發布日期：2022-10-09 點擊率：145
【導讀】追求更低損耗、更高可靠性、更高性價比是碳化硅功率器件行業的共同目標。為不斷提升產品核心競爭力，基本半導體成功研發第三代碳化硅肖特基二極管，這是基本半導體系列標準封裝碳化硅肖特基二極管家族中的新成員。相較于前兩代二極管，基本半導體第三代碳化硅肖特基二極管在沿用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、更低的正向導通壓降。
基本半導體第三代碳化硅肖特基二極管繼承了第一代和第二代產品的優點，采用JBS結構，優化了N-外延層的摻雜濃度，減薄N+襯底層，使得二極管具有更低的正向導通壓降VF和結電荷QC，可以降低應用端的導通損耗和開關損耗。
圖（1）碳化硅二極管的JBS結構簡圖
第三代產品縮小了芯片面積，并沿用6英寸晶圓量產，產量將大大提高。
圖（2）4英寸晶圓 & 6英寸晶圓
產品參數對比
01 正向導通壓降
● 在常溫25°C和高溫120°C條件下，通過額定電流，測量二極管的VF值；
● 相比之下，Gen3產品不論是在常溫25℃還是在高溫120℃的條件下VF都比Gen1、Gen2更優。
○VF @25℃：Gen1> Gen2 > Gen3
○VF @120℃ ：Gen1> Gen2 > Gen3
02 電源效率對比
碳化硅肖特基二極管應用在1500W電源的PFC電路中（位置如下圖）。
測試條件：
○輸入電壓 100V、220V
○輸出電壓 48V 輸出電流30A
圖（3）PFC電路中二極管所在位置
圖（4）1500W電源中二極管位置
● 二極管在1500W電源上工作1小時，待熱穩定后的滿載效率對比；
● 在輸入電壓220V條件下，Gen3相比Gen1產品滿載效率提高0.1% 。
03 溫升測試
● 二極管在1500W電源上工作1小時，待熱穩定后進行溫度對比；
圖（5）溫升測試平臺
圖（6）溫箱環境
圖（7）溫度測試點
● 從下圖可以看出，雖然第三代產品芯片面積減小了，但溫升效果并未因此變差，而是與前兩代產品基本持平。
04通流測試
● 二極管固定在120°C的加熱平臺，通過額定電流（直流），溫度穩定后測量VF和溫度；
● 相比之下，第三代產品的通流溫度和VF比Gen1、Gen2更優：
○ 溫度：Gen1> Gen2 > Gen3
○VF：Gen1> Gen2 > Gen3
產品優點
綜上所述，基本半導體推出的第三代碳化硅肖特基二極管有以下優點：
● 更低VF：第三代二極管具有更低VF，同時VF隨溫度的增長率也更低，使應用導通損耗更低。
● 更低QC：第三代二極管具有更低QC，使應用開關損耗更低。
● 更高性價比：芯片面積減小后，第三代二極管具有更高性價比。
● 更高產量：使用6英寸晶圓平臺，單片晶圓產出提升至4英寸平臺的2倍以上。
來源：基本半導體
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