Ce este procesul BCD?
Procesul BCD este o tehnologie de proces integrată cu un singur cip introdusă pentru prima dată de ST în 1986. Această tehnologie poate face dispozitive bipolare, CMOS și DMOS pe același cip. Aspectul său reduce foarte mult zona cipului.
Se poate spune că procesul BCD utilizează pe deplin avantajele capacității de conducere bipolară, integrarea înaltă a CMOS și consumul redus de energie și capacitatea DMOS de înaltă tensiune și curent mare. Printre acestea, DMOS este cheia îmbunătățirii puterii și integrării. Odată cu dezvoltarea în continuare a tehnologiei circuitelor integrate, procesul BCD a devenit tehnologia de producție principală a PMIC.
Diagrama în secțiune transversală a procesului BCD, rețea sursă, mulțumesc
Avantajele procesului BCD
Procesul BCD face ca dispozitivele bipolare, dispozitivele CMOS și dispozitivele de putere DMOS să fie pe același cip în același timp, integrând transconductanța ridicată și capacitatea de conducere a sarcinii puternice a dispozitivelor bipolare și integrarea ridicată și consumul redus de energie al CMOS, astfel încât acestea să poată completa reciproc și să dea pe deplin avantajele lor respective; în același timp, DMOS poate funcționa în modul de comutare cu un consum de energie extrem de scăzut. Pe scurt, consumul redus de energie, eficiența energetică ridicată și integrarea ridicată sunt unul dintre principalele avantaje ale BCD. Procesul BCD poate reduce semnificativ consumul de energie, poate îmbunătăți performanța sistemului și poate avea o fiabilitate mai bună. Funcțiile produselor electronice cresc pe zi ce trece, iar cerințele privind schimbările de tensiune, protecția condensatorului și prelungirea duratei de viață a bateriei devin din ce în ce mai importante. Caracteristicile de mare viteză și de economisire a energiei ale BCD îndeplinesc cerințele procesului pentru cipurile analogice/de gestionare a puterii de înaltă performanță.
Tehnologii cheie ale procesului BCD
Dispozitivele tipice ale procesului BCD includ CMOS de joasă tensiune, tuburi MOS de înaltă tensiune, LDMOS cu diferite tensiuni de avarie, NPN/PNP verticale și diode Schottky etc. Unele procese integrează și dispozitive precum JFET și EEPROM, rezultând o mare varietate de dispozitive în proces BCD. Prin urmare, pe lângă luarea în considerare a compatibilității dispozitivelor de înaltă tensiune și a dispozitivelor de joasă tensiune, procesele cu dublu clic și procesele CMOS etc. în proiectare, trebuie luată în considerare și tehnologia de izolare adecvată.
În tehnologia de izolare BCD, multe tehnologii precum izolarea joncțiunilor, autoizolarea și izolarea dielectrică au apărut una după alta. Tehnologia de izolare a joncțiunii este de a realiza dispozitivul pe stratul epitaxial de tip N al substratului de tip P și de a utiliza caracteristicile de polarizare inversă ale joncțiunii PN pentru a obține izolarea, deoarece joncțiunea PN are o rezistență foarte mare la polarizarea inversă.
Tehnologia de autoizolare este, în esență, izolarea joncțiunii PN, care se bazează pe caracteristicile naturale ale joncțiunii PN dintre regiunile sursă și de scurgere ale dispozitivului și substrat pentru a obține izolarea. Când tubul MOS este pornit, regiunea sursă, regiunea de scurgere și canalul sunt înconjurate de regiunea de epuizare, formând izolarea de substrat. Când este oprit, joncțiunea PN dintre regiunea de scurgere și substrat este polarizată invers, iar tensiunea înaltă a regiunii sursei este izolată de regiunea de epuizare.
Izolarea dielectrică utilizează medii izolante, cum ar fi oxidul de siliciu, pentru a realiza izolarea. Bazat pe izolarea dielectrică și izolarea joncțiunii, izolarea cvasi-dielectrică a fost dezvoltată prin combinarea avantajelor ambelor. Prin adoptarea selectivă a tehnologiei de izolare de mai sus, se poate obține compatibilitatea de înaltă și joasă tensiune.
Direcția de dezvoltare a procesului BCD
Dezvoltarea tehnologiei procesului BCD nu este ca procesul CMOS standard, care a urmat întotdeauna legea lui Moore pentru a se dezvolta în direcția lățimii mai mici a liniei și a vitezei mai rapide. Procesul BCD este aproximativ diferențiat și dezvoltat în trei direcții: tensiune înaltă, putere mare și densitate mare.
1. Direcția BCD de înaltă tensiune
BCD de înaltă tensiune poate produce circuite de control de joasă tensiune de înaltă fiabilitate și circuite de nivel DMOS de ultra-înaltă tensiune pe același cip în același timp și poate realiza producția de dispozitive de înaltă tensiune de 500-700V. Cu toate acestea, în general, BCD este încă potrivit pentru produse cu cerințe relativ ridicate pentru dispozitive de putere, în special dispozitive BJT sau DMOS cu curent ridicat, și poate fi utilizat pentru controlul puterii în iluminatul electronic și aplicațiile industriale.
Tehnologia actuală pentru fabricarea BCD de înaltă tensiune este tehnologia RESURF propusă de Appel și colab. în 1979. Dispozitivul este realizat folosind un strat epitaxial ușor dopat pentru a face distribuția câmpului electric de suprafață mai plată, îmbunătățind astfel caracteristicile de defalcare a suprafeței, astfel încât defalcarea să aibă loc în corp în loc de suprafață, crescând astfel tensiunea de defalcare a dispozitivului. Dopajul ușor este o altă metodă de a crește tensiunea de defalcare a BCD. Utilizează în principal drenaj difuz dublu DDD (double Doping Drain) și drenaj ușor dopat LDD (lightly Doping Drain). În regiunea de drenaj DMOS, se adaugă o regiune de deriva de tip N pentru a schimba contactul inițial dintre drenul N+ și substratul de tip P la contactul dintre drenul N și substratul de tip P, crescând astfel tensiunea de rupere.
2. Direcția BCD de mare putere
Gama de tensiune a BCD de mare putere este de 40-90 V și este utilizat în principal în electronica auto care necesită o capacitate de antrenare a curentului mare, tensiune medie și circuite de control simple. Caracteristicile sale de cerere sunt capacitatea de acționare a curentului ridicat, tensiunea medie, iar circuitul de control este adesea relativ simplu.
3. Direcția BCD de mare densitate
BCD de înaltă densitate, domeniul de tensiune este de 5-50V, iar unele electronice auto vor ajunge la 70V. Pe același cip pot fi integrate funcții din ce în ce mai complexe și diverse. BCD de înaltă densitate adoptă câteva idei de design modular pentru a realiza diversificarea produselor, utilizate în principal în aplicațiile electronice auto.
Principalele aplicații ale procesului BCD
Procesul BCD este utilizat pe scară largă în managementul energiei (controlul puterii și al bateriei), unitatea de afișare, electronica auto, controlul industrial etc. Cipul de gestionare a puterii (PMIC) este unul dintre tipurile importante de cipuri analogice. Combinația dintre procesul BCD și tehnologia SOI este, de asemenea, o caracteristică majoră a dezvoltării procesului BCD.
VET-China poate furniza piese din grafit, pâslă rigidă moale, piese din carbură de siliciu, piese din carbură de siliciu cvD și piese acoperite cu sic/Tac în 30 de zile.
Dacă sunteți interesat de produsele semiconductoare de mai sus, vă rugăm să nu ezitați să ne contactați prima dată.
Tel:+86-1891 1596 392
WhatsApp: 86-18069021720
E-mail:yeah@china-vet.com
Ora postării: 18-sept-2024