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一种12位A/D转换器电路可靠性设计方法研究

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  • 【题名】:一种12位A/D转换器电路可靠性设计方法研究
  • 【年份】:2019
  • 【作者】:黄炜
  • 【关键词】:容差设计  ESD防护  抗辐射加固设计  兼容性
  • 【摘要】:随着模拟集成电路朝高精度、高速度和低功耗方向发展,其集成度越来越高,器件特征尺寸越来越小,器件中寄生效应、电流密度不断增强,导致器件对缺陷的敏感度也大大增加;同时新的应用要求模拟集成电路扩展其工作领域在高压、高温、强辐射、高频和大功率等恶劣条件下,这都使得模拟集成电路面临的可靠性问题日益严峻。本文选取一种12位A/D转换器电路为研究对象,开展适应A/D类模拟集成电路特点的可靠性设计技术研究,形成一套完善、有效的设计参考方法。通过对模拟集成电路可靠性设计技术全面、定量的分析与设计研究,从而保证模拟集成电路的可靠应用,满足高可靠性模拟集成电路的需求,弥补传统可靠性设计方法不全面的不足。本文主要研究内容为:1、模拟集成电路容差设计方法研究对于模拟集成电路来说,由于实际芯片生产工艺中与理想情况存在差异、实际工作环境中器件工作条件与理想情况存在差异,本文针对在模拟集成电路设计过程中的差异,利用计算机协助进行参数选择,保障器件的性能满足工作需求。2、抗辐射加固设计研究辐射导致整机中的模拟集成电路参数退化甚至完全失效,从而整机无法正常工作。因此,本文针对模拟集成电路抗辐射加固设计方法进行研究,针对模拟集成电路的应用场合、辐射环境的辐射因素和强度等,从模拟集成电路的制作材料、电路设计、器件结构、工艺等方面进行加固考虑,确保设计生产出的电路能够满足相应的空间辐射环境使用。3、ESD防护与辐照加固兼容性设计研究由于集成电路特征尺寸逐步缩小,器件的抗静电能力越来越弱。很多抗静电能力较低的产品,在生产制造、运输、使用过程中因静电而导致的产品失效越来越多,不仅提高了成本,更降低了产品可靠性。特别是对于模拟集成电路来说,由于应用环境的特殊性,电路往往需要具备一定的抗辐射能力,但器件的抗辐射能力通常与抗静电能力是矛盾的。因此,本文结合模拟集成电路的工艺和线路特点,开展适合模拟集成电路特点的防静电设计(在电路的抗静电能力与抗辐照能力之间进行合理的折中),确保设计生产出的器件能够达到规定的抗静电等级。4、热设计及防闩锁设计方法研究模拟集成电路除了上述主要可靠性问题外,还面临着热效应、闩锁效应等失效机理,因此,本文针对上述失效机理,分析影响机理的关键因素,并提出对应的设计加固方法。5、一款12位A/D转换器可靠性设计及验证本文选取了一款12位A/D转换器,对其进行模拟集成电路ESD防护、抗辐射加固、ESD防护与辐照加固兼容性等可靠性设计,并通过可靠性验证试验,验证了所设计电路的可靠性。
  • 【会议名称】:硕士
  • 【类别名称】:邓小川,付晓君
  • 【载体】:电子科技大学
  • 【会议地点】:2019
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