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+碳化矽快充充電器。也正是這款產品，第一次將“碳化矽快充”從設想變為現實，開啟了碳化矽在快充領域商用的大門。

 圖1：SMBF封裝碳化矽肖特基二極管

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

 圖2：基本半導體SMBF封裝碳化矽二極管發布會

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於2mm的表貼器件。

 圖3：SMBF封裝碳化矽二極管實物

圖4：SMBF尺寸圖

基本半導體SMBF封裝碳化矽肖特基二極管最大的優點就是在PCB上的佔用面積小，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系列封裝和TO-252封裝面積更小。

 表1：幾種常用的緊湊型二極管封裝尺寸對比表

 圖5：幾種常用的緊湊型二極管封裝實物對比

基於不同功率的需求，客戶可以靈活地選擇採用3A/4A的器件，或者並聯使用（碳化矽肖特基二極管的VF為正溫度係數，適合併聯）。綜合來說，從厚度以及PCB佔用面積來看，SMBF的尺寸更契合PD“小輕薄”的特點。

採用Clip Bond焊接工藝

SMBF封裝碳化矽肖特基二極管採用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採用固體銅片焊接，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佈局上兩者可以兼容，實現應用端的無縫替代。

圖6：SMBF截面示意圖

低正嚮導通壓降

基本半導體TO-252封裝B1D04065E型號碳化矽肖特基二極管已在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嚮導通電壓（參見表2）。

值得注意的是，B1D04065E為基本半導體第一代碳化矽二極管產品，B2D04065V為第二代碳化矽二極管，其主要改進點是採用了襯底減薄工藝，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” data-textnode-index=”46″ data-index=”1160″ data-modify-id=”1618409388″>＜△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7：I F  VS. V F特性圖

高浪湧電流能力I FSM

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。全球電網工頻主要採用50Hz和60Hz，以50Hz工頻電網為例，其一個週期內半波脈寬為10ms，器件應用在50Hz電網對應的PFC電路中時，需要標定10ms正弦波浪湧電流能力IFSM，而應用在60Hz電網對應的PFC電路中時，需要標定8.3ms正弦波浪湧電流能力。

 圖8：PFC電路升壓二極管浪湧衝擊示意圖

• 設備接入電網瞬間，PFC升壓電流中的濾波電容近似短路，電網電壓接入後，會形成上圖中的紅色電流路徑（路徑之一）；
• 衝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，二極管開始承受衝擊電流，在正弦波波峰承受的衝擊電流最大。

表3：B1D04065E和B2D04065V浪湧電流能力I FSM對比

 基本半導體首款基於SMBF封裝650V 4A的碳化矽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矽核心技術，研發覆蓋碳化矽功率器件的材料製備、芯片設計、晶圓製造、封裝測試、驅動應用等全產業鏈，先後推出全電流電壓等級碳化矽肖特基二極管、通過工業級可靠性測試的1200V碳化矽MOSFET、車規級全碳化矽功率模塊等系列產品，性能達到國際先進水平。其中650V碳化矽肖特基二極管產品已通過AEC-Q101可靠性測試，其他同平台產品也將逐步完成該項測試。

基本半導體碳化矽功率器件產品被廣泛應用於新能源、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。