微细加工技术—光刻技术简介

随着信息时代的到来,信息高速公路、网络技术、移动通信技术和多媒体技术的飞速发展,促进了高集成度、超高速、超高频集成电路及器件的研制与开发,特征尺寸越来越细,加工尺寸进入深亚微米、百纳米以至纳米级.图1是新型计算机硬盘读头的平面示意图,其特征尺寸小于1微米.     

VLSI器件按比例缩小的发展趋势及挑战

随着微电子技术的不断进步,集成电路进入超大规模集成电路(VLSI)时代,半导体器件的尺寸则达到了深亚微米量级,并且器件的尺寸还在进一步缩小。在器件缩小的过程中,出现了一些制约因素限制了器件的进一步发展,例如阈值电压减小的限制、杂质随机分布的影响、互连线延迟时间的影响等。只有很好的解决这些问题,电路的集成度才能有进一步发展的空间。     

深亚微米SOC设计的去耦电容优化方法学

随着集成电路工艺尺寸进入超深亚微米数量级,电源电压相应降低,而时钟频率却不断提高,电源网格中的动态电流变化率越来越大,使得动态电源压降(IR Drop)的问题更突出。在这种工艺按比例缩小的趋势下,去耦电容(decap电容)在电源网格中的合理布局的作用日益明显:以优化的方式放置decap电容来有效地减小电源噪声。文章介绍基于动态电源压降分析的VSDG和SOC-Encounter相结合的去耦电容优化方法学。     

基于单片机的车载DC-DC智能变换器的设计

本文主要介绍以51单片机为主控制的DC-DC智能变换器的设计方法及实现。220V市网交流电经工频变压器、经整流桥(单相桥式整流电路)、经电解电容滤波后变成18V直流电。采用脉冲宽带调制(PWM)软件法,利用AT89C51单片机的定时功能输出PWM信号,产生输出的PWM信号通过控制DC-DC直流变换器中开关的开、关来控制DC-DC模块的输出电压,使电压的转换从18V变为36V,此类开关主器件在开通瞬间器件上存在较高电压,关断瞬间器件中流过的电流非零,工作在这种状态下的开关我们称为"硬开关"。并且要利用模/数转换芯片ADC0808采集输出端电压和电流信号:电压信号通过电阻分压后送入ADC0808,电流信号经电流互感器后再经电阻分压成电压信号后送入ADC0808,两者都转换成数字信号后再送入单片机,再用LDC液晶显示,以达到实时显示输出电压和电流的目的。液晶显示的分类方法很多,按显示方式可分为段式、字符式、点阵式等。除了黑白显示外,液晶显示器还有多灰度、彩色显示等,这里采用芯片LM016L。在设计中还设置了过流保护装置,以保护整个电路中的元器件,避免因电流过大而损坏。     

纳米级工艺下系统级芯片的物理设计

纳米级工艺下SOC芯片的物理设计面临巨大挑战,传统的深亚微米物理设计方案耗时长,难以实现设计的快速收敛,通过分析纳米级工艺下SOC芯片的物理设计流程,以一个多媒体SOC芯片设计为例,论述了纳米级工艺的中低功耗设计与分析、统计静态时序分析、信号完整性分析及可制造性设计等问题的解决方法,并在90纳米工艺下实现了芯片的物理设计版图。     

T VS管芯钝化新型工艺

瞬态电压抑制二极管TVS管芯钝化工艺与功率器件芯片相同,多为玻璃钝化工艺。针对玻璃钝化TVS管芯制造过程中晶片弯曲易碎以及切割存在隐患的问题,设计开发了一种新型钝化工艺。     

适用于变流器控制的数字滤波器原理及实现方法

电力电子技术在船舶电气领域的应用日趋广泛。近年来,全控型电力电子器件代替晶闸管成为变流器开关器件的主流,基于器件换相的电压源换流器(VSC)和电流源换流器(CSC)换流器得到了开发和研究,其核心是PWM技术,利用控制芯片进行数字控制。无论何种控制策略,在电压电流采样完成后都需要进行滤波,然后才能作为被控数字量进行运算,故选用合适的滤波器对变流器控制来说至关重要。本文介绍了常用滤波器的工作原理,针对舰艇常用的典型交直流变换装置,提出了一种简单可行的数字滤波器实现方法。     

一种电流型PWM控制芯片的设计

本文借助Hspice和Cadence等EDA设计工具设计了一种电流模式的PWM控制电路芯片。重点研究了其中的核心模块电路:基准电压、PWM比较器、误差放大器(EA)、振荡电路、驱动电路和一系列保护电路。仿真结果表明设计的基准电压源具有较小的温度系数,能够在较宽的电源电压下正常工作,整体应用电路能够有效地调控工作。     

九十年代的微电子技术

微电子技术在90年代将以更高的速度发展,微细加工技术将进入深亚微米,并由此使芯片集成度高达109;如今的专用IC(ASIC)将向集成系统(IS)发展;相应的设计方法学和测试技术的研究以及设计工具的开发将有新的突破; 高速微电子系统的封装和组装将脱离当前模式向模块化或园片集成化发展;基于神经网络、模糊逻辑等概念的系统芯片有可能从根本上改变当前智能处理系统的面目等等。这些都将伴随着设备的更新和原材料的相应进步。与此同时,微电子技术向各个科技领域和人类生活形态的渗透将更为显著。它还将促进一系列新的科技领域的出现。文中还对我国微电子技术的发展提出了具体建议。     

亚微米尺寸GaAs MESFET器件输运性质的蒙特卡罗模拟

根据半经典输运模型,考虑了GaAs的非抛物性能带结构和主要的散射机制,采用蒙特卡罗模拟方法计算了亚微米尺寸GaAs MESFET器件的输运性质和电流电压特性,分析了器件中电子密度、电场和迁移率的不均匀分布计算了不同尺寸栅长下的电子漂移速度和漏电流,分析了栅长尺寸对电子漂移速度和漏电流的影响。随着栅长尺寸的增加,栅下沟道的电子漂移速度减小,而且漏电流呈线性递减。     

无刷直流电机闭环控制调速系统的设计

简要介绍了无刷直流电机的工作原理,着重介绍了电机专用控制芯片MC33035的使用方法,并以MC33035、测速芯片MC33039和三相桥功率器件MPM3003为主要器件设计一个无刷直流电机的速度闭环控制系统,控制一台三相电机,试验结果验证了设计方法的正确性.     

基于SG3525的开关电源Saber仿真设计

选用电压模式控制芯片SG3525,设计了Buck型开关稳压电源,利用Saber软件对开关电源直流工作点和交流工作过程进行分析,得到了多个参考点的仿真波形,由波形可见仿真效率高且设计满足了技术指标要求。     

基于VHDL的USB2.0协议处理层的设计与实现

随着计算机各种软硬件的升级和发展,由于USB(UniversalSerialBus,即通用串行总线)的热插拔、即插即用、共享式小巧接口、成本低、使用灵活、性能可靠、兼容性好等一系列优点,使得它迅速成长,成为各种操作系统、控制芯片和开发工具支持的一种标准接口。可编程逻辑器件随着计算机技术的发展也越来越得到广泛的应用。本文在此主要通过VHDL语言,利用可编程逻辑器件作为载体来设计USB2.0的协议处理层模块。     

高频小信号LC谐振放大器的设计

本文介绍了高频小信号LC谐振放大器的设计思路与具体电路实现,主要由衰减网络、LC谐振放大、电压跟随和电源四大模块组成。衰减器采用电阻式π型网络实现;LC谐振放大中选用功耗小的2N2222型三极管进行两级放大,LC谐振部分为放大器的负载;电压跟随采用集成运放OPA355,以实现电路阻抗的良好匹配;为了给放大器工作提供稳压电源,采用LM317稳压芯片设计了一个电源。经测试,放大器低功耗、高增益,具有良好的选择性。     

CPLD控制ADC0809实现多路数据采集

本论文设计了一个CPLD（Complex programmable logic device,复杂的可编程逻辑器件）控制ADC0809实现多路数据采集。通过CPLD实现ADC0809的采样通道的切换和用摩尔状态机来控制采样。整个数据采集系统可以实现8路信号的5KHz的实时采样。     

100V,180A槽栅MO SFET设计和工艺研究

对于100V以下低压功率MOSFET器件,要实现大电流和低导通电阻,若采用平面结构,芯片面积会很大,不能满足元器件小型化的市场需求。本文针对电压100V、电流180A、导通电阻6.4mΩ的功率MOSFET器件,着重研究了槽栅MOSFET的关键设计和工艺技术,同时利用仿真软件ISE-TCAD对器件的电学特性进行了仿真模拟,产品最终流片、封测结果:技术参数达到了设计要求,并且可以替代国外同类型号产品。     

有机电致发光OLED功能层材料研究

有机电致发光(OLED)是近年来国内外的一个研究热点,其器件具有低压驱动、高亮度、高效率以及能实现大面积彩色显示等优点。本文介绍 了OLED器件的基本结构,综述了多层结构有机电致发光各功能材料的研究进展。采用真空热蒸镀,制备了一种多层结构的OLED器件,获得了发射峰位于525nm 稳定的绿色OLED器件,其起亮电压为2．5V,为国内报道最低;驱动电压在20V时,器件亮度为10,500cd·m-2,最大流明效率为:3．921m·W-1,色坐 标为CIEx,y=[0．331,0．625]。     

正弦波输出的自适应中频镀膜电源设计

中频镀膜电源已广泛应用于镀膜领域。文中设计了一种以IGBT为功率器件的中频镀膜电源,主电路采用BuckDC-DC变换电路进行电压调整,中频输出电路采用全控型器件构成串联谐振式逆变电路,详细的分析设计了主电路以及控制电路。实验结果证明,中频正弦波电流输出工作在(30±5)kHz,具有功率调节范围宽、自动适应负载变化、高效率的特点。     

Chip Learning：从芯片设计到芯片学习

芯片是现代信息社会的关键基础设施,未来人机物三元融合的智能万物互联时代将需要大量不同种类的专用体系结构芯片。然而,芯片设计本身代价很高,具有设计周期长、过程非常复杂、专业门槛高的特点。因此,智能万物互联时代芯片需求多和芯片设计代价高之间产生了巨大的矛盾。文章提出利用芯片学习(Chip Learning)来取代芯片设计以解决上述矛盾,即采用学习的方法来完成芯片从逻辑设计到物理设计的全流程。芯片学习的目标是通过学习使得芯片设计完全不需要专业知识和设计经验,可以在短时间、无人参与的情况下高效完成。     

一种载波通信SOC信道交织/解交织器设计

本设计基于Home Plug AV协议设计了一种应用于电力线载波通信SOC芯片的信道交织/解交织器。在设计文件顶层配置不同的参数,可实现交织器和解交织器在芯片中的半双工方式工作。通过RTL设计及Model Sim仿真,及Synopsys、DC综合后仿,验证了整个设计的正确性。利用DC综合工具分析的时序结果为:100MHz时钟下,slack(MET)=2.45;功耗估计结果为(TDP)658.0434 u W;面积估计结果为22702.048020 um~2。