Plaquette de silicium semi-isolante haute pureté (HPSI) de 3 pouces, 350 µm, qualité factice, qualité supérieure
Application
Les plaquettes SiC HPSI sont essentielles pour permettre la création de dispositifs d'alimentation de nouvelle génération, qui sont utilisés dans une variété d'applications hautes performances :
Systèmes de conversion de puissance : les plaquettes de silicium (SiC) constituent le matériau de base des dispositifs de puissance tels que les MOSFET de puissance, les diodes et les IGBT, essentiels à une conversion de puissance efficace dans les circuits électriques. Ces composants sont présents dans les alimentations à haut rendement, les variateurs de vitesse et les onduleurs industriels.
Véhicules électriques (VE) :La demande croissante de véhicules électriques nécessite l'utilisation d'une électronique de puissance plus performante, et les plaquettes de silicium (SiC) sont à l'avant-garde de cette transformation. Dans les groupes motopropulseurs des véhicules électriques, ces plaquettes offrent un rendement élevé et des capacités de commutation rapides, contribuant ainsi à des temps de charge plus courts, une plus grande autonomie et une performance globale améliorée du véhicule.
Énergie renouvelable :Dans les systèmes d'énergie renouvelable tels que l'énergie solaire et éolienne, les plaquettes de SiC sont utilisées dans les onduleurs et les convertisseurs, permettant une captation et une distribution d'énergie plus efficaces. La conductivité thermique élevée et la tension de claquage supérieure du SiC garantissent la fiabilité de ces systèmes, même dans des conditions environnementales extrêmes.
Automatisation industrielle et robotique :L'électronique de puissance haute performance des systèmes d'automatisation industrielle et de la robotique nécessite des dispositifs capables de commuter rapidement, de gérer des charges de puissance élevées et de fonctionner sous de fortes contraintes. Les semi-conducteurs à base de SiC répondent à ces exigences en offrant un rendement et une robustesse supérieurs, même dans des environnements d'exploitation difficiles.
Systèmes de télécommunication :Dans les infrastructures de télécommunications, où une fiabilité élevée et une conversion énergétique efficace sont essentielles, les plaquettes SiC sont utilisées dans les alimentations et les convertisseurs CC-CC. Les dispositifs SiC contribuent à réduire la consommation d'énergie et à améliorer les performances des systèmes dans les centres de données et les réseaux de communication.
En fournissant une base solide pour les applications haute puissance, la plaquette SiC HPSI permet le développement de dispositifs économes en énergie, aidant les industries à passer à des solutions plus écologiques et plus durables.
Propriétés
| propriété | Qualité de production | Niveau recherche | Note fictive |
| Diamètre | 75,0 mm ± 0,5 mm | 75,0 mm ± 0,5 mm | 75,0 mm ± 0,5 mm |
| Épaisseur | 350 µm ± 25 µm | 350 µm ± 25 µm | 350 µm ± 25 µm |
| Orientation des plaquettes | Sur l'axe : <0001> ± 0,5° | Sur l'axe : <0001> ± 2,0° | Sur l'axe : <0001> ± 2,0° |
| Densité des micropipes pour 95 % des plaquettes (MPD) | ≤ 1 cm⁻² | ≤ 5 cm⁻² | ≤ 15 cm⁻² |
| Résistivité électrique | ≥ 1E7 Ω·cm | ≥ 1E6 Ω·cm | ≥ 1E5 Ω·cm |
| Dopant | Non dopé | Non dopé | Non dopé |
| Orientation principale à plat | {11-20} ± 5,0° | {11-20} ± 5,0° | {11-20} ± 5,0° |
| Longueur plate principale | 32,5 mm ± 3,0 mm | 32,5 mm ± 3,0 mm | 32,5 mm ± 3,0 mm |
| Longueur plate secondaire | 18,0 mm ± 2,0 mm | 18,0 mm ± 2,0 mm | 18,0 mm ± 2,0 mm |
| Orientation secondaire à plat | Si face vers le haut : 90° CW à partir du plat primaire ± 5,0° | Si face vers le haut : 90° CW à partir du plat primaire ± 5,0° | Si face vers le haut : 90° CW à partir du plat primaire ± 5,0° |
| Exclusion des bords | 3 mm | 3 mm | 3 mm |
| LTV/TTV/Arc/Déformation | 3 µm / 10 µm / ±30 µm / 40 µm | 3 µm / 10 µm / ±30 µm / 40 µm | 5 µm / 15 µm / ±40 µm / 45 µm |
| Rugosité de surface | Face C : polie, face Si : CMP | Face C : polie, face Si : CMP | Face C : polie, face Si : CMP |
| Fissures (inspectées par une lumière de haute intensité) | Aucun | Aucun | Aucun |
| Plaques hexagonales (inspectées par une lumière de haute intensité) | Aucun | Aucun | Superficie cumulée 10% |
| Zones polytypiques (inspectées par une lumière de haute intensité) | Surface cumulée 5% | Surface cumulée 5% | Superficie cumulée 10% |
| Rayures (inspectées par une lumière de haute intensité) | ≤ 5 rayures, longueur cumulée ≤ 150 mm | ≤ 10 rayures, longueur cumulée ≤ 200 mm | ≤ 10 rayures, longueur cumulée ≤ 200 mm |
| Écaillage des bords | Aucune autorisée ≥ 0,5 mm de largeur et de profondeur | 2 autorisés, largeur et profondeur ≤ 1 mm | 5 autorisés, ≤ 5 mm de largeur et de profondeur |
| Contamination de surface (inspectée par une lumière de haute intensité) | Aucun | Aucun | Aucun |
Principaux avantages
Performances thermiques supérieures : La conductivité thermique élevée du SiC assure une dissipation thermique efficace des composants électriques, leur permettant de fonctionner à des niveaux de puissance et des fréquences plus élevés sans surchauffe. Cela se traduit par des systèmes plus compacts et plus performants, et une durée de vie prolongée.
Tension de claquage élevée : avec une bande interdite plus large que le silicium, les plaquettes SiC prennent en charge les applications haute tension, ce qui les rend idéales pour les composants électroniques de puissance qui doivent résister à des tensions de claquage élevées, comme dans les véhicules électriques, les systèmes d'alimentation en réseau et les systèmes d'énergie renouvelable.
Pertes de puissance réduites : La faible résistance à l'état passant et les vitesses de commutation rapides des dispositifs SiC réduisent les pertes d'énergie en fonctionnement. Cela améliore non seulement l'efficacité, mais aussi les économies d'énergie globales des systèmes dans lesquels ils sont déployés.
Fiabilité accrue dans les environnements difficiles : Les propriétés robustes du SiC lui permettent de fonctionner dans des conditions extrêmes, telles que des températures élevées (jusqu'à 600 °C), des tensions élevées et des fréquences élevées. Les plaquettes de SiC sont donc parfaitement adaptées aux applications industrielles, automobiles et énergétiques exigeantes.
Efficacité énergétique : Les composants SiC offrent une densité de puissance supérieure à celle des composants traditionnels à base de silicium, réduisant ainsi la taille et le poids des systèmes électroniques de puissance tout en améliorant leur efficacité globale. Cela permet de réaliser des économies et de réduire l'empreinte environnementale dans des applications telles que les énergies renouvelables et les véhicules électriques.
Évolutivité : Le diamètre de 3 pouces et les tolérances de fabrication précises de la plaquette SiC HPSI garantissent son évolutivité pour la production de masse, répondant à la fois aux exigences de recherche et de fabrication commerciale.
Conclusion
La plaquette SiC HPSI, avec son diamètre de 3 pouces et son épaisseur de 350 µm ± 25 µm, est le matériau idéal pour la prochaine génération de composants électroniques de puissance hautes performances. Sa combinaison unique de conductivité thermique, de tension de claquage élevée, de faibles pertes d'énergie et de fiabilité dans des conditions extrêmes en fait un composant essentiel pour diverses applications dans la conversion d'énergie, les énergies renouvelables, les véhicules électriques, les systèmes industriels et les télécommunications.
Cette plaquette SiC est particulièrement adaptée aux industries qui recherchent une meilleure efficacité, de plus grandes économies d'énergie et une fiabilité accrue des systèmes. Face à l'évolution constante de la technologie de l'électronique de puissance, la plaquette SiC HPSI constitue la base du développement de solutions écoénergétiques de nouvelle génération, favorisant ainsi la transition vers un avenir plus durable et sobre en carbone.
Diagramme détaillé
