Διαδικασία BCD

Τι είναι η διαδικασία BCD;

Η διαδικασία BCD είναι μια ολοκληρωμένη τεχνολογία διεργασίας ενός τσιπ που εισήχθη για πρώτη φορά από την ST το 1986. Αυτή η τεχνολογία μπορεί να κάνει διπολικές, CMOS και DMOS συσκευές στο ίδιο τσιπ. Η εμφάνισή του μειώνει σημαντικά την περιοχή του τσιπ.

Μπορεί να ειπωθεί ότι η διαδικασία BCD χρησιμοποιεί πλήρως τα πλεονεκτήματα της ικανότητας διπολικής οδήγησης, της υψηλής ολοκλήρωσης CMOS και της χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας και της ικανότητας ροής υψηλής τάσης και υψηλού ρεύματος DMOS. Μεταξύ αυτών, το DMOS είναι το κλειδί για τη βελτίωση της ισχύος και της ολοκλήρωσης. Με την περαιτέρω ανάπτυξη της τεχνολογίας ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, η διαδικασία BCD έχει γίνει η κύρια τεχνολογία κατασκευής του PMIC.

Διάγραμμα διατομής διεργασίας BCD, δίκτυο πηγής, ευχαριστώ

Πλεονεκτήματα της διαδικασίας BCD

Η διαδικασία BCD καθιστά τις Διπολικές συσκευές, τις συσκευές CMOS και τις συσκευές τροφοδοσίας DMOS στο ίδιο τσιπ ταυτόχρονα, ενσωματώνοντας την υψηλή διααγωγιμότητα και την ικανότητα οδήγησης ισχυρού φορτίου των διπολικών συσκευών και την υψηλή ενσωμάτωση και χαμηλή κατανάλωση ενέργειας του CMOS, έτσι ώστε να μπορούν να συμπληρώσουν ο ένας τον άλλον και δίνουν πλήρη απόδοση στα αντίστοιχα πλεονεκτήματά τους· Ταυτόχρονα, το DMOS μπορεί να λειτουργήσει σε λειτουργία μεταγωγής με εξαιρετικά χαμηλή κατανάλωση ενέργειας. Εν ολίγοις, η χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, η υψηλή ενεργειακή απόδοση και η υψηλή ενσωμάτωση είναι ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα του BCD. Η διαδικασία BCD μπορεί να μειώσει σημαντικά την κατανάλωση ενέργειας, να βελτιώσει την απόδοση του συστήματος και να έχει καλύτερη αξιοπιστία. Οι λειτουργίες των ηλεκτρονικών προϊόντων αυξάνονται μέρα με τη μέρα και οι απαιτήσεις για αλλαγές τάσης, προστασία πυκνωτή και παράταση διάρκειας ζωής της μπαταρίας γίνονται όλο και πιο σημαντικές. Τα χαρακτηριστικά υψηλής ταχύτητας και εξοικονόμησης ενέργειας του BCD πληρούν τις απαιτήσεις διαδικασίας για τσιπ αναλογικής/διαχείρισης ισχύος υψηλής απόδοσης.

Βασικές τεχνολογίες της διαδικασίας BCD

Οι τυπικές συσκευές της διεργασίας BCD περιλαμβάνουν CMOS χαμηλής τάσης, σωλήνες MOS υψηλής τάσης, LDMOS με διάφορες τάσεις διάσπασης, κάθετες διόδους NPN/PNP και Schottky, κ.λπ. Ορισμένες διαδικασίες ενσωματώνουν επίσης συσκευές όπως JFET και EEPROM, με αποτέλεσμα μια μεγάλη ποικιλία συσκευές σε διαδικασία BCD. Επομένως, εκτός από την εξέταση της συμβατότητας συσκευών υψηλής τάσης και συσκευών χαμηλής τάσης, διεργασιών διπλού κλικ και διεργασιών CMOS κ.λπ. στο σχεδιασμό, πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη η κατάλληλη τεχνολογία απομόνωσης.

Στην τεχνολογία απομόνωσης BCD, πολλές τεχνολογίες όπως η απομόνωση διασταύρωσης, η αυτοαπομόνωση και η διηλεκτρική απομόνωση έχουν εμφανιστεί η μία μετά την άλλη. Η τεχνολογία απομόνωσης διασταύρωσης είναι η κατασκευή της συσκευής στο επιταξιακό στρώμα τύπου Ν του υποστρώματος τύπου P και η χρήση των χαρακτηριστικών αντίστροφης πόλωσης της διασταύρωσης PN για την επίτευξη απομόνωσης, επειδή η διασταύρωση PN έχει πολύ υψηλή αντίσταση υπό αντίστροφη πόλωση.

Η τεχνολογία αυτοαπομόνωσης είναι ουσιαστικά η απομόνωση συνδέσμων PN, η οποία βασίζεται στα φυσικά χαρακτηριστικά της διασταύρωσης PN μεταξύ των περιοχών πηγής και αποστράγγισης της συσκευής και του υποστρώματος για την επίτευξη απομόνωσης. Όταν ο σωλήνας MOS είναι ενεργοποιημένος, η περιοχή πηγής, η περιοχή αποστράγγισης και το κανάλι περιβάλλονται από την περιοχή εξάντλησης, σχηματίζοντας απομόνωση από το υπόστρωμα. Όταν είναι απενεργοποιημένο, η διασταύρωση PN μεταξύ της περιοχής αποστράγγισης και του υποστρώματος έχει αντίστροφη πόλωση και η υψηλή τάση της περιοχής πηγής απομονώνεται από την περιοχή εξάντλησης.

Η διηλεκτρική απομόνωση χρησιμοποιεί μονωτικά μέσα όπως το οξείδιο του πυριτίου για την επίτευξη απομόνωσης. Με βάση τη διηλεκτρική απομόνωση και την απομόνωση διασταύρωσης, η οιονεί διηλεκτρική απομόνωση έχει αναπτυχθεί συνδυάζοντας τα πλεονεκτήματα και των δύο. Με την επιλεκτική υιοθέτηση της παραπάνω τεχνολογίας απομόνωσης, μπορεί να επιτευχθεί συμβατότητα υψηλής τάσης και χαμηλής τάσης.

Κατεύθυνση ανάπτυξης της διαδικασίας BCD

Η ανάπτυξη της τεχνολογίας διεργασιών BCD δεν μοιάζει με την τυπική διαδικασία CMOS, η οποία ακολουθούσε πάντα το νόμο του Moore για να αναπτυχθεί προς την κατεύθυνση του μικρότερου πλάτους γραμμής και της μεγαλύτερης ταχύτητας. Η διαδικασία BCD διαφοροποιείται χονδρικά και αναπτύσσεται σε τρεις κατευθύνσεις: υψηλή τάση, υψηλή ισχύ και υψηλή πυκνότητα.

1. Κατεύθυνση BCD υψηλής τάσης

Το BCD υψηλής τάσης μπορεί να κατασκευάσει ταυτόχρονα κυκλώματα ελέγχου χαμηλής τάσης υψηλής αξιοπιστίας και κυκλώματα επιπέδου DMOS εξαιρετικά υψηλής τάσης στο ίδιο τσιπ και μπορεί να πραγματοποιήσει την παραγωγή συσκευών υψηλής τάσης 500-700V. Ωστόσο, γενικά, το BCD εξακολουθεί να είναι κατάλληλο για προϊόντα με σχετικά υψηλές απαιτήσεις για συσκευές ισχύος, ειδικά BJT ή συσκευές DMOS υψηλού ρεύματος, και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για έλεγχο ισχύος σε ηλεκτρονικό φωτισμό και βιομηχανικές εφαρμογές.

Η τρέχουσα τεχνολογία για την κατασκευή BCD υψηλής τάσης είναι η τεχνολογία RESURF που προτείνεται από τους Appel et al. το 1979. Η συσκευή κατασκευάστηκε χρησιμοποιώντας ένα ελαφρά ντοπαρισμένο επιταξιακό στρώμα για να κάνει την επιφανειακή κατανομή του ηλεκτρικού πεδίου πιο επίπεδη, βελτιώνοντας έτσι τα χαρακτηριστικά διάσπασης της επιφάνειας, έτσι ώστε η διάσπαση να εμφανίζεται στο σώμα αντί στην επιφάνεια, αυξάνοντας έτσι την τάση διάσπασης της συσκευής. Το ελαφρύ ντόπινγκ είναι μια άλλη μέθοδος για την αύξηση της τάσης διάσπασης του BCD. Χρησιμοποιεί κυρίως double diffused drain DDD (double Doping Drain) και ελαφρώς ντοπαρισμένο drain LDD (lightly Doping Drain). Στην περιοχή αποστράγγισης DMOS, προστίθεται μια περιοχή μετατόπισης τύπου N για να αλλάξει η αρχική επαφή μεταξύ της αποστράγγισης N+ και του υποστρώματος τύπου P στην επαφή μεταξύ της αποστράγγισης N και του υποστρώματος τύπου P, αυξάνοντας έτσι την τάση διάσπασης.

2. Κατεύθυνση BCD υψηλής ισχύος

Το εύρος τάσης του BCD υψηλής ισχύος είναι 40-90V και χρησιμοποιείται κυρίως σε ηλεκτρονικά αυτοκίνητα που απαιτούν υψηλή ικανότητα οδήγησης ρεύματος, μέσης τάσης και απλά κυκλώματα ελέγχου. Τα χαρακτηριστικά απαίτησής του είναι η ικανότητα οδήγησης υψηλού ρεύματος, η μέση τάση και το κύκλωμα ελέγχου είναι συχνά σχετικά απλό.

3. Κατεύθυνση BCD υψηλής πυκνότητας

BCD υψηλής πυκνότητας, το εύρος τάσης είναι 5-50V και ορισμένα ηλεκτρονικά αυτοκινήτων θα φτάσουν τα 70V. Όλο και πιο περίπλοκες και διαφορετικές λειτουργίες μπορούν να ενσωματωθούν στο ίδιο τσιπ. Το BCD υψηλής πυκνότητας υιοθετεί ορισμένες αρθρωτές ιδέες σχεδίασης για την επίτευξη διαφοροποίησης προϊόντων, που χρησιμοποιούνται κυρίως σε εφαρμογές ηλεκτρονικών αυτοκινήτων.

Κύριες εφαρμογές της διαδικασίας BCD

Η διαδικασία BCD χρησιμοποιείται ευρέως στη διαχείριση ενέργειας (έλεγχος ισχύος και μπαταρίας), κίνηση οθόνης, ηλεκτρονικά αυτοκινήτων, βιομηχανικό έλεγχο κ.λπ. Το τσιπ διαχείρισης ενέργειας (PMIC) είναι ένας από τους σημαντικούς τύπους αναλογικών τσιπ. Ο συνδυασμός της διαδικασίας BCD και της τεχνολογίας SOI είναι επίσης ένα σημαντικό χαρακτηριστικό της ανάπτυξης της διαδικασίας BCD.

Το VET-China μπορεί να παρέχει εξαρτήματα γραφίτη, μαλακή τσόχα, μέρη καρβιδίου του πυριτίου, εξαρτήματα καρβιδίου του πυριτίου cvD και εξαρτήματα με επικάλυψη sic/Tac σε 30 ημέρες.
Εάν ενδιαφέρεστε για τα παραπάνω προϊόντα ημιαγωγών, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας την πρώτη φορά.

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