Procés BCD

Què és el procés BCD?

El procés BCD és una tecnologia de procés integrat d'un sol xip introduïda per primera vegada per ST el 1986. Aquesta tecnologia pot fer dispositius bipolars, CMOS i DMOS al mateix xip. El seu aspecte redueix molt l'àrea del xip.

Es pot dir que el procés BCD utilitza plenament els avantatges de la capacitat de conducció bipolar, l'alta integració CMOS i el baix consum d'energia i la capacitat de flux d'alta tensió i corrent DMOS. Entre ells, DMOS és la clau per millorar la potència i la integració. Amb el desenvolupament de la tecnologia de circuits integrats, el procés BCD s'ha convertit en la tecnologia de fabricació principal de PMIC.

Diagrama de secció transversal del procés BCD, xarxa font, gràcies

Avantatges del procés BCD

El procés BCD fa que els dispositius bipolars, els dispositius CMOS i els dispositius d'alimentació DMOS al mateix xip al mateix temps, integrant l'alta transconductància i la capacitat de conducció de càrrega forta dels dispositius bipolars i l'alta integració i baix consum d'energia de CMOS, de manera que puguin complementar-se. mútuament i donen el màxim partit als seus respectius avantatges; al mateix temps, DMOS pot funcionar en mode de commutació amb un consum d'energia extremadament baix. En resum, el baix consum d'energia, l'alta eficiència energètica i l'alta integració són uns dels principals avantatges de BCD. El procés BCD pot reduir significativament el consum d'energia, millorar el rendiment del sistema i tenir una millor fiabilitat. Les funcions dels productes electrònics augmenten dia a dia i els requisits per als canvis de tensió, la protecció del condensador i l'extensió de la vida de la bateria són cada cop més importants. Les característiques d'alta velocitat i estalvi d'energia del BCD compleixen els requisits del procés per als xips analògics/de gestió d'energia d'alt rendiment.

Tecnologies clau del procés BCD

Els dispositius típics del procés BCD inclouen CMOS de baixa tensió, tubs MOS d'alta tensió, LDMOS amb diferents voltatges de ruptura, díodes verticals NPN/PNP i Schottky, etc. Alguns processos també integren dispositius com JFET i EEPROM, donant com a resultat una gran varietat de dispositius en procés BCD. Per tant, a més de considerar la compatibilitat de dispositius d'alta tensió i dispositius de baixa tensió, processos de doble clic i processos CMOS, etc. en el disseny, també s'ha de tenir en compte la tecnologia d'aïllament adequada.

En la tecnologia d'aïllament BCD, moltes tecnologies com l'aïllament de la unió, l'autoaïllament i l'aïllament dielèctric han sorgit una darrere l'altra. La tecnologia d'aïllament de la unió consisteix a fer el dispositiu a la capa epitaxial de tipus N del substrat de tipus P i utilitzar les característiques de polarització inversa de la unió PN per aconseguir l'aïllament, perquè la unió PN té una resistència molt alta sota polarització inversa.

La tecnologia d'autoaïllament és essencialment l'aïllament de la unió PN, que es basa en les característiques naturals de la unió PN entre les regions d'origen i drenatge del dispositiu i el substrat per aconseguir l'aïllament. Quan el tub MOS està encès, la regió d'origen, la regió de drenatge i el canal estan envoltats per la regió d'esgotament, formant un aïllament del substrat. Quan s'apaga, la unió PN entre la regió de drenatge i el substrat està esbiaixada inversament, i l'alta tensió de la regió font està aïllada per la regió d'esgotament.

L'aïllament dielèctric utilitza mitjans aïllants com l'òxid de silici per aconseguir l'aïllament. A partir de l'aïllament dielèctric i l'aïllament de la unió, s'ha desenvolupat un aïllament quasi dielèctric combinant els avantatges d'ambdós. Mitjançant l'adopció selectiva de la tecnologia d'aïllament anterior, es pot aconseguir la compatibilitat d'alta tensió i baixa tensió.

Direcció de desenvolupament del procés BCD

El desenvolupament de la tecnologia de procés BCD no és com el procés CMOS estàndard, que sempre ha seguit la llei de Moore per desenvolupar-se en la direcció d'una amplada de línia més petita i una velocitat més ràpida. El procés BCD es diferencia aproximadament i es desenvolupa en tres direccions: alta tensió, alta potència i alta densitat.

1. Direcció BCD d'alta tensió

El BCD d'alta tensió pot fabricar circuits de control de baixa tensió d'alta fiabilitat i circuits de nivell DMOS d'ultra alt voltatge al mateix xip al mateix temps, i pot realitzar la producció de dispositius d'alta tensió de 500-700V. Tanmateix, en general, el BCD encara és adequat per a productes amb requisits relativament elevats per a dispositius d'alimentació, especialment dispositius BJT o DMOS d'alta corrent, i es pot utilitzar per al control de potència en il·luminació electrònica i aplicacions industrials.

La tecnologia actual per a la fabricació de BCD d'alta tensió és la tecnologia RESURF proposada per Appel et al. el 1979. El dispositiu es fa utilitzant una capa epitaxial lleugerament dopada per fer que la distribució del camp elèctric superficial sigui més plana, millorant així les característiques de ruptura de la superfície, de manera que la ruptura es produeix al cos en lloc de la superfície, augmentant així la tensió de ruptura del dispositiu. El dopatge lleuger és un altre mètode per augmentar la tensió de ruptura del BCD. Utilitza principalment drenatge doble difús DDD (doble drenatge de dopatge) i drenatge lleugerament dopat LDD (drenatge lleuger de dopatge). A la regió de drenatge DMOS, s'afegeix una regió de deriva de tipus N per canviar el contacte original entre el drenatge N + i el substrat de tipus P pel contacte entre el drenatge N i el substrat de tipus P, augmentant així la tensió de ruptura.

2. Direcció BCD d'alta potència

El rang de tensió del BCD d'alta potència és de 40-90 V i s'utilitza principalment en l'electrònica d'automòbil que requereix una capacitat de conducció d'alta corrent, una tensió mitjana i circuits de control simples. Les seves característiques de demanda són la capacitat de conducció d'alta corrent, la tensió mitjana i el circuit de control sovint és relativament senzill.

3. Direcció BCD d'alta densitat

BCD d'alta densitat, el rang de tensió és de 5-50 V i alguns components electrònics d'automòbil arribaran als 70 V. En un mateix xip es poden integrar funcions cada cop més complexes i diverses. El BCD d'alta densitat adopta algunes idees de disseny modular per aconseguir la diversificació de productes, que s'utilitzen principalment en aplicacions d'electrònica d'automoció.

Principals aplicacions del procés BCD

El procés BCD s'utilitza àmpliament en la gestió d'energia (control de potència i bateria), unitat de pantalla, electrònica d'automòbil, control industrial, etc. El xip de gestió d'energia (PMIC) és un dels tipus importants de xips analògics. La combinació del procés BCD i la tecnologia SOI també és una característica important del desenvolupament del procés BCD.

VET-China pot proporcionar peces de grafit, feltre rígid suau, peces de carbur de silici, peces de carbur de silici cvD i peces recobertes de sic/Tac en 30 dies.
Si esteu interessats en els productes de semiconductors anteriors, no dubteu a contactar amb nosaltres per primera vegada.

Tel:+86-1891 1596 392
WhatsApp: 86-18069021720
Correu electrònic:yeah@china-vet.com