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基于SOI结构的CMOS模拟开关有着较低的导通电阻、较快的速度、无闩锁效应、较高的集成度、较小的寄生效应、较强的抗辐照能力等许多长处,被广泛应用在航空航天电子设备、ATE工业控制设备、数据采样系统等领域。本文设计的SOI全介质隔离CMOS模拟开关芯片是由四通道的单刀单掷模拟开关所组成,该芯片基于SOI CMOS工艺设计,采用的是16引脚的双列直插式封装,可以在-55℃到+125℃之间正常工作,工作电源为±15V。与传统的CMOS模拟开关相比,本文研究的模拟开关采用全介质隔离工艺,从而避免了闩锁效应,与介质隔离工艺相结合的电路设计为开关提供了±25V的过压保护,且有着较低的导通电阻RON(64Ω)和泄漏电流(500pA),并能与标准的CMOS/TTL电平直接兼容。文中先采用工艺仿真软件TSUPREM4对工艺流程进行了设计与仿真,接着结合器件仿真软件MEDICI对电路中使用到的功率MOS器件的阈值电压、导通电阻、击穿电压进行设计,与华润上华公司合作开发出能满足电路要求的工艺。接下来对模拟开关电路进行了设计,电路主要包括ESD保护电路、输入端电路、缓冲电路、电平位移电路、MOS开关电路,MOS开关电路中的功率MOS管的衬底以浮空方式连接,优化了电路性能。然后采用电路仿真软件Hspice对电路的整体性能参数如导通电阻、漏电流、输入电平等进行仿真,仿真结果中的各项参数均满足电路设计要求。最后使用版图设计软件L-edit对电路版图进行了设计,并对流片封装后的芯片进行了性能参数测试,根据测试结果显示,芯片已达到了设计要求。