2020年，当大部分快充电源厂商还在探索65W氮化镓快充市场时，倍思开创性地推出了业界首款120W氮化镓+碳化硅快充充电器。也正是这款产品，第一次将“碳化硅快充”从设想变为现实，开启了碳化硅在快充领域商用的大门。
针对PD快充“小轻薄”的特点，碳化硅功率器件领先企业基本半导体在国内率先推出SMBF封装碳化硅肖特基二极管，该产品具有体积小、正向导通压低和抗浪涌能力强等特点，能很好地满足PD快充对器件的特殊需求。
图1：SMBF封装碳化硅肖特基二极管
更小体积
在PD这种极度紧凑的应用中，PCB面积极其珍贵，超薄型PD快充通常优先选择厚度低于2mm的表贴器件。基本半导体SMBF封装碳化硅肖特基二极管最大的优点是在PCB上的占用面积小，仅为19mm2，其长宽高分别为5.3mm*3.6mm*1.35mm，比SMB封装（厚度2.3mm）更薄，比DFN系列和TO-252封装面积更小。
基于不同功率的需求，客户可以灵活地选用3A/4A的器件，或者并联使用（碳化硅肖特基二极管的VF为正温度系数，适合并联）。总的来说，从厚度以及PCB占用面积来看，SMBF的尺寸更契合PD“小轻薄”的特点。
图2：SMBF尺寸图
表1：几种常用的紧凑型二极管封装尺寸对比表
采用Clip Bond焊接工艺
SMBF封装碳化硅肖特基二极管采用Clip Bond焊接工艺，该工艺将器件的引线框架与芯片的上下表面分别进行焊接实现连接。与传统的芯片上表面打铝绑定线的连接技术相比， Clip Bond工艺具有以下技术优势：
- 芯片上下表面与管脚的连接采用固体铜片焊接，上表面用铜片取代铝绑定线，可以获得更低的封装电阻、更高的通流能力和更好的导热性能；这实际上是一种芯片的双面散热的方式，导热效率明显提升；
- 产品外形与传统SMB器件接近，PCB布局上两者可以兼容，实现应用端的无缝替代；
图3：SMBF截面示意图
低正向导通压降
基本半导体TO-252封装B1D04065E型号碳化硅肖特基二极管已在PD行业批量应用，此次新推出的SMBF封装B2D04065V产品与之相比具有更低的正向导通电压（参见表2）。值得注意的是，B1D04065E为基本半导体第一代碳化硅二极管产品，B2D04065V为第二代碳化硅二极管，其主要改进点是采用了衬底减薄工艺，使二极管的VF显著下降。
表2：B1D04065E和B2D04065V导通压降对比
B1D04065E: △VF（Tj=150℃- Tj=25℃ ）=0.25V；
B2D04065V: △VF（Tj=150℃- Tj=25℃ ）=0.20V；
通过对比SMBF和TO-252的△VF ，△VF –SMBF＜△VF –TO-252 ，B2D04065V的VF和Tj的依赖性更好，高温下的导通损耗更低。
图3：IF VS. VF特性图
高浪涌电流能力IFSM
在PFC电路中，升压二极管需要应对电网接入瞬间的电流冲击。全球电网工频主要采用50Hz和60Hz，以50Hz工频电网为例，其一个周期内半波脉宽为10ms，器件应用在50Hz电网对应的PFC电路中时，需要标定10ms正弦波浪涌电流能力IFSM，而应用在60Hz电网对应的PFC电路中时，需要标定8.3ms正弦波浪涌电流能力。
图4：PFC电路升压二极管浪涌冲击示意图
- 设备接入电网瞬间，PFC升压电流中的滤波电容近似短路，电网电压接入后，会形成上图中的红色电流路径（路径之一）；
- 冲击电流的大小同电压接入的时间点有直接关联；
- 当设备接入电网时，二极管开始承受冲击电流，在正弦波波峰承受的冲击电流最大。
表3：B1D04065E和B2D04065V浪涌电流能力IFSM对比
基本半导体首款基于SMBF封装650V 4A的碳化硅肖特基二极管已经面世，650V系列将逐步推出2-6A规格产品。欢迎前来垂询，您可通过以下途径与我们联系：
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深圳基本半导体有限公司是中国第三代半导体行业领军企业，专业从事碳化硅功率器件的研发与产业化，在深圳坪山、深圳南山、北京亦庄、南京浦口、日本名古屋设有研发中心。公司拥有一支国际化的研发团队，核心成员包括来自清华大学、剑桥大学、瑞典皇家理工学院、中国科学院等国内外知名高校及研究机构的十多位博士。
基本半导体掌握国际领先的碳化硅核心技术，研发覆盖碳化硅功率器件的材料制备、芯片设计、晶圆制造、封装测试、驱动应用等全产业链，先后推出全电流电压等级碳化硅肖特基二极管、通过工业级可靠性测试的1200V碳化硅MOSFET、车规级全碳化硅功率模块等系列产品，性能达到国际先进水平。其中650V碳化硅肖特基二极管产品已通过AEC-Q101可靠性测试，其他同平台产品也将逐步完成该项测试。基本半导体碳化硅功率器件产品被广泛应用于新能源、电动汽车、智能电网、轨道交通、工业控制等领域。
基本半导体与深圳清华大学研究院共建第三代半导体材料与器件研发中心，是深圳第三代半导体研究院发起单位之一，广东省未来通信高端器件创新中心股东单位之一，获批中国科协产学研融合技术创新服务体系第三代半导体协同创新中心，公司及产品荣获2020“科创中国”新锐企业、“中国芯”优秀技术创新产品奖、中国创新创业大赛专业赛一等奖等荣誉。
基本半导体参加了7月30日充电头网主办的2021全球第三代半导体快充产业峰会，展位号A29，感兴趣的朋友欢迎莅临展位洽谈、咨询。
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