隨著可再生能源、電動汽車等領域現代電力應用的發展，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體材料具有適合高壓、大功率應用的優良特性，在650V、1200V及更高電壓場景中開始發揮顯著作用，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品，那就是基本半導體面向工業應用開發的PcoreTM2 E2B工業級碳化硅半橋模塊。如果你還在為傳統硅基半導體的性能瓶頸煩惱，那你絕對不能錯過這款產品。它不僅采用了先進的碳化硅技術，還結合了高品質晶圓工藝，簡直就是高效與穩定的完美結合！

一、高性能氮化硅陶瓷基板帶來的革命性好處

為改善長期高溫度沖擊循環引起的CTE失配現象，PcoreTM2 E2B工業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，以滿足應用端對高熱導率、優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

1高熱導率與低熱膨脹系數

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

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。

2優異的電絕緣性能

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用來說，是一個顯著的優勢。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。

3耐環境影響

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

二、晶圓內嵌碳化硅肖特基二極管的顯著設計優勢

1低開關損耗、抗雙極性退化

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

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

2低導通壓降

這一晶圓設計也使得PcoreTM2 E2B模塊中的體二極管（SiC SBD）具有極低的導通壓降，僅為1.35V。這比傳統的硅基二極管要低得多，直接導致了更低的正向壓降和更高的效率，尤其在高電流應用中更為明顯。

3高速開關性能

內嵌的碳化硅二極管不僅導通壓降低，而且具有非?？斓拈_關速度。這意味著在高頻應用中，PcoreTM2 E2B模塊可以快速切換減少開關損耗，提高整體能效。

4高溫穩定性

內嵌碳化硅二極管的碳化硅MOSFET的使用還賦予了PcoreTM2 E2B模塊出色的高溫穩定性。即使在極端的工作溫度下，內嵌的碳化硅二極管也能保持其卓越的電氣特性，確保設備在各種環境下都能可靠運行。

三、推薦應用領域

憑借這些卓越的技術特點和性能優勢，PcoreTM2 E2B碳化硅半橋模塊非常適合應用于以下領域：

電能質量全碳化APF/SVG的應用——體積重量成本明顯下降，整機峰值工作效率提升至99%。

大功率充電樁應用——充電樁采用碳化硅模塊可以增加近30%的輸出功率，減少50%的損耗。此外，碳化硅還能提高單位功率密度，減小模塊體積并簡化電路設計，對降低充電樁成本起到重要作用。

全碳化硅高速伺服應用——更好的系統響應能力，更精準的控制，提供分立器件及功率模塊。

通過以上的技術解析和應用領域的介紹，我們可以看到PcoreTM2 E2B工業級碳化硅半橋模塊不僅在材料選擇上具有領先優勢，其內置的高性能器件也確保了其在高效能電源轉換領域的領先地位。無論是對于設計者還是終端用戶而言，PcoreTM2 E2B模塊都是提升系統性能、可靠性和經濟性的優選方案。

關于基本半導體

深圳基本半導體股份有限公司是中國第三代半導體創新企業，專業從事碳化硅功率器件的研發與產業化。公司總部位于深圳，在北京、上海、無錫、香港以及日本名古屋設有研發中心和制造基地。公司擁有一支國際化的研發團隊，核心團隊由來自清華大學、中國科學院、英國劍橋大學、德國亞琛工業大學、瑞士聯邦理工學院等國內外知名高校及研究機構的博士組成。

基本半導體掌握碳化硅核心技術，研發覆蓋碳化硅功率半導體的芯片設計、晶圓制造、封裝測試、驅動應用等產業鏈關鍵環節，擁有知識產權兩百余項，核心產品包括碳化硅二極管和MOSFET芯片、汽車級及工業級碳化硅功率模塊、功率器件驅動芯片等，性能達到國際先進水平，服務于電動汽車、風光儲能、軌道交通、工業控制、智能電網等領域的全球數百家客戶。

基本半導體是國家級專精特新“小巨人”企業，承擔了國家工信部、科技部及廣東省、深圳市的數十項研發及產業化項目，與深圳清華大學研究院共建第三代半導體材料與器件研發中心，是國家5G中高頻器件創新中心股東單位之一，獲批中國科協產學研融合技術創新服務體系第三代半導體協同創新中心、廣東省第三代半導體碳化硅功率器件工程技術研究中心。