一、BCD工艺芯片是用来干什么的
最近两年我常常购置一些智能开关和插座，希望把家里面的老电器变得更智能。前两个月，我买了一个双控的智能开关，想把卫生间和盥洗室给掌握起来，这样晚上忘却关灯就可以通过手机或者声音掌握关灯了。就在我准备安装的时候，创造解释书上明确注明，用电器功率不能超过200瓦，尤其不能掌握浴霸、排气扇等用电器。因此，我买的智能开关不能安装，预期目标没有实现。
借着这件事，刚好可以聊一下这里要说的BCD工艺。这种工艺紧张运用在电源掌握芯片上，普通点说便是智能开关，当然实际用场可比普通的智能开关广泛多了。比如我们的电脑电源掌握芯片、手机电源掌握芯片、LED灯掌握芯片、电动汽车的电源管理芯片、手机基站用的电源掌握芯片等等，都有可能利用BCD工艺制造。
通过这些运用，你大概也就知道了，这类芯片，绝不仅仅只是一个电源开关那么大略，而是一个智能管控系统用电的芯片，也叫功率芯片。就像人类的心脏一样，管控着全身的血液供应。它能智能判断、科学预测下贱各个用电单元的用电需求，实时调度供电策略，让下贱始终都能稳定事情。玩电脑和手机的朋友，大家该当能想到，玩游戏和待机的时候，它们的用电量是不一样的，紧张便是通过电源掌握芯片来高效管理电能的利用。
虽然现在电源管理芯片已经开始利用第三代半导体，如碳化硅、氮化镓等，但多数的电源管理芯片还是硅基芯片。虽然都是硅基芯片，电源管理芯片和CPU的构造不一样，利用的制造工艺也不完备一样。个中，BCD工艺便是一种常用的电源管理芯片用工艺。
所谓BCD工艺，紧张是三种工艺结合到一起的芯片制造工艺。三种工艺分别是双极工艺，英文叫Bipolar、CMOS工艺和DMOS工艺。三种工艺的首字母分别是B、C和D，以是也叫BCD工艺。之以是要用到三种工艺，而不是利用一种工艺，便是要综合三种工艺的上风，办理任何单一工艺都无法独立办理的难题。
二、什么是BCD工艺，有什么特点
一个精良的电源管理芯片，哀求稳定、可靠、抗压和省电。所谓稳定，便是不受外界环境的影响，始终能根据下贱用电单位的须要进行供电。所谓可靠，便是开关必须得靠谱，想开就开，想关就关，绝不能打不开关不上，也不能不受控地给下贱供电。所谓抗压，便是能够承受大电流和高电压，自己不能被烧毁。省电就不多阐明了。
BCD三种工艺结合起来才能有效发挥上述的这些优点。
这三种工艺中，最经典的工艺是CMOS工艺，这是CPU和显卡GPU常用的工艺。这种工艺，构造大略、生产工艺成熟，随意马虎实现大规模集成，还能实现逻辑运算。这种工艺天生便是为数字打算而出身的，能够高效表达数字0和1，然后通过0和1的各种运算来实现逻辑运算功能。然而，最善于的事情，到了其它场合就有可能变成劣势。比如只能表达0和1的晶体管，就会忽略0和1之间的数字以及0和1之外的数字。就彷佛把现在的电视变回黑白电视，让全体画面失落去了色彩。这类晶体管，不善于掌握电流的大小、难以承受比较高的电流和电压。
相对付善于处理数字旗子暗记的CMOS晶体管，还有一类善于处理仿照旗子暗记的双极晶体管。早期的收音机旗子暗记和电视旗子暗记都是仿照旗子暗记，我们八九十年代看电视的时候很少看到马赛克，旗子暗记不好的时候电视里面都是雪花，那是二十世纪看电视的特有回顾。虽然现在数字旗子暗记险些覆盖了每一个角落，但是对付电流掌握来说，善于处理仿照旗子暗记的双极晶体管却有独特的上风。它们的噪音低、掌握精度高、而且可以传导更大的电流。双极晶体管跟CMOS晶体管搭配起来利用，就可以相互取长补短。双极晶体管可以作为外部电路和内部数字电路之间的桥梁，CMOS晶体管可以作为旗子暗记逻辑处理的工具，两者结合可以实现电流掌握的智能化。
还有一个D没有说，DMOS工艺晶体管，能够填补前两种电路共同的缺陷，它能耐受更高的电压，能够给大功率用电器供电。有了DMOS晶体管，我前面说的那个不能掌握大功率用电器的毛病就可以填补了。
现在越来越多的新能源汽车、手机通讯基站、大功率智能用电器的遍及，让能承受高压大功率的DMOS晶体管有了用武之地。但是这类晶体管并不适宜进行数字逻辑处理，还是要和CMOS电路结合起来利用才能实现电路掌握的智能化。
BCD工艺便是综合了三种晶体管的上风，打造高效可靠的电源掌握芯片，具有非常广泛的运用前景。
三、55nm BCD 芯片算是前辈还是掉队呢？
虽然在芯片领域，55nm早已是掉队的工艺水平，但是在电源掌握芯片领域却不能算是掉队工艺。由于功率芯片，并不一味追求摩尔定律，不急着追求极高的晶体管密度。对付功率芯片来说，最主要的事情是稳定、可靠、准确。功率芯片大略点理解，便是一个功能繁芜的电源开关掌握芯片。如果电源开关做不到精准掌握电源的打开和割断，那就太不靠谱了。
大家该当都听说过，摩尔定律快到极限了，由于现在的芯片纵然在待机状态的时候也是会耗电的，考虑到尺寸达到亚纳米水平往后，电子隧穿效应造成的泄电问题是无法避免的，人类很难研发出1nm以下工艺尺寸的可靠芯片出来，也便是说芯片生产工艺是存在极限的。反过来说，目前最前辈的芯片制造工艺用到功率芯片上，是弗成的，由于功率芯片是不许可泄电的。关机的时候，还有电流利过，那叫什么开关啊。
以是在有效办理泄电问题之前，功率芯片，不能焦急提高工艺制程。在世界范围内，55nm的BCD工艺，都不能算是掉队工艺。不是不能实现更高的制程工艺，而是必须优先担保电路的可靠性。只有晶体管内部在关闭状态下能高效阻碍电流利过，才能打造合格的功率芯片。而制程工艺线宽越大，造出来的绝缘体绝缘性能越好，开关电路也就越可靠。只有当有效办理泄电问题的情形下，才可以启用更高的制程。
以是虽然逻辑芯片已经实现5nm乃至2nm工艺水平了，功率芯片仍旧优先采取比较可靠的工艺制程，比如90nm、180nm乃至更低的工艺。55nm算是比较前辈的了，40nm属于前沿工艺，28nm属于下一代工艺。因此，中国企业能够实现功率芯片的55nm工艺，跟实现14nm工艺逻辑芯片量产是差不多的水平，乃至还略高一些。
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