基本半導體是國內比較早涉及第三代半導體碳化硅功率器件研發的企業，率先推出了碳化硅肖特基二極管、碳化硅MOSFET等器件，為業界熟知，并得到廣泛應用。在11月27日舉行的2021基本創新日活動中，基本半導體總經理和巍巍博士發布了汽車級全碳化硅模塊、第三代碳化硅肖特基二極管、混合碳化硅分立器件三大系列碳化硅新品。至此基本半導體產品布局進一步完善，產品競爭力再度提升，將助力國內第三代半導體產業進一步發展。基本半導體的碳化硅產品也受到了現場來自汽車、工業、消費等領域以及第三代半導體產業生態圈的多位業內人士的高度關注。

基本半導體汽車級全碳化硅功率模塊整體亮相

后疫情時代下，全球汽車產業普遍面臨“缺芯”難題，而以碳化硅為代表的第三代半導體是支撐新能源汽車發展的關鍵技術之一，在電機控制器、車載充電器、DC/DC變換器等關鍵部件中發揮重要的作用。

和巍巍表示，汽車級碳化硅功率模塊迎來了爆發，在特斯拉Model3、比亞迪漢、小鵬G9、蔚來ET7等車型上都搭載了碳化硅功率模塊。此次發布會上，基本半導體汽車級全碳化硅MOSFET功率模塊家族成員首次正式整體亮相，包括半橋MOSFET模塊Pcore?2、三相全橋MOSFET模塊Pcore?6、塑封單面散熱半橋MOSFET模塊Pcell?等。該系列產品采用銀燒結技術，相較于傳統硅基IGBT功率模塊具有更高功率密度、更高可靠性、更高工作結溫、更低寄生電感、更低熱阻等特性，綜合性能達到國際先進水平，特別適合應用于新能源汽車。



汽車級全碳化硅三相全橋MOSFET模塊：Pcore?6

Pcore?6系列模塊是一款非常緊湊的功率模塊，專為混合動力和電動汽車提升效率應用而設計，使用氮化硅AMB絕緣基板、用于直接流體的銅基PinFin基板、多信號監控的感應端子（焊接、壓接兼容）設計，具有低損耗、高阻斷電壓、低導通電阻、高電流密度、高可靠性（高于AQG-324參考標準）等特點。



汽車級全碳化硅塑封單面散熱半橋MOSFET模塊：Pcell?

Pcell?系列模塊采用基本半導體設計的獨有封裝形式，采用銀燒結和DTS技術，大大提升了模塊的功率密度，讓碳化硅材料特性得以充分發揮，使得產品具有高功率密度、低雜散電感(小于5nH)、高阻斷電壓、低導通電阻（小于2mΩ）、結溫高達175℃等特點，非常適合于高效、高功率密度應用領域。



汽車級全碳化硅半橋MOSFET模塊：Pcore?2

Pcore?2系列模塊具有低開關損耗、可高速開關、降低溫度依賴性、高可靠性（高于AQG-324參考標準）等特點，結溫可達175℃，與傳統硅基模塊具有相同的封裝尺寸，可在一定程度上代替相同封裝的IGBT模塊，從而有效縮短產品開發周期，提高工作效率。

第三代碳化硅肖特基二極管

基本半導體的碳化硅肖特基二極管也從第一代持續演進到第三代，主要工藝特點在于襯底減薄和元胞尺寸縮小。據介紹，基本半導體的第三代650V、1200V系列碳化硅肖特基二極管，相較于前兩代二極管，在延用6英寸晶圓工藝基礎上，實現了更高的電流密度、更小的元胞尺寸、更強的浪涌能力。



具體表現為，更高電流密度、更低QC：第三代二極管具有更高電流密度、更低QC，使其在真實應用環境中開關損耗更低。

更強浪涌能力：通過工藝及設計迭代優化，第三代二極管實現了更高的浪涌能力。

更低成本：更高的電流密度帶來更小的芯片面積，使得器件成本較前兩代二極管進一步降低。

更高產量：使用6英寸晶圓平臺，單片晶圓產出提升至4英寸平臺產出2倍以上。

混合碳化硅分立器件

現代尖端電力電子設備性能升級需要提升系統功率密度、使用更高的主開關頻率。而現有硅基IGBT配合硅基FRD性能已無法完全滿足要求，需要高性能與性價比兼具的主開關器件。
為此，基本半導體首次正式發布一款新品：混合碳化硅分立器件。不同于全硅基IGBT+FRD，這款產品在以硅基IGBT作為核心開關器件的單管器件中，將器件中的續流二極管從硅基FRD換成了碳化硅肖特基二極管。



由于肖特基二極管沒有雙極型硅基高壓FRD的反向恢復行為，Hybrid SiC Discrete Device的開關損耗獲得了極大地降低。根據測試數據顯示，這款混合碳化硅分立器件的開通損耗比硅基IGBT的開通損耗降低約32.9%，總開關損耗比硅基IGBT的開關損耗降低約22.4%。

基本半導體Hybrid SiC Discrete Device可應用于對功率密度提升有需求，同時更強調性價比的電源應用領域，如車載電源、車載空調控制器以及其他高效電源等。

此外，基本半導體技術專家分別介紹了公司在碳化硅MOSFET、碳化硅功率模塊、碳化硅驅動以及功率半導體可靠性測試關鍵項目的領先技術和經驗。

作為一家碳化硅功率半導體IDM企業，基本半導體近幾年也大力拓展產品產能，據介紹基本半導體（無錫）汽車級功率模塊產業基地，總投資約10億元，總面積12000平方米，于2021年3月開工，目前已通線試產中，2022年產能25萬只，2025年預計達到150萬只。未來碳化硅功率器件在新能源汽車、新能源發電、軌道交通、醫療設備、家用電器、智能電網等有著廣泛的應用。基本半導體的產能建設將有望迎接這些應用市場的爆發機遇。