近年来,电子产品市场增长仍然迅猛,信息技术发展仍然方兴未艾,技术创新的动力和活力依然充足,藉于此,功率集成电路也得以迅速发展。另外,由于如今电子产品的系统设计越来越复杂,功能日益强大,例如,手机可以同时具备PDA、数码相机、MP3播放器和其他功能。所以在电子产品工作工程中,功率变化所引起的瞬态响应冲击越来越来越严重,因为功率变化过程中的所带来的大电流或大电压,势必会对系统造成一定的干扰;再加上系统频繁工作过程中的热效应等问题,功率集成电路的可靠性越来越引起人们的重视。本文的研究的重点是功率集成电路的可靠性分析及设计,并在此基础上设计一款基本BOOST控制拓扑PSM调制技术的功率集成电路芯片,该芯片可实现4～4.5V到5V的升压,在轻负载的情况下实现80%以上的转换效率,并具备过压、过温、过流、软启动等可靠性设计。本文研究思路如下:第一章首先介绍了功率集成电路的可靠性设计基于电源设计的重要意义,并对功率集成电路的的各种常用拓扑及调制技术进行了概述。第二章对功率集成电路工作过程中各种异常情况进行展开分析,并总结目前常用于功率集成电路的各类保护结构。第三章完成了一款基于P阱N衬底的3um CMOS工艺的芯片设计,该芯片基于PSM调制方式,可应用与BOOST拓扑。该部分分别介绍了芯片的控制策略、状态转换以及可靠性技术在该芯片中的具体应用;另外还对芯片中的一些重要子电路进行了介绍,并给出了仿真结果。第四章和第五章给出了本文所设计芯片的整体仿真、版图设计以及最终流片的测试结果;并在对文中内容进行总结的基础上,指出了芯片设计的一些不足之处和对未来的展望。