BCD process

Kas ir BCD process?

BCD process ir vienas mikroshēmas integrēta procesa tehnoloģija, ko ST pirmo reizi ieviesa 1986. gadā. Šī tehnoloģija ļauj vienā mikroshēmā izveidot bipolāras, CMOS un DMOS ierīces. Tās izskats ievērojami samazina mikroshēmas laukumu.

Var teikt, ka BCD process pilnībā izmanto bipolārās vadības iespējas, CMOS augstu integrāciju un zemu enerģijas patēriņu, kā arī DMOS augstu spriegumu un lielu strāvas plūsmas jaudu. Starp tām DMOS ir galvenais jaudas un integrācijas uzlabošanas elements. Turpinot attīstīt integrēto shēmu tehnoloģiju, BCD process ir kļuvis par PMIC galveno ražošanas tehnoloģiju.

BCD procesa šķērsgriezuma diagramma, avota tīkls, paldies

BCD procesa priekšrocības

BCD process vienlaikus vienā mikroshēmā apvieno bipolāras ierīces, CMOS ierīces un DMOS barošanas ierīces, integrējot bipolāru ierīču augsto transkonduktanci un spēcīgās slodzes vadīšanas spēju, kā arī CMOS augsto integrāciju un zemo enerģijas patēriņu, lai tās varētu viena otru papildināt un pilnībā izmantot to attiecīgās priekšrocības; vienlaikus DMOS var darboties komutācijas režīmā ar ārkārtīgi zemu enerģijas patēriņu. Īsāk sakot, zems enerģijas patēriņš, augsta energoefektivitāte un augsta integrācija ir vienas no galvenajām BCD priekšrocībām. BCD process var ievērojami samazināt enerģijas patēriņu, uzlabot sistēmas veiktspēju un nodrošināt labāku uzticamību. Elektronisko izstrādājumu funkcijas pieaug ar katru dienu, un arvien svarīgākas kļūst prasības attiecībā uz sprieguma izmaiņām, kondensatora aizsardzību un akumulatora darbības laika pagarināšanu. BCD ātrdarbīgās un enerģijas taupīšanas īpašības atbilst augstas veiktspējas analogo/enerģijas pārvaldības mikroshēmu procesa prasībām.

BCD procesa galvenās tehnoloģijas

Tipiskas BCD procesa ierīces ir zemsprieguma CMOS, augstsprieguma MOS lampas, LDMOS ar dažādiem sabrukšanas spriegumiem, vertikālās NPN/PNP un Šotki diodes utt. Dažos procesos tiek integrētas arī tādas ierīces kā JFET un EEPROM, kā rezultātā BCD procesā tiek izmantota plaša ierīču daudzveidība. Tāpēc papildus augstsprieguma ierīču un zemsprieguma ierīču, dubultklikšķa procesu un CMOS procesu u.c. saderības apsvēršanai projektēšanā jāņem vērā arī atbilstoša izolācijas tehnoloģija.

BCD izolācijas tehnoloģijā ir parādījušās daudzas tehnoloģijas, piemēram, savienojuma izolācija, pašizolācija un dielektriskā izolācija. Savienojuma izolācijas tehnoloģija ir izveidot ierīci uz P veida substrāta N veida epitaksiālā slāņa un izmantot PN savienojuma apgrieztās nobīdes raksturlielumus, lai panāktu izolāciju, jo PN savienojumam ir ļoti augsta pretestība apgrieztās nobīdes apstākļos.

Pašizolācijas tehnoloģija būtībā ir PN pārejas izolācija, kas balstās uz dabiskajām PN pārejas īpašībām starp ierīces avota un noteces apgabaliem un substrātu, lai panāktu izolāciju. Kad MOS lampa ir ieslēgta, avota apgabalu, noteces apgabalu un kanālu ieskauj noplicināšanas apgabals, veidojot izolāciju no substrāta. Kad tā ir izslēgta, PN pāreja starp noteces apgabalu un substrātu ir apgriezti nobīdīta, un avota apgabala augstspriegumu izolē noplicināšanas apgabals.

Dielektriskā izolācija izmanto izolācijas materiālus, piemēram, silīcija oksīdu, lai panāktu izolāciju. Balstoties uz dielektrisko izolāciju un savienojumu izolāciju, ir izstrādāta kvazidielektriskā izolācija, apvienojot abu priekšrocības. Selektīvi izmantojot iepriekš minēto izolācijas tehnoloģiju, var panākt augstsprieguma un zemsprieguma saderību.

BCD procesa attīstības virziens

BCD procesa tehnoloģijas attīstība nav līdzīga standarta CMOS procesam, kas vienmēr ir sekojis Mūra likumam, attīstoties mazāka līnijas platuma un lielāka ātruma virzienā. BCD process ir aptuveni diferencēts un attīstīts trīs virzienos: augstspriegums, liela jauda un augsts blīvums.

1. Augstsprieguma BCD virziens

Augstsprieguma BCD var vienlaikus ražot augstas uzticamības zemsprieguma vadības shēmas un īpaši augsta sprieguma DMOS līmeņa shēmas vienā mikroshēmā, un var realizēt 500–700 V augstsprieguma ierīču ražošanu. Tomēr kopumā BCD joprojām ir piemērots produktiem ar relatīvi augstām prasībām attiecībā uz jaudas ierīcēm, īpaši BJT vai augstas strāvas DMOS ierīcēm, un to var izmantot jaudas kontrolei elektroniskajā apgaismojumā un rūpnieciskos lietojumos.

Pašreizējā augstsprieguma BCD ražošanas tehnoloģija ir RESURF tehnoloģija, ko 1979. gadā ierosināja Appel et al. Ierīce ir izgatavota, izmantojot viegli leģētu epitaksiālo slāni, lai padarītu virsmas elektriskā lauka sadalījumu vienmērīgāku, tādējādi uzlabojot virsmas sabrukšanas raksturlielumus, lai sabrukšana notiktu ķermenī, nevis virsmā, tādējādi palielinot ierīces sabrukšanas spriegumu. Viegla leģēšana ir vēl viena metode, kā palielināt BCD sabrukšanas spriegumu. Tajā galvenokārt tiek izmantota dubultā difūzā notece DDD (dubultā leģētā notece) un viegli leģētā notece LDD (viegli leģētā notece). DMOS noteces reģionā tiek pievienots N tipa dreifa reģions, lai mainītu sākotnējo kontaktu starp N+ noteci un P tipa substrātu uz kontaktu starp N- noteci un P tipa substrātu, tādējādi palielinot sabrukšanas spriegumu.

2. Lieljaudas BCD virziens

Lieljaudas BCD sprieguma diapazons ir 40–90 V, un to galvenokārt izmanto automobiļu elektronikā, kur nepieciešama liela strāvas piedziņas jauda, ​​vidējs spriegums un vienkāršas vadības shēmas. Tā pieprasījuma raksturlielumi ir liela strāvas piedziņas jauda, ​​vidējs spriegums un bieži vien relatīvi vienkārša vadības shēma.

3. Augsta blīvuma BCD virziens

Augsta blīvuma BCD, sprieguma diapazons ir 5–50 V, un dažas automobiļu elektronikas ierīces sasniegs 70 V. Vienā mikroshēmā var integrēt arvien sarežģītākas un daudzveidīgākas funkcijas. Augsta blīvuma BCD izmanto dažas modulāras dizaina idejas, lai panāktu produktu dažādošanu, galvenokārt izmantojot automobiļu elektronikas lietojumprogrammās.

BCD procesa galvenie pielietojumi

BCD process tiek plaši izmantots enerģijas pārvaldībā (jaudas un akumulatora kontrolē), displeju piedziņās, automobiļu elektronikā, rūpnieciskajā kontrolē utt. Enerģijas pārvaldības mikroshēma (PMIC) ir viens no svarīgākajiem analogo mikroshēmu veidiem. BCD procesa un SOI tehnoloģijas kombinācija ir arī BCD procesa attīstības galvenā iezīme.

VET-China 30 dienu laikā var nodrošināt grafīta detaļas, mīksto, cieto filcu, silīcija karbīda detaļas, CVD silīcija karbīda detaļas un ar SIC/TAC pārklātas detaļas.
Ja jūs interesē iepriekš minētie pusvadītāju izstrādājumi, lūdzu, nevilcinieties sazināties ar mums pirmo reizi.

Tālrunis: +86-1891 1596 392
WhatsApp: 86-18069021720
E-pasts:yeah@china-vet.com