Proses BCD

Apakah proses BCD?

Proses BCD merupakan teknologi proses bersepadu cip tunggal yang pertama kali diperkenalkan oleh ST pada tahun 1986. Teknologi ini boleh membuat peranti bipolar, CMOS dan DMOS pada cip yang sama. Rupa bentuknya dapat mengurangkan luas cip dengan ketara.

Boleh dikatakan bahawa proses BCD memanfaatkan sepenuhnya kelebihan keupayaan pemacu Bipolar, integrasi CMOS yang tinggi dan penggunaan kuasa yang rendah, serta voltan tinggi DMOS dan kapasiti aliran arus yang tinggi. Antaranya, DMOS adalah kunci untuk meningkatkan kuasa dan integrasi. Dengan perkembangan selanjutnya teknologi litar bersepadu, proses BCD telah menjadi teknologi pembuatan arus perdana PMIC.

Gambarajah keratan rentas proses BCD, rangkaian sumber, terima kasih

Kelebihan proses BCD

Proses BCD menjadikan peranti Bipolar, peranti CMOS dan peranti kuasa DMOS pada cip yang sama pada masa yang sama, mengintegrasikan transkonduktans yang tinggi dan keupayaan pemacu beban yang kuat bagi peranti bipolar dan integrasi yang tinggi dan penggunaan kuasa yang rendah bagi CMOS, supaya ia dapat saling melengkapi dan memainkan peranan sepenuhnya terhadap kelebihan masing-masing; pada masa yang sama, DMOS boleh berfungsi dalam mod pensuisan dengan penggunaan kuasa yang sangat rendah. Pendek kata, penggunaan kuasa yang rendah, kecekapan tenaga yang tinggi dan integrasi yang tinggi adalah salah satu kelebihan utama BCD. Proses BCD boleh mengurangkan penggunaan kuasa dengan ketara, meningkatkan prestasi sistem dan mempunyai kebolehpercayaan yang lebih baik. Fungsi produk elektronik semakin meningkat dari hari ke hari, dan keperluan untuk perubahan voltan, perlindungan kapasitor dan pemanjangan hayat bateri menjadi semakin penting. Ciri-ciri berkelajuan tinggi dan penjimatan tenaga BCD memenuhi keperluan proses untuk cip pengurusan analog/kuasa berprestasi tinggi.

Teknologi utama proses BCD

Peranti tipikal proses BCD termasuk CMOS voltan rendah, tiub MOS voltan tinggi, LDMOS dengan pelbagai voltan kerosakan, NPN/PNP menegak dan diod Schottky, dan sebagainya. Sesetengah proses juga mengintegrasikan peranti seperti JFET dan EEPROM, menghasilkan pelbagai jenis peranti dalam proses BCD. Oleh itu, selain mempertimbangkan keserasian peranti voltan tinggi dan peranti voltan rendah, proses klik dua kali dan proses CMOS, dan sebagainya dalam reka bentuk, teknologi pengasingan yang sesuai juga mesti dipertimbangkan.

Dalam teknologi pengasingan BCD, banyak teknologi seperti pengasingan simpang, pengasingan kendiri dan pengasingan dielektrik telah muncul satu demi satu. Teknologi pengasingan simpang adalah untuk membuat peranti pada lapisan epitaksi jenis-N substrat jenis-P dan menggunakan ciri-ciri bias terbalik simpang PN untuk mencapai pengasingan, kerana simpang PN mempunyai rintangan yang sangat tinggi di bawah bias terbalik.

Teknologi pengasingan kendiri pada asasnya adalah pengasingan simpang PN, yang bergantung pada ciri simpang PN semula jadi antara kawasan sumber dan longkang peranti dan substrat untuk mencapai pengasingan. Apabila tiub MOS dihidupkan, kawasan sumber, kawasan longkang dan saluran dikelilingi oleh kawasan susut, membentuk pengasingan daripada substrat. Apabila ia dimatikan, simpang PN antara kawasan longkang dan substrat adalah bias songsang, dan voltan tinggi kawasan sumber diasingkan oleh kawasan susut.

Pengasingan dielektrik menggunakan media penebat seperti silikon oksida untuk mencapai pengasingan. Berdasarkan pengasingan dielektrik dan pengasingan simpang, pengasingan kuasi-dielektrik telah dibangunkan dengan menggabungkan kelebihan kedua-duanya. Dengan menggunakan teknologi pengasingan di atas secara selektif, keserasian voltan tinggi dan voltan rendah dapat dicapai.

Arah pembangunan proses BCD

Perkembangan teknologi proses BCD tidak seperti proses CMOS standard, yang sentiasa mengikuti hukum Moore untuk berkembang ke arah lebar garis yang lebih kecil dan kelajuan yang lebih pantas. Proses BCD secara kasarnya dibezakan dan dibangunkan dalam tiga arah: voltan tinggi, kuasa tinggi, dan ketumpatan tinggi.

1. Arah BCD voltan tinggi

BCD voltan tinggi boleh mengeluarkan litar kawalan voltan rendah yang boleh dipercayai tinggi dan litar peringkat DMOS voltan ultra tinggi pada cip yang sama pada masa yang sama, dan boleh merealisasikan pengeluaran peranti voltan tinggi 500-700V. Walau bagaimanapun, secara amnya, BCD masih sesuai untuk produk dengan keperluan yang agak tinggi untuk peranti kuasa, terutamanya peranti BJT atau DMOS arus tinggi, dan boleh digunakan untuk kawalan kuasa dalam pencahayaan elektronik dan aplikasi perindustrian.

Teknologi semasa untuk pembuatan BCD voltan tinggi ialah teknologi RESURF yang dicadangkan oleh Appel et al. pada tahun 1979. Peranti ini dibuat menggunakan lapisan epitaksi yang didop ringan untuk menjadikan taburan medan elektrik permukaan lebih rata, sekali gus meningkatkan ciri-ciri kerosakan permukaan, supaya kerosakan berlaku di badan dan bukannya di permukaan, sekali gus meningkatkan voltan kerosakan peranti. Dop ringan ialah kaedah lain untuk meningkatkan voltan kerosakan BCD. Ia terutamanya menggunakan DDD saliran meresap berganda (Doping Drain berganda) dan LDD saliran didop ringan (Doping Drain ringan). Di kawasan saliran DMOS, kawasan hanyutan jenis-N ditambah untuk menukar sentuhan asal antara saliran N+ dan substrat jenis-P kepada sentuhan antara saliran N dan substrat jenis-P, sekali gus meningkatkan voltan kerosakan.

2. Arah BCD berkuasa tinggi

Julat voltan BCD berkuasa tinggi ialah 40-90V, dan ia digunakan terutamanya dalam elektronik automotif yang memerlukan keupayaan pemanduan arus tinggi, voltan sederhana dan litar kawalan mudah. ​​Ciri-ciri permintaannya ialah keupayaan pemanduan arus tinggi, voltan sederhana, dan litar kawalan selalunya agak mudah.

3. Arah BCD berketumpatan tinggi

BCD berketumpatan tinggi, julat voltannya ialah 5-50V, dan sesetengah elektronik automotif akan mencapai 70V. Fungsi yang semakin kompleks dan pelbagai boleh disepadukan pada cip yang sama. BCD berketumpatan tinggi menerima pakai beberapa idea reka bentuk modular untuk mencapai kepelbagaian produk, terutamanya digunakan dalam aplikasi elektronik automotif.

Aplikasi utama proses BCD

Proses BCD digunakan secara meluas dalam pengurusan kuasa (kawalan kuasa dan bateri), pemacu paparan, elektronik automotif, kawalan industri, dan sebagainya. Cip pengurusan kuasa (PMIC) adalah salah satu jenis cip analog yang penting. Gabungan proses BCD dan teknologi SOI juga merupakan ciri utama pembangunan proses BCD.

VET-China boleh menyediakan bahagian grafit, felt tegar lembut, bahagian silikon karbida, bahagian silikon karbida CVD dan bahagian bersalut sic/Tac dalam masa 30 hari.
Jika anda berminat dengan produk semikonduktor di atas, sila hubungi kami pada kali pertama.

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