quá trình BCD

Quá trình BCD là gì?

Quy trình BCD là công nghệ xử lý tích hợp một chip được ST giới thiệu lần đầu tiên vào năm 1986. Công nghệ này có thể tạo ra các thiết bị lưỡng cực, CMOS và DMOS trên cùng một chip. Sự xuất hiện của nó làm giảm đáng kể diện tích của chip.

Có thể nói, quy trình BCD tận dụng tối đa các ưu điểm của khả năng điều khiển lưỡng cực, tích hợp cao CMOS và tiêu thụ điện năng thấp cũng như khả năng dòng điện cao và điện áp cao của DMOS. Trong số đó, DMOS là chìa khóa để cải thiện sức mạnh và khả năng tích hợp. Với sự phát triển hơn nữa của công nghệ mạch tích hợp, quy trình BCD đã trở thành công nghệ sản xuất chủ đạo của PMIC.

Sơ đồ mặt cắt quy trình BCD, mạng nguồn, xin cảm ơn

Ưu điểm của quá trình BCD

Quá trình BCD tạo ra các thiết bị lưỡng cực, thiết bị CMOS và thiết bị nguồn DMOS trên cùng một chip cùng một lúc, tích hợp độ dẫn điện cao và khả năng điều khiển tải mạnh của các thiết bị lưỡng cực cũng như khả năng tích hợp cao và tiêu thụ điện năng thấp của CMOS, để chúng có thể bổ sung cho nhau. lẫn nhau và phát huy tối đa lợi thế của mình; đồng thời, DMOS có thể hoạt động ở chế độ chuyển mạch với mức tiêu thụ điện năng cực thấp. Tóm lại, tiêu thụ điện năng thấp, hiệu suất năng lượng cao và khả năng tích hợp cao là một trong những ưu điểm chính của BCD. Quá trình BCD có thể giảm đáng kể mức tiêu thụ điện năng, cải thiện hiệu suất hệ thống và có độ tin cậy tốt hơn. Chức năng của các sản phẩm điện tử ngày càng tăng lên và các yêu cầu về thay đổi điện áp, bảo vệ tụ điện và kéo dài tuổi thọ pin ngày càng trở nên quan trọng. Đặc tính tốc độ cao và tiết kiệm năng lượng của BCD đáp ứng các yêu cầu xử lý đối với chip quản lý năng lượng/tương tự hiệu suất cao.

Các công nghệ chính của quy trình BCD

Các thiết bị điển hình của quy trình BCD bao gồm CMOS điện áp thấp, ống MOS điện áp cao, LDMOS với nhiều điện áp đánh thủng khác nhau, điốt NPN/PNP và Schottky dọc, v.v. Một số quy trình còn tích hợp các thiết bị như JFET và EEPROM, dẫn đến rất nhiều loại các thiết bị trong quá trình BCD. Do đó, ngoài việc xem xét khả năng tương thích của các thiết bị điện áp cao và thiết bị điện áp thấp, quy trình nhấp đúp và quy trình CMOS, v.v. trong thiết kế, công nghệ cách ly phù hợp cũng phải được xem xét.

Trong công nghệ cách ly BCD, nhiều công nghệ như cách ly tiếp giáp, tự cách ly và cách ly điện môi lần lượt xuất hiện. Công nghệ cách ly mối nối là chế tạo thiết bị trên lớp epiticular loại N của chất nền loại P và sử dụng các đặc tính phân cực ngược của lớp tiếp giáp PN để đạt được sự cách ly, bởi vì lớp tiếp giáp PN có điện trở rất cao khi phân cực ngược.

Công nghệ tự cách ly về cơ bản là cách ly tiếp giáp PN, dựa trên các đặc điểm tiếp giáp PN tự nhiên giữa vùng nguồn và vùng thoát của thiết bị và chất nền để đạt được sự cách ly. Khi bật ống MOS, vùng nguồn, vùng cống và kênh được bao quanh bởi vùng cạn kiệt, tạo thành sự cách ly với chất nền. Khi tắt, điểm nối PN giữa vùng thoát nước và chất nền bị phân cực ngược và điện áp cao của vùng nguồn bị cô lập bởi vùng cạn kiệt.

Cách ly điện môi sử dụng phương tiện cách điện như oxit silic để đạt được sự cách ly. Dựa trên cách ly điện môi và cách ly tiếp giáp, cách ly bán điện môi đã được phát triển bằng cách kết hợp các ưu điểm của cả hai. Bằng cách áp dụng có chọn lọc công nghệ cách ly ở trên, có thể đạt được khả năng tương thích điện áp cao và điện áp thấp.

Hướng phát triển của quy trình BCD

Sự phát triển của công nghệ xử lý BCD không giống như quy trình CMOS tiêu chuẩn, vốn luôn tuân theo định luật Moore để phát triển theo hướng độ rộng đường nhỏ hơn và tốc độ nhanh hơn. Quá trình BCD gần như khác biệt và phát triển theo ba hướng: điện áp cao, công suất cao và mật độ cao.

1. Hướng BCD cao áp

BCD điện áp cao có thể sản xuất đồng thời các mạch điều khiển điện áp thấp có độ tin cậy cao và mạch cấp DMOS điện áp cực cao trên cùng một chip và có thể sản xuất các thiết bị điện áp cao 500-700V. Tuy nhiên, nhìn chung BCD vẫn phù hợp với các sản phẩm có yêu cầu tương đối cao về thiết bị nguồn, đặc biệt là các thiết bị BJT hoặc DMOS dòng điện cao và có thể sử dụng để điều khiển công suất trong chiếu sáng điện tử và các ứng dụng công nghiệp.

Công nghệ sản xuất BCD điện áp cao hiện nay là công nghệ RESURF do Appel và cộng sự đề xuất. vào năm 1979. Thiết bị được chế tạo bằng cách sử dụng lớp epiticular pha tạp nhẹ để làm cho sự phân bố điện trường bề mặt phẳng hơn, từ đó cải thiện đặc tính đánh thủng bề mặt, do đó sự đánh thủng xảy ra trong thân máy thay vì bề mặt, từ đó làm tăng điện áp đánh thủng của thiết bị. Doping nhẹ là một phương pháp khác để tăng điện áp đánh thủng của BCD. Nó chủ yếu sử dụng cống khuếch tán kép DDD (Cống Doping đôi) và cống pha tạp nhẹ LDD (Cống Doping nhẹ). Trong vùng thoát nước DMOS, vùng trôi loại N được thêm vào để thay đổi tiếp điểm ban đầu giữa cống N+ và chất nền loại P thành tiếp điểm giữa cống N và chất nền loại P, do đó làm tăng điện áp đánh thủng.

2. Hướng BCD công suất cao

Dải điện áp của BCD công suất cao là 40-90V, chủ yếu được sử dụng trong các thiết bị điện tử ô tô yêu cầu khả năng dẫn động dòng điện cao, điện áp trung bình và mạch điều khiển đơn giản. Đặc điểm nhu cầu của nó là khả năng điều khiển dòng điện cao, điện áp trung bình và mạch điều khiển thường tương đối đơn giản.

3. Hướng BCD mật độ cao

BCD mật độ cao, dải điện áp là 5-50V và một số thiết bị điện tử ô tô sẽ đạt tới 70V. Ngày càng có nhiều chức năng phức tạp và đa dạng có thể được tích hợp trên cùng một con chip. BCD mật độ cao áp dụng một số ý tưởng thiết kế mô-đun để đạt được sự đa dạng hóa sản phẩm, chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng điện tử ô tô.

Các ứng dụng chính của quá trình BCD

Quá trình BCD được sử dụng rộng rãi trong quản lý năng lượng (điều khiển nguồn và pin), ổ đĩa hiển thị, điện tử ô tô, điều khiển công nghiệp, v.v. Chip quản lý năng lượng (PMIC) là một trong những loại chip analog quan trọng. Sự kết hợp giữa quy trình BCD và công nghệ SOI cũng là một đặc điểm chính trong sự phát triển của quy trình BCD.

VET-China có thể cung cấp các bộ phận than chì, nỉ mềm, các bộ phận cacbua silic, các bộ phận cacbua silic cvD và các bộ phận được phủ sic/Tac trong 30 ngày.
Nếu bạn quan tâm đến các sản phẩm bán dẫn ở trên, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi lần đầu tiên.

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