BCD prosess

Hva er BCD-prosessen?

BCD-prosess er en integrert prosessteknologi med én brikke som først ble introdusert av ST i 1986. Denne teknologien kan lage bipolare, CMOS- og DMOS-enheter på samme brikke. Utseendet reduserer området på brikken betydelig.

Det kan sies at BCD-prosessen fullt ut utnytter fordelene med bipolar kjøreevne, CMOS høy integrasjon og lavt strømforbruk, og DMOS høyspenning og høy strømflytkapasitet. Blant dem er DMOS nøkkelen til å forbedre kraft og integrasjon. Med videreutviklingen av integrert kretsteknologi har BCD-prosessen blitt den vanlige produksjonsteknologien til PMIC.

BCD prosess tverrsnittsdiagram, kildenettverk, takk

Fordeler med BCD-prosessen
BCD-prosessen lager bipolare enheter, CMOS-enheter og DMOS-strømenheter på samme brikke på samme tid, og integrerer den høye transkonduktansen og den sterke lastdrivende egenskapen til bipolare enheter og den høye integrasjonen og det lave strømforbruket til CMOS, slik at de kan utfylle hverandre og gi full spill til deres respektive fordeler; samtidig kan DMOS fungere i byttemodus med ekstremt lavt strømforbruk. Kort sagt, lavt strømforbruk, høy energieffektivitet og høy integrasjon er en av hovedfordelene med BCD. BCD-prosessen kan redusere strømforbruket betydelig, forbedre systemytelsen og ha bedre pålitelighet. Funksjonene til elektroniske produkter øker dag for dag, og kravene til spenningsendringer, kondensatorbeskyttelse og batterilevetid blir stadig viktigere. Høyhastighets- og energibesparende egenskaper til BCD oppfyller prosesskravene for høyytelses analoge/strømstyringsbrikker.

Nøkkelteknologier for BCD-prosessen
Typiske enheter for BCD-prosessen inkluderer lavspent CMOS, høyspent MOS-rør, LDMOS med ulike nedbrytningsspenninger, vertikale NPN/PNP og Schottky dioder osv. Noen prosesser integrerer også enheter som JFET og EEPROM, noe som resulterer i et stort utvalg av enheter i BCD-prosessen. Derfor, i tillegg til å vurdere kompatibiliteten til høyspenningsenheter og lavspenningsenheter, dobbeltklikkprosesser og CMOS-prosesser osv. i designet, må også passende isolasjonsteknologi vurderes.

I BCD-isolasjonsteknologi har mange teknologier som kryssisolering, selvisolering og dielektrisk isolasjon dukket opp etter hverandre. Junction-isolasjonsteknologi er å lage enheten på N-type epitaksiallag av P-type-substratet og bruke revers bias-karakteristikkene til PN-krysset for å oppnå isolasjon, fordi PN-krysset har en veldig høy motstand under revers bias.

Selvisoleringsteknologi er i hovedsak PN-kryssisolasjon, som er avhengig av de naturlige PN-kryssegenskapene mellom kilde- og dreneringsområdene til enheten og underlaget for å oppnå isolasjon. Når MOS-røret er slått på, er kildeområdet, dreneringsområdet og kanalen omgitt av utarmingsområdet, og danner isolasjon fra substratet. Når den er slått av, er PN-krysset mellom dreneringsområdet og substratet omvendt forspent, og høyspenningen til kilderegionen er isolert av utarmingsområdet.

Dielektrisk isolasjon bruker isolerende medier som silisiumoksid for å oppnå isolasjon. Basert på dielektrisk isolasjon og koblingsisolasjon, har kvasi-dielektrisk isolasjon blitt utviklet ved å kombinere fordelene med begge. Ved å selektivt ta i bruk isolasjonsteknologien ovenfor, kan høyspennings- og lavspenningskompatibilitet oppnås.

Utviklingsretning for BCD-prosessen
Utviklingen av BCD-prosessteknologi er ikke som standard CMOS-prosessen, som alltid har fulgt Moores lov for å utvikle seg i retning av mindre linjebredde og raskere hastighet. BCD-prosessen er grovt differensiert og utviklet i tre retninger: høy spenning, høy effekt og høy tetthet.

1. Høyspent BCD-retning

Høyspent BCD kan produsere høyspente lavspentkontrollkretser og ultrahøyspente DMOS-nivåkretser på samme brikke på samme tid, og kan realisere produksjonen av 500-700V høyspentenheter. Men generelt er BCD fortsatt egnet for produkter med relativt høye krav til strømenheter, spesielt BJT eller høystrøms DMOS-enheter, og kan brukes til strømstyring i elektronisk belysning og industrielle applikasjoner.

Den nåværende teknologien for produksjon av høyspent BCD er RESURF-teknologien foreslått av Appel et al. i 1979. Enheten er laget ved hjelp av et lett dopet epitaksialt lag for å gjøre overflatens elektriske feltfordeling flatere, og dermed forbedre overflatenedbrytningsegenskapene, slik at nedbrytningen skjer i kroppen i stedet for overflaten, og derved øker enhetens nedbrytningsspenning. Lettdoping er en annen metode for å øke sammenbruddsspenningen til BCD. Den bruker hovedsakelig dobbel diffused drain DDD (dobbel Doping Drain) og lett dopet drain LDD (lett Doping Drain). I DMOS-drain-regionen legges et N-type driftområde til for å endre den opprinnelige kontakten mellom N+-drainet og P-type-substratet til kontakten mellom N-drain og P-type-substratet, og øker derved nedbrytningsspenningen.

2. Høyeffekts BCD-retning

Spenningsområdet til høyeffekts BCD er 40-90V, og det brukes hovedsakelig i bilelektronikk som krever høy strømføringsevne, middels spenning og enkle kontrollkretser. Dens etterspørselsegenskaper er høy strømdriftsevne, middels spenning, og kontrollkretsen er ofte relativt enkel.

3. BCD-retning med høy tetthet

BCD med høy tetthet, spenningsområdet er 5-50V, og noe bilelektronikk vil nå 70V. Flere og mer komplekse og mangfoldige funksjoner kan integreres på samme brikke. BCD med høy tetthet tar i bruk noen modulære designideer for å oppnå produktdiversifisering, hovedsakelig brukt i bilelektronikkapplikasjoner.

Hovedapplikasjoner av BCD-prosessen

BCD-prosessen er mye brukt i strømstyring (strøm- og batterikontroll), skjermdrift, bilelektronikk, industriell kontroll, etc. Strømstyringsbrikke (PMIC) er en av de viktige typene analoge brikker. Kombinasjonen av BCD-prosess og SOI-teknologi er også et hovedtrekk ved utviklingen av BCD-prosessen.

VET-China kan levere grafittdeler, myk stiv filt, silisiumkarbiddeler, cvD silisiumkarbiddeler og sic/Tac-belagte deler på 30 dager.
Hvis du er interessert i de ovennevnte halvlederproduktene, ikke nøl med å kontakte oss første gang.

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