LDO芯片耐压特性的失效分析及优化研究

发布时间：2019-11-12 23:00

【摘要】：低压降输出（LowDropout，LDO）芯片以其成本低、噪音低、体积小、自身功耗低等优势，得到了越来越广泛的应用。随着智能手机、掌上电脑等相对高功耗的电子产品的迅猛发展，对LDO芯片的研究也日趋细致和深入。耐压特性表征了LDO芯片承载外部电压的能力，，如果外部电压超出芯片的承受能力，就会造成芯片内部损伤。中芯国际生产的LDO芯片主要应用于智能手机，电源电压通常在3.5V~4.2V，而最高波动可以达到4.8~5.5V。因此，耐压能力低的芯片就会在测试过程中失效。本文研究耐压特性优化有助于提高芯片在成品测试中的耐受性，提升芯片良品率。 本论文首先分析电源管理芯片尤其是LDO芯片的发展和现状，然后研究LDO的工作模式、电路原理和主要性能参数，并介绍集成电路制造的工艺流程。本论文的重点工作是研究和改善LDO芯片的耐压特性。首先，使用微光显微镜和电子显微镜找出了两个失效点，通过失效点位置和结构变化推导出失效机理；其次，通过聚焦离子束和器件模拟验证了两个失效点不同的失效模式，并分别确立优化方案；最后，有针对性地对优化方案进行可靠性测试，以评估该方案是否满足可靠性标准。 通过本文的研究，LDO芯片的耐压能力由初始的4.8V抬升到5.8V，完全能够耐受测试过程中的电压波动（4.8V~5.5V），从而避免了因测试而导致的芯片失效。本论文对于LDO芯片的设计和生产，都具有明确的参考价值；尤其对于缩短从产品研发到投入量产的周期，起到了积极的作用。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM44

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本文编号：2559983