【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(xì)分市場(chǎng)，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(zhǎng)紅利，特別是在智能電動(dòng)汽車領(lǐng)域，無論是自動(dòng)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(shí)，隨著智能電動(dòng)汽車越來越向數(shù)字化、智能化和集成化發(fā)展，這些應(yīng)用也對(duì)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(shè)計(jì)的根基在于工藝：應(yīng)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(yīng)用需求變化而煥發(fā)生機(jī)。

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

伴應(yīng)用需求而生，BCD工藝不斷煥發(fā)生機(jī)

BCD工藝，這一創(chuàng)新的單片集成技術(shù)，誕生于對(duì)下游應(yīng)用需求的深刻理解?；厮莸?0世紀(jì)70年代末80年代初，市場(chǎng)對(duì)Bipolar（雙極性晶體管）、CMOS（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）和DMOS（雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體）三種芯片的需求日益增長(zhǎng)。

面對(duì)這一挑戰(zhàn)，彼時(shí)的意法半導(dǎo)體率先探索將這三種技術(shù)融合的可能性，并在1985年成功推出了BCD工藝，實(shí)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(shì)在于其能夠?qū)⒉煌阅艿钠骷捎谝活w芯片之中，同時(shí)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(guān)模式下展現(xiàn)出極低的功耗，給終端產(chǎn)品帶來體積小、速度快、耗能低等優(yōu)勢(shì)。BCD工藝還提高了芯片的綜合性能，簡(jiǎn)化了制造過程，降低了成本，同時(shí)增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性并減少了電磁干擾。

BCD技術(shù)正朝著高電壓、高功率、高密度三個(gè)關(guān)鍵方向發(fā)展，以滿足汽車電子、工控、消費(fèi)電子等不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)高電壓耐受、小型化、高集成度等的需求。

同時(shí)，歷經(jīng)近四十年的演進(jìn)，BCD工藝集成度不斷提高，結(jié)合eFlash、MOS和SOI技術(shù)，可以提供更高的設(shè)計(jì)靈活性、更強(qiáng)大的性能，以及更低的系統(tǒng)成本。

BCD與eFlash的結(jié)合不僅滿足了產(chǎn)品對(duì)功耗效率、性能等級(jí)、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(jié)合MOS的高效率，則可以顯著提升整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和能效。

BCD與SOI的結(jié)合利用了SOI和DTI的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，減小寄生結(jié)電容，提高了MOS管跨導(dǎo)和開關(guān)速度，降低了功耗，同時(shí)，徹底消除了閂鎖效應(yīng)，減少了電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜度并增強(qiáng)了可靠性。

BCD工藝的不斷突破：芯聯(lián)集成的創(chuàng)新之旅

BCD工藝，這一由應(yīng)用需求驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新技術(shù)，最初主要掌握在歐美IDM手中。隨著時(shí)間的推移，非IDM的晶圓代工企業(yè)，如臺(tái)積電、東部高科等也開始迎頭趕上，發(fā)展自己的BCD技術(shù)，逐步縮小了與IDM之間的技術(shù)差距，甚至引領(lǐng)BCD技術(shù)的發(fā)展。

新技術(shù)的浪潮席卷至國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，本土的晶圓代工企業(yè)開始布局BCD，以迎合日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求，并增強(qiáng)國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈自主可控能力。

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

這背后離不開人才的支撐與助推。模擬芯片是一個(gè)長(zhǎng)坡厚雪的賽道，需要長(zhǎng)期積累和經(jīng)驗(yàn)沉淀。芯聯(lián)集成創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)成員在模擬類芯片領(lǐng)域有20年以上的經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)BCD工藝，可以為客戶提供了精準(zhǔn)的模擬高壓器件模型、完整的PDK（工藝設(shè)計(jì)套件）和IP支持，以及高效的定制化服務(wù)。

在半導(dǎo)體行業(yè)，12英寸晶圓產(chǎn)線已成為國(guó)內(nèi)外廠商BCD工藝的顯著優(yōu)勢(shì)。隨著BCD工藝技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新和進(jìn)步，行業(yè)面臨著成本控制和供應(yīng)鏈管理的雙重挑戰(zhàn)。為了有效應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，國(guó)際IDM企業(yè)紛紛加大投資，轉(zhuǎn)向12英寸晶圓廠，以此提升產(chǎn)能并實(shí)現(xiàn)成本效益的最大化。

芯聯(lián)集成緊跟行業(yè)趨勢(shì)，積極布局12英寸晶圓產(chǎn)線，以確保公司在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中保持領(lǐng)先地位。今年公司的12英寸晶圓產(chǎn)能已顯著提升至每月3萬片，2027年底達(dá)產(chǎn)，產(chǎn)能產(chǎn)至10萬片/月。這一產(chǎn)能的擴(kuò)張不僅展示了公司對(duì)市場(chǎng)需求的快速響應(yīng)能力，也體現(xiàn)了公司在生產(chǎn)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(shì)不容小覷。更高的晶圓尺寸意味著更高的集成度和更精細(xì)的工藝控制，這直接轉(zhuǎn)化為模擬IC性能的提升和品質(zhì)的保障。隨著12英寸產(chǎn)線的不斷成熟和優(yōu)化，客戶將享受到更低的生產(chǎn)成本，同時(shí)其產(chǎn)品在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力也將得到顯著增強(qiáng)。