多路静电保护tvs阵列的低电容高浪涌研究及仿真设计

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1、中文图书分类号：TN43密级：公开UDC：621.3学校代码：10005工程硕士学位论文M.E.DISSERTATION论文题目：多路静电保护TVS阵列的低电容高浪涌研究及仿真设计论文作者：唐晓琦领域：软件工程指导教师：张小玲副教授淮永进教授级高工论文提交日期:2016年5月UDC：621.3学校代码：10005中文图书分类号：TN43学号：G2013202003密级：公开北京工业大学硕士专业学位论文（非全日制）题目：多路静电保护TVS阵列的低电容高浪涌研究及仿真设计英文题目：RESEARCHANDSI

2、MULATIONDESIGNONLOWCAPACITANCEANDHIGHSURGEESDPROTECTIONTVSARRAY论文作者：唐晓琦领域：软件工程研究方向：集成电路申请学位：工程硕士专业学位指导教师：张小玲副教授淮永进教授级高工所在单位：电子信息与控制工程学院答辩日期：2016年5月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得

3、北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：唐晓琦日期：2016年5月28日关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：唐晓琦日期：2016年5月28日导师签名：张小玲日期：2016年5月28日摘要摘要瞬态电

4、压抑制二极管（TransientVoltageSuppressor），简称TVS，是一种高效能的静电浪涌保护器件，在电路中起到重要的保护作用。随着手持设备的不断应用，静电保护器件得到广泛应用，特别是高速数据传输接口的发展，要求器件的电容值需要进一步降低。本文对TVS器件的国内外发展情况进行了介绍，特别针对SRV05-4器件进行了参数分析和工艺实现。本文介绍了软件仿真目前在集成电路中的发展状况。通过对常规容值TVS的性能，影响TVS容值的关键参数进行的分析，研究了低电容TVS产品的原理、结构，其中TVS的

5、源区面积，掺杂浓度，体电阻是影响TVS击穿电压以及电容、浪涌能力的关键点。通过串联并联低电容二极管的结构设计实现了TVS低电容的优化。由于流片工艺复杂，本文对软件仿真在集成电路中的应用进行研究和介绍。借助软件仿真手段，通过版图设计软件对器件版图进行仿真以及验证；通过工艺和器件仿真软件对器件结构进行了工艺模拟，并得出了器件仿真结构图。通过软件网格的划分调整得到较真实PN结数据，为提高器件性能进一步用软件仿真对器件的电场、电流密度、电势分布等进行观测和分析，对器件性能优化提出了改进方案。最终完成了集成LCT

6、VS器件的工艺实现。通过封装工艺，将独立TVS与集成LCTVS组合进行双芯片封装，最终实现了TVS浪涌能力的改进。最终实现一款5V，1.8PF，17A，8kv静电保护器件，其参数性能可以满足高速传输接口静电保护需要，并可以和国外同类进行替代。本文通过对静电保护器件的失效分析，原理分析，软件仿真，工艺验证，芯片制造，封装实现等过程，实现了对静电保护TVS器件电容的降低和浪涌能力的优化。具有较高的实用性。关键词：静电等级；浪涌电流；电容值；静电失效机理；软件仿真IAbstractAbstractTra

7、nsientVoltageSuppressorisakindofhighefficiencyESDprotectiondevice.Astherapiddevelopmentofportableproducts,TVSiswildlyused,especiallyinHighspeeddatatransmission,lowcapacitanceisnecessary.Inthisthesis,introducethestudysituationonTVS,anddiscusshowtomanufact

8、ureSRV05-4.WiththestudyonTVSkeyparameter,thekeypointtoimprovecapacitance,ThisthesisanalogythelowcapacitanceTVStheoryandstructure,findout:theactiveareaandcapacitanceinthedirectratio,dopingconcentrationandcapacitanceinthedir