基本半导体推出PD快充用碳化硅二极管，极致小尺寸国内首创！

前言

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V_F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V_F显著下降。

表2：B1D04065E和B2D04065V导通压降对比

B1D04065E: △V_F（T_j=150℃- T_j=25℃ ）=0.25V；

B2D04065V: △V_F（T_j=150℃- T_j=25℃ ）=0.20V；

通过对比SMBF和TO-252的△V_F ，△V_F –SMBF＜△V_F –TO-252 ，B2D04065V的V_F和T_j的依赖性更好，高温下的导通损耗更低。

图3：I_F VS. V_F特性图

高浪涌电流能力I_FSM

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I_FSM，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I_FSM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：

电话：0755-22670439

邮箱：info@basicsemi.com