專利名稱：電阻模型提取方法
技術領域：
本發(fā)明關于一種電阻模型提取方法，特別是關于一種分壓電路的抽頭電阻模型提 取方法。
背景技術：
電阻是電路中最基本的元器件之一，其基本定義是衡量電子通過某種材料的難易 程度，其定量計算式如下R = p^ 丄式 1
S其中，L和S為電阻材料的長度和橫截面的面積。長度越長，電子通過的難度越大， 電阻越大；橫截面的面積越小，電子通過越難，電阻越大；P為電阻率，單位為Ω.Π1，表征某 種材料的導電性能，根據(jù)電阻率大小程都一般將材料分為絕緣體、導體和半導體。為了準確控制電阻值，分離器件的電阻一般使用特殊材料制成，如金屬膜電阻使 用電阻率穩(wěn)定的某些金屬或其氧化膜，制造時將該材料涂抹在絕緣磁管上，然后蝕刻成 螺旋狀以增加有效長度和控制截面積，并按相應的方法來計算電阻值；為改善螺旋的電 感效應，現(xiàn)代器件一般使用表面貼裝的電阻，這種電阻一般做成080x050或060x030或 040x020mil等長方體塊的封裝形式，其電阻計算或提取遵從相應規(guī)律。為進一步減小電路 和最終產品的體積，集成電路被大量使用，電阻以更小的形式在集成電路里被大量使用，典 型形式如MOS電阻、多晶硅電阻，而多晶硅電阻(方塊電阻)是集成電路中最常使用的一 種。在集成電路里，所使用的工藝決定各部分的材料的厚度包括多晶硅電阻的厚度， 它們在本工藝場景下是固定的，因此上面的式1可變形為
LL P L 7 L
「fifiri7l R = p^<— = px-= — χ ——=Rsnx—-f 9
L0007」h Wxt t ψW^z其中，Rsh= P/t，定義為方塊電阻的電阻率，單位為Ω/□，L為方塊電阻長度， W為方塊電阻寬度，L和W單位相同(一般為ym)。考慮到集成電路蝕刻和其他因素的影響，其有效長度和有效寬度均和設計值存在 一定的誤差，典型情況如蝕刻等引起的長度和寬度變化，定義考長度和寬度的誤差為等效 誤差DelataL和DeltaW，綜合或提取電阻值時需要充分考慮；另外，一般電阻兩端需要和金 屬引線相連以便于將電阻有效連接在其他電路中，這兩個金屬節(jié)點會產生固定的端接電阻 Rendl和Rend2，或以Rend表示，Rend = Rendl+Rend2?？紤]上述因素，傳統(tǒng)的多晶硅電阻 提取表達式變化為下式R = RshX (L+DeltaL)/(ff+Deltaff) +Rend, Rend = Rendl+Rend2式 3式中DeltaL和DeltaW為蝕刻長度誤差與蝕刻寬度誤差，Rend為兩端引線造成的 固有電阻。圖1是一種經常用于分壓電路的電阻模型，Rendl與Rend2分別為兩端引線造成的固有電阻，Length為電阻長度，Width為電阻寬度，由于圖1分壓電路的電阻模型中涉及
多個節(jié)點(如RtapU Rtap2、Rtap3......Rtapn-I以及Rtapn)，故傳統(tǒng)二節(jié)點電阻提取公
式(式3)不能適用。綜上所述，可知先前技術中存在用于分壓電路的電阻模型由于涉及多個節(jié)點而無 法采用傳統(tǒng)的二節(jié)點電阻提取方法提取獲得的問題，因此實有必要提出改進的技術手段， 來解決此一問題。

發(fā)明內容
為克服上述現(xiàn)有技術存在的由于用于分壓電路的電阻涉及多個節(jié)點而無法由傳 統(tǒng)的二節(jié)點電阻提取方法提取電阻的缺點，本發(fā)明的主要目的在于提供一種電阻模型提取 方法，其通過對電源模型長度與寬度的改變，利用傳統(tǒng)電阻提取公式提取所需參數(shù)值，以達 到對具有多個節(jié)點的分壓電路的電阻模型進行準確提取的目的。為達上述及其它目的，本發(fā)明一種電阻模型提取方法，該電阻模型具有多個節(jié)點 并用于分壓電路中，該方法至少包含步驟101，分別改變該電阻模型的長度與寬度，并根據(jù)傳統(tǒng)二節(jié)點電阻提取公式， 提取所需參數(shù)值；以及步驟102，根據(jù)該所需參數(shù)值，提取該電阻模型各個級聯(lián)電阻的電阻值。該所需參數(shù)值包括電阻率、蝕刻長度誤差、蝕刻寬度誤差以及兩端引線造成的固 有電阻。進一步地，步驟101更包括如下步驟改變該電阻模型的長度，并在該電組模型兩端間加偏置電壓，測量不同長度時電 阻的電阻值，提取該蝕刻寬度誤差；改變該電阻模型的寬度，并在該電阻模型兩端間加偏置電壓，測量不同寬度時電 阻的電阻值，提取該蝕刻長度誤差以及該兩端引線造成的固有電阻；以及選擇一組不同長度或寬度的電阻，在上半部節(jié)點或下半部節(jié)點間測量節(jié)點間的電 阻，根據(jù)該傳統(tǒng)二節(jié)點電阻提取公式提取獲得斷電阻。進一步地，在步驟101之后，還存在如下步驟多次改變該電阻模型的長度與寬 度，并分別根據(jù)該傳統(tǒng)二節(jié)點電阻提取公式提取該所需參數(shù)值，并對多次提取的該所需參 數(shù)值進行數(shù)值擬合，以獲得該所需參數(shù)值的優(yōu)化值。該傳統(tǒng)二節(jié)點提取公式為R= RshX (L+DeltaL)/(W+DeltaW)+Rend，其中，Rsh 為 電阻率，DeltaL為蝕刻長度誤差，Deltaff為蝕刻寬度誤差，Rend為該電阻模型兩端引線造 成的固有電阻該斷電阻為節(jié)點連接形成的電阻。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明一種電阻模型提取方法通過改變電阻模型的長度與寬 度，并根據(jù)傳統(tǒng)二節(jié)點電阻提取公式提取所需參數(shù)值，并可通過電路描述語言描述具有該 電阻模型的分壓電路，多次改變電阻模型的長度與寬度，提取多組所需參數(shù)值，并進行數(shù)值 擬合獲得更準確的參數(shù)值，可以獲得具有多個抽頭的電阻網絡的各抽頭間電阻值，達到了 對具有多個節(jié)點的分壓電路的電阻模型進行準確提取的目的，由此組成的分壓電路的分壓 也很容易計算。


圖1為常用的分壓電路的電阻模型示意圖；圖2為圖1中電阻模型的等效子電路；圖3為本發(fā)明一種電阻模型提取方法的流程圖；圖4為圖3中步驟101的詳細流程圖。
具體實施例方式以下通過特定的具體實例并結合

本發(fā)明的實施方式，本領域技術人員可 由本說明書所揭示的內容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點與功效。本發(fā)明亦可通過其它不同 的具體實例加以施行或應用，本說明書中的各項細節(jié)亦可基于不同觀點與應用，在不背離 本發(fā)明的精神下進行各種修飾與變更。圖2為本發(fā)明較佳實施例中用于分壓電路的抽頭電阻模型的等效電路。為便于理 解本發(fā)明，在此將圖1的電阻模型等效為圖2的子電路。根據(jù)圖2，本發(fā)明用于分壓電路的
電阻模型包括多個級聯(lián)電阻R1、R2.......R(n/2+l)，其具有多個節(jié)點，其中，Rtapl、Rtap3、
Rtap5. · · · Rtapn-I為上半部節(jié)點，Rtap2、Rtap4、Rtap6......Rtapn為下半部節(jié)點，具體來
說，節(jié)點Rtapl與節(jié)點Rtap2為電阻Rl與電阻R2之間的節(jié)點，節(jié)點Rtap3與節(jié)點Rtap4為 電阻R3與電阻R4之間的節(jié)點，依此類推，節(jié)點Rtap(n-l)與節(jié)點Rtap(n)為電阻R(n/2) 與電阻R(n/2+l)之間的節(jié)點。圖3為本發(fā)明之電阻模型提取方法的流程圖。本發(fā)明之電路模型提取方法，用于 分壓電路，包括以下步驟步驟101，分別改變電阻模型的長度與寬度，根據(jù)傳統(tǒng)二節(jié)點電阻提取公式，提 取所需參數(shù)值，具體來說，這里的所需參數(shù)值包括方塊電阻的電阻率Rsh、蝕刻長度誤差 DeltaL,時刻寬度誤差DeltaW以及兩端引線造成的固有電阻Rend，傳統(tǒng)二節(jié)點電阻提取公 式為R = RshX (L+DeltaL) / (ff+Deltaff) +Rend, Rend = Rendl+Rend2，其中 Rsh 為電阻模型 的方塊電阻的電阻率，DeltaL和DeltaW為蝕刻長度誤差與蝕刻寬度誤差，Rend為電阻模型 兩端引線造成的固有電阻；以及步驟102，通過上述步驟獲得的所需參數(shù)值，即可提取具有η/2個抽頭的電阻模型 的各抽頭間的電阻值(共n/2+l個電阻)，也就可以容易提取該電阻模型中各個級聯(lián)電阻的 電阻值，那么由此組成的分壓電路的分壓也就能很容易計算獲得，這也意味中本發(fā)明的電 阻模型能夠被提取。圖4為本發(fā)明較佳實施例中參數(shù)提取的詳細流程。本發(fā)明較佳實施例中，步驟101 更可以包含以下步驟步驟101a，改變電阻模型的長度，模擬實際應用，并在電阻Rendl和Rend2兩端間 加偏置電壓，測量不同長度的電阻的阻值，提取蝕刻寬度誤差DelataW;Ll和L2長度時電阻分別為Rli = RshX (L^DeltaL) / (ff+Deltaff) +RendRl2 = Rsh X (L2+De ItaL)/ (ff+De 1 taff) +Rend兩式相減得到 Ru-Rl2 = RshX (L1-L2) / (ff+Deltaff)
兩式移項相除得到
權利要求
一種電阻模型提取方法，該電阻模型具有多個級聯(lián)電阻，并用于分壓電路中，該方法至少包含步驟101，分別改變該電阻模型的長度與寬度，并根據(jù)傳統(tǒng)二節(jié)點電阻提取公式，提取所需參數(shù)值；以及步驟102，根據(jù)該所需參數(shù)值，提取該電阻模型各個級聯(lián)電阻的電阻值。
2.如權利要求1所述的電阻模型提取方法，其特征在于該所需參數(shù)值包括電阻率、蝕 刻長度誤差、蝕刻寬度誤差以及兩端引線造成的固有電阻。
3.如權利要求2所述的電阻模型提取方法，其特征在于，步驟101更包括如下步驟 改變該電阻模型的長度，并在該電組模型兩端間加偏置電壓，測量不同長度時電阻的電阻值，提取該蝕刻寬度誤差；改變該電阻模型的寬度，并在該電阻模型兩端間加偏置電壓，測量不同寬度時電阻的 電阻值，提取該蝕刻長度誤差以及該兩端引線造成的固有電阻；以及選擇一組不同長度或寬度的電阻，在上半部節(jié)點或下半部節(jié)點間測量節(jié)點間的電阻， 根據(jù)該傳統(tǒng)二節(jié)點電阻提取公式提取獲得斷電阻。
4.如權利要求3所述的電阻模型提取方法，其特征在于，在步驟101之后，還存在如下 步驟多次改變該電阻模型的長度與寬度，并分別根據(jù)該傳統(tǒng)二節(jié)點電阻提取公式提取該 所需參數(shù)值，并對多次提取的該所需參數(shù)值進行數(shù)值擬合，以獲得該所需參數(shù)值的優(yōu)化值。
5.如權利要求4所述的電阻模型提取方法，其特征在于該傳統(tǒng)二節(jié)點提取公式為R =RshX (L+DeltaL)/(W+DeltaW)+Rend，其中，Rsh為該電阻率，DeltaL為該蝕刻長度誤差， Deltaff為該蝕刻寬度誤差，Rend為該兩端引線造成的固有電阻。
6.如權利要求5所述的電阻模型提取方法，其特征在于，該斷電阻為節(jié)點連接形成的 電阻。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電阻模型提取方法，該電阻模型具有多個級聯(lián)電阻并用于分壓電路中，該方法至少包含分別通過改變該電阻模型的長度與寬度，并根據(jù)傳統(tǒng)二節(jié)點電阻提取公式，提取所需參數(shù)值；以及根據(jù)該所需參數(shù)值，提取該多個級聯(lián)電阻的各個電阻值，通過本發(fā)明的電阻模型提取方法，可以達到對具有多個節(jié)點的分壓電路的電阻模型進行準確提取的目的。
文檔編號G06F17/50GK101957874SQ20101022934
公開日2011年1月26日 申請日期2010年7月16日 優(yōu)先權日2010年7月16日
發(fā)明者張昊, 王冰冰 申請人:上海宏力半導體制造有限公司