淺談功率半導(dǎo)體的技術(shù)與未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展(二)
BCD技術(shù)的眾多特殊要求適應(yīng)了不同的應(yīng)用需要,產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀也證明不存在“通用”的BCD技術(shù)規(guī)范,按照工藝特點,BCD技術(shù)可以分為高壓BCD、大功率BCD、高集成度BCD等。高壓BCD主要用于PDP等要求高耐壓(100V以上)但工作電流不大的領(lǐng)域,大功率BCD主要用于自動控制等要求大電流、中等電壓(50V左右)的領(lǐng)域,高集成度BCD則主要用于需要與CMOS非易失性存儲電路工藝兼容的領(lǐng)域。根據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用電壓的不同,也可以將基于BCD工藝的功率集成電路分為三類:100V以下,100V-300V及300V以上。100V以下的產(chǎn)品種類最多,應(yīng)用最廣泛,包括DC-DC轉(zhuǎn)換、LCD顯示驅(qū)動、背光LED顯示驅(qū)動、PoE、CAN和LIN等。100V-300V的產(chǎn)品主要是PDP顯示驅(qū)動和電機驅(qū)動等。300V以上的產(chǎn)品主要是半橋/全橋驅(qū)動、AC/DC電源轉(zhuǎn)換和高壓照明LED驅(qū)動等。
BCD工藝正向高壓、高功率、高密度方向發(fā)展,2003年意法半導(dǎo)體引入了采用0.18/0.15?m的體硅BCD8工藝;2006年日本Renesas公司報道了0.25?m的SOIBCD工藝;2009年東芝公司推出了60V0.13?m的體硅BCD工藝,可應(yīng)用于高效DC-DC的電源管理和SoC的單片集成;1200V的BCD技術(shù)也已在Fairchild完成。
除硅基和SOI功率集成技術(shù)在不斷發(fā)展外,GaN功率集成在近兩年也受到國際關(guān)注。GaN智能功率技術(shù)將實現(xiàn)傳統(tǒng)硅功率芯片技術(shù)所不能達到的工作安全性、工作速度及高溫承受能力。2009年香港科技大學(xué)率先報道了單片集成功率晶體管和功率整流器的GaNBoost轉(zhuǎn)換器,并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出GaN智能功率集成技術(shù)平臺雛形。由于GaN電力電子器件可基于硅襯底進行研制,因此異質(zhì)集成有可能成為GaN功率半導(dǎo)體的研究熱點
在國內(nèi),在“02專項”的支持下,HHNEC、華潤上華、上海宏力和杭州士蘭微等單位開展了40V-600V高壓BCD工藝技術(shù)研發(fā),較好地支撐了國內(nèi)功率IC的發(fā)展,但與FLASH等存儲工藝兼容的高密度BCD工藝平臺目前尚屬空白。
評論