Разработка топологии ИМС параметрического стабилизатора напряжения и технологического маршрута производства в соответствии с данным техническим заданием. Создание внутрисхемных соединений и формированием защитного покрытия. Кремниевый стабилитрон.
При низкой оригинальности работы "Проектирование интегрального параметрического стабилизатора напряжения", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Общеизвестно, что к преждевременному выводу из строя электрооборудования часто приводят периодические скачки напряжения, происходящие по различным причинам, например, в связи с авариями на подстанциях и линиях электропередач, использованием устаревших трансформаторов и проводов. Современная бытовая электроника допускает отклонения параметров электропитания не более чем на 10% от номинала, но даже в крупных городах электросети не всегда гарантируют выполнение этих требований. Для обеспечения заданной стабильности напряжения необходим стабилизатор - устройство, поддерживающее на своем выходе заданные значения напряжений с заданными допустимыми колебаниями при изменениях входного напряжения и сопротивления нагрузки, В отдельных случаях кроме постоянства питающего напряжения требуется и постоянство тока.Стабильность выходного напряжения зависит от изменений входного напряжения, частоты, температуры окружающей среды, нестабильности элементов самого стабилизатора, сопротивления нагрузки. Для оценки качества работы стабилизаторов вводятся понятия коэффициентов стабилизации по напряжению и току: ; (1) где-коэффициент стабилизации по напряжению; - коэффициент стабилизации по току; Коэффициенты стабилизации показывают, во сколько раз относительное изменение выходного напряжения (тока) меньше относительного изменения входного напряжения (тока). Величина коэффициента стабилизации для различных типов стабилизаторов колеблется от нескольких единиц до нескольких тысяч. Коэффициент стабилизации может быть приведен для медленного (плавного) изменения напряжения сети (статическая нестабильность) и для скачкообразного изменения (динамическая нестабильность). Важным параметром работы стабилизатора является его температурный коэффициент по напряжению (ТКН или ), характеризующий изменение выходного напряжения или тока нагрузки: , при (2)Выходное напряжение интегрального стабилизатора может быть меньше или больше, чем напряжение, выделяющееся на интегральном стабилитроне или на схеме, синтезирующей опорное напряжение. В настоящее время для интегральных стабилизаторов используются три типа опорных элементов: пробивной стабилитрон с напряжением примерно 6,3 В, низковольтный термокомпенсированный источник с напряжением 1,8 В, также основанный на пробивном стабилитроне, и опорный элемент без пробивного диода, основанный на генераторах стабильных токов. При обратном смещении этот переход пробивается при напряжении ~5-6 при лавинном механизме и при напряжении ~2-5 В при туннельном механизме пробоя, причем температурный коэффициент опорного напряжения . (б) - его эквивалентная схема, из которой видно, что опорное напряжение Uoп выделяющееся на стабилитроне, суммируется из ЭДС Еоп и падения напряжения от тока Іст, протекающего через стабилитрон. Если входное напряжение Uвх увеличилось, то ток Іст через стабилитрон увеличивается, при этом увеличивается падение напряжения на балластном или гасящем резисторе RГ а напряжение Uвых на стабилитроне и, следовательно, на нагрузке Rн остается постоянным.Эти области должны иметь следующие электрические и физические свойства: напряжение пробоя изоляции более высокое, чем напряжение питания ИМС; малую паразитную емкость, небольшие токи утечки, высокую теплопроводность, близость коэффициента термического расширения (КТР) изолирующей области к КТР кремния, большую радиационную стойкость, малую площадь, отводимую под изоляцию.Сущность этой технологии состоит в том, что транзисторные структуры формируют локальной диффузией в эпитаксиальном слое n-типа, нанесенном на пластину р-типа, а изолирующие области создают путем проведения разделительной диффузии на всю глубину эпитаксиального слоя. Последовательность формирования кристалла полупроводниковой ИМС по планарно-эпитаксиальнои технологии: 1-подложка р-типа; 2-оксид кремния; 3-скрытый слой n -типа; 4-эпитаксиальный слой n-типа (коллекторные области); 5-базовая область р-тнпа; 6-эмиттерная область n -типа; 7-металлизация; 8-конденсатор на основе оксида кремния; 9-диод (Uкб= 0); 10-биполярный транзистор; 11-диффузионный резистор р-типа Через окна в оксиде в две стадии на глубину 1-2 мкм проводят диффузию сурьмы или мышьяка, в результате формируется хорошо проводящая n -область под коллектором будущего транзистора (рис. После этого удаляют оксид кремния со всей поверхности пластин, очищают пластины и осуществляют эпитаксиальное наращивание слоя кремния n-типа (рис. С помощью процесса второй фотолитографии с определенных участков поверхности пластины селективно удаляют слой оксида - формируют окна в маскирующем слое под разделительную диффузию (рис.Данная технология основана на использовании тонких эпитаксиальных слоев и коллекторной изолирующей диффузии (вместо разделительной в стандартном процессе). Сущность технологии изготовления полупроводниковых ИМС с использованием изолирующей коллекторной диффузии заключается в том, что коллекторные контактные области n -типа формируют на всю глубину эпитаксиального слоя. Сначала в высокоомную пластину р-типа провод
2. Методы изоляции и технологии изготовления интегральных схем
2.1 Изоляция p-n переходом
2.1.1 Стандартная технология
2.1.2 КИД-технология
2.1.3 БИД-технология
2.1.4 Технология на основе двойной диффузии
2.1.5 Технология на основе трех фотошаблонов
2.2 Диэлектрическая изоляция
2.2.1 ЭПИК-технология
2.2.2 Декаль-технология
2.2.3 КНС-технология
2.3 Комбинированная изоляция
2.3.1 Изопланарная технология
2.3.2 Эпипланарная технология
2.3.3 Полипланарная технология
3. Электрическая схема разрабатываемого элемента
4. Расчет составных элементов
5. Топология разрабатываемой ИМС
6. Разработка профильной схемы технологического маршрута ИМС
7. Комплект фотошаблонов к топологии
Заключение
Список литературы
Введение
Общеизвестно, что к преждевременному выводу из строя электрооборудования часто приводят периодические скачки напряжения, происходящие по различным причинам, например, в связи с авариями на подстанциях и линиях электропередач, использованием устаревших трансформаторов и проводов. Современная бытовая электроника допускает отклонения параметров электропитания не более чем на 10% от номинала, но даже в крупных городах электросети не всегда гарантируют выполнение этих требований. Изза этого бытовые электроприборы начинают работать нестабильно, ухудшаются их потребительские характеристики, возможны даже серьезные поломки
Требования к допустимой нестабильности напряжений определяются типом аппаратуры и ее назначением. Для питания задающего генератора передатчика или какого-либо прецизионного прибора допустимая нестабильность намного меньше, чем для обычного усилителя. Для обеспечения заданной стабильности напряжения необходим стабилизатор - устройство, поддерживающее на своем выходе заданные значения напряжений с заданными допустимыми колебаниями при изменениях входного напряжения и сопротивления нагрузки, В отдельных случаях кроме постоянства питающего напряжения требуется и постоянство тока. Для поддержания постоянства тока служат стабилизаторы тока. Стабилизаторы напряжения и тока часто называют автоматическими регуляторами напряжения и тока.
Задачей данного курсового проекта является разработка топологии ИМС параметрического стабилизатора напряжения и технологического маршрута производства в соответствии с данным техническим заданием.
1.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
