專利名稱：：電阻溫度系數(shù)測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種電阻溫度系數(shù)測量方法。技術(shù)背景目前，為了測量電阻溫度系數(shù)(Temperaturecoefficientofresistance，TCR)，通常的做法是，利用一熱盤逐漸加熱電阻，并測量電阻在不同溫度下的阻值，獲得一RT曲線，例如圖l所示的曲線中，分別測量該電阻在25'C、50°C、100°C、150。C下的電阻值，通過直線擬合，獲得RT關(guān)系曲線，并求出R與T的函數(shù)關(guān)系R=0.1006T+27.485。因此例如25。C時(shí)的電阻溫度系數(shù)TCR(25°C)=AR/AT/R(25°C)=0.1006/(0.1006*25+27.485)"0.0033/°C這種方法需要耗費(fèi)很多時(shí)間在熱盤溫度的上升、下降和穩(wěn)定過程中，尤其是在目標(biāo)的自動(dòng)測量系統(tǒng)中更是如此。而由于即使對于同一個(gè)電阻，其TCR也并不是固定不變的，每次測量都需要使用熱盤加熱獲得RT曲線，這將耗費(fèi)很多時(shí)間。鑒于此，有必要提出一種可以快速測量TCR的方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可以快速測量電阻溫度系數(shù)的電阻溫度系數(shù)測量方法。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種電阻溫度系數(shù)測量方法，包括以下步驟。首先，用電流I對待測電阻R加熱，記錄加熱過程中電阻阻值R隨電流I的變化；其次，利用電阻R和電流I査詢一第二表格，確定一與電阻R有關(guān)的第一變量I2^,再者，查找一第一表格，確定第一變量I211與溫度T的關(guān)系；以及査詢一預(yù)定的數(shù)據(jù)庫，確定電阻溫度系數(shù)TCR。該預(yù)定數(shù)據(jù)庫通過計(jì)算公式(1)來計(jì)算TCR。簡"-!*丄-^~*^^*丄(1)由于上述公式(1)中，可由TI2R斜率(又稱Rth，ThermalResistance,熱阻)導(dǎo)出，而Rth對于相同結(jié)構(gòu)(相同長度和厚度)的電阻是相對固定的值，可以事先以與上述待測電阻相同結(jié)構(gòu)的電阻進(jìn)行測量獲得，借此建立包含I2RT關(guān)系的預(yù)定的第一表格，以供后來測量TCR時(shí)使用。測量步驟包括利用熱盤(HotChuck)對所述電阻加熱，獲得其阻值與溫度的關(guān)系RT;利用電流I對所述電阻加熱，獲得其阻值與電流的關(guān)系RI;無論是采用熱盤加熱，還是采用電流加熱，相同的電阻總是對應(yīng)相同的溫度，根據(jù)上述RT關(guān)系和RI關(guān)系就可獲得一組阻值、電流和溫度的對應(yīng)關(guān)系，根據(jù)該對應(yīng)關(guān)系，求出I&T的關(guān)系，即獲得對應(yīng)溫度T的^^，上述R、I、T及^Q均可保存在第一表格中。第一表格建立后，可以供后來計(jì)算用，因此以后測量同種結(jié)構(gòu)的電阻的TCR，只需采用電流加熱，求得t^T，再利用已知的^&，即可利用公式(1)求得TCR。由于電流加熱的過程十分迅速，且不需測量溫度，因此并沒有溫度升降和穩(wěn)定的控制，因此采用電流加熱方法將能快速獲得電阻的TCR。為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說明，其中圖1是現(xiàn)有的測量電阻溫度系數(shù)的曲線示意圖。圖2是本發(fā)明的電阻溫度系數(shù)測量方法的電流加熱曲線示意圖。圖3是利用圖2的電流加熱曲線獲得的RI2R曲線示意圖。圖4是依據(jù)本發(fā)明的電阻溫度系數(shù)測量方法事先獲得的I2RT曲線示意圖。具體實(shí)施方式圖2是本發(fā)明的電阻溫度系數(shù)測量方法的電流加熱曲線示意圖。如圖2所示，采用電流加熱電阻時(shí)，電阻阻值R與電流I的關(guān)系曲線RI分為三個(gè)階段，第一階段a為不穩(wěn)定階段，因低電流、電壓條件下的設(shè)備精度導(dǎo)致；第二階段b為阻值穩(wěn)定階段，沒有足夠的焦耳熱效應(yīng)；第三階段c為阻值快速上升階段，由高焦耳熱效應(yīng)引起。在本發(fā)明的第一個(gè)步驟中，采用第三階段的R1曲線段c作為獲得電阻溫度系數(shù)(TCR)的依據(jù)。由于TCR的下列推演7Q(n-^*1=^*牟2/)*1(i)本發(fā)明的第二步驟是根據(jù)圖2所示R1曲線段c，利用R、I查找第二表格，第二表格根據(jù)R、I來計(jì)算第一變量I211。其中1211表征電阻的發(fā)熱量，R^R為線性關(guān)系，可以如圖3所示的RI2R曲線表示。因此公式(1)中的乘積因子:^可以求出。而公式(1)中的另一個(gè)乘積因子^^可以從PRT關(guān)系曲線中求出，I&T關(guān)系也是線性關(guān)系。對于相同結(jié)構(gòu)(相同長度和厚度)的電阻，包括對于同一個(gè)電阻，其熱阻(ThermalResistance)Rth，g卩TI2R斜率(進(jìn)而I2RT)關(guān)系保持相對固定，因此可以事先以與上述待測電阻相同結(jié)構(gòu)的電阻(或者同一個(gè)電阻)進(jìn)行測量獲得，并事先保存在一第一表格中，以供之后的每次TCR計(jì)算之用。舉例來說，^RT關(guān)系曲線的測量步驟包括利用熱盤對電阻加熱，獲得其阻值與溫度的關(guān)系RT，該RT關(guān)系曲線類似于圖1所示RT曲線；利用電流I對電阻加熱，獲得其阻值與電流的關(guān)系RI，該RI關(guān)系曲線類似于圖2所示RI曲線。無論是采用熱盤加熱，還是采用電流加熱，相同的阻值總是對應(yīng)相同的溫度，而阻值R又一一對應(yīng)于電流值I，因此根據(jù)上述RT關(guān)系和RI關(guān)系就可獲得一組阻值、電流和溫度的對應(yīng)關(guān)系，該對應(yīng)關(guān)系如下表l所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表1此外，表1還可進(jìn)一步包括對應(yīng)于溫度T的^R的值，以及對應(yīng)溫度T的Rth和^^1值，由此組成上述的第一表格。因此本發(fā)明的第三個(gè)步驟是，根據(jù)第一表格所列出的對應(yīng)關(guān)系，求出fRT的關(guān)系，該關(guān)系可以如圖4所示的I2RT曲線表示，根據(jù)該曲線，或者由溫度T查找第一表格，即可獲得^^1。最后，由^L、^3、R等已知的數(shù)據(jù)査找一預(yù)定數(shù)據(jù)庫，即可求出電阻溫度系數(shù)TCR，該預(yù)定數(shù)據(jù)庫是利用上述公式(1)來確定TCR的。在一個(gè)實(shí)施例中，該預(yù)定數(shù)據(jù)庫可包含上述的第一表格、第二表格，并自動(dòng)由第一表格生成對應(yīng)于溫度T的^^，由第二表格生成對應(yīng)于溫度T的^^，由此，只要給定一溫度T，即可查詢數(shù)據(jù)庫求出電阻R對應(yīng)于該溫度T的電阻溫度系數(shù)TCR。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，上述待測電阻是PCB(印刷電路板)中的金屬布線。本發(fā)明由于采用上述的方法，在建立上述表格后，要測量同種結(jié)構(gòu)的電阻(包括同一電阻)的TCR，只需采用電流I加熱R，獲得RI曲線，進(jìn)而求得~^，再利用已知的^^，即可利用公式(O求得TCR。由于電流加熱的過程十分迅速，且不需測量溫度，并沒有溫度升降和穩(wěn)定的控制，因此采用電流加熱方法將能快速獲得TCR。以上的實(shí)施例說明僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可依據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施例說明而作出其它種種等效的替換及修改。然而這些依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所作的種種等效替換及修改，屬于本發(fā)明的發(fā)明精神及由權(quán)利要求所界定的專利范圍內(nèi)。權(quán)利要求1.一種電阻溫度系數(shù)測量方法，其特征在于包括用電流I對待測電阻R加熱，記錄加熱過程中電阻阻值R隨電流I的變化；利用電阻R和電流I查詢一第二表格，確定一與電阻R有關(guān)的第一變量I2R；查找一第一表格，確定第一變量I2R與溫度T的關(guān)系；以及查詢一預(yù)定的數(shù)據(jù)庫，確定電阻溫度系數(shù)TCR。2.如權(quán)利要求l所述的電阻溫度系數(shù)測量方法，其特征在于，在所述預(yù)定的數(shù)據(jù)庫中，是利用公式70(7)=^*丄=^~*^^*丄來計(jì)算TCR。3.如權(quán)利要求l所述的電阻溫度系數(shù)測量方法，其特征在于，還包括通過測量與所述待測電阻同種結(jié)構(gòu)的電阻的第一變量^R與溫度T的關(guān)系，來建立所述第一表格。4.如權(quán)利要求3所述的電阻溫度系數(shù)測量方法，其特征在于，測量所述第一變量I2R與溫度T關(guān)系的步驟包括利用熱盤對所述電阻加熱并測量阻值R和溫度T，獲得該阻值與溫度的關(guān)系RT;利用電流I對所述電阻加熱并測量阻值R，獲得其阻值與電流的關(guān)系RI;以及根據(jù)上述阻值R、電流I和溫度T的對應(yīng)關(guān)系確定I2RT的關(guān)系。全文摘要本發(fā)明公開一種電阻溫度系數(shù)測量方法，包括用電流I對待測電阻R加熱，記錄加熱過程中電阻阻值R隨電流I的變化；利用電阻R和電流I查詢一第二表格，確定一與電阻R有關(guān)的第一變量I²R；查找一第一表格，確定第一變量I²R與溫度T的關(guān)系；以及查詢一預(yù)定的數(shù)據(jù)庫，確定電阻溫度系數(shù)TCR。該預(yù)定數(shù)據(jù)庫利用公式TCR(T)＝dR/dT*1/R＝dR/d(I²R)*d(I²R)/dT*1/R求出電阻溫度系數(shù)TCR(T)。本發(fā)明只需使用一次熱盤加熱測得電阻的R～T曲線，此后就可利用電流快速加熱同種結(jié)構(gòu)的電阻(包括同一電阻)而獲得R～I(xiàn)曲線，進(jìn)而求出電阻的TCR，因此可省去每次熱盤加熱耗費(fèi)的時(shí)間。文檔編號(hào)G06F19/00GK101329295SQ20071004239公開日2008年12月24日申請日期2007年6月22日優(yōu)先權(quán)日2007年6月22日發(fā)明者柯周,朱月芹,范偉海申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司