BCD proces

Hvad er BCD-processen?

BCD-processen er en integreret procesteknologi med enkelt chip, som først blev introduceret af ST i 1986. Denne teknologi kan lave bipolære, CMOS- og DMOS-enheder på den samme chip. Dens udseende reducerer i høj grad arealet af chippen.

Det kan siges, at BCD-processen fuldt ud udnytter fordelene ved bipolær køreevne, CMOS høj integration og lavt strømforbrug og DMOS højspænding og høj strømstrømskapacitet. Blandt dem er DMOS nøglen til at forbedre kraft og integration. Med den videre udvikling af integreret kredsløbsteknologi er BCD-processen blevet den almindelige produktionsteknologi for PMIC.

BCD proces tværsnitsdiagram, kilde netværk, tak

Fordele ved BCD-processen
BCD-processen gør bipolære enheder, CMOS-enheder og DMOS-strømenheder på den samme chip på samme tid, og integrerer den høje transkonduktans og stærke belastningsdrivende evne af bipolære enheder og den høje integration og lave strømforbrug af CMOS, så de kan komplementere hinanden og give fuldt ud spil til deres respektive fordele; samtidig kan DMOS arbejde i skiftetilstand med ekstremt lavt strømforbrug. Kort sagt er lavt strømforbrug, høj energieffektivitet og høj integration en af ​​hovedfordelene ved BCD. BCD-processen kan reducere strømforbruget betydeligt, forbedre systemets ydeevne og have bedre pålidelighed. Elektroniske produkters funktioner øges dag for dag, og kravene til spændingsændringer, kondensatorbeskyttelse og forlængelse af batterilevetiden bliver stadig vigtigere. BCD's højhastigheds- og energibesparende egenskaber opfylder proceskravene til højtydende analoge/strømstyringschips.

Nøgleteknologier i BCD-processen
Typiske enheder i BCD-processen omfatter lavspændings-CMOS, højspændings-MOS-rør, LDMOS med forskellige gennembrudsspændinger, vertikale NPN/PNP- og Schottky-dioder osv. Nogle processer integrerer også enheder såsom JFET og EEPROM, hvilket resulterer i en lang række forskellige enheder i BCD-proces. Ud over at overveje kompatibiliteten af ​​højspændingsenheder og lavspændingsenheder, dobbeltklikprocesser og CMOS-processer osv. i designet, skal passende isolationsteknologi derfor også overvejes.

Inden for BCD-isolationsteknologi er mange teknologier som f.eks. junction-isolation, selvisolering og dielektrisk isolation dukket op efter hinanden. Junction isolation teknologi er at lave enheden på N-type epitaksiallag af P-type substratet og bruge reverse bias karakteristika af PN junction til at opnå isolation, fordi PN junction har en meget høj modstand under reverse bias.

Selvisoleringsteknologi er i det væsentlige PN-junction-isolation, som er afhængig af de naturlige PN-junction-karakteristika mellem kilde- og drænområderne af enheden og substratet for at opnå isolation. Når MOS-røret er tændt, er kildeområdet, drænområdet og kanalen omgivet af udtømningsområdet, hvilket danner isolation fra substratet. Når den er slukket, er PN-forbindelsen mellem drænområdet og substratet omvendt forspændt, og kildeområdets højspænding isoleres af udtømningsområdet.

Dielektrisk isolering bruger isolerende medier såsom siliciumoxid for at opnå isolering. Baseret på dielektrisk isolation og junction-isolation er kvasi-dielektrisk isolering blevet udviklet ved at kombinere fordelene ved begge. Ved selektivt at anvende ovennævnte isolationsteknologi kan højspændings- og lavspændingskompatibilitet opnås.

Udviklingsretning af BCD proces
Udviklingen af ​​BCD-procesteknologi er ikke som standard CMOS-processen, som altid har fulgt Moores lov om at udvikle sig i retning af mindre linjebredde og hurtigere hastighed. BCD-processen er groft differentieret og udviklet i tre retninger: højspænding, høj effekt og høj tæthed.

1. Højspændings BCD retning

Højspændings BCD kan fremstille højpålidelige lavspændingskontrolkredsløb og ultrahøjspændings DMOS-niveaukredsløb på samme chip på samme tid og kan realisere produktionen af ​​500-700V højspændingsenheder. Generelt er BCD dog stadig velegnet til produkter med relativt høje krav til strømforsyninger, især BJT eller højstrøms DMOS-enheder, og kan bruges til strømstyring i elektronisk belysning og industrielle applikationer.

Den nuværende teknologi til fremstilling af højspændings-BCD er RESURF-teknologien foreslået af Appel et al. i 1979. Enheden er fremstillet ved hjælp af et let doteret epitaksialt lag for at gøre overfladens elektriske feltfordeling fladere, hvorved overfladens nedbrydningsegenskaber forbedres, så nedbrydningen sker i kroppen i stedet for overfladen, hvorved enhedens nedbrydningsspænding øges. Let doping er en anden metode til at øge nedbrydningsspændingen af ​​BCD. Den bruger hovedsageligt dobbelt diffused drain DDD (dobbelt Doping Drain) og let doteret dræn LDD (let Doping Drain). I DMOS-drænområdet tilføjes et N-type driftområde for at ændre den oprindelige kontakt mellem N+-drænet og P-typens substrat til kontakten mellem N-drænet og P-typens substrat, hvorved gennembrudsspændingen øges.

2. Højeffekt BCD retning

Spændingsområdet for højeffekt BCD er 40-90V, og det bruges hovedsageligt i bilelektronik, der kræver høj strømstyrke, mellemspænding og enkle kontrolkredsløb. Dens efterspørgselsegenskaber er høj strømdriftsevne, mellemspænding, og styrekredsløbet er ofte relativt enkelt.

3. Højdensitet BCD-retning

High-density BCD, spændingsområdet er 5-50V, og noget bilelektronik vil nå 70V. Flere og mere komplekse og forskelligartede funktioner kan integreres på den samme chip. High-density BCD vedtager nogle modulære designideer for at opnå produktdiversificering, hovedsagelig brugt i bilelektronikapplikationer.

De vigtigste anvendelser af BCD-processen

BCD-processen er meget udbredt i strømstyring (strøm- og batteristyring), displaydrev, bilelektronik, industriel kontrol osv. Strømstyringschip (PMIC) er en af ​​de vigtige typer analoge chips. Kombinationen af ​​BCD-proces og SOI-teknologi er også et vigtigt træk ved udviklingen af ​​BCD-proces.

VET-China kan levere grafitdele, blødt stift filt, siliciumcarbiddele, cvD-siliciumcarbiddele og sic/Tac-coatede dele på 30 dage.
Hvis du er interesseret i ovenstående halvlederprodukter, så tøv ikke med at kontakte os første gang.

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