. Die Partikel 3 können Siliciumdioxid umfassen. In einigen Anwendungen können derartige Partikel 3 überall in dem Kunststoffmaterial 2 dispergiert sein, um die thermische Fehlanpassung zwischen der Formmasse 1 und der IC 5 zu verringern, die in erster Linie aus Silicium oder anderen geeigneten Halbleitermaterialien ausgebildet sein kann. In einigen Formmassen 1 können auf die Partikel 3 etwa 80% bis etwa 90% der Formmasse 1 entfallen, während auf das Kunststoffmaterial 2 etwa 10% bis etwa 20% der Formmasse 1 entfallen können. Die Partikel 3 können variierende Größen aufweisen, wie in 1 schematisch gezeigt ist. Die Größe der Siliciumdioxid-Partikel kann z. B. von etwa 1 Mikrometer bis etwa 50 Mikrometer reichen und in einigen Fällen von etwa 1 Mikrometer bis etwa 100 Mikrometer reichen. Durch das Dispergieren großer Mengen von Siliciumdioxid in der Formmasse 1 kann der Temperaturkoeffizient der Ausdehnung der Formmasse 1 verringert werden. Das Einstellen des Temperaturkoeffizienten der Ausdehnung kann den Unterschied zwischen den thermisch verursachten Belastungen in der Nähe der Grenzfläche zwischen der Formmasse 1 und dem IC-Die 5 verringern, die sich bei einer Gießtemperatur und einer Betriebstemperatur ergeben können. Das Verringern dieses Unterschieds der thermisch verursachten Belastungen kann die Leistung der Schaltungen in der IC 5 verbessern.
Die Änderungen in der Formmasse 1 aufgrund des hygroskopischen Anschwellens und des Vorhandenseins der Partikel 3 in der Formmasse 1 können eine räumlich variierende ausgeübte Kraft F_a auf einer Oberseite der IC 5 an der Grenzfläche der IC 5 und der Formmasse 1 verursachen. Die Partikel 3 können z. B. Größen aufweisen, die sich im Wesentlichen zufällig ändern, wobei die Partikel 3 im Wesentlichen zufällig überall in der Formmasse 1 verteilt sein können. Es wird erwartet, dass sich zu verschiedenen Zeitpunkten während der Lebensdauer der integrierten Schaltung in einer Baugruppe der Feuchtigkeitsgehalt, die Temperatur und/oder andere Umweltbedingungen der Formmasse 1 ändern. Während der Herstellung, des Zusammenbaus oder während der Verwendung durch den Endanwender können variierende Feuchtigkeitsmengen durch die Formmasse 1 absorbiert werden. Als ein Beispiel kann während des Zusammenbaus die Feuchtigkeit der Fabrik gesteuert werden, wobei aber während der Verwendung durch den Endanwender die Feuchtigkeit zunehmen kann, falls die Baugruppe in ein elektronisches System integriert ist, das der Atmosphäre ausgesetzt ist. Da die Formmasse 1 insbesondere hygroskopisch ist, kann das Absorbieren von Feuchtigkeit Änderungen der Formmasse 1 verursachen. Weil sich die Positionen und die Größen der Partikel 3 im Wesentlichen zufällig ändern können, kann sich die Bewegung der Partikel 3 aufgrund der Änderungen der Formmasse 1, die sich aus dem hygroskopischen Anschwellen ergibt, außerdem im Wesentlichen zufällig über einen großen Bereich ändern.
Folglich können die Änderungen der Formmasse 1 aufgrund des hygroskopischen Anschwellens eine räumlich veränderliche Kraft F_a auf die Oberseite der IC 5 verursachen. Die verursachte Kraft F_a kann Kraftkomponenten normal zur Oberseite der IC 5 (wie in 1 schematisch veranschaulicht ist) und/oder tangential oder parallel zur Oberseite der IC 5 aufweisen. Die Kraft F_a kann folglich eine ungleichmäßige Belastung auf die Oberseite der IC 5 und die Bandlücken-Bezugsschaltung 10 übertragen. Im Ergebnis kann die übertragene Belastung eine Formänderung in dem Halbleitersubstrat in dem Bereich der Bandlücken-Bezugsschaltung 10 verursachen, wobei die Formänderung die elektrischen Eigenschaften der Bandlücken-Bezugsschaltung 10 modifizieren kann. Weil sich die übertragene Belastung über die Abmessungen der Bandlücken-Bezugsschaltung 10 ändern kann, kann sich die Formänderung (z. B. die Deformation) der Bandlücken-Bezugsschaltung 10 innerhalb der Bandlücken-Bezugsschaltung 10 selbst ändern. Schaltungen, die basierend auf genauen Verhältnissen der Schaltungselemente und/oder des Flächeninhalts der Oberfläche, wie z. B. 2:1 oder größer, arbeiten, können eine Drift der Ausgangsspannung erfahren, die die Gesamtleistung der Baugruppe und/oder der größeren elektronischen Vorrichtung oder des größeren elektronischen Systems verschlechtert. Die hier offenbarten physischen Anordnungen können die Wirkungen der Belastungen auf die Bandlücken-Bezugsschaltungen 10, die Bezugsspannungsschaltungen, die PTAT-Schaltungen oder dergleichen verringern. Dementsprechend können die physischen Anordnungen der Schaltungselemente, die hier beschrieben sind, die Auswirkung der Belastungen verringern, die durch die Formmasse 1 und/oder andere Komponenten der Baugruppe auf die IC 5 übertragen werden, und dadurch die Leistung der IC 5 verbessern.
Bezüglich 2 wird eine veranschaulichende Bandlücken-Bezugsschaltung 10 beschrieben. Die Bandlücken-Bezugsschaltung 10 kann eine Brokaw-Bandlücken-Bezugsschaltung sein, wie veranschaulicht ist. Die Bandlücken-Bezugsschaltung 10 enthält einen Verstärker 15, der dafür ausgelegt ist, eine im Wesentlichen konstante Ausgangsspannung V_BGAP zu erzeugen, selbst wenn sich ein Unterschied zwischen einer positiven Spannung V+ und einer negativen Spannung V– ändert. Die negative Spannung V– kann z. B. ein Massepotential sein, während die positive Spannung V+ eine Leistungsversorgungsspannung sein kann, die sich ändern kann. In diesem Beispiel kann die Ausgangsspannung V_BGAP im Wesentlichen konstant sein, wenn sich die Leistungsversorgungsspannung ändert. Ein Paar ins Verhältnis gesetzter Transistoren 14, das einen ersten Transistor A und einen zweiten Transistor B enthält, kann die Eingänge in den negativen bzw. den positiven Eingangsanschluss des Verstärkers 15 erzeugen. Wie veranschaulicht ist, sind der erste und der zweite Transistor A bzw. B Bipolartransistoren, wobei jeder einen Kollektor, eine Basis und einen Emitter aufweist. Der Kollektor des ersten Transistors A kann einen Eingang an den negativen Eingangsanschluss des Verstärkers 15 bereitstellen, während der Kollektor des zweiten Transistors B einen Eingang an den positiven Eingang des Verstärkers 15 bereitstellen kann. Der Emitter des ersten Transistors A ist über zwei in Reihe geschaltete Widerstände 16 und 17 mit einer negativen Spannung V– elektrisch verbunden. Der Emitter des zweiten Transistors B ist mit einem Knoten zwischen den Reihenwiderständen 16 und 17 elektrisch verbunden. Eine positive Spannung V+ ist über einen Widerstand 18 mit dem Kollektor des ersten Transistors A elektrisch verbunden, wobei die positive Spannung V+ über einen separaten Widerstand 19 mit dem Kollektor des zweiten Transistors B elektrisch verbunden ist.
Die Stabilität der Ausgangsspannung V_BGAP kann von den elektrischen Eigenschaften abhängen, die einem genauen Verhältnis des Emitter-Flächeninhalts des ersten Transistors A zu dem Emitter-Flächeninhalt des zweiten Transistors B zugeordnet sind. Wie veranschaulicht ist, kann das Verhältnis der Emitter-Flächeninhalte des ersten Transistors A zu dem zweiten Transistor B N:1 sein, wobei N wenigstens etwa 2 ist. N kann z. B. eine positive ganze Zahl sein, die zwei oder größer ist. Ein ganzzahliges Verhältnis, wie es hier verwendet wird, umfasst Verhältnisse, die aufgrund der Prozessvariationen, wie z. B. der Standardvariationen von den Ungleichmäßigkeiten der Photolithographie, des Ätzens, des Dotierens usw., von mathematisch exakten ganzzahligen Verhältnissen abweichen. Gemäß einigen Implementierungen ist N = 8. In anderen nicht einschränkenden Beispielen kann N wenigstens 4 oder wenigstens 8 sein. Die elektrischen Eigenschaften des ersten Transistors A bezüglich der elektrischen Eigenschaften des zweiten Transistors B können z. B. durch die mechanischen Belastungen beeinflusst sein, die sich aus ungleichmäßigen mechanischen Belastungen auf verschiedene Abschnitte der Emitter in dem ins Verhältnis gesetzten Paar von Transistoren 14 ergeben, wie z. B. bezüglich 1 beschrieben worden ist.
Die physikalische Transistoranordnung des ins Verhältnis gesetzten Paars von Transistoren 14 kann die Genauigkeit des effektiven Verhältnisses der Emitter-Flächeninhalte, die sich unter mechanischen Belastungen befinden, beeinflussen. Der erste Transistor A kann ein erster zusammengesetzter Transistor sein, der aus einer ersten Gruppe von Transistoren ausgebildet ist. Ähnlich kann der zweite Transistor B ein zweiter zusammengesetzter Transistor sein, der aus einer zweiten Gruppe von Transistoren ausgebildet ist. Jeder Transistor aus der ersten Gruppe von Transistoren und jeder Transistor aus der zweiten Gruppe von Transistoren kann im Wesentlichen den gleichen Emitter-Flächeninhalt aufweisen. Dementsprechend kann es N-mal so viele Transistoren in der ersten Gruppe von Transistoren wie in der zweiten Gruppe von Transistoren geben. Die Transistoren in der ersten Gruppe können zueinander parallel angeordnet sein, so dass der erste zusammengesetzte Transistor einen ersten Emitter-Flächeninhalt aufweisen kann, der der Summe der Emitter-Flächeninhalte der Transistoren in der ersten Gruppe entspricht. Ähnlich kann die zweite Gruppe von Transistoren zueinander parallel angeordnet sein, so dass der zweite zusammengesetzte Transistor einen zweiten Emitter-Flächeninhalt aufweisen kann, der der Summe der Emitter-Flächeninhalte der Transistoren in der zweiten Gruppe entspricht. Wenn einige andere ins Verhältnis gesetzte Schaltungselemente, wie z. B. Widerstände, zusammengesetzte Schaltungselemente sind, die aus Gruppen von Schaltungselementen ausgebildet sind, können die Schaltungselemente der Gruppe zueinander in Reihe angeordnet sein.
3 ist eine schematische Seiten-Querschnittsansicht einer Baugruppe 20 einer integrierten Schaltung, die die Bandlücken-Bezugsschaltung 10 enthalten kann. Wie veranschaulicht ist, enthält die IC-Baugruppe 20 ein Baugruppensubstrat 22 und eine IC 5, die an dem Baugruppensubstrat 22 angebracht ist. Obwohl das in 3 gezeigte Baugruppensubstrat 22 ein Leiterrahmen-Substrat ist, können in anderen Anordnungen eine Leiterplatte (PCB), ein keramisches Substrat oder ein keramischer Träger oder irgendein anderes geeignetes Substrat als das Baugruppensubstrat 22 verwendet werden. Die IC 5 kann über ein Die-Befestigungsmaterial 26, wie z. B. Epoxid, an einem Die-Paddle 24 angebracht sein. Die IC 5 kann über Drahtverbindungen 27 oder andere geeignete elektrische Verbindungen an die Anschlussleitungen 23 des Baugruppensubstrats 22 elektrisch gekoppelt sein. Die Formmasse 1 über der IC 5 kann die IC 5 vor einer äußeren Umgebung schützen. Wie oben angegeben worden ist, kann die Formmasse einen Kunststoff mit einem Siliciumdioxid-Füllmaterial enthalten, um die thermische Anpassung zwischen der Formmasse 1 und der IC 5 zu verbessern. Wie jedoch oben bezüglich 1 erklärt worden ist, kann die Formmasse 1 räumlich variierende Kräfte F_a auf eine Oberseite der IC 5 und auf die empfindlichen elektronischen Schaltungen, wie z. B. die Bandlücken-Bezugsschaltung 10, ausüben. In Formmassen 1, die große Mengen von Siliciumdioxid-Partikeln enthalten, kann Feuchtigkeit Änderungen, wie z. B. ein hygroskopisches Anschwellen, in der Formmasse 1 verursachen, die zu räumlich variierenden Belastungen über der Oberseite der IC 5 führen können. In einigen empfindlichen Schaltungen können die räumlich variierenden Belastungen die Gesamtleistung der Baugruppe und/oder des größeren elektronischen Systems verschlechtern.
In den Ausführungsformen nach den 4 bis 6 sind zusammengesetzte Schaltungselemente in einer empfindlichen Schaltung, wie z. B. der Bandlücken-Bezugsschaltung 10, in physischen Anordnungen angeordnet, die sowohl die Wirkungen erster Ordnung als auch die Wirkungen zweiter Ordnung in den mechanischen Modellen der auf die IC 5 ausgeübten Belastungen kompensieren können. Außerdem kann das Bilden derartiger Anordnungen die Änderungen des elektrischen Verhaltens der zusammengesetzten Schaltungselemente beim Vorhandensein mechanischer Belastungen, die auf die integrierte Schaltung ausgeübt werden, vorteilhaft verringern und/oder minimieren. Als ein Beispiel kann die elektrische Leistung der Transistoren des ins Verhältnis gesetzten Paars von Transistoren 14 nach 2 beim Vorhandensein ungleichmäßiger mechanischer Belastungen auf eine integrierte Schaltung mit den Anordnungen, die in den 4 und/oder 5 gezeigt sind, in Bezug aufeinander aufrechterhalten werden.
4 stellt eine beispielhafte Anordnung 30 der Schaltungselemente gemäß einer Ausführungsform bereit. In 4 sind die Schaltungselemente der ersten Gruppe von Schaltungselementen, die das erste zusammengesetzte Schaltungselement bilden, als ”A” bezeichnet, während die Schaltungselemente der zweiten Gruppe von Schaltungselementen, die das zweite zusammengesetzte Schaltungselement bilden, als ”B” bezeichnet sind. Jedes der Schaltungselemente der ersten Gruppe und jedes der Schaltungselemente der zweiten Gruppe kann im Wesentlichen die gleiche Größe aufweisen und kann im Wesentlichen den gleichen Flächeninhalt in der IC 5 aufweisen. Es wird erkannt, dass die Standardvariationen von der Ungleichmäßigkeit bei der Photolithographie und einer anderen Halbleiterbearbeitung zu Schaltungselementen aus der ersten und der zweiten Gruppe führen können, die etwas verschiedene Größen aufweisen. Die Anordnung 30 ist in einer einzigen integrierten Schaltung, wie z. B. der IC 5, angeordnet. Die einzige integrierte Schaltung kann in einigen Implementierungen andere Schaltungselemente enthalten. Die Anordnung 30 kann in irgendeinem geeigneten Abschnitt der einzigen integrierten Schaltung angeordnet sein. In einer Implementierung kann sich die Anordnung 30 in der Mitte der einzigen integrierten Schaltung befinden. Die Anordnung 30 kann in einigen Ausführungsformen die Anordnung des ins Verhältnis gesetzten Paars von Transistoren 14 nach 2 sein. Obwohl die Anordnung 30 und die anderen Anordnungen, die hier offenbart sind, für Veranschaulichungszwecke bezüglich Bipolartransistoren beschrieben werden können, kann jedes der hier erörterten Prinzipien und jeder der hier erörterten Vorteile auf Anordnungen von anderen ins Verhältnis gesetzten Schaltungselementen, wie z. B. Feldeffekttransistoren, Widerständen usw., angewendet werden.
Die hier beschriebenen Prinzipien und Vorteile können auf ein erstes zusammengesetztes Schaltungselement angewendet werden, das einen ersten Flächeninhalt aufweist, der wenigstens zweimal größer als ein zweiter Flächeninhalt eines zweiten zusammengesetzten Schaltungselements ist. Der erste Flächeninhalt kann z. B. N-mal größer als der zweite Flächeninhalt sein, wobei N eine positive gerade ganze Zahl ist. Die Schaltungselemente der veranschaulichten Anordnung 30 weisen z. B. ein 8:1-Verhältnis eines ersten Flächeninhalts der Gruppe von ersten Schaltungselementen A zu einem zweiten Flächeninhalt einer Gruppe von zweiten Schaltungselementen B auf. Die Anordnung 30 kann sowohl die Wirkungen erster Ordnung als auch die Wirkungen zweiter Ordnung kompensieren, die sich aus einer mechanischen Formänderung über einer integrierten Schaltung, wie z. B. der IC 5, die in Kunststoff eingekapselt ist, ergeben. In der Anordnung 30 sind die Schaltungselemente des zweiten zusammengesetzten Schaltungselements B als mehrere kleinere Schaltungselemente implementiert, die symmetrisch um den Mittelpunkt der Anordnung 30 angeordnet sind und um etwa den gleichen Abstand von dem Mittelpunkt beabstandet sind.
Die veranschaulichte Anordnung 30 enthält 32 Transistoren, die zusammen als der erste zusammengesetzte Transistor A arbeiten, und 4 Transistoren, die zusammen als der zweite zusammengesetzte Transistor B arbeiten. Weil jeder der einzelnen Transistoren, die den ersten zusammengesetzten Transistor A und den zweiten zusammengesetzten Transistor B bilden, in der Anordnung 30 im Wesentlichen die gleiche Größe aufweist, kann der gesamte Emitter-Flächeninhalt des ersten zusammengesetzten Transistors A 8-mal der Emitter-Flächeninhalt des zweiten zusammengesetzten Transistors B sein. Die 4 Transistoren des zweiten zusammengesetzten Transistors B können jeder in dem gleichen Abstand von einem Mittelpunkt der Anordnung 30 positioniert sein. Die erste Gruppe von Transistoren, die den ersten zusammengesetzten Transistor A bildet, kann auf einem zweidimensionalen Gitter angeordnet sein. Das Anordnen der Transistoren auf einem Gitter kann die genaue Herstellung der Transistoren mit einer kleinen Merkmalsgröße unterstützen. Wie veranschaulicht ist, kann sich jedoch die zweite Gruppe von Transistoren, die den zweiten zusammengesetzten Transistor B bildet, in wenigstens einer Dimension entfernt von dem Gitter befinden. In 4 befinden sich in der Anordnung 30 zwei Transistoren der zweiten Gruppe von Transistoren (B) in der x-Dimension entfernt von dem Gitter und in der y-Dimension auf dem Gitter, während sich zwei andere Transistoren der zweiten Gruppe von Transistoren (B) in der Anordnung 30 in der y-Dimension entfernt von dem Gitter und in der x-Dimension auf dem Gitter befinden. Die Anordnung 30 ist um die y-Achsen symmetrisch und außerdem um die x-Achse symmetrisch.
5 eine graphische Darstellung eines Abschnitts der integrierten Schaltung 5 nach 3 mit einer Anordnung 40 von ins Verhältnis gesetzten Transistoren 14 der Bandlücken-Bezugsschaltung 10 nach 2. Die Anordnung 40 kann außerdem in verschiedenen anderen Anwendungen implementiert sein. Die Anordnung 40 kann irgendeine Kombination der Merkmale der Anordnung 30 nach 4 enthalten. In 5 sind die Transistoren der ersten Gruppe von Transistoren, die den ersten zusammengesetzten Transistor A bildet, als ”A” bezeichnet, während die Transistoren der zweiten Gruppe von Transistoren, die den zweiten zusammengesetzten Transistor B bildet, als ”B” bezeichnet sind. Jeder der Transistoren der ersten und der zweiten Gruppe kann etwa den gleichen Flächeninhalt aufweisen. Die Anordnung 40 enthält außerdem die Blindtransistoren D. Die Blindtransistoren D können die Herstellung der einzelnen Transistoren der ersten und der zweiten Gruppe unterstützen, so dass sie genauer angepasst sind, als wenn die Blindtransistoren D nicht vorhanden waren. Andere Blindschaltungselemente, wie z. B. Blindwiderstände, können in den Anordnungen anderer ins Verhältnis gesetzter Schaltungselemente, wie z. B. zusammengesetzter Widerstände, gemäß den hier erörterten Prinzipien und Vorteilen implementiert sein.
Die Blindschaltungselemente, wie z. B. die Blindtransistoren D, können die Unvollkommenheiten beim Herstellen der angepassten Schaltungselemente durch das Erzeugen ähnlicher physikalischer Umgebungen um die angepassten Schaltungselemente verringern. Die Blindtransistoren D können die Unvollkommenheiten beim Herstellen der angepassten Transistoren in der ersten und der zweiten Gruppe von Transistoren durch das Erzeugen ähnlicher physikalischer Umgebungen um jeden der Transistoren der ersten und der zweiten Gruppe verringern. Die Anschlüsse der Blindtransistoren D können kurzgeschlossen sein und/oder schwebend gelassen sein. In einigen Ausführungsformen können die Blindtransistoren D weniger als alle der Schichten enthalten, die verwendet werden, um einen funktionsfähigen Transistor zu bilden.
Wie veranschaulicht ist, umgeben die Transistoren der ersten und der zweiten Gruppe von Transistoren den gesamten Umfang der Blindtransistoren D. Die Blindtransistoren D können symmetrisch um einen Mittelpunkt der Anordnung 40 angeordnet sein. Ein Transistor der Blindtransistoren D kann sich über einem Mittelpunkt der Anordnung 40 befinden. Dementsprechend kann sich wenigstens ein Anteil der Blindtransistoren D in der Mitte der Anordnung 40 befinden. Die Blindtransistoren D können in einem Kreuzmuster angeordnet sein, wie gezeigt ist. Das Kreuzmuster erstreckt sich entlang der x-Achse und der y-Achse nach 5. Die Mehrheit der Blindtransistoren D kann sich auf dem Gitter befinden. Die äußeren Blindtransistoren D des Kreuzmusters können von den anderen Blindtransistoren D verschieden dimensioniert sein und können außerdem von den Transistoren der ersten und der zweiten Gruppe verschieden dimensioniert sein. Wie veranschaulicht ist, können z. B. die äußeren Blindtransistoren D kleiner als die anderen Transistoren in der Anordnung 40 sein, um es zu ermöglichen, dass sich die Transistoren der zweiten Gruppe von Transistoren (B) in einer Dimension entfernt von dem Gitter befinden. In (nicht veranschaulichten) anderen Anordnungen können die äußeren Blindtransistoren größer als die anderen Transistoren der Anordnung 40 sein. Wie veranschaulicht ist, stoßen die äußeren Blindtransistoren des Kreuzmusters auf gegenüberliegenden Seiten an die Transistoren der ersten Gruppe (A) und auf einer anderen Seite, die zu den gegenüberliegenden Seiten im Wesentlichen orthogonal ist, an einen Transistor der zweiten Gruppe (B) an. Einige Blindtransistoren D können auf gegenüberliegenden Seiten an die Transistoren der ersten Gruppe und auf anderen gegenüberliegenden Seiten an andere Blindtransistoren anstoßen. Ein Blindtransistor D über der Mitte der Anordnung 40 kann auf gegenüberliegenden Seiten (auf der y-Achse benachbart) an weitere Blindtransistoren D und auf anderen gegenüberliegenden Seiten (auf der x-Achse benachbart) an andere Blindtransistoren D anstoßen.
Die vier Transistoren, die zusammen den zweiten zusammengesetzten Transistor B bilden, sind jeder etwa um den gleichen Abstand von dem Mittelpunkt der Anordnung 40 beabstandet. Dementsprechend kann sich jeder dieser vier Transistoren, die zusammen den zweiten zusammengesetzten Transistor B bilden, in einer Dimension um einen Versatz entfernt von dem Gitter befinden. Wie veranschaulicht ist, befinden sich zwei Transistoren der zweiten Gruppe von Transistoren in der x-Dimension um den Versatz entfernt von dem Gitter, während sich zwei andere Transistoren der zweiten Gruppe von Transistoren in der y-Dimension um den Versatz entfernt von dem Gitter befinden. Der Mittelpunkt kann sich im Schwerpunkt des ersten zusammengesetzten Transistors A und des zweiten zusammengesetzten Transistors B befinden.
Der Abstand jedes der Transistoren der zweiten Gruppe von dem Mittelpunkt kann die Variationen der elektrischen Leistung des ersten zusammengesetzten Transistors A bezüglich der Variationen der elektrischen Leistung des zweiten zusammengesetzten Transistors B aufgrund der mechanischen Belastungen auf die IC 5 verringern und in einigen Fällen minimieren. In derartigen Anordnungen kann jeder der Transistoren der zweiten Gruppe von Transistoren etwa in dem gleichen Abstand von dem Mittelpunkt positioniert sein. Zwei Transistoren der zweiten Gruppe von Transistoren können auf gegenüberliegenden Seiten des Mittelpunkts entlang der x-Achse angeordnet sein, während zwei andere der Transistoren B der zweiten Gruppe von Transistoren auf gegenüberliegenden Seiten des Mittelpunkts entlang der y-Achse angeordnet sein können.
Die mechanischen Belastungen können verursachen, dass sich die elektrischen Eigenschaften eines Bipolartransistors so verhalten, als ob der Bipolartransistor einen effektiven Emitter-Flächeninhalt aufweisen würde, der anders als der tatsächliche Emitter-Flächeninhalt des Bipolartransistors ist. Ein mechanisches Modell zweiter Ordnung kann verwendet werden, um ein Verhältnis des effektiven Emitter-Flächeninhalts des ersten zusammengesetzten Transistors A zu dem effektiven Emitter-Flächeninhalt des zweiten zusammengesetzten Transistors B beim Vorhandensein von Variationen aufgrund einer mechanischen Belastung zu berechnen. Das mechanische Modell zweiter Ordnung kann eine quadratische Gleichung sein. Das Modell zweiter Ordnung kann den sich räumlich ändernden Kräften Rechnung tragen, die auf die integrierte Schaltung ausgeübt werden, wie z. B. die Kräfte, die bezüglich 1 beschrieben worden sind. Derartige sich räumlich ändernde Kräfte können eine statistische Zufälligkeit zeigen. Das Modell zweiter Ordnung kann den durchschnittlichen sich räumlich ändernden Kräften über der IC 5 Rechnung tragen. Die vier Transistoren der zweiten Gruppe von Transistoren können jeder so positioniert sein, um das Sollverhältnis des effektiven, Emitter-Flächeninhalts des ersten zusammengesetzten Transistors A zu dem effektiven Emitter-Flächeninhalt des zweiten zusammengesetzten Transistors B beim Vorhandensein der auf die IC 5 ausgeübten mechanischen Belastungen aufrechtzuerhalten, wobei jeder der Transistoren der zweiten Gruppe in dem gleichen Abstand von dem Mittelpunkt der Anordnung 40 des ersten zusammengesetzten Transistors A und des zweiten zusammengesetzten Transistors B angeordnet ist.
Während sich die 4 und 5 auf eine Anordnung von ins Verhältnis gesetzten Schaltungselementen mit einem 8:1-Verhältnis beziehen, können die hier erörterten Prinzipien und Vorteile auf ins Verhältnis gesetzte Schaltungselemente, wie z. B. ins Verhältnis gesetzte Transistoren, mit irgendeinem geeigneten Verhältnis der Flächeninhalte angewendet werden. Als ein Beispiel können die ins Verhältnis gesetzten Schaltungselemente irgendein positives gerades ganzzahliges Verhältnis der Flächeninhalte aufweisen. Die ins Verhältnis gesetzten Schaltungselemente mit Verhältnissen von z. B. 2:1, 4:1, 6:1, 8:1 usw. können z. B. in einer physischen Anordnung gemäß den hier beschriebenen Prinzipien und Vorteilen implementiert sein. Derartige ins Verhältnis gesetzte Schaltungselemente können zusammengesetzte Schaltungselemente sein, die aus einer ersten Gruppe von Schaltungselementen und einer zweiten Gruppe von Schaltungselementen ausgebildet sind, wobei die zweite Gruppe von Schaltungselementen weniger Schaltungselemente als die erste Gruppe von Schaltungselementen aufweist. Die zweite Gruppe von Schaltungselementen kann in bestimmten Implementierungen aus 4 Schaltungselementen bestehen. Dementsprechend kann das Verhältnis der Schaltungselemente der ersten Gruppe zu den Schaltungselementen der zweiten Gruppe z. B. 8:4, 16:4, 24:4, 32:4 usw. betragen. Gemäß einigen Implementierungen kann die Anzahl der Schaltungselemente in der zweiten Gruppe von Schaltungselementen ein Vielfaches von 4 sein, um die gewünschte Symmetrie aufrechtzuerhalten.
6 stellt eine beispielhafte Anordnung 50 von ins Verhältnis gesetzten Schaltungselementen mit einem 2:1-Verhältnis bereit. Die Anordnung 50 ist in einer integrierten Schaltung verkörpert, die irgendeine Kombination der Merkmale der IC 5 nach 3 und/oder der in einer Baugruppe angeordneten IC 20 nach 3 enthalten kann. Die integrierte Schaltung kann die Anordnung 50 und andere Schaltungselemente enthalten. Wie veranschaulicht ist, bilden acht erste Schaltungselemente ein erstes zusammengesetztes Schaltungselement A und bilden vier zweite Schaltungselemente ein zweites zusammengesetztes Schaltungselement B. Alle Schaltungselemente in der ersten und der zweiten Gruppe weisen im Wesentlichen die gleiche Größe auf. Jedes der vier zweiten Schaltungselemente befindet sich etwa in dem gleichen Abstand von dem Mittelpunkt der Anordnung 50. Die Anordnung 50 ist um ihren Mittelpunkt symmetrisch. Die Anordnung 50 ist sowohl um die x-Achse als auch um die y-Achse symmetrisch. Jedes Schaltungselement der zweiten Gruppe befindet sich in einer Dimension entfernt von dem Gitter, während sich jedes Schaltungselement der ersten Gruppe auf dem Gitter befindet. Die Blindschaltungselemente D können in einem Kreuzmuster angeordnet sein und sind durch die erste und die zweite Gruppe von Schaltungselementen umgeben. Es können z. B. 4 Blindschaltungselemente D in einem Kreuzmuster angeordnet sein und durch die Schaltungselemente der ersten und der zweiten Gruppe umgeben sein.
Die Systeme, Vorrichtungen und Verfahren zum Kompensieren der Belastungen auf die in Baugruppen angeordneten integrierten Schaltungen sind oben bezüglich bestimmter Ausführungsformen beschrieben worden. Ein Fachmann erkennt jedoch, dass die Prinzipien und Vorteile der Ausführungsformen für irgendwelche anderen Systeme, Vorrichtungen oder Verfahren mit einem Bedarf am Kompensieren mechanischer Belastungen auf eine integrierte Schaltung und/oder ins Verhältnis gesetzte Schaltungselemente in einer integrierten Schaltung mit einem von 1:1 verschiedenen Verhältnis verwendet werden können.
Derartige Systeme, Vorrichtungen und/oder Verfahren können in verschiedenen elektronischen Vorrichtungen implementiert sein. Beispiele der elektronischen Vorrichtungen können Produkte der Verbraucherelektronik, Teile von Produkten der Verbraucherelektronik, elektronische Testgeräte usw. sein, sind aber nicht darauf eingeschränkt. Beispiele der elektronischen Vorrichtungen können außerdem Speicherchips, Speichermodule, Schaltungen optischer Netze oder anderer Kommunikationsnetze und Plattentreiberschaltungen enthalten. Die Produkte der Verbraucherelektronik können z. B. Präzisionsinstrumente, medizinische Vorrichtungen, drahtlose Vorrichtungen, ein Mobiltelephon (z. B. ein Smartphone), Zellenbasisstationen, ein Telefon, ein Fernsehgerät, einen Computermonitor, einen Computer, einen tragbaren Computer, einen Tablet-Computer, einen persönlichen digitalen Assistenten (PDA), eine Mikrowelle, einen Kühlschrank, ein Stereosystem, einen Kassettenrecorder oder -spieler, einen DVD-Spieler, einen CD-Spieler einen digitalen Videorekorder (DVR), einen VCR, einen MP3-Player, ein Radio, einen Camcorder, eine Kamera, eine digitale Kamera, einen tragbaren Speicherchip, eine Waschmaschine, einen Trockner, einen Waschtrockner, einen Kopierer, ein Faxgerät, einen Scanner, eine Multifunktions-Peripherievorrichtung, eine Armbanduhr, eine Uhr usw. enthalten, sind aber nicht darauf eingeschränkt. Ferner kann die elektronische Vorrichtung nicht fertiggestellte Produkte enthalten.
Wenn der Kontext es nicht deutlich anders erfordert, sind überall in der Beschreibung und in den Ansprüchen die Wörter ”umfassen”, ”umfassend”, ”enthalten”, ”enthaltend” und dergleichen im Gegensatz zu einem ausschließenden oder erschöpfenden Sinn in einem einschließenden Sinn auszulegen; d. h., in dem Sinn ”enthaltend, aber nicht eingeschränkt auf”. Die Wörter ”gekoppelt” oder ”verbunden”, wie sie im Allgemeinen hier verwendet werden, beziehen sich auf zwei oder mehr Elemente, die entweder direkt verbunden sein können oder über ein oder mehrere Zwischenelemente verbunden sein können. Außerdem sollen sich die Wörter ”hier”, ”oben”, ”unten” und Wörter mit ähnlicher Bedeutung, wenn sie in dieser Anmeldung verwendet werden, auf diese Anmeldung als ganzes und nicht auf irgendwelche speziellen Abschnitte dieser Anmeldung beziehen. Wo es der Kontext erlaubt, können die Wörter in der ausführlichen Beschreibung unter Verwendung der Einzahl oder der Mehrzahl außerdem die Mehrzahl bzw. die Einzahl enthalten. Die Wörter ”oder” bei der Bezugnahme auf eine Liste aus zwei oder mehr Elementen sind vorgesehen, alle der folgenden Interpretationen des Wortes abzudecken: irgendeines der Elemente in der Liste, alle Elemente in der Liste und irgendeine Kombination der Elemente in der Liste. Alle Zahlenwerte oder Abstände, die hier bereitgestellt sind, sind vorgesehen, um ähnliche Werte innerhalb eines Messfehler zu enthalten.
Die Lehren der hier bereitgestellten Erfindungen können auf andere Systeme und nicht notwendigerweise auf die oben beschriebenen Systeme angewendet werden. Die Elemente und Vorgänge der oben beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen können kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen bereitzustellen. Der Vorgang der hier erörterten Verfahren kann in irgendeiner Reihenfolge ausgeführt werden, wie es geeignet ist. Außerdem können die Vorgänge der hier erörterten Verfahren seriell oder parallel ausgeführt werden, wie es geeignet ist.
Während bestimmte Ausführungsformen der Erfindungen beschrieben worden sind, sind diese Ausführungsformen lediglich beispielhaft dargestellt worden, wobei sie nicht vorgesehen sind, den Schutzumfang der Offenbarung einzuschränken. In der Tat können die hier beschriebenen neuartigen Verfahren und Systeme in verschiedenen anderen Formen verkörpert sein. Es wird z. B. erkannt, dass die Prinzipien und Vorteile, die hier erörtert sind, in irgendeiner geeigneten integrierten Schaltung mit einem Bedarf an ins Verhältnis gesetzten Schaltungselementen verwendet werden können.

Claims

Vorrichtung, die Folgendes umfasst: eine erste Gruppe von Schaltungselementen (A) in einer integrierten Schaltung (5), die um einen Mittelpunkt angeordnet ist, wobei die erste Gruppe von Schaltungselementen dafür ausgelegt ist, als ein erstes zusammengesetztes Schaltungselement, das einen ersten Flächeninhalt aufweist, zu arbeiten, wobei die erste Gruppe von Schaltungselementen auf einem zweidimensionalen Gitter angeordnet ist; und eine zweite Gruppe von Schaltungselementen (B) in derselben integrierten Schaltung (5), die um denselben Mittelpunkt angeordnet ist, wobei die zweite Gruppe von Schaltungselementen dafür ausgelegt ist, als ein zweites zusammengesetztes Schaltungselement, das einen zweiten Flächeninhalt aufweist, zu arbeiten, wobei die zweite Gruppe von Schaltungselementen vier Schaltungselemente umfasst, die um etwa den gleichen Abstand von dem Mittelpunkt beabstandet sind, wobei sich jedes der vier Schaltungselemente in der zweiten Gruppe von Schaltungselementen in wenigstens einer Dimension entfernt von dem Gitter befindet; wobei eine Schaltung in derselben integrierten Schaltung (5), die die erste Gruppe von Schaltungselementen und die zweite Gruppe von Schaltungselementen enthält, dafür ausgelegt ist, basierend auf einem Verhältnis des ersten Flächeninhalts zu dem zweiten Flächeninhalt zu arbeiten, wobei der erste Flächeninhalt wenigstens zweimal größer als der zweite Flächeninhalt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die integrierte Schaltung (5) ferner Blindschaltungselemente (D) umfasst, die durch die erste und die zweite Gruppe von Schaltungselementen (A, B) umgeben sind, und die Blindschaltungselemente (D) nicht funktionsfähig sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die integrierte Schaltung in Kunststoff eingekapselt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Schaltung (10) eine Bandlücken-Schaltung ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Schaltung eine Proportional-zu-absolut-Temperatur-Schaltung ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Gruppe von Schaltungselementen (A) eine erste Gruppe von Transistoren umfasst und wobei die zweite Gruppe von Schaltungselementen (B) eine zweite Gruppe von Transistoren umfasst, und wobei die Blindschaltungselemente (D) nicht funktionsfähige Blindtransistoren sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei sowohl die erste als auch die zweite Gruppe von Transistoren Bipolartransistoren umfasst und wobei der erste Flächeninhalt einem gesamten Emitter-Flächeninhalt der ersten Gruppe von Transistoren entspricht und der zweite Flächeninhalt einem gesamten Emitter-Flächeninhalt der zweiten Gruppe von Transistoren entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die zweite Gruppe von Transistoren (B) Folgendes umfasst: zwei Transistoren, die entlang einer ersten Achse durch den Mittelpunkt und auf gegenüberliegenden Seiten des Mittelpunkts angeordnet sind; und zwei Transistoren entlang einer zweiten Achse durch den Mittelpunkt und auf gegenüberliegenden Seiten des Mittelpunkts, wobei die erste Achse zu der zweiten Achse im Wesentlichen orthogonal ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Blindtransistoren in einem Kreuzmuster entlang der ersten Achse und der zweiten Achse angeordnet sind, wobei sich jeder der Blindtransistoren (D) näher an dem Mittelpunkt als jeder Transistor der zweiten Gruppe von Transistoren (B) befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 5, die ferner einen Blindtransistor (D) umfasst, der in dem Mittelpunkt angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, die ferner zusätzliche Blindtransistoren (D) umfasst, von denen jeder auf gegenüberliegenden Seiten an die Transistoren der ersten Gruppe von Transistoren (A) anstößt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite Gruppe von Schaltungselementen (B) Folgendes umfasst: zwei Schaltungselemente in einer ersten Dimension entfernt von dem Gitter und in einer zweiten Dimension auf dem Gitter; und zwei Schaltungselemente in der zweiten Dimension entfernt von dem Gitter und in der ersten Dimension auf dem Gitter; und wobei die erste Dimension zu der zweiten Dimension im Wesentlichen orthogonal ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich mehrere Schaltungselemente der ersten Gruppe von Schaltungselementen (A) näher bei dem Mittelpunkt als irgendwelche der Schaltungselemente der zweiten Gruppe von Schaltungselementen (B) befinden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Verhältnis des ersten Flächeninhalts zu dem zweiten Flächeninhalt ein gerades ganzzahliges Verhältnis ist.
Vorrichtung, die Folgendes umfasst: eine Anordnung von Transistoren in einer einzigen integrierten Schaltung, wobei die Anordnung von Transistoren Folgendes umfasst: eine erste Gruppe von Transistoren (A), die um einen Mittelpunkt angeordnet ist und dafür ausgelegt ist, als ein erster zusammengesetzter Transistor, der einen ersten Flächeninhalt aufweist, zu arbeiten; eine zweite Gruppe von Transistoren (B), die um denselben Mittelpunkt angeordnet ist und die dafür ausgelegt ist, als ein zweiter zusammengesetzter Transistor, der einen zweiten Flächeninhalt aufweist, zu arbeiten; und einen oder mehrere Blindtransistoren (D); wobei die erste und die zweite Gruppe von Transistoren (A, B) um einen gesamten Umfang des einen oder der mehreren Blindtransistoren (D) angeordnet sind, und wobei der erste Flächeninhalt wenigstens das Doppelte des zweiten Flächeninhalts ist, und wobei der eine Blindtransistor oder die mehreren Blindtransistoren (D) nicht funktionsfähig ist respektive sind.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die mehreren Blindtransistoren (D) in einem Kreuzmuster angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die äußeren Blindtransistoren (D) des Kreuzmusters auf gegenüberliegenden Seiten an die Transistoren der ersten Gruppe und auf einer anderen Seite, die zu den gegenüberliegenden Seiten im Wesentlichen orthogonal ist, an einen Transistor der zweiten Gruppe anstoßen.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei ein Transistor der einen oder mehreren Blindtransistoren (D) über dem Mittelpunkt angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die zweite Gruppe von Transistoren vier Transistoren umfasst, die um etwa den gleichen Abstand von dem Mittelpunkt beabstandet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die erste Gruppe von Transistoren auf einem Gitter angeordnet ist und wobei sich jeder Transistor der zweiten Gruppe in einer Dimension entfernt von dem Gitter befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei jeder der Transistoren der ersten Gruppe und jeder der Transistoren der zweiten Gruppe etwa den gleichen Gesamtflächeninhalt aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die einzige integrierte Schaltung in Kunststoff eingekapselt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei der erste Flächeninhalt wenigstens das Vierfache des zweiten Flächeninhalts ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei der erste Flächeninhalt wenigstens das Achtfache des zweiten Flächeninhalts ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Vorrichtung eine Spannungs-Bezugsschaltung umfasst, die dafür ausgelegt ist, eine im Wesentlichen konstante Bezugsspannung zu erzeugen, und wobei die Spannungs-Bezugsschaltung den ersten zusammengesetzten Transistor und den zweiten zusammengesetzten Transistor umfasst.
Verfahren zum Bilden einer integrierten Schaltung, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bilden einer ersten Gruppe von Transistoren in einer integrierten Schaltung, die um einen Mittelpunkt angeordnet ist, wobei die erste Gruppe von Transistoren dafür ausgelegt ist, als ein erster zusammengesetzter Transistor, der einen ersten Flächeninhalt aufweist, zu arbeiten; Bilden einer zweiten Gruppe von Transistoren in derselben integrierten Schaltung um dieselbe Mittelpunktsschaltung, wobei sich vier Transistoren der zweiten Gruppe etwa in dem gleichen Abstand von den Mittelpunkt befinden, wobei die zweite Gruppe von Transistoren dafür ausgelegt ist, als ein zweiter zusammengesetzter Transistor, der einen zweiten Flächeninhalt aufweist, zu arbeiten, wobei der erste Flächeninhalt wenigstens etwa zweimal größer als der zweite Flächeninhalt ist; und Bilden von Blindtransistoren in einem Kreuzmuster in derselben integrierten Schaltung, wobei die erste und die zweite Gruppe von Transistoren um einen Umfang der Blindtransistoren gebildet werden und wobei einer der Blindtransistoren in dem Mittelpunkt der Anordnung der ersten und der zweiten Gruppe von Transistoren angeordnet wird, wobei die Blindtransistoren so ausgebildet sind, dass sie nicht funktionsfähig sind.