【BCD系列文章（一）】BCD工藝全景：歷史、現(xiàn)在與未來

作為模擬芯片的最大細分市場，電源管理芯片正享受著新能源、智能化、數(shù)字化浪潮帶來的增長紅利，特別是在智能電動汽車領域，無論是自動駕駛、智能座艙、域控制、車身控制、車燈，還是電池管理系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)都需要大量的電源管理芯片。

同時，隨著智能電動汽車越來越向數(shù)字化、智能化和集成化發(fā)展，這些應用也對電源管理芯片提出了高輸出、高效率、低能耗、安全穩(wěn)定等性能需求。作為模擬芯片，電源管理芯片設計的根基在于工藝：應用廣泛、性能卓越的BCD（Bipolar- CMOS-DMOS）工藝。自BCD工藝誕生以來的40年里，該工藝也不斷隨下游應用需求變化而煥發(fā)生機。

本文將深度探索BCD工藝的歷史、現(xiàn)在和未來趨勢，以及芯聯(lián)集成在BCD技術上的戰(zhàn)略布局和創(chuàng)新引領。


伴應用需求而生，BCD工藝不斷煥發(fā)生機
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BCD工藝，這一創(chuàng)新的單片集成技術，誕生于對下游應用需求的深刻理解?；厮莸?0世紀70年代末80年代初，市場對Bipolar（雙極性晶體管）、CMOS（互補金屬氧化物半導體）和DMOS（雙擴散金屬氧化物半導體）三種芯片的需求日益增長。

面對這一挑戰(zhàn)，彼時的意法半導體率先探索將這三種技術融合的可能性，并在1985年成功推出了BCD工藝，實現(xiàn)了在同一芯片上集成Bipolar、CMOS和DMOS器件的突破。

BCD工藝的優(yōu)勢在于其能夠將不同性能的器件集成于一顆芯片之中，同時保持了各器件的優(yōu)秀性能。特別是高壓高功率的DMOS器件，在開關模式下展現(xiàn)出極低的功耗，給終端產品帶來體積小、速度快、耗能低等優(yōu)勢。BCD工藝還提高了芯片的綜合性能，簡化了制造過程，降低了成本，同時增強了系統(tǒng)的可靠性并減少了電磁干擾。

BCD技術正朝著高電壓、高功率、高密度三個關鍵方向發(fā)展，以滿足汽車電子、工控、消費電子等不同應用場景對高電壓耐受、小型化、高集成度等的需求。

同時，歷經近四十年的演進，BCD工藝集成度不斷提高，結合eFlash、MOS和SOI技術，可以提供更高的設計靈活性、更強大的性能，以及更低的系統(tǒng)成本。


BCD與eFlash的結合不僅滿足了產品對功耗效率、性能等級、兼容性的多重需求，還將模擬芯片與控制芯片合二為一，有效降低了整體系統(tǒng)成本。


BCD工藝的低功耗特性結合MOS的高效率，則可以顯著提升整個系統(tǒng)的可靠性和能效。


BCD與SOI的結合利用了SOI和DTI的獨特優(yōu)勢，減小寄生結電容，提高了MOS管跨導和開關速度，降低了功耗，同時，徹底消除了閂鎖效應，減少了電路設計的復雜度并增強了可靠性。
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BCD工藝的不斷突破：芯聯(lián)集成的創(chuàng)新之旅
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BCD工藝，這一由應用需求驅動的創(chuàng)新技術，最初主要掌握在歐美IDM手中。隨著時間的推移，非IDM的晶圓代工企業(yè)，如臺積電、東部高科等也開始迎頭趕上，發(fā)展自己的BCD技術，逐步縮小了與IDM之間的技術差距，甚至引領BCD技術的發(fā)展。

新技術的浪潮席卷至國內市場，本土的晶圓代工企業(yè)開始布局BCD，以迎合日益增長的市場需求，并增強國內產業(yè)鏈供應鏈自主可控能力。

在這場技術與市場的雙重競賽中，芯聯(lián)集成以其全面而稀缺的BCD車規(guī)平臺，規(guī)模量產的實力，以及在特色工藝和特色器件研發(fā)上的創(chuàng)新引領，確立了自身在行業(yè)中的領先地位。

這背后離不開人才的支撐與助推。模擬芯片是一個長坡厚雪的賽道，需要長期積累和經驗沉淀。芯聯(lián)集成創(chuàng)始團隊成員在模擬類芯片領域有20年以上的經驗，針對BCD工藝，可以為客戶提供了精準的模擬高壓器件模型、完整的PDK（工藝設計套件）和IP支持，以及高效的定制化服務。

在半導體行業(yè)，12英寸晶圓產線已成為國內外廠商BCD工藝的顯著優(yōu)勢。隨著BCD工藝技術的持續(xù)創(chuàng)新和進步，行業(yè)面臨著成本控制和供應鏈管理的雙重挑戰(zhàn)。為了有效應對這些挑戰(zhàn)，國際IDM企業(yè)紛紛加大投資，轉向12英寸晶圓廠，以此提升產能并實現(xiàn)成本效益的最大化。

芯聯(lián)集成緊跟行業(yè)趨勢，積極布局12英寸晶圓產線，以確保公司在激烈的市場競爭中保持領先地位。今年公司的12英寸晶圓產能已顯著提升至每月3萬片，2027年底達產，產能產至10萬片/月。這一產能的擴張不僅展示了公司對市場需求的快速響應能力，也體現(xiàn)了公司在生產規(guī)模和效率上的不斷優(yōu)化。

12英寸晶圓在模擬IC制造中所帶來的優(yōu)勢不容小覷。更高的晶圓尺寸意味著更高的集成度和更精細的工藝控制，這直接轉化為模擬IC性能的提升和品質的保障。隨著12英寸產線的不斷成熟和優(yōu)化，客戶將享受到更低的生產成本，同時其產品在市場中的競爭力也將得到顯著增強。
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預告
下篇內容將深度解讀芯聯(lián)集成BCD工藝的“三大亮點”，敬請期待！
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