快充|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

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 。
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图1:SMBF封装碳化硅肖特基二极管
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新品,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 。
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图2:基本半导体SMBF封装碳化硅二极管发布会
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 。
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图3:SMBF封装碳化硅二极管实物
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图4:SMBF尺寸图
基本半导体SMBF封装碳化硅肖特基二极管最大的优点就是在PCB上的占用面积小,仅为19mm?,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系列封装和TO-252封装面积更小 。
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表1:几种常用的紧凑型二极管封装尺寸对比表
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图5:几种常用的紧凑型二极管封装实物对比
基于不同功率的需求,客户可以灵活地选择采用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) 。综合来说,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 。
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 。
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图6: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 。
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表2:B1D04065E和B2D04065V导通压降对比
【快充|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】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" data-textnode-index="46" data-index="1160" data-modify-id="1618409388" style="box-sizing: inherit; -webkit-font-smoothing: antialiased; word-break: break-word; overflow-wrap: break-word; margin: 0px; padding: 0px; border: 0px;"><△VF –TO-252 ,B2D04065V的VF和Tj的依赖性更好,高温下的导通损耗更低 。
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图7:IF VS. VF特性图
高浪涌电流能力IFSM


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