BCD proces

Što je BCD proces?

BCD proces je tehnologija integriranog procesa s jednim čipom koju je ST prvi predstavio 1986. Ova tehnologija može napraviti bipolarne, CMOS i DMOS uređaje na istom čipu. Njegov izgled uvelike smanjuje površinu čipa.

Može se reći da BCD proces u potpunosti iskorištava prednosti mogućnosti bipolarnog pokretanja, CMOS visoke integracije i niske potrošnje energije, te DMOS visokog napona i velikog protoka struje. Među njima, DMOS je ključ za poboljšanje snage i integracije. S daljnjim razvojem tehnologije integriranih krugova, BCD proces je postao glavna proizvodna tehnologija PMIC-a.

BCD dijagram presjeka procesa, izvorna mreža, hvala

Prednosti BCD procesa

BCD proces čini bipolarne uređaje, CMOS uređaje i DMOS uređaje za napajanje na istom čipu u isto vrijeme, integrirajući visoku transkonduktivnost i moć pokretanja velikog opterećenja bipolarnih uređaja te visoku integraciju i nisku potrošnju energije CMOS-a, tako da mogu nadopunjavati jedni drugima i daju punu prednost svojim prednostima; u isto vrijeme, DMOS može raditi u prekidačkom načinu rada s iznimno niskom potrošnjom energije. Ukratko, niska potrošnja energije, visoka energetska učinkovitost i visoka integracija jedne su od glavnih prednosti BCD-a. BCD proces može značajno smanjiti potrošnju energije, poboljšati performanse sustava i imati veću pouzdanost. Funkcije elektroničkih proizvoda povećavaju se iz dana u dan, a zahtjevi za promjenama napona, zaštitom kondenzatora i produljenjem trajanja baterije postaju sve važniji. Karakteristike velike brzine i uštede energije BCD-a ispunjavaju procesne zahtjeve za analogne čipove/čipove za upravljanje napajanjem visokih performansi.

Ključne tehnologije BCD procesa

Tipični uređaji BCD procesa uključuju niskonaponske CMOS, visokonaponske MOS cijevi, LDMOS s različitim probojnim naponima, vertikalne NPN/PNP i Schottky diode, itd. Neki procesi također integriraju uređaje kao što su JFET i EEPROM, što rezultira velikom raznolikošću uređaji u BCD procesu. Stoga, uz razmatranje kompatibilnosti visokonaponskih uređaja i niskonaponskih uređaja, postupaka dvostrukog klika i CMOS procesa itd. u dizajnu, također se mora uzeti u obzir odgovarajuća tehnologija izolacije.

U BCD tehnologiji izolacije, mnoge tehnologije kao što su izolacija spoja, samoizolacija i dielektrična izolacija pojavile su se jedna za drugom. Tehnologija izolacije spoja sastoji se u izradi uređaja na epitaksijalnom sloju N-tipa supstrata P-tipa i korištenju karakteristika obrnute prednapone PN spoja za postizanje izolacije, jer PN spoj ima vrlo visok otpor pod obrnutom prednaponom.

Tehnologija samoizolacije je u biti izolacija PN spoja, koja se oslanja na prirodne karakteristike PN spoja između područja izvora i odvoda uređaja i supstrata kako bi se postigla izolacija. Kada je MOS cijev uključena, područje izvora, područje odvoda i kanal okruženi su područjem iscrpljivanja, stvarajući izolaciju od supstrata. Kada je isključen, PN spoj između područja odvoda i supstrata ima obrnutu prednapon, a visoki napon područja izvora izoliran je područjem osiromašenja.

Dielektrična izolacija koristi izolacijske medije kao što je silicijev oksid za postizanje izolacije. Na temelju dielektrične izolacije i izolacije spoja, kvazi-dielektrična izolacija razvijena je kombinacijom prednosti obje. Selektivnim usvajanjem gore navedene tehnologije izolacije može se postići visokonaponska i niskonaponska kompatibilnost.

Pravac razvoja BCD procesa

Razvoj tehnologije BCD procesa nije poput standardnog CMOS procesa, koji je uvijek slijedio Mooreov zakon da se razvija u smjeru manje širine linije i veće brzine. BCD proces se grubo razlikuje i razvija u tri smjera: visoki napon, velika snaga i visoka gustoća.

1. Visokonaponski BCD smjer

Visokonaponski BCD može proizvoditi visokopouzdane niskonaponske upravljačke sklopove i ultravisokonaponske sklopove DMOS razine na istom čipu u isto vrijeme, i može ostvariti proizvodnju 500-700V visokonaponskih uređaja. Međutim, općenito, BCD je još uvijek prikladan za proizvode s relativno visokim zahtjevima za uređaje za napajanje, posebno BJT ili visokostrujne DMOS uređaje, i može se koristiti za kontrolu snage u elektroničkoj rasvjeti i industrijskim aplikacijama.

Trenutna tehnologija za proizvodnju visokonaponskog BCD-a je RESURF tehnologija koju su predložili Appel et al. 1979. godine. Uređaj je izrađen korištenjem blago dopiranog epitaksijskog sloja kako bi distribucija površinskog električnog polja bila ravnija, čime se poboljšavaju karakteristike površinskog proboja, tako da se proboj događa u tijelu umjesto na površini, čime se povećava probojni napon uređaja. Svjetlosni doping još je jedna metoda povećanja probojnog napona BCD-a. Uglavnom koristi dvostruki difuzni odvod DDD (double Doping Drain) i lagano dopirani odvod LDD (lightly Doping Drain). U području odvoda DMOS-a dodaje se područje pomaka N-tipa kako bi se izvorni kontakt između N+ odvoda i supstrata P-tipa promijenio u kontakt između N-odvoda i supstrata P-tipa, čime se povećava probojni napon.

2. BCD smjer velike snage

Raspon napona BCD-a velike snage je 40-90 V, a uglavnom se koristi u automobilskoj elektronici koja zahtijeva sposobnost pokretanja velike struje, srednji napon i jednostavne upravljačke krugove. Njegove karakteristike zahtjeva su velika sposobnost pokretanja struje, srednji napon, a upravljački krug je često relativno jednostavan.

3. BCD smjer visoke gustoće

BCD visoke gustoće, raspon napona je 5-50 V, a neka će automobilska elektronika doseći 70 V. Sve složenije i raznolikije funkcije mogu se integrirati na isti čip. BCD visoke gustoće usvaja neke ideje modularnog dizajna kako bi se postigla diverzifikacija proizvoda, uglavnom korištenih u aplikacijama automobilske elektronike.

Glavne primjene BCD procesa

BCD proces naširoko se koristi u upravljanju napajanjem (kontrola napajanja i baterije), pogonu zaslona, ​​automobilskoj elektronici, industrijskom upravljanju itd. Čip za upravljanje napajanjem (PMIC) jedan je od važnih tipova analognih čipova. Kombinacija BCD procesa i SOI tehnologije također je glavna značajka razvoja BCD procesa.

VET-China može osigurati grafitne dijelove, mekani čvrsti filc, dijelove od silicij-karbida, CVD dijelove od silicij-karbida i dijelove presvučene sic/Tac za 30 dana.
Ako ste zainteresirani za gore navedene poluvodičke proizvode, nemojte se ustručavati kontaktirati nas prvi put.

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