Какво е BCD процес?
BCD процесът е технология за интегриран процес с един чип, въведена за първи път от ST през 1986 г. Тази технология може да прави биполярни, CMOS и DMOS устройства на един и същ чип. Появата му значително намалява площта на чипа.
Може да се каже, че BCD процесът използва напълно предимствата на способността за биполярно задвижване, CMOS висока интеграция и ниска консумация на енергия и DMOS високо напрежение и висок капацитет на токов поток. Сред тях DMOS е ключът към подобряването на мощността и интеграцията. С по-нататъшното развитие на технологията за интегрални схеми, BCD процесът се превърна в основната производствена технология на PMIC.
Диаграма на напречното сечение на процеса BCD, изходна мрежа, благодаря
Предимства на BCD процеса
BCD процесът прави биполярни устройства, CMOS устройства и DMOS захранващи устройства на един и същ чип едновременно, интегрирайки високата транскондуктивност и способността за силно натоварване на биполярните устройства и високата интеграция и ниската консумация на енергия на CMOS, така че да могат да допълват помежду си и да дадат пълна игра на своите съответни предимства; в същото време DMOS може да работи в режим на превключване с изключително ниска консумация на енергия. Накратко, ниската консумация на енергия, високата енергийна ефективност и високата интеграция са едни от основните предимства на BCD. BCD процесът може значително да намали консумацията на енергия, да подобри производителността на системата и да има по-добра надеждност. Функциите на електронните продукти се увеличават с всеки изминал ден и изискванията за промени в напрежението, защита на кондензатора и удължаване на живота на батерията стават все по-важни. Високоскоростните и енергоспестяващи характеристики на BCD отговарят на изискванията на процеса за високопроизводителни аналогови чипове/чипове за управление на мощността.
Ключови технологии на BCD процеса
Типичните устройства на BCD процеса включват CMOS с ниско напрежение, MOS тръби с високо напрежение, LDMOS с различни напрежения на пробив, вертикални NPN/PNP и диоди на Шотки и т.н. Някои процеси също интегрират устройства като JFET и EEPROM, което води до голямо разнообразие от устройства в BCD процес. Следователно, в допълнение към отчитането на съвместимостта на устройства с високо напрежение и устройства с ниско напрежение, процеси с двойно щракване и CMOS процеси и т.н. при проектирането, трябва да се вземе предвид и подходяща технология за изолация.
В технологията за изолиране на BCD една след друга се появяват много технологии като изолация на кръстовища, самоизолация и диелектрична изолация. Технологията за изолиране на кръстовището е да се направи устройството върху N-тип епитаксиален слой на P-тип субстрат и да се използват характеристиките на обратното отклонение на PN прехода, за да се постигне изолация, тъй като PN преходът има много високо съпротивление при обратно отклонение.
Технологията за самоизолация е по същество изолация на PN преход, който разчита на естествените характеристики на PN преход между източника и дренажните области на устройството и субстрата, за да се постигне изолация. Когато MOS тръбата е включена, областта на източника, областта на източване и каналът са заобиколени от областта на изчерпване, образувайки изолация от субстрата. Когато е изключен, PN преходът между областта на източване и субстрата е обратно предубеден и високото напрежение на областта на източника е изолирано от областта на изчерпване.
Диелектричната изолация използва изолационни среди като силициев оксид за постигане на изолация. Въз основа на диелектричната изолация и изолацията на кръстовището, квазидиелектричната изолация е разработена чрез комбиниране на предимствата и на двете. Чрез селективно приемане на горната изолационна технология може да се постигне съвместимост при високо и ниско напрежение.
Посока на развитие на процеса BCD
Развитието на BCD процесната технология не е като стандартния CMOS процес, който винаги е следвал закона на Мур, за да се развива в посока на по-малка ширина на линията и по-висока скорост. BCD процесът е грубо диференциран и развит в три посоки: високо напрежение, висока мощност и висока плътност.
1. BCD посока с високо напрежение
BCD с високо напрежение може да произвежда високонадеждни схеми за управление с ниско напрежение и схеми на ниво DMOS с ултрависоко напрежение на един и същ чип едновременно и може да реализира производството на устройства с високо напрежение 500-700V. Въпреки това, като цяло, BCD все още е подходящ за продукти с относително високи изисквания за захранващи устройства, особено BJT или силнотокови DMOS устройства, и може да се използва за контрол на мощността в електронно осветление и индустриални приложения.
Настоящата технология за производство на BCD с високо напрежение е технологията RESURF, предложена от Appel et al. през 1979 г. Устройството е направено с помощта на леко легиран епитаксиален слой, за да направи повърхностното разпределение на електрическото поле по-плоско, като по този начин се подобряват характеристиките на повърхностно разрушаване, така че разрушаването да се случва в тялото вместо на повърхността, като по този начин се увеличава пробивното напрежение на устройството. Светлинният допинг е друг метод за увеличаване на пробивното напрежение на BCD. Той използва главно двойно дифузно източване DDD (двоен допинг дренаж) и леко легиран дренаж LDD (леко допинг дренаж). В DMOS дренажната област се добавя N-тип дрейфова област, за да се промени първоначалният контакт между N+ дрейн и P-тип субстрат към контакта между N-дрейн и P-тип субстрат, като по този начин се увеличава напрежението на пробив.
2. Мощна BCD посока
Диапазонът на напрежението на BCD с висока мощност е 40-90 V и се използва главно в автомобилната електроника, която изисква способност за задвижване с висок ток, средно напрежение и прости вериги за управление. Характеристиките му на търсене са способност за задвижване с висок ток, средно напрежение и веригата за управление често е относително проста.
3. BCD посока с висока плътност
BCD с висока плътност, обхватът на напрежението е 5-50V, а някои автомобилни електроники ще достигнат 70V. Все по-сложни и разнообразни функции могат да бъдат интегрирани в един и същи чип. BCD с висока плътност възприема някои идеи за модулен дизайн за постигане на продуктова диверсификация, използвана главно в приложения на автомобилната електроника.
Основни приложения на BCD процеса
Процесът BCD се използва широко в управлението на мощността (контрол на мощността и батерията), задвижването на дисплея, автомобилната електроника, промишленото управление и др. Чипът за управление на мощността (PMIC) е един от важните типове аналогови чипове. Комбинацията от BCD процес и SOI технология също е основна характеристика на развитието на BCD процеса.
VET-China може да осигури графитни части, мек твърд филц, части от силициев карбид, CVD части от силициев карбид и части с Sic/Tac покритие за 30 дни.
Ако се интересувате от горните полупроводникови продукти, моля, не се колебайте да се свържете с нас за първи път.
Тел:+86-1891 1596 392
WhatsAPP: 86-18069021720
Имейл:yeah@china-vet.com
Време на публикуване: 18 септември 2024 г