BCD procesas

Kas yra BCD procesas?

BCD procesas yra vieno lusto integruoto proceso technologija, kurią pirmą kartą 1986 m. pristatė ST. Ši technologija leidžia tame pačiame luste sukurti bipolinius, CMOS ir DMOS įrenginius. Jos išvaizda labai sumažina lusto plotą.

Galima teigti, kad BCD procesas visapusiškai išnaudoja bipolinio valdymo galimybės, didelės CMOS integracijos ir mažo energijos suvartojimo bei didelės DMOS įtampos ir srovės pralaidumo privalumus. Tarp jų DMOS yra raktas į galios ir integracijos gerinimą. Toliau tobulėjant integrinių grandynų technologijai, BCD procesas tapo pagrindine PMIC gamybos technologija.

BCD proceso skerspjūvio schema, šaltinio tinklas, ačiū

BCD proceso privalumai

BCD procesas leidžia viename luste vienu metu sujungti bipolinius, CMOS ir DMOS maitinimo įrenginius, integruojant didelį bipolinių įrenginių laidumą ir stiprią apkrovą bei didelę CMOS integraciją ir mažas energijos sąnaudas, kad jie galėtų vienas kitą papildyti ir visapusiškai išnaudoti savo atitinkamus privalumus; tuo pačiu metu DMOS gali veikti perjungimo režimu ir sunaudoti itin mažai energijos. Trumpai tariant, mažas energijos suvartojimas, didelis energijos vartojimo efektyvumas ir didelė integracija yra vieni iš pagrindinių BCD privalumų. BCD procesas gali žymiai sumažinti energijos suvartojimą, pagerinti sistemos našumą ir patikimumą. Elektronikos gaminių funkcijos kasdien didėja, o įtampos pokyčių, kondensatorių apsaugos ir akumuliatoriaus veikimo laiko pailginimo reikalavimai tampa vis svarbesni. Didelės spartos ir energiją taupančios BCD charakteristikos atitinka didelio našumo analoginių / energijos valdymo lustų proceso reikalavimus.

Pagrindinės BCD proceso technologijos

Tipiniai BCD proceso įtaisai apima žemos įtampos CMOS, aukštos įtampos MOS lempas, LDMOS su įvairiomis pramušimo įtampomis, vertikalius NPN/PNP ir Schottky diodus ir kt. Kai kuriuose procesuose taip pat integruojami tokie įtaisai kaip JFET ir EEPROM, todėl BCD procese naudojami įvairūs įtaisai. Todėl projektuojant reikia atsižvelgti ne tik į aukštos įtampos įtaisų ir žemos įtampos įtaisų suderinamumą, dvigubo spustelėjimo procesus ir CMOS procesus ir kt., bet ir į tinkamą izoliacijos technologiją.

BCD izoliacijos technologijoje atsirado daug technologijų, tokių kaip sandūros izoliacija, saviizoliacija ir dielektrinė izoliacija. Sandūros izoliacijos technologija – tai įrenginys, pagamintas ant P tipo substrato N tipo epitaksinio sluoksnio, naudojant PN sandūros atvirkštinio poslinkio charakteristikas izoliacijai pasiekti, nes PN sandūra turi labai didelę varžą esant atvirkštiniam poslinkiui.

Savaiminės izoliacijos technologija iš esmės yra PN sandūros izoliacija, kuri, siekiant izoliacijos, remiasi natūraliomis PN sandūros charakteristikomis tarp įrenginio šaltinio ir santakos sričių bei substrato. Kai MOS vamzdelis įjungtas, šaltinio sritis, santakos sritis ir kanalas yra apsupti išeikvojimo srities, sudarant izoliaciją nuo substrato. Kai jis išjungtas, PN sandūra tarp santakos srities ir substrato yra atvirkštinio poslinkio, o šaltinio srities aukštą įtampą izoliuoja išeikvojimo sritis.

Dielektrinei izoliacijai naudojamos izoliacinės medžiagos, tokios kaip silicio oksidas. Remiantis dielektrine izoliacija ir sandūrų izoliacija, buvo sukurta kvazi-dielektrinė izoliacija, sujungiant abiejų šių technologijų privalumus. Pasirinktinai pritaikant minėtą izoliacijos technologiją, galima pasiekti aukštos ir žemos įtampos suderinamumą.

BCD proceso vystymosi kryptis

BCD proceso technologijos vystymasis skiriasi nuo standartinio CMOS proceso, kuris visada vystėsi pagal Moore'o dėsnį mažesnio linijos pločio ir didesnio greičio kryptimi. BCD procesas yra apytiksliai diferencijuotas ir vystomas trimis kryptimis: aukštos įtampos, didelės galios ir didelio tankio.

1. Aukštos įtampos BCD kryptis

Aukštos įtampos BCD gali vienu metu gaminti didelio patikimumo žemos įtampos valdymo grandines ir itin aukštos įtampos DMOS lygio grandines tame pačiame luste ir gali realizuoti 500–700 V aukštos įtampos įtaisų gamybą. Tačiau apskritai BCD vis dar tinka gaminiams, kuriems keliami gana aukšti galios įtaisų, ypač BJT arba didelės srovės DMOS įtaisų, reikalavimai, ir gali būti naudojamas galios valdymui elektroniniame apšvietime ir pramonėje.

Dabartinė aukštos įtampos BCD gamybos technologija yra RESURF technologija, kurią 1979 m. pasiūlė Appel ir kt. Įrenginys pagamintas naudojant lengvai legiruotą epitaksinį sluoksnį, kad paviršiaus elektrinio lauko pasiskirstymas būtų lygesnis, taip pagerinant paviršiaus pramušimo charakteristikas, kad pramušimas vyktų korpuse, o ne paviršiuje, taip padidinant įrenginio pramušimo įtampą. Lengvas legiravimas yra dar vienas būdas padidinti BCD pramušimo įtampą. Jame daugiausia naudojamas dvigubai difuzinis drenas DDD (dvigubas legiruotas drenas) ir lengvai legiruotas drenas LDD (lengvai legiruotas drenas). DMOS dreno srityje pridedama N tipo dreifo sritis, kad pradinis kontaktas tarp N+ dreno ir P tipo substrato būtų pakeistas į kontaktą tarp N- dreno ir P tipo substrato, taip padidinant pramušimo įtampą.

2. Didelės galios BCD kryptis

Didelės galios BCD įtampos diapazonas yra 40–90 V, ir jis daugiausia naudojamas automobilių elektronikoje, kuriai reikalinga didelė srovės valdymo galia, vidutinė įtampa ir paprastos valdymo grandinės. Jo paklausos charakteristikos yra didelės srovės valdymo galia, vidutinė įtampa ir dažnai gana paprasta valdymo grandinė.

3. Didelio tankio BCD kryptis

Didelio tankio BCD, įtampos diapazonas yra 5–50 V, o kai kurie automobilių elektronikos prietaisai pasiekia 70 V. Tame pačiame luste galima integruoti vis daugiau sudėtingų ir įvairesnių funkcijų. Didelio tankio BCD taiko kai kurias modulinio dizaino idėjas, siekiant produktų įvairinimo, daugiausia naudojamas automobilių elektronikos prietaisuose.

Pagrindiniai BCD proceso taikymo būdai

BCD procesas plačiai naudojamas energijos valdyme (maitinimo ir akumuliatoriaus valdyme), ekranų valdiklyje, automobilių elektronikoje, pramoniniame valdyme ir kt. Energijos valdymo lustas (PMIC) yra vienas iš svarbių analoginių lustų tipų. BCD proceso ir SOI technologijos derinys taip pat yra pagrindinis BCD proceso kūrimo bruožas.

„VET-China“ per 30 dienų gali tiekti grafito dalis, minkštą standųjį veltinį, silicio karbido dalis, CVD silicio karbido dalis ir sic/Tac dengtas dalis.
Jei jus domina minėti puslaidininkių gaminiai, nedvejodami susisiekite su mumis pirmą kartą.

Tel.: +86-1891 1596 392
„WhatsApp“: 86-18069021720
El. paštas:yeah@china-vet.com