中芯国际是中国大陆芯片代工行业的门面,近几年在社会各界的支持下,发展十分迅速,接连传出好消息。中芯国际最新财报显示,今年上半年,中芯国际取得37.45亿美元的营收,同比增长53%。
在核心技术方面,中芯国际也有好消息传来:55纳米BCD平台第一阶段已完成研发,进入小批量试产。
这原本是一条非常振奋人心的消息,但是有人看到这条消息却极尽嘲讽,竟然说中芯国际突破的是国外十年前的技术。但事实真是如此吗?

实际上,55纳米BCD工艺是全球领先的工艺水平,十年前的BCD工艺只有180nm!
很多人对半导体的了解并不全面,只能粗浅地按照纳米制程等级来区分芯片,比如大部分人都很容易区分手机芯片的等级,5nm工艺的麒麟9000芯片肯定要比7nm工艺打造的骁龙855芯片要更好。
但是大家都不知道,芯片的种类其实有很多,我们常见的高端手机芯片每年市场需求量其实只占整体芯片市场的5%都不到。
而所谓的BCD平台工艺和我们平常理解的手机芯片制程工艺有很大的区别,甚至完全无法相提并论。

我们平常说的3nm、5nm芯片其实都是指CMOS工艺的数字逻辑集成电路,但集成电路并不止数字逻辑,还有模拟电路射频电路。相比数字逻辑集成电路,这类芯片所处的工作环境更加恶劣,需要更加可靠的稳定性,研发难度同样非常困难,甚至没有成熟的EDA软件可供开发。
BCD工艺是一种单片集成工艺技术,主要用于数字/功率半导体的混合电路,它有什么特殊之处呢?
BCD工艺是Bipolar-CMOS-DMOS的简称,听名字就能知道的它的特殊之处:BCD工艺就是将双极晶体管(Bipolar)、CMOS和DMOS(双扩散晶体管)这三种器件集成到同一芯片之中。
BCD工艺集成这三种器件的好处是使其互相取长补短,发挥各自的优点。所以BCD工艺打造的芯片既有双极器件高跨导、强负载驱动的优势,也融合了CMOS器件集成度高、低功耗的优点。

成熟的BCD工艺制程可以让芯片大幅降低功率损耗、提高系统性能,节省电路的封装费用,还有更好的可靠性。
BCD工艺的主要发展方向有三种,分别是高压BCD方向,电压范围是500-700瓦,用于电子照明和工业应用的功率控制;高功率BCD方向,电压范围是40-90瓦,主要是用于汽车电子;高密度BCD方向,主要电压范围是5-50瓦,主要用于一些高电压汽车电子应用。
同时,BCD工艺也是制造电源管理、显示驱动等IC的上佳选择。在当前智能化趋势加快的背景之下,各种智能电子终端、工业器件对电源管理、显示驱动都有了更高的需求,因此发展BCD工艺是大势所趋,具有广阔的市场前景。
目前在售最先进的BCD只有90nm,主要由SEM公司制造销售,所以对比起来,中芯国际的55nm BCD工艺是全球领先的。

中芯国际高制程的BCD工艺未来主要针对工业和汽车应用的中高压BCD平台和车载BCD平台,以及为高数字密度和低导通电阻的电源管理芯片提供解决方案。
我写这篇文章的目的不是为了吹嘘中芯国际的技术有多么强大,而是为了让大家了解芯片有很多种类,不同种类芯片有不同的作用。
我还要告诉大家,虽然中国的半导体整体制造水平确实落后国际先进水平,但也千万不要妄自菲薄。过去12年,我们国家建立了完整的芯片工业体系,在研发、设计、制造、终端、晶圆等方面均有布局,并且都保持了高速增长。
所以我们要看到,我们的落后是暂时的,早晚是会突破的!

台积电总裁魏哲家最近说,台积电保证能够在2025年量产2nm芯片,并且会是最领先的技术。厉害吗?确实很厉害,但是我们也要看到,中芯国际在没有EUV光刻机的情况下,依然完成了7nm制程工艺的研发。
如果我们购买的那台EUV光刻机能够顺利发货,我们现在与国际水平的差距还会更小。
中国大陆半导体产业的突围不会是一帆风顺的,我们承认差距,但是我们的科研人员必须抱着必胜的信念迎难而上。作为普通老百姓,我们别的不能支持,但我们至少可以少说点风凉话,少传播点谣言,少听别人的忽悠,这就是最好的支持。