BCD proces

Co je proces BCD?

Proces BCD je jednočipová integrovaná procesní technologie, kterou společnost ST poprvé představila v roce 1986. Tato technologie umožňuje vyrábět bipolární zařízení, zařízení CMOS a DMOS na stejném čipu. Jeho vzhled výrazně zmenšuje plochu čipu.

Dá se říci, že proces BCD plně využívá výhod schopnosti bipolárního řízení, vysoké integrace CMOS a nízké spotřeby energie a kapacity vysokého napětí a vysokého proudu DMOS. Mezi nimi je DMOS klíčem ke zlepšení výkonu a integrace. S dalším rozvojem technologie integrovaných obvodů se proces BCD stal hlavní výrobní technologií PMIC.

Průřezový diagram procesu BCD, zdrojová síť, děkuji

Výhody BCD procesu

Proces BCD vytváří bipolární zařízení, zařízení CMOS a napájecí zařízení DMOS na stejném čipu současně, přičemž integruje vysokou transkonduktanci a schopnost řízení zátěže bipolárních zařízení a vysokou integraci a nízkou spotřebu energie CMOS, takže se mohou doplňovat. navzájem a plně využívat své výhody; zároveň může DMOS pracovat v přepínacím režimu s extrémně nízkou spotřebou energie. Stručně řečeno, nízká spotřeba energie, vysoká energetická účinnost a vysoká integrace jsou jednou z hlavních výhod BCD. Proces BCD může výrazně snížit spotřebu energie, zlepšit výkon systému a mít lepší spolehlivost. Funkce elektronických produktů se každým dnem zvyšují a požadavky na změny napětí, ochranu kondenzátorů a prodloužení životnosti baterie jsou stále důležitější. Vysokorychlostní a energeticky úsporné vlastnosti BCD splňují procesní požadavky na vysoce výkonné analogové/power management čipy.

Klíčové technologie procesu BCD

Typická zařízení BCD procesu zahrnují nízkonapěťové CMOS, vysokonapěťové MOS elektronky, LDMOS s různými průraznými napětími, vertikální NPN/PNP a Schottkyho diody atd. Některé procesy také integrují zařízení jako JFET a EEPROM, což má za následek širokou škálu zařízení v procesu BCD. Kromě zohlednění kompatibility vysokonapěťových zařízení a nízkonapěťových zařízení, procesů dvojitého kliknutí a procesů CMOS atd. je proto při návrhu třeba zvážit také vhodnou technologii izolace.

V technologii izolace BCD se jedna po druhé objevilo mnoho technologií, jako je izolace spojů, samoizolace a dielektrická izolace. Technologie izolace spoje spočívá v tom, že se zařízení vytvoří na epitaxní vrstvě typu N substrátu typu P a použije se charakteristika zpětného předpětí PN přechodu k dosažení izolace, protože přechod PN má při zpětném předpětí velmi vysoký odpor.

Technologie samoizolace je v podstatě izolace PN přechodu, která se za účelem dosažení izolace spoléhá na přirozené charakteristiky PN přechodu mezi zdrojovou a odtokovou oblastí zařízení a substrátem. Když je MOS trubice zapnutá, oblast zdroje, oblast odtoku a kanál jsou obklopeny oblastí vyčerpání a tvoří izolaci od substrátu. Když je vypnutý, PN přechod mezi oblastí odběru a substrátem je obráceně předpětí a vysoké napětí oblasti zdroje je izolováno oblastí vyčerpání.

Dielektrická izolace používá k dosažení izolace izolační média, jako je oxid křemíku. Na základě dielektrické izolace a izolace přechodu byla vyvinuta kvazi-dielektrická izolace kombinací výhod obou. Selektivním přijetím výše uvedené izolační technologie lze dosáhnout vysokonapěťové a nízkonapěťové kompatibility.

Směr vývoje procesu BCD

Vývoj technologie BCD procesu není jako standardní proces CMOS, který se vždy řídil Moorovým zákonem a vyvíjel se směrem k menší šířce čáry a vyšší rychlosti. Proces BCD je zhruba diferencován a rozvíjen ve třech směrech: vysoké napětí, vysoký výkon a vysoká hustota.

1. Vysokonapěťový směr BCD

Vysokonapěťové BCD může vyrábět vysoce spolehlivé nízkonapěťové řídicí obvody a obvody na úrovni ultravysokého napětí DMOS na stejném čipu současně a může realizovat výrobu vysokonapěťových zařízení 500-700V. Obecně je však BCD stále vhodný pro produkty s relativně vysokými požadavky na výkonová zařízení, zejména BJT nebo silnoproudé DMOS zařízení, a lze jej použít pro řízení výkonu v elektronickém osvětlení a průmyslových aplikacích.

Současnou technologií pro výrobu vysokonapěťového BCD je technologie RESURF navržená Appelem et al. v roce 1979. Zařízení je vyrobeno s použitím lehce dopované epitaxní vrstvy, aby bylo rozložení povrchového elektrického pole plošší, čímž se zlepšily charakteristiky průrazu povrchu, takže k průrazu dochází v těle místo na povrchu, čímž se zvyšuje průrazné napětí zařízení. Světelný doping je další metodou ke zvýšení průrazného napětí BCD. Využívá především dvojitý difuzní drén DDD (double Doping Drain) a lehce dopovaný drén LDD (lehce Doping Drain). V oblasti kolektoru DMOS je přidána oblast driftu typu N, která mění původní kontakt mezi kolektorem N+ a substrátem typu P na kontakt mezi kolektorem N a substrátem typu P, čímž se zvyšuje průrazné napětí.

2. Směr BCD s vysokým výkonem

Napěťový rozsah vysoce výkonného BCD je 40-90V a používá se hlavně v automobilové elektronice, která vyžaduje schopnost řízení vysokého proudu, střední napětí a jednoduché řídicí obvody. Jeho požadovanými charakteristikami jsou vysoká proudová schopnost řízení, střední napětí a řídicí obvod je často relativně jednoduchý.

3. Směr BCD s vysokou hustotou

BCD s vysokou hustotou, rozsah napětí je 5-50 V a některá automobilová elektronika dosáhne 70 V. Na jeden čip lze integrovat stále složitější a rozmanitější funkce. High-density BCD využívá některé modulární designové nápady pro dosažení diverzifikace produktů, které se používají hlavně v aplikacích automobilové elektroniky.

Hlavní aplikace procesu BCD

Proces BCD je široce používán v řízení spotřeby (řízení napájení a baterií), pohonech displeje, automobilové elektronice, průmyslovém řízení atd. Čip pro řízení spotřeby (PMIC) je jedním z důležitých typů analogových čipů. Kombinace BCD procesu a SOI technologie je také hlavním rysem vývoje BCD procesu.

VET-China může poskytnout grafitové díly, měkkou tuhou plsť, díly z karbidu křemíku, díly z karbidu křemíku cvD a díly s povlakem Sic/Tac do 30 dnů.
Máte-li zájem o výše uvedené polovodičové produkty, neváhejte nás poprvé kontaktovat.

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