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在<電子發(fā)燒友>9月20日舉行的“浣沙淘金，模擬論芯”2019年中國(guó)模擬半導(dǎo)體大會(huì)上，帝奧微電子產(chǎn)品事業(yè)部總監(jiān)莊華龍分享了主題為《智能互聯(lián)的差異化解決方案》的演講。在演講中，他指出，模擬芯片設(shè)計(jì)的根基在于工藝。在集成電路領(lǐng)域，常常需要用到各種各樣的工藝和器件配合，想要做出好的產(chǎn)品，就需要選擇最合適的工藝平臺(tái)和器件。

圖1：帝奧微電子產(chǎn)品事業(yè)部總監(jiān)莊華龍?jiān)诎l(fā)表演講。

目前最重要，應(yīng)用也最廣泛的模擬工藝技術(shù)非BCD工藝莫屬。它是一種單芯片集成工藝技術(shù)，1986年由意法半導(dǎo)體（ST）公司率先研制成功。

BCD工藝的特點(diǎn)是將硅平面工藝用到功率集成上，是一種可以將雙極、CMOS和DMOS器件同時(shí)集成到單芯片上的技術(shù)。在功率應(yīng)用領(lǐng)域，與傳統(tǒng)的雙極功率工藝相比，BCD工藝具有顯著的優(yōu)勢(shì)，最基本的優(yōu)勢(shì)就是使得電路設(shè)計(jì)者可以在高精度模擬的雙極器件，高集成度的CMOS器件和作為功率輸出級(jí)的DMOS器件之間自由選擇。由于DMOS具有高效率（低損耗）、高強(qiáng)度（無(wú)二次擊穿）、耐高壓和固有的源漏二極管的存在（作用類似續(xù)流二極管）和高速的開(kāi)關(guān)特性，因此，DMOS特別適合作為功率開(kāi)關(guān)器件，而且其制造工藝可以和硅柵CMOS制造工藝兼容，從而有利于功率集成。整合好的BCD工藝可大幅降低功耗，提高系統(tǒng)性能，增加可靠性和降低成本。

經(jīng)過(guò)三十多年的發(fā)展，BCD工藝技術(shù)已經(jīng)取得了很大進(jìn)步，從第一代的4微米BCD工藝發(fā)展到了第六代的0.13微米BCD工藝，線寬尺寸不斷減小的同時(shí)，也采用了更加先進(jìn)的多層金屬布線系統(tǒng)，使得BCD工藝與純CMOS工藝發(fā)展差距縮小；另一方面，BCD工藝想著標(biāo)準(zhǔn)化模塊化發(fā)展，其基本工序標(biāo)準(zhǔn)化，混合工藝則由這些基本工序組合而成，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)各自的需要增減相應(yīng)的工藝步驟。目前的BCD工藝中的CMOS與純CMOS可完全兼容。

總的來(lái)說(shuō)，今后的BCD工藝主要向著高壓、高功率和高密度三個(gè)方向發(fā)展，同時(shí)提高與CMOS工藝的工藝兼容性。在莊華龍看來(lái)，目前BCD工藝技術(shù)水平最好的基本都是歐美公司，而且主要以設(shè)計(jì)、工藝制造為一體的IDM模式為主，其次為日本、韓國(guó)，中國(guó)***和大陸的代工企業(yè)。

主要的廠商包括：

美國(guó)：德州儀器（TI）、亞德諾半導(dǎo)體（ADI）、安森美（ON Semi+Fairchild）等；

歐洲：意法半導(dǎo)體（ST）、恩智浦（NXP）等；

日本：東芝等；

韓國(guó)：東部高科（DBH）和海力士等；

中國(guó)***：臺(tái)積電（TSMC）、聯(lián)華電子（UMC）等；

中國(guó)大陸：中芯國(guó)際（SMIC）、華潤(rùn)上華（CSMC）、和艦（HJTC）、華虹宏力（HHNEC），以及積塔半導(dǎo)體等。

圖2：全球各地區(qū)的BCD工藝發(fā)展趨勢(shì)圖。

莊華龍指出，在非IDM的晶圓代工企業(yè)中，中國(guó)***的臺(tái)積電和東部高科屬于BCD工藝的第一梯隊(duì)領(lǐng)跑者，他們與歐美IDM企業(yè)之間的差距已經(jīng)很小，甚至在某些方面更加優(yōu)秀；而中國(guó)大陸的BCD工藝技術(shù)與他們?nèi)匀挥兄淮に嚕?~5年）的差距。

就目前來(lái)說(shuō)，市場(chǎng)上對(duì)模擬器件的要求越來(lái)越高，主要有以下幾個(gè)方面：

首先是低功耗，設(shè)備的續(xù)航能力與模擬器件的功耗直接相關(guān)，因此我們需要更低功耗的模擬器件；

二是高速，隨著數(shù)據(jù)傳輸量的增加，需要模擬器件支持更高的帶寬，來(lái)切換各種功能；

三是高集成度，功能的增加就意味著器件數(shù)量的增加，或單器件的面積增加，要保持現(xiàn)有設(shè)備的體積不變甚至更小，需要器件的集成度越來(lái)越高；

四是核心部件開(kāi)拓，我們需要研發(fā)性能指標(biāo)更高，更核心器件來(lái)提高國(guó)產(chǎn)器件的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

最后，莊華龍還介紹說(shuō)，帝奧微電子是一家模擬和混合信號(hào)集成電路設(shè)計(jì)公司，目前有電源管理、信號(hào)鏈和AC DC照明三條產(chǎn)品線。

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