Substrat composite SiC conducteur 6 pouces 4H Diamètre 150 mm Ra ≤ 0,2 nm Déformation ≤ 35 μm

Brève description :

Soutenu par la quête de performances supérieures et de coûts réduits de l'industrie des semi-conducteurs, le substrat composite SiC conducteur de 6 pouces a vu le jour. Grâce à une technologie innovante de matériaux composites, cette plaquette de 6 pouces atteint 85 % des performances des plaquettes traditionnelles de 8 pouces, pour un coût seulement 60 % inférieur. Les dispositifs d'alimentation des applications courantes, comme les bornes de recharge pour véhicules à énergies nouvelles, les modules d'alimentation des stations de base 5G et même les variateurs de fréquence des appareils électroménagers haut de gamme, utilisent peut-être déjà des substrats de ce type. Notre technologie brevetée de croissance épitaxiale multicouche permet de réaliser des interfaces composites plates à l'échelle atomique sur des bases SiC, avec une densité d'état d'interface inférieure à 1 × 10¹¹/cm²·eV – une spécification qui a atteint des niveaux de pointe à l'échelle internationale.

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Caractéristiques

Paramètres techniques

Articles	Productiongrade	Facticegrade
Diamètre	6 à 8 pouces	6 à 8 pouces
Épaisseur	350/500±25,0 μm	350/500±25,0 μm
Polytype	4H	4H
Résistivité	0,015-0,025 ohm·cm	0,015-0,025 ohm·cm
TTV	≤ 5 μm	≤ 20 μm
Chaîne	≤ 35 μm	≤ 55 μm
Rugosité frontale (face Si)	Ra ≤ 0,2 nm (5 μm × 5 μm)	Ra ≤ 0,2 nm (5 μm × 5 μm)

Caractéristiques principales

1. Avantage économique : Notre substrat composite SiC conducteur de 6 pouces utilise une technologie exclusive de « couche tampon graduée » qui optimise la composition du matériau afin de réduire le coût des matières premières de 38 % tout en maintenant d'excellentes performances électriques. Des mesures réelles montrent que les MOSFET 650 V utilisant ce substrat permettent une réduction de 42 % du coût par unité de surface par rapport aux solutions conventionnelles, ce qui est essentiel pour promouvoir l'adoption des composants SiC dans l'électronique grand public.
2. Excellentes propriétés conductrices : Grâce à un contrôle précis du dopage à l'azote, notre substrat composite SiC conducteur de 6 pouces atteint une résistivité ultra-faible de 0,012 à 0,022 Ω·cm, avec une variation contrôlée à ± 5 %. Nous maintenons notamment l'uniformité de la résistivité même sur les bords de 5 mm de la plaquette, résolvant ainsi un problème d'effet de bord récurrent dans l'industrie.
3. Performances thermiques : Un module 1 200 V/50 A développé avec notre substrat présente une augmentation de la température de jonction de seulement 45 °C par rapport à la température ambiante en fonctionnement à pleine charge, soit 65 °C de moins que des dispositifs comparables à base de silicium. Ceci est rendu possible grâce à notre structure composite à « canaux thermiques 3D » qui améliore la conductivité thermique latérale à 380 W/m·K et la conductivité thermique verticale à 290 W/m·K.
4. Compatibilité des procédés : Pour la structure unique des substrats composites SiC conducteurs de 6 pouces, nous avons développé un procédé de découpe laser furtif adapté, atteignant une vitesse de découpe de 200 mm/s tout en maîtrisant l'écaillage des bords à moins de 0,3 µm. De plus, nous proposons des substrats pré-nickelés permettant le collage direct des puces, ce qui permet aux clients d'économiser deux étapes de traitement.

Principales applications

Équipements critiques du réseau intelligent :

Dans les systèmes de transmission à courant continu ultra-haute tension (UHVDC) fonctionnant à ±800 kV, les dispositifs IGCT utilisant nos substrats composites SiC conducteurs de 6 pouces affichent des performances remarquables. Ces dispositifs réduisent de 55 % les pertes de commutation lors des processus de commutation, tout en augmentant le rendement global du système à plus de 99,2 %. La conductivité thermique supérieure des substrats (380 W/m·K) permet des conceptions de convertisseurs compacts qui réduisent l'encombrement des postes électriques de 25 % par rapport aux solutions conventionnelles à base de silicium.

Groupes motopropulseurs de véhicules à énergie nouvelle :

Le système d'entraînement intégrant nos substrats composites SiC conducteurs de 6 pouces atteint une densité de puissance d'onduleur sans précédent de 45 kW/L, soit une amélioration de 60 % par rapport à la précédente conception à base de silicium de 400 V. Plus impressionnant encore, le système maintient un rendement de 98 % sur toute la plage de températures de fonctionnement, de -40 °C à +175 °C, résolvant ainsi les problèmes de performances par temps froid qui ont freiné l'adoption des véhicules électriques dans les climats nordiques. Les tests en conditions réelles montrent une augmentation de 7,5 % de l'autonomie hivernale des véhicules équipés de cette technologie.

Variateurs de fréquence industriels :

L'adoption de nos substrats dans les modules de puissance intelligents (IPM) pour systèmes servo industriels transforme l'automatisation de la fabrication. Dans les centres d'usinage CNC, ces modules offrent une réponse moteur 40 % plus rapide (réduisant le temps d'accélération de 50 ms à 30 ms) tout en réduisant le bruit électromagnétique de 15 dB à 65 dB(A).

Électronique grand public :

La révolution de l'électronique grand public se poursuit grâce à nos substrats qui permettent la création de chargeurs rapides GaN 65 W de nouvelle génération. Ces adaptateurs d'alimentation compacts permettent une réduction de volume de 30 % (jusqu'à 45 cm³) tout en conservant une puissance de sortie maximale, grâce aux caractéristiques de commutation supérieures des conceptions à base de SiC. L'imagerie thermique montre des températures maximales de boîtier de seulement 68 °C en fonctionnement continu, soit 22 °C de moins que les conceptions conventionnelles, ce qui améliore considérablement la durée de vie et la sécurité du produit.

Services de personnalisation XKH

XKH fournit un support de personnalisation complet pour les substrats composites SiC conducteurs de 6 pouces :

Personnalisation de l'épaisseur : options incluant les spécifications 200 μm, 300 μm et 350 μm
2. Contrôle de la résistivité : concentration de dopage de type n réglable de 1×10¹⁸ à 5×10¹⁸ cm⁻³

3. Orientation du cristal : prise en charge de plusieurs orientations, notamment (0001) hors axe 4° ou 8°

4. Services de test : Rapports de test complets des paramètres au niveau des plaquettes

Nos délais actuels, du prototypage à la production en série, peuvent atteindre 8 semaines. Pour nos clients stratégiques, nous proposons des services de développement de procédés dédiés afin de garantir une adéquation parfaite avec les exigences des appareils.