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本文在分析了国内外高压集成电路发展现状的基础上,研制了一种用于功率MOSFET、IGBT栅极驱动的600V高压功率集成数模混合电路PIC 并建立了相应的工艺平台。
本文所设计的HVIC在工艺上采用ABCD技术,将多种器件如高压LDMOS、NMOS、PMOS、各种击穿电压不等的ZENER管、二极管,电阻,电容等集成在同一芯片上,并保证电路在600V高压下协同工作。
在电路设计中,作者分析了功率器件对驱动电路的要求,设计了驱动电路的总体结构。对电路关键参数高低压电平位移脉冲宽度、高端滤波电路滤波宽度以及电平移位电路中与ZENER管并联的电阻的大小等进行了重点分析,并完成了各单元电路的设计,包括欠压保护电路的设计、为防止高压直流电路直臂导通,设计了合理的死区时间、并通过控制工作在700V高压的LDMOS的导通时间达到低功耗设计的目的、输出模块采用推挽输出结构。
为确保电路能正常工作,对电路中的关键元件LDMOS及耐高压的终端结构的设计进行了仿真和试制验证,确保其可行性。
在完成该电路的原理图设计以及确定了工艺方案的前提下,完成了版图设计并作了相应的DRC/LVS检查。