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首页新型HV-BCD工艺的100V场致发光驱动芯片与自解压JTE终端
新型HV-BCD工艺的100V场致发光驱动芯片与自解压JTE终端
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更新于2024-08-28
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本文主要探讨了一种创新的高压-BCD处理平台上实现的新型HV-EL驱动器集成电路,该平台采用了具有自解压JTE沟槽端接技术的0.35μm150V-BCD工艺。BCD(双极-互补金属氧化物半导体-双重扩散金属氧化物半导体)技术在此设计中扮演了关键角色,它允许集成自提取结终端,从而提高了工艺效率和芯片的集成度。 作者重点介绍了一种基于全集成自提取结终端隔离的新BCD工艺,这种工艺在设计100V场致发光用高低侧驱动芯片时得到了应用。传统的P-ISO(P型隔离结构)通过氧化扩散工艺实现隔离,但新提出的BC结短路自提取结终端工艺则简化了这个过程,减少了复杂性,使得芯片设计更为简洁且集成度更高。 新工艺的优势在于它能够确保在100V高压脉冲交替工作状态下,片内的低电阻率VDN-MOS/LDPMOS(N型垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管/P型横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管)高压驱动模块与低压逻辑控制模块之间不会出现负电位或EMMI(微光显微镜)等寄生现象,这对于提高设备的稳定性和可靠性至关重要。 因此,这项研究不仅推动了高压场致发光驱动器IC的发展,还展示了如何通过创新的工艺技术解决传统问题,提升电子元件性能,为高压电子设备的进一步优化提供了新的可能性。这篇文章对于了解高压BCD工艺在驱动器设计中的最新进展以及其在实际应用中的优势具有很高的价值。
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基于全集成自提取结终端隔离
BCD
新工艺
的场致发光高压驱动芯片
黄 伟
1
,胡南中
1
,李海鸥
1
,
2
,于宗光
1
(
1.
中国电子科技集团公司第五十八研究所,江苏无锡
214035
;
2.
桂林电子科技大学信息与通信学院,广西桂林
541004
)
摘 要: 本文提出可集成自提取结终端的
035
μ
m150VBCD
(双极
互补金属氧化物半导体
双重扩散金属氧化
物半导体)全套新型高压工艺
.
利用此工艺研制出
100V
场致发光用高低侧驱动芯片,并提出了基于双极器件
BC
(双极
集电极)结短路自提取结终端新工艺与新结构,既可满足场致发光高压驱动芯片应用,又能取代传统采用氧化扩散工
艺的
PISO
(
P
型隔离结构)传统隔离结构,显著简化了工艺和提高了芯片的高集成度,确保片内集成的低电阻率
VDN
MOS/LDPMOS
(
N
型垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管
/P
型横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管)高压
驱动模块与低压逻辑控制模块在
100V
高压脉冲交替工作状况下无负电位、
EMMI
(微光显微镜)等寄生现象出现
.
关键词:
BCD
(双极
互补金属氧化物半导体
双重扩散金属氧化物半导体);场致发光;自提取结终端;高低
侧全桥驱动
中图分类号:
TN43
文献标识码:
A
文章编号:
03722112
(
2013
)
09185805
电子学报
URL
:
http
:
//www.ejournal.org.cn DOI
:
10.3969/j.issn.03722112.2013.09.31
HVELDriversICsonNovelHVBCDProcessPlatform
withSelfExtractedJTETrenchTermination
HUANGWei
1
,
HUNanzhong
1
,
LIHaiou
1
,
2
,
YUZongguang
1
(
1.The58thResearchandScientificInstitute
,
ChinaElectronicTechnologyGroupCorporation
,
Wuxi
,
Jiangsu214035
,
China
;
2.InformationandCommunicationCollege
,
GuilinUniversityofElectronicTechnology
,
Guilin
,
Guangxi541004
,
China
)
Abstract
:
AhighvoltageBCD
(
BipolarCMOSDMOS
)
technologybyusingselfextractedJTE
(
JunctionTerminationExten
sion
)
trenchisolationbasedon0.35
μ
mstandardCMOS
(
ComplementaryMetalOxideSemiconductor
)
processhasbeendevelopedfor
LCD
(
LiquidCrystalDisplay
)
backlightapplication.Inthistechnology
,
HV
(
HighVoltage
)
circuitblock
,
includinglowcostVDN
MOS
(
VerticalDoubleDiffusedNMOS
)
andLDPMOS
(
LaterallyDiffusedPMOS
)
withresurfprinciple
,
andLV
(
LowVoltage
)
blockareintegratedtogether.AdvanceddeeptrenchisolationtechnologywhichhashigherintegrationthanconventionalPtypeisola
tionisfirstlyimplementedtoprotectLVblockfromHVblockandsustainthedv/dt
,
di/dteffectwithselfextractedfunction.The
breakdownvoltageisabove150V.Finally
,
itisshownthattheperformanceofdesignedICdrivercansatisfytheEL
(
Electrolumi
nescentLamps
)
lampapplicationwithfrequencyatleast400Hzoftheswitchsignalandthepowersupplyisabout100V.Forthe
simplicityofthesilicontechnology
,
thecostissaved.
Keywords
:
bipolarCMOSDMOS
(
BCD
);
electroluminescentlamps
(
EL
);
selfextractedJTEtrench
(
SEJTET
);
fullbridge
1
引言
近些年,很多便携式消费类半导体电子产品如
I
PHONE
手机,已成为百姓在信息社会中交往的必备品
.
场致发光因 材料薄 层 出光 一 致性 好,低功 耗,且有 比
LED
显示更低的成本优势,已成为容性平板显示的关键
技术之一
.
通常场致发光源是由三明治磷光体结构构成,并偏
置于电极两端的电容负载
.
该负载特点决定了此类
EL
显示驱动芯片需采用集成
LDMOS
等高压器件且被广泛
应用于等离子显示驱动的
HVBCDSOI
高压工艺,来避
免衬底耦合等异常现象发生
[
1~3
]
.
但随着人们对显示色
彩丰富性与逼真度的不断追求,
EL
显示驱动芯片需驱
动数量众多的场致发光电容负载,这导致
SOI
芯片面积
明显增大和成本显著攀升
.
因此,开发满足
EL
驱动应
用的硅基高压工艺技术对发展我国硅基高压功率半导
收稿日期:
20120723
;修回日期:
20121008
;责任编辑:赵克
基金项目:国家自然科学基金(
No.61274077
);江苏省自然科学基金(
No.BK2011173
,
No.BK20120094
)
第
9
期
2013
年
9
月
电 子 学 报
ACTAELECTRONICASINICA
Vol.41 No.9
Sep. 2013
下载后可阅读完整内容,剩余4页未读,立即下载
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