本文關(guān)鍵詞：雙向過壓保護(hù)器件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 晶閘管 浪涌電流 過壓保護(hù)器件 雪崩擊穿

【摘要】：隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展,信息傳輸速度的加快,對通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求越來越高。經(jīng)常出現(xiàn)的意外電壓瞬變和浪涌電流使整機(jī)系統(tǒng)的性能下降,使得系統(tǒng)誤動作甚至損壞,所以保護(hù)器件的性能優(yōu)劣變得十分重要。保護(hù)器件的種類繁多,很多保護(hù)器件保護(hù)功能單一,只能對一個(gè)方向的浪涌起保護(hù)作用,本文研究的雙向過壓保護(hù)器件,可以實(shí)現(xiàn)雙方向均衡泄流。雙向過壓保護(hù)器件是一種新型的電壓抑制器。由于其相應(yīng)速度快、體積小、性能穩(wěn)定、短路保護(hù)及單位面積吸收浪涌能力強(qiáng)而廣泛地應(yīng)用于通信設(shè)備的抗浪涌保護(hù)。雙向過壓保護(hù)器件的工作原理和結(jié)構(gòu)與晶閘管類似,采用的是PNPN四層結(jié)構(gòu),通過雪崩擊穿觸發(fā)器件快速導(dǎo)通,以便達(dá)到對通信設(shè)備的限壓保護(hù)。本文通過對PNPN四層結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入研究,建立器件工作的理論模型,為保護(hù)器件的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。以L-edit軟件和TCAD軟件中SPROCESS模塊做為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工具,完成該保護(hù)器件的版圖設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)驗(yàn)證,為實(shí)際生產(chǎn)流片提供理論和數(shù)據(jù)支持。實(shí)施方案是采用在同一N型襯底材料基片上,形成一個(gè)垂直的正向NPNP結(jié)構(gòu)晶閘管和一個(gè)垂直的反向NPNP結(jié)構(gòu)晶閘管,正向NPNP結(jié)構(gòu)對正向浪涌進(jìn)行保護(hù),反向NPNP結(jié)構(gòu)對反向浪涌進(jìn)行保護(hù);基于雙極模擬工藝產(chǎn)線平臺優(yōu)化器件版圖設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)確定,實(shí)現(xiàn)芯片流水并完成成品封裝。測試結(jié)果表明,器件結(jié)構(gòu)合理,參數(shù)性能指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。
【關(guān)鍵詞】：晶閘管 浪涌電流 過壓保護(hù)器件 雪崩擊穿
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN80;TN34
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-12
• 1.1 半導(dǎo)體抗浪涌保護(hù)器件研發(fā)背景8-9
• 1.2 半導(dǎo)體抗浪涌保護(hù)器件的分類9-10
• 1.2.1 電壓限幅型保護(hù)器件9
• 1.2.2 電壓開關(guān)型保護(hù)器件9-10
• 1.3 國內(nèi)外發(fā)展概況10-11
• 1.3.1 國外發(fā)展概況10
• 1.3.2 國內(nèi)發(fā)展概況10-11
• 1.4 本文的研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)11-12
• 第2章 電壓開關(guān)型晶閘管保護(hù)器件的工作原理12-22
• 2.1 晶閘管概況12
• 2.2 晶閘管工作原理12-17
• 2.2.1 正向高阻區(qū)和轉(zhuǎn)折區(qū)12-14
• 2.2.2 正向?qū)?/span>14-16
• 2.2.3 器件關(guān)斷16
• 2.2.4 反向阻斷16-17
• 2.3 陰極短路結(jié)構(gòu)17-20
• 2.3.1 陰極短路模型17-18
• 2.3.2 陰極短路對晶閘管參數(shù)影響18-20
• 2.4 本章小結(jié)20-22
• 第3章 器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)仿真驗(yàn)證22-42
• 3.1 P08A系列產(chǎn)品概況22-24
• 3.1.1 P08A系列產(chǎn)品工作原理22-23
• 3.1.2 P08A系列產(chǎn)品參數(shù)指標(biāo)23-24
• 3.2 器件縱向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)施方案24-27
• 3.2.1 器件縱向結(jié)構(gòu)24-26
• 3.2.2 實(shí)施方案26-27
• 3.3 器件的版圖設(shè)計(jì)與DRC27-33
• 3.3.1 版圖設(shè)計(jì)軟件簡介27-28
• 3.3.2 版圖設(shè)計(jì)28-30
• 3.3.3 DRC30-33
• 3.4 器件結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)仿真驗(yàn)證33-40
• 3.4.1 TCAD軟件工具簡介33-34
• 3.4.2 軟件模擬仿真過程34-38
• 3.4.3 TCAD仿真的輸出結(jié)果38-40
• 3.5 本章小結(jié)40-42
• 第4章 保護(hù)器件的工藝實(shí)現(xiàn)過程42-54
• 4.1 芯片級工藝實(shí)現(xiàn)42-45
• 4.2 關(guān)鍵參數(shù)控制45-47
• 4.2.1 IH的控制45-46
• 4.2.2 VBR的控制46
• 4.2.3 CO的控制46-47
• 4.3 封裝級工藝實(shí)現(xiàn)過程47-52
• 4.4 本章小結(jié)52-54
• 第5章 流片結(jié)果分析及改進(jìn)54-60
• 5.1 流片結(jié)果分析54-56
• 5.2 與國外樣品對比參數(shù)56-58
• 5.2.1 靜態(tài)參數(shù)比較56-58
• 5.2.2 浪涌能力比較58
• 5.3 本章小結(jié)58-60
• 結(jié)論60-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 附錄66-70
• 致謝70

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：541132