温度感测器的评估方法与流程

本发明有关于一温度感测器，特别是有关于设置于一存储器装置内的该温度感测器的评估方法。

背景技术：

动态随机存取存储器(dynamicrandomaccessmemory:dram)为了省电会根据不同温度而有不同的自更新频率，温度愈低其自更新的频率愈低，亦即间隔较长的时间做一次自更新；温度愈高其自更新频率愈高，亦即间隔较短的时间做一次自更新。而dram就是依据其内部的一温度感测器的感测温度，用以调整不同温度下的该自更新频率。如果该温度感测器的感测温度与实际温度误差过大，则会因为不适当的自更新频率，而造成dram所储存数据的遗失。

在评估该温度感测器的实际感测温度时，以往的测试环境方式需将该温度感测器放入一特定温度(例如90℃)的测试环境中，待热平衡之后，上下调整该测试环境的温度，例如以该特定温度上下调整各2℃、4℃、6℃，甚至8℃，用以找出该温度感测器切换该自更新频率的温度点。然而，在测试环境过程中，每调整一次测试环境温度都需等待2小时的热平衡时间，而造成该温度感测器的测试环境效率低落，并且该温度感测器的实际感测温度的解析度仅为±3℃，换句话说，若该温度感测器切换该自更新频率的温度点在该特定温度±2℃的区间内时，在测试环境过程中并无法有效侦测该温度感测器切换该自更新频率的温度点。

技术实现要素：

依据本发明一实施例的一温度感测器的评估方法，该温度感测器设置于一存储器装置内，且该温度感测器包括一比较器、一分压器、一二极管及一带隙参考电压源，该带隙参考电压源供电予该分压器及该二极管，该比较器将该二极管产生随温度变化的一感温参考电压与该分压器产生的多个分压电压进行比较；该评估方法包括：对预设的多个检测温度，在大于一既定温度的所述多个检测温度中的一第一检测温度下，将该带隙参考电压源校准至一目标电压，该分压器依据该目标电压输出所述多个分压电压，且以该比较器对所述多个分压电压与该感温参考电压进行比较，取得对应于该第一检测温度的一第一目标分压电压；其中该第一目标分压电压对应于所述多个分压电压的第一分压电压；改变该分压器的所述多个分压电压的第一分压电压，且以该比较器对所述多个分压电压的第一分压电压与该感温参考电压进行比较，取得对应于该第一检测温度的一第一检测电压；通过该第一目标分压电压与该第一检测电压的一电压差值，在该第一检测温度时，得到该温度感测器的实际感测温度与该第一检测温度的一第一温度误差值。

本发明改善了温度感测器的测试效率，可精确地得知温度感测器的实际感测温度。

附图说明

图1为本发明实施例的温度感测器100方块图。

图2为本发明实施例图1的感温参考电压112及多个分压电压vout[0:5]的电压-温度曲线图。

图3为本发明实施例图1的温度感测器100评估方法的流程图。

附图标记：

100～温度感测器

102～分压器

104～比较器

106～带隙参考电压源

108～二极管

110～控制器

112～感温参考电压

vout[0:5]～多个分压电压

vout[5]、vout[5]’～多个分压电压的第一分压电压

vout[4]～多个分压电压的第二分压电压

116～定电流

a、a’、b、b’、c、d～点

具体实施方式

图1为本发明实施例的温度感测器方块图。如图1所示，一存储器装置或集成电路(例如dram)内的一温度感测器100包括：一分压器102、一比较器104、一带隙参考电压源106、一二极管108、一控制器110。分压器102依据带隙参考电压源106所提供的电源，产生多个分压电压vout[0:5]，以6个分压为例，包括vout[0]～vout[5]总共6个分压。带隙参考电压源106亦可输出一定电流116流经二极管108，而产生随温度变化的一感温参考电压112。比较器104将随温度变化的该感温参考电压112与分压器102产生的多个分压电压vout[0:5]进行比较，以侦测该温度感测器所处测试环境的温度。控制器110依据比较器104所输出的比较结果，可控制该存储器的自更新频率。

分压器102具有可调整所述多个分压电压vout[0:5]的阻抗构件，例如，分压器102具有可调整电阻值的一可变电阻、或是搭配开关、熔丝与电阻的可调阻抗网络(未图示)，藉由调整该可变电阻的电阻值，通过分压原理，分压器102可改变所述多个分压电压vout[0:5]。温度感测器100的评估方法，包括：对预设的多个检测温度，在大于一既定温度的一第一检测温度下，将带隙参考电压源106校准至一目标电压，分压器102依据该目标电压输出所述多个分压电压(vout[0:5])，且以比较器104对所述多个分压电压(vout[0:5])与该感温参考电压112进行比较，取得对应于该第一检测温度的一第一目标分压电压。其中，该第一目标分压电压对应于所述多个分压的第一分压电压(vout[5])。

图2为本发明实施例图1的感温参考电压112及多个档位电压vout[0:5]的电压-温度曲线图。如图2所示，举例来说，假设在90℃以上的测试环境温度下，选择了90℃及120℃二个温度点作为温度感测器100的检测温度。首先，在120℃的检测温度下(亦即，该存储器装置在120℃测试环境温度下)，将带隙参考电压源106校准至一目标电压，分压器102依据该目标电压输出所述多个分压电压(vout[0:5])至比较器104而与感温参考电压112做比较，在120℃时，藉由改变所述多个分压的第一分压(vout[5])的电压值，可得到其与感温参考电压112的交点，即点a。在点a时，所述多个分压的第一分压(vout[5])的电压值相等于该感温参考电压112的电压值，并且得到与点a相对应的在120℃时的一第一目标分压电压，即点b，例如约为500mv。在90℃的检测温度下，改变所述多个分压的第二分压(vout[4])的电压值，可得到其与感温参考电压112的交点，即点c。在点c时，所述多个分压的第二分压(vout[4])的电压值相等于该感温参考电压112的电压值，并且得到与点c相对应在90℃时的一第二目标分压电压，即点d，例如约为570mv。

带隙参考电压源106之中，一般具有正温度系数区块及负温度系数区块(未图示)。其中，该正温度系数电路区块中的电路阻抗随着温度的上升而升高；该负温度系数电路区块中的电路阻抗随着温度的升高而降低。在本实施例中，藉由调整带隙参考电压源106中的正温度系数电路区块及/或负温度系数电路区块，用以校准所述多个分压电压vout[0:5]，使得所述多个分压电压vout[0:5]在预设的所述多个检测温度时，不因温度变化的影响而发生电压偏移。

带隙参考电压源106输出一定电流116流经二极管108，而产生随温度变化的该感温参考电压。藉由调整流经二极管108的定电流116的大小，亦可改变该感温参考电压的电压-温度变化斜率，进而改变温度感测器100的灵敏度；其中，感温参考电压112的电压值是随着温度的升高而降低。举例来说，藉由增加定电流116的电流大小，使得流经二极管108的电流变大，让该感温参考电压的电压-温度变化斜率变大，温度感测器100的灵敏度因此随之变大。其中，该感温参考电压基于温度感测器100的灵敏度需求而设定，亦或依据实体元件的电压-温度变化特性而设定在本实施例，该感温参考电压的该电压-温度变化斜率，为二极管108的跨压对温度变化的斜率(约-2mv/℃)。

温度感测器100的评估方法还利用一激光维修(laserrepair)装置(未图示)，在大于该既定温度的该至少一第一检测温度下，依据该目标分压电压对带隙参考电压源106中的该正温度系数电路区块及/或负温度系数电路区块内的熔丝(fuse)执行烧断的动作，使得温度感测器100的感测温度得以接近于该至少一第一检测温度。举例来说，在120℃的测试环境中，该激光维修装置依据图2中的该第一目标分压电压(点b,500mv)，对该正温度系数电路区块及/或负温度系数电路区块内的熔丝(fuse)执行烧断的动作，进而影响所述多个分压电压(vout[0:5])的电压-温度特性。不同的所述多个目标分压电压可对应于在该正温度系数电路区块及/或负温度系数电路区块内不同的熔丝。因此在120℃的测试环境时，藉由执行熔丝烧断可使得所述多个分压电压的第一分压电压(vout[5])在120℃时被设定为500mv，亦即将所述多个分压电压的第一分压电压(vout[5])于120℃时的电压固定。在其他的检测温度下亦可执行相同动作以调校所述多个分压电压(vout[0:5])。换句话说，该熔丝烧断的动作在120℃的测试环境中校准所述多个分压电压的第一分压电压(vout[5])，故可使得温度感测器100的感测温度得以接近于120℃的检测温度。

接着，在大于该既定温度的所述多个检测温度中的该至少一第一检测温度下，由该存储器或温度感测器100内的带隙参考电压源106供电给分压器102及二极管108，并改变分压器102的所述多个分压电压vout[0:5]，且比较器104对所述多个分压电压vout[0:5]与该感温参考电压112进行比较，取得对应于该至少一第一检测温度的一第一检测电压；并且通过该第一目标分压电压与该第一检测电压的一电压差值，在该至少一第一检测温度时，得到温度感测器100的实际感测温度与该至少一第一检测温度的一第一温度误差值。

举例来说，假设在90℃以上的测试环境温度下，选择了90℃及120℃二个温度点作为温度感测器100的检测温度。如图2所示，首先，在120℃的检测温度下，将带隙参考电压源106校准至一目标电压，分压器102依据该目标电压而输出所述多个分压电压vout[0:5]，藉由改变所述多个分压电压vout[0:5]，例如改变所述多个分压电压的第一分压电压vout[5]的变化范围为500mv±20mv(例如由vout[5]改变为vout[5]’)，而得到其与感温参考电压112的交点，即点a’。在点a’时，所述多个分压电压的第一分压电压vout[5]’的电压值相等于该感温参考电压112的电压值，并且得到与点a’相对应的一第一检测电压，即点b’。点a’所对应的第一检测电压b’约为520mv。第一目标分压电压b(500mv)与第一检测电压b’的差值为20mv，由于感温参考电压112的电压-温度变化斜率为-2mv/℃，因此可得到温度感测器100的实际感测温度比120℃的检测温度还要小10℃，亦即110℃(图2点a’所对应的感测温度110℃)。同理，在90℃的检测温度下，亦改变所述多个分压电压vout[0:5]的电压值，例如改变所述多个分压电压的第二分压电压vout[4]的变化范围为570mv±20mv，而得到其与感温参考电压112的交点。因此，亦可通过改变所述多个分压的第二分压(vout[4])的电压值而得到温度感测器100的第二检测电压。

在得到每一第一检测温度时的每一检测电压后，通过该目标分压电压与该检测电压的一电压差值，在该至少一第一检测温度时，得到该温度感测器的实际感测温度与该至少一第一检测温度的一温度误差值。举例来说，在120℃测试环境温度时，假设所取得的该目标分压电压为570mv、该检测电压为580mv，该电压差值为10mv，假设感温参考电压112的电压-温度变化率为-2mv/℃，则表示温度感测器100的实际感测温度比120℃的测试环境温度还要再低5℃，换句话说，温度感测器100的实际感测温度为115℃。

以检测温度120℃为例，在该温度感测器100的测试过程中，通过改变所述多个分压电压vout[0:5]，无需实际将测试环境温度调整为115℃～125℃，省去了等待热平衡的时间，改善了温度感测器100的测试效率，亦藉由得到该检测电压，用以精确地得知温度感测器100的实际感测温度，进而设定与该实际感测温度相对应的该存储器的自更新周期。

在本实施例中，在得知高于该既定温度的每一第一检测温度时的每一检测电压后，该控制器110藉由温度误差值得知实际感测温度，进而得知自更新周期，并用以更新该存储器的该自更新周期。举例来说，如图2所示，在点a时，120℃时所对应的所述多个分压电压的第一分压电压vout[5]为500mv，并且设定相对应的自更新周期16ms；而在点c时，90℃时所对应的所述多个分压电压的第二分压电压vout[4]为570mv，并且设定相对应的自更新周期32ms。换句话说，依据上述设定，该存储器在高于120℃的测试环境下，其自更新周期会是16ms，而在高于90℃且不高于120℃的测试环境下，其自更新周期会是32ms。因此，可达成根据不同温度而有不同的自更新频率的目的。

在完成高于该既定温度的高温测试环境下的温度感测器100的准确度评估之后，接着，在低于该既定温度(例如低于90℃)的低温或常温测试环境下，继续执行以取得对应于每一第二检测温度的一第二检测电压。其中该第二检测温度小于该第一检测温度。该检测电压的量测方式与上述相同，故不再赘述。

原有的温度感测器100的准确度评估方式，会将多个存储器中的每一温度感测器在每一检测温度下，取±2℃、±4℃总共5个温度点去评估温度感测器的实际感测温度的集中性。其中，所述集中性为在多个存储器中的每一存储器内的一温度感测器彼此之间的集中性。本发明所提供的温度感测器100的评估方法，可省去上述±2℃、±4℃总共4个温度点皆需等2小时的热平衡时间，故总共节省了80％的评估时间。并且由于二极管108的跨压对温度变化的斜率约为-2mv/℃，因此可以更精确地计算出温度感测器100的实际感测温度，并且评估多个存储器中的每一存储器内的一温度感测器彼此之间实际感测温度的的集中性。

图3为本发明实施例图1的温度感测器100评估方法的流程图。如图3所示，在大于一既定温度的一第一检测温度下，将带隙参考电压源106校准至一目标电压，并且分压器102依据该目标电压输出多个分压电压(vout[0:5])(s300)，以该温度感测器100内的一比较器104对所述多个分压电压(vout[0:5])与一感温参考电压112进行比较，取得对应于该第一检测温度的一第一目标分压电压(s302)。

利用一激光维修装置，在大于该既定温度的该第一检测温度下，依据该目标电压对一带隙参考电压源106中的一正温度系数电路区块及/或负温度系数电路区块内的熔丝执行烧断的动作，使得该温度感测器100的感测温度得以接近于该第一检测温度(s304)。之后，在大于该既定温度中的该第一检测温度下，改变分压器102的所述多个分压电压的第一分压电压(vout[5])(s306)。该比较器104对所述多个分压电压的第一分压电压(vout[5])与该感温参考电压112进行比较，取得对应于该第一检测温度的一第一检测电压(s308)。通过该第一目标分压电压与该第一检测电压的一电压差值，在该第一检测温度时，得到该温度感测器100的实际感测温度与该第一检测温度的一第一温度误差值(s310)。通过比较在该第一检测温度时的该温度误差值，可以更精确地计算出温度感测器100的实际感测温度。上述步骤s300～s310的详细内容已描述，故不再赘述。

虽然本发明的实施例如上述所描述，我们应该明白上述所呈现的只是范例，而不是限制。依据本实施例上述示范实施例的许多改变是可以在没有违反发明精神及范围下被执行。因此，本发明的广度及范围不该被上述所描述的实施例所限制。更确切地说，本发明的范围应该要以权利要求范围及其相等物来定义。