BCD-prosessi

Mikä on BCD-prosessi?

BCD-prosessi on yhden sirun integroitu prosessitekniikka, jonka ST esitteli ensimmäisen kerran vuonna 1986. Tällä tekniikalla voidaan tehdä bipolaarisia, CMOS- ja DMOS-laitteita samalle sirulle. Sen ulkonäkö pienentää huomattavasti sirun pinta-alaa.

Voidaan sanoa, että BCD-prosessi hyödyntää täysin Bipolar-ajokyvyn, korkean CMOS-integroinnin ja alhaisen virrankulutuksen sekä DMOS-korkean jännitteen ja suuren virtauskapasiteetin edut. Niistä DMOS on avain tehon ja integroinnin parantamiseen. Integroidun piiritekniikan kehittymisen myötä BCD-prosessista on tullut PMIC:n valtavirran valmistustekniikka.

BCD-prosessin poikkileikkauskaavio, lähdeverkko, kiitos

BCD-prosessin edut

BCD-prosessi tekee bipolaarisista laitteista, CMOS-laitteista ja DMOS-virtalaitteista samaan aikaan samaan siruun integroimalla bipolaaristen laitteiden korkean transjohtavuuden ja vahvan kuormituksen sekä CMOS:n korkean integroinnin ja alhaisen virrankulutuksen, jotta ne voivat täydentää toisiaan ja antavat täyden pelin omille eduilleen; samalla DMOS voi toimia kytkentätilassa erittäin alhaisella virrankulutuksella. Lyhyesti sanottuna alhainen virrankulutus, korkea energiatehokkuus ja korkea integraatio ovat yksi BCD:n tärkeimmistä eduista. BCD-prosessi voi vähentää merkittävästi virrankulutusta, parantaa järjestelmän suorituskykyä ja parantaa luotettavuutta. Elektroniikkatuotteiden toiminnot lisääntyvät päivä päivältä ja vaatimukset jännitteen muutoksille, kondensaattorien suojaukselle ja akun käyttöiän pidentämiselle ovat yhä tärkeämpiä. BCD:n nopeat ja energiaa säästävät ominaisuudet täyttävät suorituskykyisten analogisten/tehonhallintasirujen prosessivaatimukset.

BCD-prosessin keskeiset teknologiat

Tyypillisiä BCD-prosessin laitteita ovat pienjännite-CMOS, suurjännitteiset MOS-putket, LDMOS erilaisilla läpilyöntijännitteillä, pystysuuntaiset NPN/PNP- ja Schottky-diodit jne. Joihinkin prosesseihin integroidaan myös laitteita, kuten JFET ja EEPROM, mikä johtaa suureen valikoimaan erilaisia laitteet BCD-prosessissa. Siksi sen lisäksi, että suunnittelussa on otettava huomioon suurjännitelaitteiden ja pienjännitelaitteiden, kaksoisnapsautusprosessien ja CMOS-prosessien jne. yhteensopivuus, on otettava huomioon myös sopiva eristystekniikka.

BCD-eristysteknologiassa monia teknologioita, kuten liitoseristys, itseeristys ja dielektrinen eristys, on syntynyt peräkkäin. Liitoksen eristysteknologian tarkoituksena on tehdä laite P-tyypin substraatin N-tyypin epitaksiaaliselle kerrokselle ja käyttää PN-liitoksen käänteisiä bias-ominaisuuksia eristyksen saavuttamiseksi, koska PN-liitoksella on erittäin korkea resistanssi käänteisessä esijännityksessä.

Itseeristystekniikka on pohjimmiltaan PN-liitoksen eristystä, joka luottaa laitteen ja alustan lähde- ja valuma-alueiden välisiin luonnollisiin PN-liitosominaisuuksiin eristyksen saavuttamiseksi. Kun MOS-putki kytketään päälle, lähdealuetta, nielualuetta ja kanavaa ympäröi tyhjennysalue, mikä muodostaa eristyksen substraatista. Kun se on kytketty pois päältä, nielualueen ja substraatin välinen PN-liitos on käänteinen biasoitu, ja lähdealueen korkea jännite on eristetty tyhjennysalueella.

Dielektrisessä eristyksessä käytetään eristysaineita, kuten piioksidia, eristyksen saavuttamiseksi. Dielektriseen eristykseen ja liitoseristykseen perustuva kvasi-dielektrinen eristys on kehitetty yhdistämällä molempien edut. Yllä olevaa eristystekniikkaa käyttämällä valikoivasti voidaan saavuttaa korkea- ja matalajänniteyhteensopivuus.

BCD-prosessin kehityssuunta

BCD-prosessiteknologian kehitys ei ole kuin tavallinen CMOS-prosessi, joka on aina noudattanut Mooren lakia kehittyä pienemmän viivanleveyden ja nopeamman nopeuden suuntaan. BCD-prosessi on karkeasti erotettu ja kehitetty kolmeen suuntaan: korkea jännite, suuri teho ja suuri tiheys.

1. Korkeajännite BCD-suunta

Korkeajännitteinen BCD voi valmistaa erittäin luotettavia pienjännitteisiä ohjauspiirejä ja ultrakorkeajännitteisiä DMOS-tason piirejä samalle sirulle samanaikaisesti ja voi toteuttaa 500-700 V:n suurjännitelaitteiden tuotannon. Yleisesti ottaen BCD soveltuu kuitenkin edelleen tuotteille, joilla on suhteellisen korkeat vaatimukset teholaitteille, erityisesti BJT- tai suurvirta-DMOS-laitteille, ja sitä voidaan käyttää tehonsäätöön elektronisissa valaisimissa ja teollisuussovelluksissa.

Nykyinen korkeajännitteisen BCD:n valmistustekniikka on Appel et al.:n ehdottama RESURF-tekniikka. Vuonna 1979. Laite on valmistettu käyttäen kevyesti seostettua epitaksiaalikerrosta, joka tekee pinnan sähkökentän jakautumisesta tasaisempaa, mikä parantaa pinnan hajoamisominaisuuksia niin, että hajoaminen tapahtuu kehossa pinnan sijaan, mikä lisää laitteen läpilyöntijännitettä. Kevyt doping on toinen tapa lisätä BCD:n läpilyöntijännitettä. Se käyttää pääasiassa kaksoishajotettua dreeniä DDD:tä (double Doping Drain) ja kevyesti seostettua dreeniä LDD:tä (kevyesti Doping Drain). DMOS-nielualueelle lisätään N-tyypin drift-alue, joka muuttaa alkuperäisen kontaktin N+-nielun ja P-tyypin substraatin välillä N-nielun ja P-tyypin substraatin väliseksi kontaktiksi, mikä lisää läpilyöntijännitettä.

2. Suuritehoinen BCD-suunta

Suuritehoisen BCD:n jännitealue on 40-90 V, ja sitä käytetään pääasiassa autoelektroniikassa, joka vaatii korkean virran ajokykyä, keskijännitettä ja yksinkertaisia ​​ohjauspiirejä. Sen tarveominaisuudet ovat korkean virran käyttökyky, keskijännite ja ohjauspiiri on usein suhteellisen yksinkertainen.

3. Suuritiheyksinen BCD-suunta

Suuritiheyksinen BCD, jännitealue on 5-50 V, ja osa autoelektroniikasta saavuttaa 70 V. Yhä monimutkaisempia ja monipuolisempia toimintoja voidaan integroida samalle sirulle. Suuritiheyksinen BCD ottaa käyttöön joitain modulaarisia suunnitteluideoita tuotteiden monipuolistamiseksi, jota käytetään pääasiassa autoelektroniikkasovelluksissa.

BCD-prosessin pääsovellukset

BCD-prosessia käytetään laajalti virranhallinnassa (tehon ja akun ohjaus), näyttökäytössä, autoelektroniikassa, teollisuusohjauksessa jne. Virranhallintasiru (PMIC) on yksi tärkeimmistä analogisten sirujen tyypeistä. BCD-prosessin ja SOI-teknologian yhdistelmä on myös tärkeä piirre BCD-prosessin kehityksessä.

VET-China voi toimittaa grafiittiosia, pehmeää huopaa, piikarbidiosia, cvD-piikarbidiosia ja sic/Tac-pinnoitettuja osia 30 päivässä.
Jos olet kiinnostunut yllä mainituista puolijohdetuotteista, älä epäröi ottaa meihin yhteyttä ensimmäisen kerran.

Puh: +86-1891 1596 392
WhatsAPP: 86-18069021720
Sähköposti:yeah@china-vet.com