近年来，双极电晶体发展迅速。过去高功率开关应用主要依靠MOSFET；但现在越来越多的应用领域逐渐采用双极电晶体，如消费性电子和通讯领域可携式设备的充电电路和负载开关器。其中主要原因为，透过提高半导体晶片中电流均衡分配能力，可降低饱和电阻，进而发展出电流增益更高且稳定的元件。双极电晶体既有的弱点-电流驱动问题-可得到显著改善，并再次发挥双极电晶体在温度稳定性、ESD强度和反向阻断（blocking）上的优势。
透过推出突破性小讯号（BISS）电晶体产品系列，恩智浦取得市场领导地位。第四代BISS电晶体（BISS 4，请参考图五表１）的新架构更是SMD封装型中功率双极电晶体发展的里程碑，使应用范围扩展至更具吸引力的领域。
| 《图一 掺磷或掺砷基板可大幅降低压降中半导体引起的压降比例》 |
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两种产品类别-产品的架构与规格
由于电阻受多重因素影响，因此开发新型中功率双极电晶体需要详细检查完整的电晶体架构（选材、晶片设计、晶片金属化、晶片/封装连接、封装架构）。 BISS 4产品系列共有两种不同的类别。第一类是超低VCEsat双极电晶体，目的在降低饱和电阻RCEsat。这也是此类产品架构（晶片设计、半导体衬底电阻（substrate resistance）、晶片金属化、晶片/封装连接）的设计核心理念，目的在SMD封装结构中达到低于14mΩ的饱和电阻。
第二类是高速开关类双极电晶体，除降低饱和电阻RCEsat，此类元件着重在快速开关和储存时间ts（大约140 ns）方面进行改进，以供高频率的应用需求。此类元件需要在特定的电阻和开关时间之间取得平衡，并确定优先顺序。
上述两类电晶体皆高度重视以标准SMD（SOT23、SOT457/SC-74、SOT223、SOT89和SOT96/SO-8）作为产品封装架构。此一理念不仅满足客户多样化的需求，也提供量产的保证。
恩智浦首先针对通讯和汽车电子领域的应用推出了20～60 V的产品，未来将进一步推出电压范围20～100 V的产品。
产品设计
此二类电晶体产品（符合汽车应用的AECQ-101标准）因应各自的技术规格而采不同架构与设计方法，并在元件设计中设置不同的优先顺序。我们需要了解的是产品中哪些元件会对电阻和饱和电压造成影响，影响的程度有多大，以及哪些措施会影响开关时间特性。影响饱和电压的主因是电阻电压降（ohmic voltage drops）以及复合与注入（injection）元件。由于复合与注入电压的总和相对不显著，因此重点应在注意电阻元件，主要包括半导体基板电阻、晶片设计以及透过封装和互连技术的电阻。
降低饱和电压：低电阻半导体衬底、晶片金属化结构和晶片设计
透过选择不同的低电阻基板，如图1的掺磷或掺砷基板，可大幅降低压降中半导体引起的压降比例。另一影响要素是电流分布，在晶片范围内应尽可能保持电流分布均质化，并将晶片前端金属化的扩展电阻降至最低。在BISS电晶体中，透过网格设计（将电晶体分成不同的栅格结构）达到晶片内电流均匀分布的效果。 BISS 4电晶体采用具专利的双层金属化配置，提升放射器线路的金属厚度，进而将饱和电阻降至最低（参见图2）。
缩短开关时间：整合钳制( clamping) 元件，降低扩散电容
要在降低饱和电压的基础上缩短开关时间，关键是尽量降低开关操作中的电晶体扩散电容。这主要可透过整合的寄生钳制架构（图3）来达成，该设计亦可避免过度驱动饱和状态下的电晶体，并有效降低电晶体的储存时间ts。
典型应用
低VCEsat电晶体兼具双极电晶体的优势和低RCEsat值（可与典型MOSFET的RDSon媲美），主要为满足一般开关应用。这些应用包括驱动电压较小的电池供电设备中的负载开关（图4）。由于在实际应用上，反向电流阻断和高效能为决定性要素，因此双极电晶体比MOSFET更有优势。例如低VCEsat电晶体常作为手机等产品中电源管理单元(PMU)的电荷储存电晶体使用。
另外,笔记型电脑使用低VCE sat电晶体,可降低风扇或介面电源负载开关的损耗,延长电池寿命。
除具有低VCesat 的特性外，针对开关时间最佳化的双极电晶体满足了高频(50～ - 200 kHz) 开关应用的要求，典型应用包括PWM或开关式电源。其中，使用冷阴极萤光灯(CCFL)的背光显示器即属于开关式电源应用。不同的电源规格需要与相应的功率等级配合，而恩智浦各种类型的SMD封装元件提供了最佳的选择。
市场前景
低VCEsat电晶体的推出为双极电晶体拓展更大的应用市场，特别是为可携式装置的负载和开关应用带来高效的解决方式。为满足产业中新型装置的需求，恩智浦未来计画推出无铅封装产品，进一步降低元件高度，缩小所需电路板空间。低VCEsat双极电晶体的未来发展相当值得期待。
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