2020年，當大部分快充電源廠商還在探索65W氮化鎵快充市場時，倍思開創性地推出了業界首款120W氮化鎵+碳化硅快充充電器。也正是這款產品，第一次將“碳化硅快充”從設想變為現實，開啟了碳化硅在快充領域商用的大門。

圖1：SMBF封裝碳化硅肖特基二極管

針對PD快充“小輕薄”的特點，碳化硅功率器件領先企業基本半導體在國內率先推出SMBF封裝碳化硅肖特基二極管，該產品具有體積小、正向導通壓低和抗浪涌能力強等特點，能很好地滿足PD快充對器件的特殊需求。

更小體積

在PD這種極度緊湊的應用中，PCB面積極其珍貴，超薄型PD快充通常優先選擇厚度低于2mm的表貼器件。基本半導體SMBF封裝碳化硅肖特基二極管最大的優點是在PCB上的占用面積小，僅為19mm2，其長寬高分別為5.3mm*3.6mm*1.35mm，比SMB封裝（厚度2.3mm）更薄，比DFN系列和TO-252封裝面積更小。 基于不同功率的需求，客戶可以靈活地選用3A/4A的器件，或者并聯使用（碳化硅肖特基二極管的VF為正溫度系數，適合并聯）。總的來說，從厚度以及PCB占用面積來看，SMBF的尺寸更契合PD“小輕薄”的特點。

圖2：SMBF尺寸圖

表1：幾種常用的緊湊型二極管封裝尺寸對比表

采用Clip Bond焊接工藝

SMBF封裝碳化硅肖特基二極管采用Clip Bond焊接工藝，該工藝將器件的引線框架與芯片的上下表面分別進行焊接實現連接。與傳統的芯片上表面打鋁綁定線的連接技術相比， Clip Bond工藝具有以下技術優勢：

芯片上下表面與管腳的連接采用固體銅片焊接，上表面用銅片鋁綁定線，可以獲得更低的封裝電阻、更高的通流能力和更好的導熱性能；這實際上是一種芯片的雙面散熱的方式，導熱效率明顯提升；

產品外形與傳統SMB器件接近，PCB布局上兩者可以兼容，實現應用端的無縫替代；

圖3：SMBF截面示意圖

低正向導通壓降

基本半導體TO-252封裝B1D04065E型號碳化硅肖特基二極管已在PD行業批量應用，此次新推出的SMBF封裝B2D04065V產品與之相比具有更低的正向導通電壓（參見表2）。值得注意的是，B1D04065E為基本半導體第一代碳化硅二極管產品，B2D04065V為第二代碳化硅二極管，其主要改進點是采用了襯底減薄工藝，使二極管的VF顯著下降。

表2：B1D04065E和B2D04065V導通壓降對比 B1D04065E： △VF（Tj=150℃- Tj=25℃ ）=0.25V； B2D04065V： △VF（Tj=150℃- Tj=25℃ ）=0.20V； 通過對比SMBF和TO-252的△VF ，△VF –SMBF》△VF –TO-252 ，B2D04065V的VF和Tj的依賴性更好，高溫下的導通損耗更低。

圖3：IF VS. VF特性圖

高浪涌電流能力IFSM

在PFC電路中，升壓二極管需要應對電網接入瞬間的電流沖擊。全球電網工頻主要采用50Hz和60Hz，以50Hz工頻電網為例，其一個周期內半波脈寬為10ms，器件應用在50Hz電網對應的PFC電路中時，需要標定10ms正弦波浪涌電流能力IFSM，而應用在60Hz電網對應的PFC電路中時，需要標定8.3ms正弦波浪涌電流能力。

圖4：PFC電路升壓二極管浪涌沖擊示意圖

設備接入電網瞬間，PFC升壓電流中的濾波電容近似短路，電網電壓接入后，會形成上圖中的紅色電流路徑（路徑之一）；

沖擊電流的大小同電壓接入的時間點有直接關聯；

當設備接入電網時，二極管開始承受沖擊電流，在正弦波波峰承受的沖擊電流最大。

表3：B1D04065E和B2D04065V浪涌電流能力IFSM對比

基本半導體首款基于SMBF封裝650V 4A的碳化硅肖特基二極管已經面世，650V系列將逐步推出2-6A規格產品。

基本半導體掌握國際領先的碳化硅核心技術，研發覆蓋碳化硅功率器件的材料制備、芯片設計、晶圓制造、封裝測試、驅動應用等全產業鏈，先后推出全電流電壓等級碳化硅肖特基二極管、通過工業級可靠性測試的1200V碳化硅MOSFET、車規級全碳化硅功率模塊等系列產品，性能達到國際先進水平。其中650V碳化硅肖特基二極管產品已通過AEC-Q101可靠性測試，其他同平臺產品也將逐步完成該項測試。

基本半導體碳化硅功率器件產品被廣泛應用于新能源、電動汽車、智能電網、軌道交通、工業控制、國防軍工及消費電子領域。

編輯：jq