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电动汽车时代，BCD工艺成为关键
2025/7/5 8:49:27 点击数：28
电子发烧友网综合报道 随着汽车电动化的演进，BCD工艺在汽车半导体领域正在变得越来越关键。
BCD即Bipolar-CMOS-DMOS，顾名思义这种工艺是将双极晶体管（Bipolar）、互补金属氧化物半导体（CMOS）、双扩散金属氧化物半导体（DMOS）三种器件集成在同一芯片上。结合双极晶体管的高驱动能力、CMOS的高集成度与低功耗，以及DMOS的高压大电流特性，能够降低芯片面积，提高性能。
BCD工艺由意法半导体于1985年首次推出，当时的工艺节点为4微米，电压能力为20V。主要为了满足电子应用中对高性能模拟、电源管理和高电压能力的需求。到2010年，工艺节点达到0.11微米，电压能力扩展到1200V，满足高压应用需求。目前意法半导体已经推出90nm，集成eNVM存储器，支持3D堆叠技术的BCD工艺。
另外还有更多的厂商正在推动BCD工艺的发展，比如芯联集成的 BCD+SOI 技术通过深沟槽隔离消除闩锁效应，在新能源逆变器中实现 1200V 耐压与 10MHz 高频驱动，较传统方案体积缩小 60%。
在BCD工艺的发展过程中，除了eNVM的加入，还引入了一些无源器件，包括高精度电阻、电容和电感等，持续提升模拟电路的性能。DMOS结构也进行了多次改进迭代，实现更高的电流密度和更低的导通电阻，从而提高功率转换效率。
另外，SOI技术也正在更多地与BCD工艺结合，BCD-SOI通过深沟槽隔离（DTI）提升抗干扰能力，适用于高可靠性场景。
因此，从集成高电压、大电流、高级程度、高驱动能力等特性来看，BCD工艺与汽车电动化需求尤为契合。实际上在传统的燃油车上，BCD工艺就被用于ECU中的功率驱动和信号处理部分，支持燃油喷射、点火时机等功能，能够处理发动机运行所需的高电压和大电流需求。
以及在变速箱控制单元中，BCD工艺用于驱动变速器中的电磁阀和执行器芯片，负责管理自动变速器的换挡逻辑，提供高电压和大电流的支持。
在电动汽车中，BMS是电池系统的核心之一，BCD工艺应用于BMS芯片，处理电池组的高电压和大电流需求，监控和管理电池状态。
OBC车载充电机上主要功能是交直流转换，同样需要高电压、大电流的转换和控制，OBC上的功率驱动芯片、PMIC等都会用到BCD工艺。
未来随着汽车电动化的趋势，BCD工艺节点进一步缩小，将支持更高的电压和更大的电流，满足未来高压应用的需求。为了提高集成度，BCD工业也将集成更多的功能，如传感器接口、通信模块和智能控制单元，实现更高级别的系统集成，尤其在汽车电子和工业自动化领域。
BCD即Bipolar-CMOS-DMOS，顾名思义这种工艺是将双极晶体管（Bipolar）、互补金属氧化物半导体（CMOS）、双扩散金属氧化物半导体（DMOS）三种器件集成在同一芯片上。结合双极晶体管的高驱动能力、CMOS的高集成度与低功耗，以及DMOS的高压大电流特性，能够降低芯片面积，提高性能。
BCD工艺由意法半导体于1985年首次推出，当时的工艺节点为4微米，电压能力为20V。主要为了满足电子应用中对高性能模拟、电源管理和高电压能力的需求。到2010年，工艺节点达到0.11微米，电压能力扩展到1200V，满足高压应用需求。目前意法半导体已经推出90nm，集成eNVM存储器，支持3D堆叠技术的BCD工艺。
另外还有更多的厂商正在推动BCD工艺的发展，比如芯联集成的 BCD+SOI 技术通过深沟槽隔离消除闩锁效应，在新能源逆变器中实现 1200V 耐压与 10MHz 高频驱动，较传统方案体积缩小 60%。
在BCD工艺的发展过程中，除了eNVM的加入，还引入了一些无源器件，包括高精度电阻、电容和电感等，持续提升模拟电路的性能。DMOS结构也进行了多次改进迭代，实现更高的电流密度和更低的导通电阻，从而提高功率转换效率。
另外，SOI技术也正在更多地与BCD工艺结合，BCD-SOI通过深沟槽隔离（DTI）提升抗干扰能力，适用于高可靠性场景。
因此，从集成高电压、大电流、高级程度、高驱动能力等特性来看，BCD工艺与汽车电动化需求尤为契合。实际上在传统的燃油车上，BCD工艺就被用于ECU中的功率驱动和信号处理部分，支持燃油喷射、点火时机等功能，能够处理发动机运行所需的高电压和大电流需求。
以及在变速箱控制单元中，BCD工艺用于驱动变速器中的电磁阀和执行器芯片，负责管理自动变速器的换挡逻辑，提供高电压和大电流的支持。
在电动汽车中，BMS是电池系统的核心之一，BCD工艺应用于BMS芯片，处理电池组的高电压和大电流需求，监控和管理电池状态。
OBC车载充电机上主要功能是交直流转换，同样需要高电压、大电流的转换和控制，OBC上的功率驱动芯片、PMIC等都会用到BCD工艺。
未来随着汽车电动化的趋势，BCD工艺节点进一步缩小，将支持更高的电压和更大的电流，满足未来高压应用的需求。为了提高集成度，BCD工业也将集成更多的功能，如传感器接口、通信模块和智能控制单元，实现更高级别的系统集成，尤其在汽车电子和工业自动化领域。
BCD 工艺凭借其高压集成、低功耗与高可靠性，已成为汽车芯片的核心制造技术。随着 800V 高压平台、智能底盘等新技术的普及，BCD 工艺将在车规级功率器件、嵌入式存储与多域控制器领域持续突破，推动汽车电子向更高集成度、更低成本方向发展。
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