一种基于单晶硅的新型功率集成电路的设计与制造

摘要

本文设计了一种新型开关电源管理集成电路,它采用了基于单晶硅高低压兼容工艺的设计与制造方案,将电源、传感器、控制和大功率驱动电路集成于同一芯片上.在工艺设计中,抛弃了传统的外延工艺,采用新型BCD(Bipolar、CMOS、LDMOS)工艺,在P型单晶衬底上实现了低压控制电路和高压LDMOS功率器件的集成.文中给出了实际采用的工艺流程,该工艺流程Mask数量少,使生产成本大大降低,也使得成品率相应地提高.在器件设计中,本文分析了集成器件的匹配原理,针对MOS、Bipolar和无源元件的电气参数进行了匹配优化.该项目已经完成了工艺设计、器件设计、电路设计和版图设计并进行了流片和测试.电路及器件的测试结果表明该项目设计的高压BCD工艺流程是成功的,部分电路完成了设计功能,达到了设计指标.

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章引言

1.1概况

1.2国内外发展动态

1.3本文主要工作

第二章电路结构

2.1基本变换电路

2.2开关电源管理芯片

2.3模块划分

2.3.1基准电压源电路

2.3.2振荡器电路

2.3.3过压/欠压比较器电路

2.3.4调整器电路

2.3.5热关断电路

第三章 工艺、器件与版图设计

3.1集成电路工艺介绍

3.2 工艺设计

3.3器件设计

3.4版图设计

3.5器件匹配

3.6版图验证

第四章版图设计与工艺实验

4.1整体版图设计

4.1.1基准源电路版图

4.1.2振荡器电路版图

4.1.3电流极限状态机版图

4.1.4自动重启计数器版图

4.1.5测试单管版图

4.1.6测试电路版图

4.1.7总体电路版图

4.2测试结果与分析

4.2.1低压器件测试

4.2.2子电路测试

4.2.3测试结果分析

第五章结论

致谢

参考文献

个人简历