隨著可再生能源、電動汽車等領域現代電力應用的發展，矽的局限性變得越來越明顯。以碳化矽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工業級碳化矽半橋模塊。如果你還在為傳統矽基半導體的性能瓶頸煩惱，那你絕對不能錯過這款產品。它不僅採用了先進的碳化矽技術，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、高性能氮化矽陶瓷基板帶來的革命性好處
為改善長期高溫度衝擊循環引起的CTE失配現象，PcoreTM2 E2B工業級碳化矽半橋模塊採用高性能的氮化矽(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。
1高熱導率與低熱膨脹係數
由於氮化矽陶瓷基板的熱導率遠高於傳統的矽材料，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，其低熱膨脹係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（Al₂O₃）雖然成本較低，但其熱導率僅為20-35 W/m·K，遠低於氮化矽。氮化鋁（AlN）的熱導率較高，約為170-260 W/m·K，與氮化矽相近，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
氮化矽材料的電絕緣強度是矽的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。這對於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矽。
3耐環境影響
由於氮化矽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、晶圓內嵌碳化矽肖特基二極體的顯著設計優勢
1低開關損耗、抗雙極性退化
基於碳化矽肖特基二極體的零反向恢復特性，PcoreTM2 E2B模塊所採用的碳化矽MOSFET晶圓在設計時便考慮到了這一點，通過在碳化矽MOSFET元胞中內置碳化矽二極體元胞，使得體二極體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體的疊層缺陷問題，即當逆電流流過本體二極體時，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，還防止了碳化矽的雙極性退化。
2低導通壓降
這一晶圓設計也使得PcoreTM2 E2B模塊中的體二極體（SiC SBD）具有極低的導通壓降，僅為1.35V。這比傳統的矽基二極體要低得多，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
內嵌的碳化矽二極體不僅導通壓降低，而且具有非常快的開關速度。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
內嵌碳化矽二極體的碳化矽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，內嵌的碳化矽二極體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
憑藉這些卓越的技術特點和性能優勢，PcoreTM2 E2B碳化矽半橋模塊非常適合應用於以下領域：
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——充電樁採用碳化矽模塊可以增加近30%的輸出功率，減少50%的損耗。此外，碳化矽還能提高單位功率密度，減小模塊體積並簡化電路設計，對降低充電樁成本起到重要作用
全碳化矽高速伺服應用——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工業級碳化矽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。無論是對於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。
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