第1章 概述 1
1.1 功率集成電路的概念 1
1.1.1 功率集成電路的基本概念 1
1.1.2 功率集成電路的分類 2
1.1.3 功率集成電路的特點(diǎn) 4
1.2 功率集成電路的發(fā)展歷程 5
1.3 功率集成電路的挑戰(zhàn)和機(jī)遇 6
習(xí)題 8
挑戰(zhàn)性拓展 8
第2章 功率集成器件 9
2.1 功率集成器件概述 9
2.1.1 定義與分類 9
2.1.2 關(guān)鍵問題 9
2.1.3 技術(shù)趨勢(shì) 10
2.2 功率MOS集成器件 10
2.2.1 傳統(tǒng)MOSFET 10
2.2.2 橫向雙擴(kuò)散MOSFET 11
2.2.3 縱向雙擴(kuò)散MOSFET 13
2.2.4 高壓CMOS的集成結(jié)構(gòu) 14
2.3 電場(chǎng)調(diào)制LDMOS器件 15
2.3.1 電場(chǎng)調(diào)制技術(shù) 15
2.3.2 RESURF LDMOS 17
2.3.3 超結(jié)LDMOS 22
2.4 橫向IGBT器件 24
2.4.1 平面柵LIGBT 24
2.4.2 RESURF LIGBT 26
2.4.3 溝槽柵LIGBT 28
2.4.4 功率集成器件特性評(píng)價(jià) 29
2.5 SOI基功率集成器件 30
2.5.1 SOI襯底及耐壓原理 30
2.5.2 SOI RESURF器件 31
2.5.3 介質(zhì)場(chǎng)增強(qiáng)SOI器件 34
技術(shù)前沿：GaN HEMT功率集成器件 38
習(xí)題 41
挑戰(zhàn)性拓展 42
第3章 功率集成電路工藝 43
3.1 典型BCD工藝 43
3.1.1 BCD工藝簡(jiǎn)介 43
3.1.2 BCD工藝中的核心器件 44
3.1.3 BCD工藝中的關(guān)鍵技術(shù) 46
3.1.4 BCD工藝流程 54
3.2 其他BCD工藝 63
3.2.1 SOI BCD工藝 63
3.2.2 集成LIGBT器件的BCD工藝 66
技術(shù)前沿：GaN基單片功率集成技術(shù) 68
習(xí)題 70
挑戰(zhàn)性拓展 70
第4章 功率器件驅(qū)動(dòng)電路 71
4.1 柵控功率器件及開關(guān)特性 71
4.1.1 結(jié)構(gòu)及工作原理 71
4.1.2 開關(guān)特性 73
4.1.3 重要參數(shù) 79
4.2 柵極驅(qū)動(dòng)電路 81
4.2.1 柵極驅(qū)動(dòng)電路概述 81
4.2.2 柵極驅(qū)動(dòng)電路的分類 82
4.2.3 柵極驅(qū)動(dòng)電路的構(gòu)成與工作原理 85
4.3 柵極驅(qū)動(dòng)電路基本單元 87
4.3.1 輸入接口電路 87
4.3.2 死區(qū)時(shí)間電路 91
4.3.3 延時(shí)電路 92
4.3.4 電平移位電路 93
4.3.5 自舉電路 97
4.3.6 輸出驅(qū)動(dòng)電路 98
4.3.7 芯片內(nèi)部保護(hù)電路 100
4.3.8 仿真實(shí)例 102
4.4 柵極驅(qū)動(dòng)關(guān)鍵技術(shù) 109
4.4.1 抗di/dt技術(shù) 109
4.4.2 抗dv/dt技術(shù) 110
4.4.3 短路和過載保護(hù)技術(shù) 115
技術(shù)前沿：GaN器件驅(qū)動(dòng) 120
習(xí)題 121
挑戰(zhàn)性拓展 121
第5章 電源管理技術(shù) 122
5.1 電源電路概述 122
5.1.1 隔離式DC-DC變換技術(shù) 123
5.1.2 非隔離式DC-DC變換技術(shù) 127
5.2 線性穩(wěn)壓電源 128
5.2.1 基本原理 128
5.2.2 關(guān)鍵性能參數(shù) 130
5.2.3 典型模塊設(shè)計(jì) 134
5.2.4 仿真驗(yàn)證實(shí)例 137
5.3 DC-DC開關(guān)電源 142
5.3.1 基本原理 142
5.3.2 關(guān)鍵性能參數(shù) 149
5.3.3 典型模塊設(shè)計(jì) 152
5.3.4 仿真驗(yàn)證實(shí)例 159
5.4 電荷泵 163
5.4.1 基本原理 164
5.4.2 關(guān)鍵性能參數(shù) 175
5.4.3 典型模塊設(shè)計(jì) 176
5.4.4 仿真驗(yàn)證實(shí)例 177
技術(shù)前沿：數(shù)字電源 179
習(xí)題 180
挑戰(zhàn)性拓展 181
第6章 智能功率模塊 182
6.1 IPM的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) 182
6.1.1 傳統(tǒng)功率模塊的結(jié)構(gòu) 182
6.1.2 IPM的結(jié)構(gòu) 186
6.1.3 IPM的特點(diǎn) 187
6.2 IPM封裝工藝 188
6.2.1 常規(guī)焊接技術(shù) 188
6.2.2 低溫?zé)�結(jié)技術(shù) 190
6.2.3 冷焊接技術(shù) 191
6.2.4 壓力連接技術(shù) 191
6.2.5 端子與安裝 192
6.2.6 封裝技術(shù) 193
6.3 IPM測(cè)量和保護(hù)功能 193
6.3.1 測(cè)量功能 193
6.3.2 保護(hù)功能 196
6.4 IPM發(fā)展新技術(shù) 198
6.4.1 芯片技術(shù) 198
6.4.2 封裝技術(shù) 198
6.4.3 保護(hù)技術(shù) 199
習(xí)題 199
挑戰(zhàn)性拓展 200
第7章 功率集成電路的可靠性 201
7.1 安全工作區(qū) 201
7.1.1 安全工作區(qū)簡(jiǎn)介 201
7.1.2 安全工作區(qū)的構(gòu)成 201
7.2 熱載流子注入效應(yīng) 203
7.2.1 熱載流子的產(chǎn)生 203
7.2.2 熱載流子注入效應(yīng)對(duì)器件的影響 203
7.2.3 LDMOS的熱載流子注入效應(yīng) 204
7.3 有源寄生效應(yīng) 204
7.3.1 集成雙極型晶體管的有源寄生效應(yīng) 204
7.3.2 MOS集成電路的有源寄生效應(yīng) 206
7.4 靜電放電 208
7.4.1 ESD簡(jiǎn)介 208
7.4.2 ESD模型分類 208
7.4.3 ESD失效種類 210
7.4.4 ESD保護(hù) 211
7.4.5 功率集成電路的ESD保護(hù) 214
技術(shù)前沿：雙向ESD保護(hù)器件 216
習(xí)題 217
挑戰(zhàn)性拓展 217
參考文獻(xiàn) 218