Što je BCD proces?
BCD proces je integrirana procesna tehnologija na jednom čipu koju je ST prvi put predstavio 1986. godine. Ova tehnologija omogućuje izradu bipolarnih, CMOS i DMOS uređaja na istom čipu. Njen izgled uvelike smanjuje površinu čipa.
Može se reći da BCD proces u potpunosti iskorištava prednosti bipolarnog pogonskog kapaciteta, visoke integracije CMOS-a i niske potrošnje energije te visokog napona i velikog protoka struje DMOS-a. Među njima, DMOS je ključ za poboljšanje snage i integracije. Daljnjim razvojem tehnologije integriranih krugova, BCD proces postao je glavna tehnologija proizvodnje PMIC-a.
Dijagram presjeka BCD procesa, izvorna mreža, hvala
Prednosti BCD procesa
BCD proces izrađuje bipolarne uređaje, CMOS uređaje i DMOS uređaje za napajanje na istom čipu istovremeno, integrirajući visoku transkonduktanciju i sposobnost snažnog pogona opterećenja bipolarnih uređaja te visoku integraciju i nisku potrošnju energije CMOS-a, tako da se mogu međusobno nadopunjavati i u potpunosti iskoristiti svoje prednosti; istovremeno, DMOS može raditi u načinu rada s preklopnim načinom rada s izuzetno 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 bolju pouzdanost. Funkcije elektroničkih proizvoda rastu iz dana u dan, a zahtjevi za promjenama napona, zaštitom kondenzatora i produljenjem vijeka trajanja baterije postaju sve važniji. Karakteristike velike brzine i uštede energije BCD-a zadovoljavaju procesne zahtjeve za visokoučinkovite analogne/upravljačke čipove za napajanje.
Ključne tehnologije BCD procesa
Tipični uređaji BCD procesa uključuju niskonaponske CMOS cijevi, visokonaponske MOS cijevi, LDMOS s različitim probojnim naponima, vertikalne NPN/PNP i Schottky diode itd. Neki procesi također integriraju uređaje poput JFET-a i EEPROM-a, što rezultira velikom raznolikošću uređaja u BCD procesu. Stoga, osim razmatranja kompatibilnosti visokonaponskih i niskonaponskih uređaja, procesa dvostrukog klika i CMOS procesa itd. u dizajnu, mora se uzeti u obzir i odgovarajuća tehnologija izolacije.
U tehnologiji BCD izolacije, mnoge tehnologije poput izolacije spoja, samoizolacije i dielektrične izolacije pojavile su se jedna za drugom. Tehnologija izolacije spoja sastoji se od izrade uređaja na epitaksijalnom sloju N-tipa P-tipa podloge i korištenja karakteristika obrnute pristranosti PN spoja za postizanje izolacije, jer PN spoj ima vrlo visok otpor pod obrnutom pristranošću.
Tehnologija samoizolacije je u biti izolacija PN spoja, koja se oslanja na prirodne karakteristike PN spoja između područja izvora i odvoda uređaja i podloge kako bi se postigla izolacija. Kada je MOS cijev uključena, područje izvora, područje odvoda i kanal okruženi su područjem osiromašenja, tvoreći izolaciju od podloge. Kada je isključena, PN spoj između područja odvoda i podloge je obrnuto polariziran, a visoki napon područja izvora izoliran je područjem osiromašenja.
Dielektrična izolacija koristi izolacijske medije poput silicijevog oksida za postizanje izolacije. Na temelju dielektrične izolacije i izolacije spoja, razvijena je kvazi-dielektrična izolacija kombiniranjem prednosti oba. Selektivnim primjenom gore navedene tehnologije izolacije može se postići kompatibilnost visokog i niskog napona.
Smjer razvoja BCD procesa
Razvoj BCD procesne tehnologije nije poput standardnog CMOS procesa, koji je oduvijek slijedio Mooreov zakon razvoja u smjeru manje širine linije i veće brzine. BCD proces se grubo diferencira i razvija u tri smjera: visoki napon, velika snaga i visoka gustoća.
1. Smjer visokonaponskog BCD-a
Visokonaponski BCD može istovremeno proizvoditi visokopouzdane niskonaponske upravljačke krugove i ultra-visokonaponske DMOS krugove na istom čipu te ostvariti proizvodnju visokonaponskih uređaja od 500-700 V. Međutim, općenito, BCD je i dalje prikladan za proizvode s relativno visokim zahtjevima za energetske uređaje, posebno BJT ili visokostrujne DMOS uređaje, te se može koristiti za kontrolu snage u elektroničkoj rasvjeti i industrijskim primjenama.
Trenutna tehnologija za proizvodnju visokonaponskih BCD-ova je RESURF tehnologija koju su predložili Appel i suradnici 1979. godine. Uređaj je izrađen korištenjem lagano dopiranog epitaksijalnog sloja kako bi raspodjela 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. Lako dopiranje je još jedna metoda za povećanje probojnog napona BCD-a. Uglavnom koristi dvostruko difuzni odvod DDD (dvostruki doping odvod) i lagano dopirani odvod LDD (lagano doping odvod). U području odvoda DMOS-a dodaje se područje drifta N-tipa kako bi se izvorni kontakt između odvoda N+ i podloge P-tipa promijenio u kontakt između odvoda N- i podloge P-tipa, čime se povećava probojni napon.
2. Smjer BCD-a velike snage
Raspon napona visokonaponskog BCD-a je 40-90 V, a uglavnom se koristi u automobilskoj elektronici koja zahtijeva visoku struju pogona, srednji napon i jednostavne upravljačke krugove. Njegove zahtjevne karakteristike su visoka struja pogona, srednji napon, a upravljački krug je često relativno jednostavan.
3. Smjer BCD-a visoke gustoće
BCD visoke gustoće, raspon napona je 5-50V, a neka automobilska elektronika će doseći 70V. Sve više složenih i raznolikih funkcija može se integrirati na isti čip. BCD visoke gustoće usvaja neke modularne ideje dizajna kako bi se postigla diverzifikacija proizvoda, uglavnom se koristi u automobilskim elektroničkim primjenama.
Glavne primjene BCD procesa
BCD proces se široko koristi u upravljanju napajanjem (upravljanje napajanjem i baterijom), pogonu zaslona, automobilskoj elektronici, industrijskom upravljanju itd. Čip za upravljanje napajanjem (PMIC) jedna je od važnih vrsta analognih čipova. Kombinacija BCD procesa i SOI tehnologije također je glavna značajka razvoja BCD procesa.
VET-China može isporučiti grafitne dijelove, mekano-kruti filc, dijelove od silicij-karbida, CVD dijelove od silicij-karbida i dijelove obložene sic/Tac postupkom u roku od 30 dana.
Ako ste zainteresirani za gore navedene poluvodičke proizvode, slobodno nas kontaktirajte odmah.
Tel: +86-1891 1596 392
WhatsApp: 86-18069021720
E-pošta:yeah@china-vet.com
Vrijeme objave: 18. rujna 2024.