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BCD集成工艺在车规功率芯片中的应用与演进.docx

更新时间：2026-08-05 08:13:41 大小：12K 上传用户：江岚查看TA发布的资源 标签：bcd 下载积分：2分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

BCD集成工艺在车规功率芯片中的应用与演进

摘要

BCD工艺将双极性晶体管、CMOS与DMOS功率器件集成于同一芯片，是车规功率管理芯片的核心制造平台。本文分析了BCD工艺在车规高边开关、电源管理、栅极驱动等产品中的应用优势，梳理了BCD工艺从平面结构向垂直沟道结构演进的技术路线，并结合国产芯片厂商的最新突破，探讨了BCD工艺国产化的现状与前景。研究表明，垂直沟道BCD集成工艺正在成为打破海外垄断的关键技术方向。

 

关键词：BCD工艺；高边开关；功率芯片；车规制造；集成工艺

 

一、引言

车规功率芯片需在同一芯片上同时处理信号控制与功率驱动，这对制造工艺提出了"信号精度+功率耐受"的双重要求。BCD（Bipolar-CMOS-DMOS）工艺正是为满足这一需求而生——它将高精度模拟电路（Bipolar+CMOS）与高压功率器件（DMOS）单片集成，是车规电源管理芯片、栅极驱动芯片、高边开关等产品的核心制造平台。

 

二、BCD工艺的技术原理与优势

BCD工艺在同一衬底上集成三种器件结构：双极性晶体管提供高精度模拟功能，CMOS提供数字逻辑与信号处理，DMOS提供高压大电流驱动能力。三者共享同一硅衬底并通过隔离技术实现电气隔离，使单芯片即可完成"感知-决策-执行"的全链条功能。

 

三、从平面到垂直沟道的技术演进

传统BCD工艺采用平面型DMOS结构，沟道位于硅片表面，受限于表面面积，导通电阻与芯片尺寸的折中较为紧张。垂直沟道BCD集成工艺则在同一N型硅衬底上制造CMOS、DEMOS、LDMOS、VDMOS等多种器件，将功率MOS的沟道从平面转向垂直方向，在相同硅面积下获得更低的导通电阻与更高的电流能力。

 

南芯科技2025年发布的第二代车规级高边开关SC77450CQ，正是基于国内自主研发的垂直沟道BCD集成工艺实现，在N型衬底单晶圆上完成了MOS与控制器的一体化融合，成为国内首颗全国产供应链垂直集成工艺的高边开关产品。

 


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