發(fā)布時(shí)間：2017-08-22 12:17

  本文關(guān)鍵詞：多路靜電保護(hù)TVS陣列的低電容高浪涌研究及仿真設(shè)計(jì)

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【摘要】：瞬態(tài)電壓抑制二極管(Transient Voltage Suppressor),簡(jiǎn)稱(chēng)TVS,是一種高效能的靜電浪涌保護(hù)器件,在電路中起到重要的保護(hù)作用。隨著手持設(shè)備的不斷應(yīng)用,靜電保護(hù)器件得到廣泛應(yīng)用,特別是高速數(shù)據(jù)傳輸接口的發(fā)展,要求器件的電容值需要進(jìn)一步降低。本文對(duì)TVS器件的國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況進(jìn)行了介紹,特別針對(duì)SRV05-4器件進(jìn)行了參數(shù)分析和工藝實(shí)現(xiàn)。本文介紹了軟件仿真目前在集成電路中的發(fā)展?fàn)顩r。通過(guò)對(duì)常規(guī)容值TVS的性能,影響TVS容值的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行的分析,研究了低電容TVS產(chǎn)品的原理、結(jié)構(gòu),其中TVS的源區(qū)面積,摻雜濃度,體電阻是影響TVS擊穿電壓以及電容、浪涌能力的關(guān)鍵點(diǎn)。通過(guò)串聯(lián)并聯(lián)低電容二極管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了TVS低電容的優(yōu)化。由于流片工藝復(fù)雜,本文對(duì)軟件仿真在集成電路中的應(yīng)用進(jìn)行研究和介紹。借助軟件仿真手段,通過(guò)版圖設(shè)計(jì)軟件對(duì)器件版圖進(jìn)行仿真以及驗(yàn)證;通過(guò)工藝和器件仿真軟件對(duì)器件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了工藝模擬,并得出了器件仿真結(jié)構(gòu)圖。通過(guò)軟件網(wǎng)格的劃分調(diào)整得到較真實(shí)PN結(jié)數(shù)據(jù),為提高器件性能進(jìn)一步用軟件仿真對(duì)器件的電場(chǎng)、電流密度、電勢(shì)分布等進(jìn)行觀測(cè)和分析,對(duì)器件性能優(yōu)化提出了改進(jìn)方案。最終完成了集成LCTVS器件的工藝實(shí)現(xiàn)。通過(guò)封裝工藝,將獨(dú)立TVS與集成LCTVS組合進(jìn)行雙芯片封裝,最終實(shí)現(xiàn)了TVS浪涌能力的改進(jìn)。最終實(shí)現(xiàn)一款5V,1.8PF,17A,8kv靜電保護(hù)器件,其參數(shù)性能可以滿(mǎn)足高速傳輸接口靜電保護(hù)需要,并可以和國(guó)外同類(lèi)進(jìn)行替代。本文通過(guò)對(duì)靜電保護(hù)器件的失效分析,原理分析,軟件仿真,工藝驗(yàn)證,芯片制造,封裝實(shí)現(xiàn)等過(guò)程,實(shí)現(xiàn)了對(duì)靜電保護(hù)TVS器件電容的降低和浪涌能力的優(yōu)化。具有較高的實(shí)用性。
【關(guān)鍵詞】：靜電等級(jí) 浪涌電流 電容值 靜電失效機(jī)理 軟件仿真
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN402
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題背景8-9
• 1.2 器件研究的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r9-12
• 1.2.1 靜電浪涌保護(hù)器件國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r9-11
• 1.2.2 軟件仿真國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r11-12
• 1.3 論文的主要工作和內(nèi)容安排12-13
• 1.4 本章小結(jié)13-14
• 第2章 TVS保護(hù)器件的工作原理及失效機(jī)理14-26
• 2.1 靜電及浪涌防護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試方法14-18
• 2.1.1 靜電放電模型14-15
• 2.1.2 IEC61000標(biāo)準(zhǔn)15-16
• 2.1.3 靜電及浪涌測(cè)試方法16-18
• 2.2 TVS器件的工作原理18-20
• 2.2.1 TVS工作原理18-19
• 2.2.2 雪崩擊穿19-20
• 2.3 靜電及浪涌的失效機(jī)理20-24
• 2.3.1 靜電及浪涌的失效模式21
• 2.3.2 靜電及浪涌的失效機(jī)理21-24
• 2.4 本章小結(jié)24-26
• 第3章 低電容TVS器件結(jié)構(gòu)的軟件仿真26-46
• 3.1 軟件仿真在集成電路中的應(yīng)用26-29
• 3.1.1 常用仿真軟件26-27
• 3.1.2 版圖設(shè)計(jì)軟件27-28
• 3.1.3 工藝和器件仿真軟件28-29
• 3.2 降低TVS電容的設(shè)計(jì)方案29-36
• 3.2.1 常規(guī)電容TVS器件29
• 3.2.2 并聯(lián)串聯(lián)二極管方式降低TVS電容29-32
• 3.2.3 單芯片實(shí)現(xiàn)多路低電容TVS32-36
• 3.3 低電容TVS版圖設(shè)計(jì)與驗(yàn)證36-41
• 3.3.1 版圖仿真設(shè)計(jì)36-38
• 3.3.2 版圖DRC驗(yàn)證38-41
• 3.4 低電容TVS結(jié)構(gòu)仿真41-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第4章 低電容TVS器件性能的軟件仿真與改進(jìn)46-58
• 4.1 低電容TVS器件的性能仿真46-51
• 4.2 低電容TVS器件仿真結(jié)果改進(jìn)51-52
• 4.3 低電容TVS的實(shí)現(xiàn)52-56
• 4.3.1 低電容TVS的工藝實(shí)現(xiàn)52-53
• 4.3.2 低電容TVS的參數(shù)驗(yàn)證53-56
• 4.4 本章小結(jié)56-58
• 第5章 低電容TVS器件的抗浪涌能力優(yōu)化58-66
• 5.1 雙芯片封裝結(jié)構(gòu)58-60
• 5.2 雙芯片TVS器件的參數(shù)驗(yàn)證60-64
• 5.3 本章小結(jié)64-66
• 結(jié)論66-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 附錄72-76
• 致謝76

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3 梁博;雙深槽高電阻率外延超低電容TVS的研究[D];復(fù)旦大學(xué);2010年

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本文編號(hào)：719106