BCD процесі дегеніміз не?
BCD процесі - ST алғаш рет 1986 жылы енгізген бір чипті интеграцияланған процесс технологиясы. Бұл технология бір чипте биполярлық, CMOS және DMOS құрылғыларын жасай алады. Оның сыртқы түрі чиптің ауданын айтарлықтай кішірейтеді.
BCD процесі биполярлық басқару мүмкіндігінің, CMOS жоғары интеграциясының және төмен қуат тұтынуының, сондай-ақ DMOS жоғары кернеулі және жоғары ток ағынының сыйымдылығының артықшылықтарын толық пайдаланады деп айтуға болады. Олардың ішінде DMOS қуат пен интеграцияны жақсартудың кілті болып табылады. Интегралдық схема технологиясының одан әрі дамуымен BCD процесі PMIC-тің негізгі өндіріс технологиясына айналды.
BCD процесінің көлденең қимасының диаграммасы, бастапқы желі, рақмет
BCD процесінің артықшылықтары
BCD процесі биполярлық құрылғыларды, CMOS құрылғыларын және DMOS қуат құрылғыларын бір уақытта бір чипте жасайды, биполярлық құрылғылардың жоғары өткізгіштігі мен күшті жүктеме жүргізу мүмкіндігін және CMOS-тың жоғары интеграциясы мен төмен қуат тұтынуын біріктіреді, осылайша олар бір-бірін толықтыра алады және өздерінің тиісті артықшылықтарын толық пайдалана алады; сонымен бірге DMOS өте төмен қуат тұтынуымен коммутациялық режимде жұмыс істей алады. Қысқасы, төмен қуат тұтыну, жоғары энергия тиімділігі және жоғары интеграция BCD-нің негізгі артықшылықтарының бірі болып табылады. BCD процесі қуат тұтынуды айтарлықтай азайта алады, жүйенің өнімділігін жақсартады және сенімділікті арттырады. Электрондық өнімдердің функциялары күн сайын артып келеді, ал кернеудің өзгеруіне, конденсаторды қорғауға және батареяның қызмет ету мерзімін ұзартуға қойылатын талаптар барған сайын маңызды болып келеді. BCD-нің жоғары жылдамдықты және энергия үнемдейтін сипаттамалары жоғары өнімді аналогтық/қуатты басқару чиптеріне қойылатын процесс талаптарына сай келеді.
BCD процесінің негізгі технологиялары
BCD процесінің типтік құрылғыларына төмен вольтты CMOS, жоғары вольтты MOS түтіктері, әртүрлі бұзылу кернеулері бар LDMOS, тік NPN/PNP және Шоттки диодтары және т.б. жатады. Кейбір процестерге JFET және EEPROM сияқты құрылғылар да кіреді, бұл BCD процесінде құрылғылардың үлкен ауқымын тудырады. Сондықтан, жобалауда жоғары вольтты құрылғылар мен төмен вольтты құрылғылардың, екі рет басу процестерінің және CMOS процестерінің үйлесімділігін ескерумен қатар, тиісті оқшаулау технологиясын да ескеру қажет.
BCD оқшаулау технологиясында түйіспе оқшаулау, өзін-өзі оқшаулау және диэлектрлік оқшаулау сияқты көптеген технологиялар бірінен соң бірі пайда болды. Түйіспе оқшаулау технологиясы құрылғыны P типті субстраттың N типті эпитаксиалды қабатында жасау және оқшаулауға қол жеткізу үшін PN түйіспесінің кері ығысу сипаттамаларын пайдалану болып табылады, себебі PN түйіспесі кері ығысу кезінде өте жоғары кедергіге ие.
Өзін-өзі оқшаулау технологиясы негізінен PN түйіспесін оқшаулау болып табылады, ол оқшаулауға қол жеткізу үшін құрылғының бастапқы және ағызу аймақтары мен субстрат арасындағы табиғи PN түйіспесінің сипаттамаларына сүйенеді. MOS түтігі қосылған кезде, бастапқы аймақ, ағызу аймағы және арна сарқылу аймағымен қоршалып, субстраттан оқшаулануды қалыптастырады. Ол өшірілген кезде, ағызу аймағы мен субстрат арасындағы PN түйісі кері бағытталған, ал бастапқы аймақтың жоғары кернеуі сарқылу аймағымен оқшауланған.
Диэлектрлік оқшаулау оқшаулауға қол жеткізу үшін кремний оксиді сияқты оқшаулағыш ортаны пайдаланады. Диэлектрлік оқшаулау мен түйіспе оқшаулауына негізделген квазидиэлектрлік оқшаулау екеуінің де артықшылықтарын біріктіру арқылы жасалды. Жоғарыда аталған оқшаулау технологиясын таңдамалы түрде қабылдау арқылы жоғары вольтты және төмен вольтты үйлесімділікке қол жеткізуге болады.
BCD процесінің даму бағыты
BCD процесінің технологиясының дамуы стандартты CMOS процесіне ұқсамайды, ол әрқашан Мур заңын ұстанып, сызық енін кішірек ету және жылдамдықты арттыру бағытында дамиды. BCD процесі шамамен үш бағытта сараланады және дамиды: жоғары кернеу, жоғары қуат және жоғары тығыздық.
1. Жоғары вольтты BCD бағыты
Жоғары вольтты BCD бір чипте бір уақытта жоғары сенімділіктегі төмен вольтты басқару тізбектерін және ультра жоғары вольтты DMOS деңгейлі тізбектерін шығара алады және 500-700 В жоғары вольтты құрылғыларды өндіруді жүзеге асыра алады. Дегенмен, жалпы алғанда, BCD қуат құрылғыларына, әсіресе BJT немесе жоғары токты DMOS құрылғыларына салыстырмалы түрде жоғары талаптар қойылатын өнімдерге жарамды және электронды жарықтандыру және өнеркәсіптік қолданбаларда қуатты басқару үшін пайдаланылуы мүмкін.
Жоғары вольтты BCD өндірудің қазіргі технологиясы - 1979 жылы Appel және т.б. ұсынған RESURF технологиясы. Құрылғы беттік электр өрісінің таралуын тегістеу үшін аздап легирленген эпитаксиалды қабатты пайдаланып жасалған, осылайша беттік бұзылу сипаттамаларын жақсартады, осылайша бұзылу беттің орнына корпуста болады, осылайша құрылғының бұзылу кернеуін арттырады. Жеңіл легирлеу - BCD бұзылу кернеуін арттырудың тағы бір әдісі. Ол негізінен қос диффузиялық дренаж DDD (қос легирлеу дренажы) және аздап легирленген LDD дренажын (жеңіл легирлеу дренажы) пайдаланады. DMOS дренаж аймағында N+ дренажы мен P типті субстрат арасындағы бастапқы байланысты N-дренаж және P типті субстрат арасындағы байланысқа өзгерту үшін N типті дрейф аймағы қосылады, осылайша бұзылу кернеуін арттырады.
2. Жоғары қуатты BCD бағыты
Жоғары қуатты BCD кернеу диапазоны 40-90 В құрайды және ол негізінен жоғары ток жүргізу мүмкіндігін, орташа кернеуді және қарапайым басқару тізбектерін қажет ететін автомобиль электроникасында қолданылады. Оның сұраныс сипаттамалары жоғары ток жүргізу мүмкіндігі, орташа кернеу және басқару тізбегі көбінесе салыстырмалы түрде қарапайым.
3. Жоғары тығыздықтағы BCD бағыты
Жоғары тығыздықтағы BCD, кернеу диапазоны 5-50 В, ал кейбір автомобиль электроникасында 70 В жетеді. Бір чипке барған сайын күрделі және алуан түрлі функцияларды біріктіруге болады. Жоғары тығыздықтағы BCD өнімді әртараптандыруға қол жеткізу үшін кейбір модульдік дизайн идеяларын қолданады, негізінен автомобиль электроникасында қолданылады.
BCD процесінің негізгі қолданылуы
BCD процесі қуатты басқаруда (қуат және батареяны басқару), дисплей жетегінде, автомобиль электроникасында, өнеркәсіптік басқаруда және т.б. кеңінен қолданылады. Қуатты басқару чипі (PMIC) аналогтық чиптердің маңызды түрлерінің бірі болып табылады. BCD процесі мен SOI технологиясының үйлесімі де BCD процесінің дамуының маңызды ерекшелігі болып табылады.
VET-China графит бөлшектерін, жұмсақ қатты киізді, кремний карбид бөлшектерін, cvD кремний карбид бөлшектерін және sic/Tac жабыны бар бөлшектерді 30 күн ішінде жеткізе алады.
Егер сіз жоғарыда аталған жартылай өткізгіш өнімдерге қызығушылық танытсаңыз, бірінші рет бізбен хабарласудан тартынбаңыз.
Тел: +86-1891 1596 392
WhatsApp: 86-18069021720
Электрондық пошта:yeah@china-vet.com
Жарияланған уақыты: 18 қыркүйек 2024 ж.