Apa itu proses BCD?
Proses BCD adalah teknologi proses terintegrasi chip tunggal yang pertama kali diperkenalkan oleh ST pada tahun 1986. Teknologi ini dapat membuat perangkat bipolar, CMOS, dan DMOS pada chip yang sama. Kehadirannya sangat mengurangi luas area chip.
Dapat dikatakan bahwa proses BCD memanfaatkan sepenuhnya keunggulan kemampuan penggerak bipolar, integrasi tinggi dan konsumsi daya rendah CMOS, serta tegangan tinggi dan kapasitas arus tinggi DMOS. Di antara semuanya, DMOS merupakan kunci untuk meningkatkan daya dan integrasi. Dengan perkembangan lebih lanjut teknologi sirkuit terpadu, proses BCD telah menjadi teknologi manufaktur utama PMIC.
Diagram penampang proses BCD, jaringan sumber, terima kasih.
Keunggulan proses BCD
Proses BCD memungkinkan perangkat bipolar, perangkat CMOS, dan perangkat daya DMOS berada pada chip yang sama secara bersamaan, mengintegrasikan konduktansi tinggi dan kemampuan penggerak beban yang kuat dari perangkat bipolar serta integrasi tinggi dan konsumsi daya rendah dari CMOS, sehingga dapat saling melengkapi dan memaksimalkan keunggulan masing-masing; pada saat yang sama, DMOS dapat bekerja dalam mode switching dengan konsumsi daya yang sangat rendah. Singkatnya, konsumsi daya rendah, efisiensi energi tinggi, dan integrasi tinggi adalah salah satu keunggulan utama BCD. Proses BCD dapat secara signifikan mengurangi konsumsi daya, meningkatkan kinerja sistem, dan memiliki keandalan yang lebih baik. Fungsi produk elektronik semakin meningkat dari hari ke hari, dan persyaratan untuk perubahan tegangan, perlindungan kapasitor, dan perpanjangan umur baterai menjadi semakin penting. Karakteristik kecepatan tinggi dan hemat energi dari BCD memenuhi persyaratan proses untuk chip manajemen daya/analog berkinerja tinggi.
Teknologi utama proses BCD
Perangkat khas dari proses BCD meliputi CMOS tegangan rendah, tabung MOS tegangan tinggi, LDMOS dengan berbagai tegangan tembus, dioda NPN/PNP vertikal dan dioda Schottky, dll. Beberapa proses juga mengintegrasikan perangkat seperti JFET dan EEPROM, sehingga menghasilkan beragam perangkat dalam proses BCD. Oleh karena itu, selain mempertimbangkan kompatibilitas perangkat tegangan tinggi dan perangkat tegangan rendah, proses double-click dan proses CMOS, dll. dalam desain, teknologi isolasi yang tepat juga harus dipertimbangkan.
Dalam teknologi isolasi BCD, banyak teknologi seperti isolasi sambungan, isolasi mandiri, dan isolasi dielektrik telah muncul satu demi satu. Teknologi isolasi sambungan adalah membuat perangkat pada lapisan epitaksial tipe-N dari substrat tipe-P dan menggunakan karakteristik bias balik dari sambungan PN untuk mencapai isolasi, karena sambungan PN memiliki resistansi yang sangat tinggi di bawah bias balik.
Teknologi isolasi mandiri pada dasarnya adalah isolasi sambungan PN, yang bergantung pada karakteristik sambungan PN alami antara daerah sumber dan drain perangkat dan substrat untuk mencapai isolasi. Ketika tabung MOS dihidupkan, daerah sumber, daerah drain, dan kanal dikelilingi oleh daerah deplesi, membentuk isolasi dari substrat. Ketika dimatikan, sambungan PN antara daerah drain dan substrat diberi bias terbalik, dan tegangan tinggi dari daerah sumber diisolasi oleh daerah deplesi.
Isolasi dielektrik menggunakan media isolasi seperti silikon oksida untuk mencapai isolasi. Berdasarkan isolasi dielektrik dan isolasi sambungan, isolasi kuasi-dielektrik telah dikembangkan dengan menggabungkan keunggulan keduanya. Dengan mengadopsi teknologi isolasi tersebut secara selektif, kompatibilitas tegangan tinggi dan tegangan rendah dapat dicapai.
Arah pengembangan proses BCD
Perkembangan teknologi proses BCD tidak seperti proses CMOS standar, yang selalu mengikuti hukum Moore untuk berkembang ke arah lebar garis yang lebih kecil dan kecepatan yang lebih cepat. Proses BCD secara garis besar dibedakan dan dikembangkan dalam tiga arah: tegangan tinggi, daya tinggi, dan kepadatan tinggi.
1. Arah BCD tegangan tinggi
Chip BCD tegangan tinggi dapat memproduksi sirkuit kontrol tegangan rendah dengan keandalan tinggi dan sirkuit tingkat DMOS tegangan ultra-tinggi pada chip yang sama secara bersamaan, dan dapat mewujudkan produksi perangkat tegangan tinggi 500-700V. Namun, secara umum, BCD masih cocok untuk produk dengan persyaratan yang relatif tinggi untuk perangkat daya, terutama perangkat BJT atau DMOS arus tinggi, dan dapat digunakan untuk kontrol daya dalam penerangan elektronik dan aplikasi industri.
Teknologi terkini untuk pembuatan BCD tegangan tinggi adalah teknologi RESURF yang diusulkan oleh Appel dkk. pada tahun 1979. Perangkat ini dibuat menggunakan lapisan epitaksial yang didoping ringan untuk membuat distribusi medan listrik permukaan lebih rata, sehingga meningkatkan karakteristik kerusakan permukaan, sehingga kerusakan terjadi di dalam badan perangkat dan bukan di permukaan, sehingga meningkatkan tegangan tembus perangkat. Doping ringan adalah metode lain untuk meningkatkan tegangan tembus BCD. Metode ini terutama menggunakan drain difusi ganda DDD (Double Doping Drain) dan drain yang didoping ringan LDD (Lightly Doping Drain). Di wilayah drain DMOS, ditambahkan wilayah drift tipe-N untuk mengubah kontak asli antara drain N+ dan substrat tipe-P menjadi kontak antara drain N- dan substrat tipe-P, sehingga meningkatkan tegangan tembus.
2. Arah BCD daya tinggi
Rentang tegangan BCD daya tinggi adalah 40-90V, dan terutama digunakan dalam elektronik otomotif yang membutuhkan kemampuan penggerak arus tinggi, tegangan menengah, dan rangkaian kontrol sederhana. Karakteristik yang dibutuhkan adalah kemampuan penggerak arus tinggi, tegangan menengah, dan rangkaian kontrol yang seringkali relatif sederhana.
3. Arah BCD kepadatan tinggi
BCD kepadatan tinggi, rentang tegangannya 5-50V, dan beberapa elektronik otomotif dapat mencapai 70V. Semakin banyak fungsi yang kompleks dan beragam dapat diintegrasikan pada chip yang sama. BCD kepadatan tinggi mengadopsi beberapa ide desain modular untuk mencapai diversifikasi produk, terutama digunakan dalam aplikasi elektronik otomotif.
Aplikasi utama proses BCD
Proses BCD banyak digunakan dalam manajemen daya (kontrol daya dan baterai), penggerak tampilan, elektronik otomotif, kontrol industri, dll. Chip manajemen daya (PMIC) adalah salah satu jenis chip analog yang penting. Kombinasi proses BCD dan teknologi SOI juga merupakan fitur utama pengembangan proses BCD.
VET-China dapat menyediakan komponen grafit, kain felt lunak/kaku, komponen silikon karbida, komponen silikon karbida CVD, dan komponen berlapis SIC/TAC dalam waktu 30 hari.
Jika Anda tertarik dengan produk semikonduktor di atas, jangan ragu untuk menghubungi kami sesegera mungkin.
Telp:+86-1891 1596 392
WhatsApp: 86-18069021720
E-mail:yeah@china-vet.com
Waktu posting: 18 September 2024