BCD-folyamat

Mi a BCD folyamat?

A BCD eljárás egy egychipes integrált folyamattechnológia, amelyet az ST vezetett be először 1986-ban. Ez a technológia bipoláris, CMOS és DMOS eszközöket képes ugyanazon a chipen létrehozni. Megjelenése jelentősen csökkenti a chip területét.

Elmondható, hogy a BCD-eljárás teljes mértékben kihasználja a bipoláris meghajtási képesség, a CMOS magas integrációja és alacsony energiafogyasztása, valamint a DMOS nagy feszültség- és áramerősség-kapacitása előnyeit. Ezek közül a DMOS kulcsfontosságú a teljesítmény és az integráció javításában. Az integrált áramköri technológia további fejlődésével a BCD-eljárás a PMIC-k mainstream gyártási technológiájává vált.

BCD folyamat keresztmetszeti diagramja, forráshálózat, köszönöm

A BCD-folyamat előnyei

A BCD eljárás bipoláris eszközöket, CMOS eszközöket és DMOS tápegységeket állít elő ugyanazon a chipen egyszerre, integrálva a bipoláris eszközök nagy transzkonduktanciáját és erős terheléshajtási képességét a CMOS magas integrációjával és alacsony energiafogyasztásával, így kiegészíthetik egymást és teljes mértékben kihasználhatják egymás előnyeit; ugyanakkor a DMOS kapcsolóüzemű üzemmódban is képes működni rendkívül alacsony energiafogyasztással. Röviden, az alacsony energiafogyasztás, a magas energiahatékonyság és a magas integráció a BCD egyik fő előnye. A BCD eljárás jelentősen csökkentheti az energiafogyasztást, javíthatja a rendszer teljesítményét és jobb megbízhatóságot biztosíthat. Az elektronikus termékek funkciói napról napra bővülnek, és a feszültségváltozásokra, a kondenzátorvédelemre és az akkumulátor-élettartam meghosszabbítására vonatkozó követelmények egyre fontosabbá válnak. A BCD nagysebességű és energiatakarékos tulajdonságai megfelelnek a nagy teljesítményű analóg/energiagazdálkodási chipek folyamatkövetelményeinek.

A BCD folyamat kulcsfontosságú technológiái

A BCD-eljárás tipikus eszközei közé tartoznak az alacsony feszültségű CMOS, a nagyfeszültségű MOS csövek, a különböző letörési feszültségű LDMOS, a függőleges NPN/PNP és Schottky diódák stb. Egyes eljárások olyan eszközöket is integrálnak, mint a JFET és az EEPROM, ami a BCD-eljárásban alkalmazott eszközök széles választékát eredményezi. Ezért a nagyfeszültségű és alacsony feszültségű eszközök, a dupla kattintású eljárások és a CMOS eljárások stb. kompatibilitásának figyelembevétele mellett a tervezés során a megfelelő izolációs technológiát is figyelembe kell venni.

A BCD izolációs technológiában számos technológia jelent meg, mint például az átmenetek izolálása, az önizoláció és a dielektromos izoláció. Az átmenetek izolációs technológiája az eszköz P-típusú szubsztrát N-típusú epitaxiális rétegére történő felvitelét és a PN-átmenet fordított előfeszítési jellemzőinek kihasználását jelenti az izoláció eléréséhez, mivel a PN-átmenet fordított előfeszítés alatt nagyon nagy ellenállással rendelkezik.

Az önizolációs technológia lényegében PN-átmenetes leválasztás, amely a készülék forrás- és nyelőtartománya, valamint az aljzat közötti természetes PN-átmeneti jellemzőkre támaszkodik az izoláció eléréséhez. Amikor a MOS-cső be van kapcsolva, a forrástartományt, a nyelőtartományt és a csatornát a kiürülési tartomány veszi körül, így izolációt képezve az aljzattól. Kikapcsolt állapotban a nyelőtartomány és az aljzat közötti PN-átmenet fordított előfeszítésű, és a forrástartomány nagyfeszültségét a kiürülési tartomány izolálja.

A dielektromos szigetelés szigetelőközeget, például szilícium-oxidot használ az izoláció eléréséhez. A dielektromos szigetelés és az átmenetek szigetelése alapján a kvázi-dielektromos szigetelést a kettő előnyeinek ötvözésével fejlesztették ki. A fenti szigetelési technológia szelektív alkalmazásával nagyfeszültségű és kisfeszültségű kompatibilitás érhető el.

A BCD folyamat fejlesztési iránya

A BCD-technológia fejlődése nem hasonlít a standard CMOS-eljáráshoz, amely mindig Moore törvényét követve a kisebb vonalszélesség és a gyorsabb sebesség felé haladt. A BCD-eljárás nagyjából három irányban fejlődött: nagyfeszültség, nagy teljesítmény és nagy sűrűség.

1. Nagyfeszültségű BCD irány

A nagyfeszültségű BCD képes nagy megbízhatóságú, alacsony feszültségű vezérlőáramkörök és ultra nagyfeszültségű DMOS szintű áramkörök egyidejű gyártására ugyanazon a chipen, és lehetővé teszi 500-700 V-os nagyfeszültségű eszközök gyártását. Általánosságban elmondható, hogy a BCD továbbra is alkalmas olyan termékekhez, amelyek viszonylag magas követelményeket támasztanak a teljesítményeszközökkel szemben, különösen a BJT-khez vagy a nagyáramú DMOS eszközökhöz, és teljesítményszabályozásra használható elektronikus világítástechnikában és ipari alkalmazásokban.

A nagyfeszültségű BCD-k jelenlegi gyártási technológiája az Appel és munkatársai által 1979-ben javasolt RESURF technológia. Az eszközt egy enyhén adalékolt epitaxiális réteggel állítják elő, hogy a felületi elektromos tér eloszlása ​​ellaposodjon, ezáltal javítva a felületi lebontási karakterisztikákat, így a lebontás a testben, nem pedig a felületen történik, ezáltal növelve az eszköz lebontási feszültségét. A könnyű adalékolás egy másik módszer a BCD lebontási feszültségének növelésére. Főként dupla diffúz drain DDD-t (dupla adalékolású drain) és enyhén adalékolt drain LDD-t (enyhén adalékolt drain) alkalmaz. A DMOS drain régióban egy N-típusú drift régiót adnak hozzá, hogy az N+ drain és a P-típusú szubsztrát közötti eredeti érintkezést az N- drain és a P-típusú szubsztrát közötti érintkezésre változtassák, ezáltal növelve a lebontási feszültséget.

2. Nagy teljesítményű BCD irány

A nagy teljesítményű BCD feszültségtartománya 40-90 V, és főként az autóipari elektronikában használják, ahol nagy áramerősségű meghajtási képesség, közepes feszültség és egyszerű vezérlőáramkörök szükségesek. Igényjellemzői a nagy áramerősségű meghajtási képesség, a közepes feszültség, és a vezérlőáramkör gyakran viszonylag egyszerű.

3. Nagy sűrűségű BCD irány

Nagy sűrűségű BCD, a feszültségtartomány 5-50V, és egyes autóipari elektronikai cikkek elérhetik a 70V-ot. Egyre több összetett és változatosabb funkció integrálható ugyanazon a chipen. A nagy sűrűségű BCD moduláris tervezési ötleteket alkalmaz a termékdiverzifikáció elérése érdekében, főként autóipari elektronikai alkalmazásokban használják.

A BCD folyamat főbb alkalmazásai

A BCD-eljárást széles körben használják az energiagazdálkodásban (teljesítmény- és akkumulátorvezérlés), kijelzőmeghajtókban, autóipari elektronikában, ipari vezérlésben stb. Az energiagazdálkodási chip (PMIC) az analóg chipek egyik fontos típusa. A BCD-eljárás és az SOI-technológia kombinációja szintén a BCD-eljárás fejlesztésének egyik fő jellemzője.

A VET-China 30 napon belül grafit alkatrészeket, lágy kemény filcet, szilícium-karbid alkatrészeket, CVD szilícium-karbid alkatrészeket és Sic/Tac bevonatú alkatrészeket tud biztosítani.
Ha érdeklik a fenti félvezető termékek, kérjük, ne habozzon kapcsolatba lépni velünk elsőként.

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