BCD proces

Šta je BCD proces?

BCD proces je integrisana procesna tehnologija sa jednim čipom koju je prvi put uveo ST 1986. Ova tehnologija može napraviti bipolarne, CMOS i DMOS uređaje na istom čipu. Njegov izgled uvelike smanjuje površinu čipa.

Može se reći da BCD proces u potpunosti koristi prednosti bipolarne mogućnosti pokretanja, visoke integracije CMOS-a i niske potrošnje energije, te DMOS visokog napona i velikog protoka struje. Među njima, DMOS je ključ za poboljšanje snage i integracije. Sa daljim razvojem tehnologije integrisanih kola, BCD proces je postao glavna proizvodna tehnologija PMIC-a.

BCD dijagram poprečnog presjeka procesa, izvorna mreža, hvala

Prednosti BCD procesa

BCD proces čini bipolarne uređaje, CMOS uređaje i DMOS uređaje za napajanje na istom čipu u isto vrijeme, integrirajući visoku transkonduktivnost i snažnu sposobnost pokretanja opterećenja bipolarnih uređaja i visoku integraciju i nisku potrošnju energije CMOS-a, tako da mogu nadopuniti jedni druge i daju punu ulogu svojim prednostima; u isto vrijeme, DMOS može raditi u prekidačkom režimu sa izuzetno niskom potrošnjom energije. Ukratko, niska potrošnja energije, visoka energetska efikasnost i visoka integracija su jedna od glavnih prednosti BCD-a. BCD proces može značajno smanjiti potrošnju energije, poboljšati performanse sistema i imati bolju pouzdanost. Funkcije elektronskih proizvoda se povećavaju iz dana u dan, a zahtjevi za promjenom napona, zaštitom kondenzatora i produženjem vijeka trajanja baterije postaju sve važniji. Karakteristike BCD-a velike brzine i uštede energije ispunjavaju zahtjeve procesa za analogne čipove/čipove za upravljanje napajanjem visokih performansi.

Ključne tehnologije BCD procesa

Tipični uređaji BCD procesa uključuju niskonaponske CMOS, visokonaponske MOS cijevi, LDMOS sa različitim naponima proboja, vertikalne NPN/PNP i Schottky diode, itd. Neki procesi također integriraju uređaje kao što su JFET i EEPROM, što rezultira velikom raznolikošću uređaja u BCD procesu. Stoga, pored razmatranja kompatibilnosti visokonaponskih i niskonaponskih uređaja, procesa dvostrukog klika i CMOS procesa, itd. u dizajnu, mora se uzeti u obzir i odgovarajuća tehnologija izolacije.

U tehnologiji BCD izolacije, mnoge tehnologije kao što su izolacija spojeva, samoizolacija i dielektrična izolacija su se pojavile jedna za drugom. Tehnologija izolacije spoja je da se uređaj napravi na epitaksijalnom sloju N-tipa supstrata P-tipa i koristi karakteristike obrnutog prednapona PN spoja da bi se postigla izolacija, jer PN spoj ima vrlo visok otpor pri obrnutom prednaponu.

Tehnologija samoizolacije je u suštini izolacija PN spoja, koja se oslanja na prirodne karakteristike PN spoja između regiona izvora i odvoda uređaja i supstrata kako bi se postigla izolacija. Kada je MOS cijev uključena, područje izvora, drenažna regija i kanal okruženi su područjem iscrpljivanja, formirajući izolaciju od supstrata. Kada je isključena, PN spoj između drenažne regije i supstrata je obrnuto pristrasan, a visoki napon izvornog područja je izolovan regionom iscrpljivanja.

Dielektrična izolacija koristi izolacijske medije kao što je silicijum oksid za postizanje izolacije. Na osnovu dielektrične izolacije i izolacije spoja, kvazi-dielektrična izolacija je razvijena kombinovanjem prednosti oba. Selektivnim usvajanjem gornje tehnologije izolacije može se postići visokonaponska i niskonaponska kompatibilnost.

Pravac razvoja BCD procesa

Razvoj BCD procesne tehnologije nije kao standardni CMOS proces, koji je uvijek slijedio Mooreov zakon da se razvija u smjeru manje širine linije i veće brzine. BCD proces je grubo diferenciran i razvijen u tri smjera: visoki napon, velika snaga i velika gustina.

1. Visokonaponski BCD smjer

Visokonaponski BCD može proizvesti visokopouzdane niskonaponske kontrolne krugove i ultravisokonaponske DMOS kola na istom čipu u isto vrijeme, i može realizovati proizvodnju visokonaponskih uređaja od 500-700V. Međutim, općenito, BCD je još uvijek prikladan za proizvode s relativno visokim zahtjevima za uređaje za napajanje, posebno BJT ili visokostrujne DMOS uređaje, i može se koristiti za kontrolu snage u elektronskoj rasvjeti i industrijskim aplikacijama.

Trenutna tehnologija za proizvodnju BCD visokog napona je RESURF tehnologija koju su predložili Appel et al. 1979. Uređaj je napravljen korišćenjem lagano dopiranog epitaksijalnog sloja kako bi se površinska distribucija električnog polja učinila ravnijom, čime se poboljšavaju karakteristike proboja površine, tako da do kvara dolazi u telu umesto na površini, čime se povećava probojni napon uređaja. Lagani doping je još jedna metoda za povećanje probojnog napona BCD-a. Uglavnom koristi dvostruki difuzni drein DDD (dvostruki doping drein) i lagano dopirani drein LDD (lightly doping drain). U DMOS drenažnoj regiji dodaje se drift regija N-tipa kako bi se promijenio originalni kontakt između N+ drena i supstrata P-tipa u kontakt između N-drejna i supstrata P-tipa, čime se povećava probojni napon.

2. BCD smjer velike snage

Opseg napona BCD velike snage je 40-90V i uglavnom se koristi u automobilskoj elektronici kojoj je potrebna visoka strujna sposobnost vožnje, srednji napon i jednostavna upravljačka kola. Njegove zahtjevne karakteristike su visoka strujna sposobnost pokretanja, srednji napon, a upravljački krug je često relativno jednostavan.

3. BCD smjer visoke gustine

BCD visoke gustine, raspon napona je 5-50V, a neka automobilska elektronika će dostići 70V. Sve složenije i raznovrsnije funkcije mogu se integrirati na istom čipu. BCD visoke gustoće usvaja neke ideje modularnog dizajna kako bi postigao diverzifikaciju proizvoda, uglavnom se koristi u aplikacijama automobilske elektronike.

Glavne primjene BCD procesa

BCD proces se široko koristi u upravljanju napajanjem (kontrola napajanja i baterije), pogon displeja, automobilska elektronika, industrijska kontrola, itd. Čip za upravljanje napajanjem (PMIC) je jedan od važnih tipova analognih čipova. Kombinacija BCD procesa i SOI tehnologije je također glavna karakteristika razvoja BCD procesa.

VET-China može obezbijediti grafitne dijelove, mekani čvrsti filc, dijelove od silicijum karbida, cvD dijelove od silicijum karbida i dijelove obložene sic/Tac za 30 dana.
Ako ste zainteresirani za gore navedene poluvodičke proizvode, ne ustručavajte se kontaktirati nas prvi put.

Tel:+86-1891 1596 392
WhatsAPP: 86-18069021720
Email:yeah@china-vet.com