BCD proces

Čo je proces BCD?

Proces BCD je jednočipová integrovaná procesná technológia, ktorú spoločnosť ST prvýkrát predstavila v roku 1986. Táto technológia dokáže vyrábať bipolárne, CMOS a DMOS zariadenia na rovnakom čipe. Jeho vzhľad výrazne znižuje plochu čipu.

Dá sa povedať, že proces BCD plne využíva výhody schopnosti bipolárneho riadenia, vysokej integrácie CMOS a nízkej spotreby energie a kapacity vysokého napätia a prúdu DMOS. Medzi nimi je DMOS kľúčom k zlepšeniu výkonu a integrácie. S ďalším vývojom technológie integrovaných obvodov sa proces BCD stal hlavnou výrobnou technológiou PMIC.

Prierezový diagram procesu BCD, zdrojová sieť, ďakujem

Výhody BCD procesu
Proces BCD vytvára bipolárne zariadenia, zariadenia CMOS a napájacie zariadenia DMOS na rovnakom čipe súčasne, pričom integruje vysokú transkonduktanciu a schopnosť silnej záťaže bipolárnych zariadení a vysokú integráciu a nízku spotrebu energie CMOS, takže sa môžu dopĺňať. navzájom a naplno využívať svoje výhody; zároveň dokáže DMOS pracovať v prepínacom režime s extrémne nízkou spotrebou energie. Stručne povedané, nízka spotreba energie, vysoká energetická účinnosť a vysoká integrácia sú jednou z hlavných výhod BCD. Proces BCD môže výrazne znížiť spotrebu energie, zlepšiť výkon systému a mať lepšiu spoľahlivosť. Funkcie elektronických produktov sa každým dňom zvyšujú a požiadavky na zmeny napätia, ochranu kondenzátora a predĺženie životnosti batérie sú čoraz dôležitejšie. Vysokorýchlostné a energeticky úsporné charakteristiky BCD spĺňajú procesné požiadavky na vysokovýkonné analógové/napájacie čipy.

Kľúčové technológie procesu BCD
Typické zariadenia BCD procesu zahŕňajú nízkonapäťové CMOS, vysokonapäťové MOS elektrónky, LDMOS s rôznymi prieraznými napätiami, vertikálne NPN/PNP a Schottkyho diódy atď. Niektoré procesy tiež integrujú zariadenia ako JFET a EEPROM, výsledkom čoho je široká škála zariadení v procese BCD. Preto treba pri návrhu okrem zohľadnenia kompatibility vysokonapäťových zariadení a nízkonapäťových zariadení, procesov dvojitého kliknutia a procesov CMOS atď. zvážiť aj vhodnú technológiu izolácie.

V technológii izolácie BCD sa jedna po druhej objavilo mnoho technológií, ako je izolácia spojov, samoizolácia a dielektrická izolácia. Technológia izolácie spoja spočíva v tom, že sa zariadenie vytvorí na epitaxiálnej vrstve typu N substrátu typu P a použije sa charakteristika spätného predpätia PN prechodu na dosiahnutie izolácie, pretože prechod PN má pri spätnom predpätí veľmi vysoký odpor.

Technológia samoizolácie je v podstate izolácia PN prechodu, ktorá sa spolieha na prirodzené charakteristiky PN prechodu medzi zdrojovou a odtokovou oblasťou zariadenia a substrátom, aby sa dosiahla izolácia. Keď je MOS trubica zapnutá, oblasť zdroja, oblasť odtoku a kanál sú obklopené oblasťou vyčerpania, čím sa vytvorí izolácia od substrátu. Keď je vypnutý, PN prechod medzi odberovou oblasťou a substrátom je spätne predpätý a vysoké napätie zdrojovej oblasti je izolované oblasťou vyčerpania.

Dielektrická izolácia využíva na dosiahnutie izolácie izolačné médiá, ako je oxid kremičitý. Na základe dielektrickej izolácie a izolácie spojov bola vyvinutá kvázi-dielektrická izolácia kombináciou výhod oboch. Selektívnym prijatím vyššie uvedenej izolačnej technológie je možné dosiahnuť vysokonapäťovú a nízkonapäťovú kompatibilitu.

Smer vývoja BCD procesu
Vývoj technológie BCD procesu nie je ako štandardný proces CMOS, ktorý sa vždy riadil Moorovým zákonom a vyvíjal sa smerom k menšej šírke čiary a vyššej rýchlosti. Proces BCD je zhruba diferencovaný a vyvinutý v troch smeroch: vysoké napätie, vysoký výkon a vysoká hustota.

1. Vysokonapäťový smer BCD

Vysokonapäťové BCD dokáže vyrábať vysoko spoľahlivé nízkonapäťové riadiace obvody a ultravysokonapäťové obvody na úrovni DMOS na rovnakom čipe súčasne a môže realizovať výrobu 500-700V vysokonapäťových zariadení. Vo všeobecnosti je však BCD stále vhodný pre produkty s relatívne vysokými požiadavkami na výkonové zariadenia, najmä BJT alebo silnoprúdové zariadenia DMOS, a možno ho použiť na riadenie výkonu v elektronickom osvetlení a priemyselných aplikáciách.

Súčasná technológia výroby vysokonapäťového BCD je technológia RESURF navrhnutá Appelom a kol. v roku 1979. Zariadenie je vyrobené s použitím jemne dotovanej epitaxnej vrstvy, aby bolo rozloženie povrchového elektrického poľa plochejšie, čím sa zlepšili charakteristiky rozpadu povrchu, takže k rozpadu dochádza v tele namiesto povrchu, čím sa zvyšuje prierazné napätie zariadenia. Ľahký doping je ďalšou metódou na zvýšenie prierazného napätia BCD. Používa hlavne dvojitý difúzny drén DDD (double Doping Drain) a mierne dopovaný drén LDD (lightly Doping Drain). V oblasti odtoku DMOS sa pridá oblasť driftu typu N, aby sa zmenil pôvodný kontakt medzi odtokom N+ a substrátom typu P na kontakt medzi odtokom N a substrátom typu P, čím sa zvýši prierazné napätie.

2. Smer BCD s vysokým výkonom

Rozsah napätia vysokovýkonného BCD je 40-90V a používa sa hlavne v automobilovej elektronike, ktorá vyžaduje schopnosť vysokého prúdu, stredné napätie a jednoduché riadiace obvody. Jeho požiadavkami sú vysoká prúdová schopnosť, stredné napätie a riadiaci obvod je často relatívne jednoduchý.

3. Smer BCD s vysokou hustotou

BCD s vysokou hustotou, rozsah napätia je 5-50 V a niektoré automobilové elektroniky dosiahnu 70 V. Na ten istý čip je možné integrovať čoraz zložitejšie a rôznorodejšie funkcie. BCD s vysokou hustotou využíva niektoré nápady modulárneho dizajnu na dosiahnutie diverzifikácie produktov, ktoré sa používajú najmä v aplikáciách automobilovej elektroniky.

Hlavné aplikácie BCD procesu

Proces BCD je široko používaný v správe napájania (ovládanie napájania a batérie), pohon displeja, automobilová elektronika, priemyselné riadenie atď. Čip správy napájania (PMIC) je jedným z dôležitých typov analógových čipov. Kombinácia BCD procesu a technológie SOI je tiež hlavnou črtou vývoja BCD procesu.

VET-China môže poskytnúť grafitové diely, mäkkú plsť, diely z karbidu kremíka, diely z karbidu kremíka CVD a diely potiahnuté sic/Tac do 30 dní.
Ak máte záujem o vyššie uvedené polovodičové produkty, neváhajte nás prvýkrát kontaktovať.

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