【摘要】：在工業(yè)、汽車、醫(yī)療、通信、能源等各個領(lǐng)域均可以發(fā)現(xiàn)隔離器件的身影。隔離器件主要分為光電隔離器件、電容隔離器件以及變壓器隔離器件。其中,變壓器隔離器件中的片上隔離變壓器由于其在尺寸、功耗等方面的優(yōu)勢,被廣泛的研究與應(yīng)用。近年來,無論是片上信號隔離變壓器還是片上功率隔離變壓器都有許多研究成果,研究人員們希望通過對結(jié)構(gòu)、材料等的改進(jìn)與創(chuàng)新,最終提高片上變壓器的性能。目前,大多數(shù)片上變壓器都是硅基的,硅由于其較小的電阻率與較大的相對介電常數(shù),導(dǎo)致片上變壓器存在著較大的襯底損耗與襯底寄生電容,會影響片上變壓器的性能。并且大多數(shù)片上變壓器采用BCB、聚酰亞胺、二氧化硅等材料制備初次級線圈間隔離層,以使片上變壓器有較強(qiáng)的隔離能力,但隔離層的制備增加了工藝的復(fù)雜度。玻璃襯底相較于硅襯底,有更大的電阻率與更小的相對介電常數(shù),能減小襯底損耗與襯底寄生電容,由此提高片上變壓器的性能,且玻璃襯底本身有較大的擊穿場強(qiáng),也可以作為隔離層。本文提出了玻璃基雙面隔離變壓器芯片,也即是玻璃基雙面片上隔離變壓器,其在提高片上變壓器性能的同時,以玻璃襯底自身為初次級線圈間的隔離層,簡化了工藝,并具有較強(qiáng)的隔離能力。本文首先設(shè)計了玻璃基雙面片上隔離變壓器基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),解釋了其中重要參數(shù)的意義。通過HFSS軟件仿真研究了各參數(shù)對變壓器性能的影響。隨后,根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求,基于玻璃基雙面片上隔離變壓器基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),設(shè)計了加入pad的簡易型玻璃基雙面片上隔離變壓器并進(jìn)行了相應(yīng)的仿真研究。緊接著,為了降低后期封裝的工藝復(fù)雜度,本文將次級線圈底層pad引到初級線圈層,在簡易型玻璃基雙面片上隔離變壓器的基礎(chǔ)上,設(shè)計了使用光敏玻璃制備玻璃通孔的帶通孔型玻璃基雙面片上隔離變壓器并進(jìn)行了相應(yīng)的仿真研究。對于簡易型玻璃基雙面片上隔離變壓器和帶通孔型玻璃基雙面片上隔離變壓器,本文分別設(shè)計了其工藝制備流程,設(shè)計并繪制了版圖,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)制備。
【圖文】：

光電隔離器模型

電容隔離器原理
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM40;TN40

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2620401