prucessu BCD

Chì ghjè u prucessu BCD?

U prucessu BCD hè una tecnulugia di prucessu integrata à un chip chì prima introdutte da ST in 1986. Sta tecnulugia pò fà i dispositi bipolari, CMOS è DMOS nantu à u stessu chip. U so aspettu reduce assai l'area di u chip.

Si pò dì chì u prucessu BCD utilizza cumplettamente i vantaghji di a capacità di guida bipolari, l'alta integrazione CMOS è u cunsumu d'energia bassu, è l'alta tensione DMOS è a capacità di flussu di corrente alta. Frà elli, DMOS hè a chjave per migliurà u putere è l'integrazione. Cù u più sviluppu di a tecnulugia di circuiti integrati, u prucessu BCD hè diventatu a tecnulugia di fabricazione mainstream di PMIC.

Diagramma transversale di u prucessu BCD, rete di fonte, grazie

Vantaghji di prucessu BCD

U prucessu BCD rende i dispositi bipolari, i dispositi CMOS è i dispositi di putenza DMOS nantu à u stessu chip à u stessu tempu, integrendu l'alta transconductance è a forte capacità di guida di carica di i dispositi bipolari è l'alta integrazione è u cunsumu di bassa energia di CMOS, in modu chì ponu cumplementari. l'un l'altru è dà u ghjocu pienu à i so vantaghji rispettivi; à u listessu tempu, DMOS pò travaglià in modu di cambiamentu cun un cunsumu d'energia estremamente bassu. In corta, u cunsumu di energia bassu, alta efficienza energetica è alta integrazione sò unu di i vantaghji principali di BCD. U prucessu BCD pò riduce significativamente u cunsumu di energia, migliurà u rendiment di u sistema è avè una affidabilità megliu. E funzioni di i prudutti elettronichi aumentanu ogni ghjornu, è i requisiti per i cambiamenti di tensione, a prutezzione di i condensatori è l'estensione di a vita di a bateria sò diventate sempre più impurtanti. E caratteristiche d'alta velocità è di risparmiu energeticu di BCD rispondenu à i requisiti di u prucessu per chips di gestione analogica / di putenza di altu rendiment.

Tecnulugie chjave di u prucessu BCD

I dispositi tipici di u prucessu BCD includenu CMOS di bassa tensione, tubi MOS d'alta tensione, LDMOS cù diverse tensioni di rottura, diodi verticali NPN / PNP è Schottky, etc. Certi prucessi integranu ancu i dispositi cum'è JFET è EEPROM, risultatu in una grande varietà di dispusitivi in ​​prucessu BCD. Per quessa, in più di cunsiderà a cumpatibilità di i dispositi d'alta tensione è di i dispositi di bassa tensione, i prucessi di doppiu clicche è i prucessi CMOS, etc. in u disignu, a tecnulugia d'isolamentu adattata deve ancu esse cunsiderata.

In a tecnulugia di isolamentu BCD, parechje tecnulugia cum'è l'isolamentu di junction, l'autoisolamentu è l'isolamentu dielettricu sò emersi unu dopu l'altru. A tecnulugia di isolamentu di a junction hè di fà u dispusitivu nantu à u stratu epitaxial N-tipu di u sustrato di tipu P è aduprà e caratteristiche di preghjudiziu inversu di a junction PN per ottene l'isolazione, perchè a junction PN hà una resistenza assai alta sottu bias inversa.

A tecnulugia d'autoisolamentu hè essenzialmente l'isolamentu di a giunzione PN, chì si basa nantu à e caratteristiche naturali di a giunzione PN trà e regioni di fonte è drenu di u dispusitivu è u sustrato per ottene l'isolazione. Quandu u tubu MOS hè attivatu, a regione fonte, a regione di drenaje è u canali sò circundati da a regione di depletion, formandu isolamentu da u sustrato. Quandu si spegne, a junction PN trà a regione di drenu è u sustrato hè inversu, è l'alta tensione di a regione fonte hè isolata da a regione di depletion.

L'isolamentu dielettricu usa media insulanti cum'è l'ossidu di siliciu per ottene l'isolamentu. Basatu nantu à l'isolamentu dielettricu è l'isolamentu di junction, l'isolamentu quasi dielettricu hè statu sviluppatu cumminendu i vantaghji di i dui. Aduttendu selettivamente a tecnulugia di isolamentu sopra, pò esse cumpatibili à alta tensione è bassa tensione.

Direzzione di sviluppu di u prucessu BCD

U sviluppu di a tecnulugia di prucessu BCD ùn hè micca cum'è u prucessu CMOS standard, chì hà sempre seguitu a lege di Moore per sviluppà in a direzzione di una larghezza di linea più chjuca è una velocità più veloce. U prucessu BCD hè apprussimatamente differenziatu è sviluppatu in trè direzzione: alta tensione, alta putenza è alta densità.

1. High-voltage BCD direzzione

BCD d'alta tensione pò fabricà circuiti di cuntrollu di bassa tensione d'alta affidabilità è circuiti di livellu DMOS ultra-altu voltage nantu à u stessu chip à u stessu tempu, è ponu rializà a produzzione di dispusitivi d'alta tensione 500-700V. Tuttavia, in generale, BCD hè sempre adattatu per i prudutti cù esigenze relativamente elevate per i dispositi di putenza, in particulare BJT o apparecchi DMOS d'alta corrente, è pò esse usatu per u cuntrollu di putenza in l'illuminazione elettronica è l'applicazioni industriali.

A tecnulugia attuale per a fabricazione di BCD d'alta tensione hè a tecnulugia RESURF pruposta da Appel et al. in u 1979. U dispusitivu hè fatta cù una strata epitaxial ligeramente dopatu per fà a distribuzione di u campu elettricu di a superficia flatter, migliurà cusì e caratteristiche di a rottura di a superficia, per quessa chì a rottura si trova in u corpu invece di a superficia, aumentandu cusì a tensione di rottura di u dispusitivu. Doping light hè un altru mètudu per aumentà a tensione di rottura di BCD. Utilizza principalmente un drenaggio a doppia diffusione DDD (doppio drenaggio di doping) e un drenaggio leggermente dopato LDD (drenaggio leggero di doping). In a regione di drenu DMOS, una regione di deriva di tipu N hè aghjuntu per cambià u cuntattu originale trà u drenu N + è u sustrato di tipu P à u cuntattu trà u sustrato di N-drain è u sustrato di tipu P, aumentendu cusì a tensione di rottura.

2. Direzzione BCD High-putere

A gamma di tensione di BCD d'alta putenza hè 40-90V, è hè principalmente utilizata in l'elettronica di l'automobile chì necessitanu una capacità di guida alta corrente, media tensione è circuiti di cuntrollu simplici. E so caratteristiche di a dumanda sò una capacità di guida alta corrente, una tensione media, è u circuitu di cuntrollu hè spessu relativamente simplice.

3. Direzzione BCD di alta densità

BCD d'alta densità, a gamma di tensione hè 5-50V, è qualchì elettronica di l'automobile ghjunghje à 70V. Funzioni più è più cumplesse è diverse ponu esse integrate in u stessu chip. BCD ad alta densità adopta alcune idee di cuncepimentu modulari per ottene a diversificazione di u produttu, utilizata principalmente in l'applicazioni di l'elettronica di l'automobile.

Applicazioni principali di u prucessu BCD

U prucessu BCD hè largamente utilizatu in a gestione di l'energia (power and battery control), display drive, l'elettronica di l'automobile, u cuntrollu industriale, etc. Chip management power (PMIC) hè unu di i tipi impurtanti di chips analogichi. A cumminazzioni di u prucessu BCD è a tecnulugia SOI hè ancu una caratteristica maiò di u sviluppu di u prucessu BCD.

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