Czym jest proces BCD?
Proces BCD to technologia zintegrowanego procesu jednoprocesorowego, po raz pierwszy wprowadzona przez ST w 1986 r. Technologia ta umożliwia tworzenie układów bipolarnych, CMOS i DMOS na tym samym układzie. Jej pojawienie się znacznie zmniejsza powierzchnię układu.
Można powiedzieć, że proces BCD w pełni wykorzystuje zalety możliwości sterowania bipolarnego, wysokiej integracji CMOS i niskiego zużycia energii oraz wysokiego napięcia i dużej pojemności przepływu prądu DMOS. Spośród nich DMOS jest kluczem do poprawy mocy i integracji. Wraz z dalszym rozwojem technologii układów scalonych proces BCD stał się główną technologią produkcyjną PMIC.
Diagram przekroju procesu BCD, sieć źródłowa, dziękuję
Zalety procesu BCD
Proces BCD sprawia, że urządzenia bipolarne, urządzenia CMOS i urządzenia DMOS zasilają ten sam układ w tym samym czasie, integrując wysoką transprzewodność i silne możliwości sterowania obciążeniem urządzeń bipolarnych oraz wysoką integrację i niskie zużycie energii CMOS, dzięki czemu mogą się one wzajemnie uzupełniać i w pełni wykorzystać swoje zalety; w tym samym czasie DMOS może pracować w trybie przełączania przy ekstremalnie niskim zużyciu energii. Krótko mówiąc, niskie zużycie energii, wysoka wydajność energetyczna i wysoka integracja są jedną z głównych zalet BCD. Proces BCD może znacznie zmniejszyć zużycie energii, poprawić wydajność systemu i zapewnić lepszą niezawodność. Funkcje produktów elektronicznych rosną z dnia na dzień, a wymagania dotyczące zmian napięcia, ochrony kondensatorów i wydłużenia żywotności baterii stają się coraz ważniejsze. Szybkie i energooszczędne cechy BCD spełniają wymagania procesowe dla wysokowydajnych układów analogowych/zarządzania energią.
Kluczowe technologie procesu BCD
Typowe urządzenia procesu BCD obejmują niskonapięciowe lampy CMOS, wysokonapięciowe lampy MOS, LDMOS z różnymi napięciami przebicia, pionowe diody NPN/PNP i Schottky'ego itp. Niektóre procesy integrują również urządzenia takie jak JFET i EEPROM, co skutkuje dużą różnorodnością urządzeń w procesie BCD. Dlatego oprócz uwzględnienia kompatybilności urządzeń wysokonapięciowych i niskonapięciowych, procesów podwójnego kliknięcia i procesów CMOS itp. w projekcie, należy również wziąć pod uwagę odpowiednią technologię izolacji.
W technologii izolacji BCD wiele technologii, takich jak izolacja złączy, samoizolacja i izolacja dielektryczna, pojawiło się jedna po drugiej. Technologia izolacji złączy polega na wykonaniu urządzenia na warstwie epitaksjalnej typu N podłoża typu P i wykorzystaniu charakterystyk polaryzacji zaporowej złącza PN w celu uzyskania izolacji, ponieważ złącze PN ma bardzo wysoką rezystancję pod wpływem polaryzacji zaporowej.
Technologia samoizolacji to w zasadzie izolacja złącza PN, która opiera się na naturalnych cechach złącza PN między obszarami źródłowymi i odpływowymi urządzenia a podłożem w celu uzyskania izolacji. Gdy lampa MOS jest włączona, obszar źródłowy, obszar odpływowy i kanał są otoczone obszarem zubożenia, tworząc izolację od podłoża. Gdy jest wyłączona, złącze PN między obszarem odpływowym a podłożem jest spolaryzowane odwrotnie, a wysokie napięcie obszaru źródłowego jest izolowane przez obszar zubożenia.
Izolacja dielektryczna wykorzystuje media izolacyjne, takie jak tlenek krzemu, aby osiągnąć izolację. Na podstawie izolacji dielektrycznej i izolacji złączowej, izolacja quasi-dielektryczna została opracowana poprzez połączenie zalet obu. Poprzez selektywne przyjęcie powyższej technologii izolacji można osiągnąć kompatybilność wysokiego i niskiego napięcia.
Kierunek rozwoju procesu BCD
Rozwój technologii procesu BCD nie jest taki sam jak standardowego procesu CMOS, który zawsze podążał za prawem Moore'a, aby rozwijać się w kierunku mniejszej szerokości linii i większej prędkości. Proces BCD jest z grubsza zróżnicowany i rozwijany w trzech kierunkach: wysokie napięcie, wysoka moc i wysoka gęstość.
1. Kierunek BCD wysokiego napięcia
Wysokonapięciowy BCD może produkować niezawodne obwody sterowania niskiego napięcia i obwody DMOS o ultrawysokim napięciu na tym samym chipie w tym samym czasie i może realizować produkcję urządzeń wysokonapięciowych 500-700 V. Jednak ogólnie rzecz biorąc, BCD nadal nadaje się do produktów o stosunkowo wysokich wymaganiach dla urządzeń mocy, zwłaszcza BJT lub wysokoprądowych urządzeń DMOS, i może być stosowany do sterowania mocą w zastosowaniach oświetlenia elektronicznego i przemysłowych.
Obecną technologią produkcji wysokonapięciowych BCD jest technologia RESURF zaproponowana przez Appel i in. w 1979 r. Urządzenie jest wykonane przy użyciu lekko domieszkowanej warstwy epitaksjalnej, aby rozkład pola elektrycznego na powierzchni był bardziej płaski, co poprawia charakterystykę przebicia powierzchni, tak aby przebicie nastąpiło w korpusie, a nie na powierzchni, zwiększając tym samym napięcie przebicia urządzenia. Lekkie domieszkowanie to kolejna metoda zwiększenia napięcia przebicia BCD. Wykorzystuje głównie podwójny dren dyfuzyjny DDD (podwójny dren domieszkowany) i lekko domieszkowany dren LDD (lekko domieszkowany dren). W obszarze drenu DMOS dodawany jest obszar dryfu typu N, aby zmienić pierwotny kontakt między drenem N+ a podłożem typu P na kontakt między drenem N- a podłożem typu P, zwiększając tym samym napięcie przebicia.
2. Kierunek BCD dużej mocy
Zakres napięcia BCD dużej mocy wynosi 40-90 V i jest stosowany głównie w elektronice samochodowej, która wymaga możliwości sterowania wysokim prądem, średniego napięcia i prostych obwodów sterujących. Jego charakterystyki zapotrzebowania to możliwość sterowania wysokim prądem, średnie napięcie, a obwód sterujący jest często stosunkowo prosty.
3. Kierunek BCD o dużej gęstości
BCD o wysokiej gęstości, zakres napięć wynosi 5-50 V, a niektóre urządzenia elektroniczne w pojazdach osiągną 70 V. Coraz bardziej złożone i różnorodne funkcje można zintegrować na tym samym układzie scalonym. BCD o wysokiej gęstości przyjmuje pewne modułowe pomysły projektowe w celu osiągnięcia dywersyfikacji produktów, głównie stosowane w zastosowaniach elektroniki samochodowej.
Główne zastosowania procesu BCD
Proces BCD jest szeroko stosowany w zarządzaniu energią (kontrola zasilania i baterii), napędzie wyświetlacza, elektronice samochodowej, sterowaniu przemysłowym itp. Układ zarządzania energią (PMIC) jest jednym z ważnych typów układów analogowych. Połączenie procesu BCD i technologii SOI jest również główną cechą rozwoju procesu BCD.
VET-China może dostarczyć części grafitowe, miękkie, sztywne filce, części z węglika krzemu, części z węglika krzemu CVD oraz części z powłoką SIC/Tac w ciągu 30 dni.
Jeśli interesują Państwa powyższe produkty półprzewodnikowe, prosimy o niezwłoczny kontakt z nami.
Telefon: +86-1891 1596 392
WhatsAPP:86-18069021720
E-mail:yeah@china-vet.com
Czas publikacji: 18-09-2024