Proceso BCD

Que é o proceso BCD?

O proceso BCD é unha tecnoloxía de proceso integrado dun só chip introducida por primeira vez por ST en 1986. Esta tecnoloxía pode facer dispositivos bipolares, CMOS e DMOS no mesmo chip. O seu aspecto reduce moito a área do chip.

Pódese dicir que o proceso BCD utiliza plenamente as vantaxes da capacidade de condución bipolar, alta integración CMOS e baixo consumo de enerxía e alta tensión DMOS e capacidade de fluxo de alta corrente. Entre eles, DMOS é a clave para mellorar a potencia e a integración. Co desenvolvemento da tecnoloxía de circuítos integrados, o proceso BCD converteuse na tecnoloxía de fabricación principal de PMIC.

Diagrama de sección transversal do proceso BCD, rede de orixe, grazas

Vantaxes do proceso BCD

O proceso BCD fai que os dispositivos bipolares, os dispositivos CMOS e os dispositivos de enerxía DMOS no mesmo chip ao mesmo tempo, integrando a alta transcondutividade e a forte capacidade de conducción de carga dos dispositivos bipolares e a alta integración e baixo consumo de enerxía do CMOS, para que poidan complementar. entre si e danlle todo o xogo ás súas respectivas vantaxes; ao mesmo tempo, DMOS pode funcionar en modo de conmutación cun consumo de enerxía extremadamente baixo. En definitiva, o baixo consumo de enerxía, a alta eficiencia enerxética e a alta integración son unha das principais vantaxes do BCD. O proceso BCD pode reducir significativamente o consumo de enerxía, mellorar o rendemento do sistema e ter unha mellor fiabilidade. As funcións dos produtos electrónicos están aumentando día a día e os requisitos para os cambios de tensión, a protección do capacitor e a prolongación da vida útil da batería son cada vez máis importantes. As características de alta velocidade e aforro de enerxía do BCD cumpren os requisitos do proceso dos chips analóxicos/de xestión de enerxía de alto rendemento.

Tecnoloxías clave do proceso BCD

Os dispositivos típicos do proceso BCD inclúen CMOS de baixa tensión, tubos MOS de alta tensión, LDMOS con varias tensións de ruptura, diodos verticais NPN/PNP e Schottky, etc. Algúns procesos tamén integran dispositivos como JFET e EEPROM, o que resulta nunha gran variedade de dispositivos en proceso BCD. Polo tanto, ademais de considerar a compatibilidade de dispositivos de alta tensión e dispositivos de baixa tensión, procesos de dobre clic e procesos CMOS, etc. no deseño, tamén se debe considerar a tecnoloxía de illamento axeitada.

Na tecnoloxía de illamento BCD, moitas tecnoloxías como o illamento de unión, o autoillamento e o illamento dieléctrico xurdiron unha tras outra. A tecnoloxía de illamento da unión consiste en facer o dispositivo na capa epitaxial de tipo N do substrato tipo P e utilizar as características de polarización inversa da unión PN para lograr o illamento, porque a unión PN ten unha resistencia moi alta baixo polarización inversa.

A tecnoloxía de autoillamento é esencialmente o illamento da unión PN, que depende das características naturais da unión PN entre as rexións de orixe e drenaxe do dispositivo e do substrato para lograr o illamento. Cando se acende o tubo MOS, a rexión de orixe, a rexión de drenaxe e a canle están rodeadas pola rexión de esgotamento, formando illamento do substrato. Cando está desactivado, a unión PN entre a rexión de drenaxe e o substrato está polarizada inversamente e a alta tensión da rexión fonte está illada pola rexión de esgotamento.

O illamento dieléctrico utiliza medios illantes como o óxido de silicio para lograr o illamento. Baseándose no illamento dieléctrico e no illamento da unión, desenvolveuse un illamento cuasi dieléctrico combinando as vantaxes de ambos. Ao adoptar selectivamente a tecnoloxía de illamento anterior, pódese conseguir a compatibilidade de alta e baixa tensión.

Dirección de desenvolvemento do proceso BCD

O desenvolvemento da tecnoloxía de proceso BCD non é como o proceso CMOS estándar, que sempre seguiu a lei de Moore para desenvolverse na dirección de menor ancho de liña e velocidade máis rápida. O proceso BCD distínguese aproximadamente e desenvólvese en tres direccións: alta tensión, alta potencia e alta densidade.

1. Dirección BCD de alta tensión

O BCD de alta tensión pode fabricar circuítos de control de baixa tensión de alta fiabilidade e circuítos de nivel DMOS de ultra-alta tensión no mesmo chip ao mesmo tempo, e pode realizar a produción de dispositivos de alta tensión de 500-700V. Non obstante, en xeral, o BCD aínda é axeitado para produtos con requisitos relativamente altos para dispositivos de enerxía, especialmente dispositivos BJT ou DMOS de alta corrente, e pódese usar para o control de enerxía en iluminación electrónica e aplicacións industriais.

A tecnoloxía actual para fabricar BCD de alta tensión é a tecnoloxía RESURF proposta por Appel et al. en 1979. O dispositivo faise usando unha capa epitaxial lixeiramente dopada para facer a distribución do campo eléctrico da superficie máis plana, mellorando así as características de ruptura da superficie, de xeito que a avaría ocorre no corpo en lugar da superficie, aumentando así a tensión de ruptura do dispositivo. O dopaxe lixeiro é outro método para aumentar a tensión de ruptura do BCD. Utiliza principalmente drenaxe difusa dobre DDD (double Drain Doping) e drenaxe lixeiramente dopada LDD (lightly Doping Drain). Na rexión de drenaxe DMOS, engádese unha rexión de deriva de tipo N para cambiar o contacto orixinal entre o drenaxe N+ e o substrato de tipo P polo contacto entre o drenaxe N e o substrato de tipo P, aumentando así a tensión de ruptura.

2. Dirección BCD de alta potencia

O rango de tensión do BCD de alta potencia é de 40-90 V, e úsase principalmente na electrónica de automóbiles que requiren capacidade de condución de alta corrente, media tensión e circuítos de control sinxelos. As súas características de demanda son unha alta capacidade de condución de corrente, media tensión e o circuíto de control adoita ser relativamente sinxelo.

3. Dirección BCD de alta densidade

BCD de alta densidade, o rango de tensión é de 5-50 V e algúns produtos electrónicos automotivos alcanzarán os 70 V. No mesmo chip pódense integrar funcións cada vez máis complexas e diversas. O BCD de alta densidade adopta algunhas ideas de deseño modular para lograr a diversificación de produtos, que se usan principalmente en aplicacións electrónicas de automóbiles.

Principais aplicacións do proceso BCD

O proceso BCD úsase amplamente na xestión de enerxía (control de enerxía e batería), unidade de visualización, electrónica de automóbiles, control industrial, etc. O chip de xestión de enerxía (PMIC) é un dos tipos importantes de chips analóxicos. A combinación do proceso BCD e da tecnoloxía SOI tamén é unha característica importante do desenvolvemento do proceso BCD.

VET-China pode proporcionar pezas de grafito, feltro ríxido suave, pezas de carburo de silicio, pezas de carburo de silicio cvD e pezas recubertas de sic/Tac en 30 días.
Se estás interesado nos produtos de semicondutores anteriores, non dubides en contactar connosco por primeira vez.

Teléfono: +86-1891 1596 392
WhatsApp: 86-18069021720
Correo electrónico:yeah@china-vet.com