隨著可再生能源、電動汽車等領(lǐng)域現(xiàn)代電力應(yīng)用的發(fā)展，硅的局限性變得越來越明顯。以碳化硅為代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料具有適合高壓、大功率應(yīng)用的優(yōu)良特性，在650V、1200V及更高電壓場景中開始發(fā)揮顯著作用，成為光伏逆變器、電動汽車充電的最佳解決方案。

本期話題，給大家推薦一個超級給力的產(chǎn)品，那就是基本半導(dǎo)體面向工業(yè)應(yīng)用開發(fā)的PcoreTM2 E2B工業(yè)級碳化硅半橋模塊。如果你還在為傳統(tǒng)硅基半導(dǎo)體的性能瓶頸煩惱，那你絕對不能錯過這款產(chǎn)品。它不僅采用了先進的碳化硅技術(shù)，還結(jié)合了高品質(zhì)晶圓工藝，簡直就是高效與穩(wěn)定的完美結(jié)合！

為改善長期高溫度沖擊循環(huán)引起的CTE失配現(xiàn)象，PcoreTM2 E2B工業(yè)級碳化硅半橋模塊采用高性能的氮化硅(Si3N4)AMB陶瓷基板及高溫焊料，以滿足應(yīng)用端對高熱導(dǎo)率、優(yōu)異電絕緣性能以及高強度、高可靠性的要求。

不同陶瓷覆銅板材料的性能對比

由于氮化硅陶瓷基板的熱導(dǎo)率遠高于傳統(tǒng)的硅材料，這意味著在高功率密度的應(yīng)用中，它可以更有效地散熱。此外，其低熱膨脹系數(shù)確保了在溫度變化時器件的物理尺寸保持穩(wěn)定，從而減少了因熱循環(huán)引起的機械應(yīng)力，提高了模塊產(chǎn)品的長期可靠性。

相比之下，氧化鋁（Al?O?）雖然成本較低，但其熱導(dǎo)率僅為20-35 W/m·K，遠低于氮化硅的160-240 W/m·K。氮化鋁（AlN）的熱導(dǎo)率較高，約為170-260 W/m·K，與氮化硅相近，但在高溫下，氮化鋁的性能可能會下降。

氮化硅材料的電絕緣強度是硅的10倍，這使得PcoreTM2 E2B模塊能夠在更高的電壓和頻率下工作，同時保持較低的能量損耗。這對于追求高效率和高功率密度的應(yīng)用來說，是一個顯著的優(yōu)勢。而氧化鋁和氮化鋁雖然也具有良好的電絕緣性能，但它們的電氣性能通常不如氮化硅。

由于氮化硅材料對環(huán)境因素如濕度、溫度和化學(xué)物質(zhì)等具有很高的抵抗力，這保證了PcoreTM2 E2B模塊在惡劣環(huán)境下仍能保持穩(wěn)定性能，延長使用壽命。相比之下，氧化鋁和氮化鋁在某些極端環(huán)境下可能會出現(xiàn)性能退化，尤其是在高溫和化學(xué)腐蝕環(huán)境中。

基于碳化硅肖特基二極管的零反向恢復(fù)特性，PcoreTM2 E2B模塊所采用的碳化硅MOSFET晶圓在設(shè)計時便考慮到了這一點，通過在碳化硅MOSFET元胞中內(nèi)置碳化硅二極管元胞，使得體二極管基本沒有反向恢復(fù)行為，大幅降低了器件的開通損耗。

這種設(shè)計有效避免了傳統(tǒng)體二極管的疊層缺陷問題，即當(dāng)逆電流流過本體二極管時，不會導(dǎo)致主體MOSFET管的有源區(qū)域減小和比導(dǎo)通電阻RDS(on)的變化。這種設(shè)計不僅降低了VF值，還防止了碳化硅的雙極性退化。