Plaquette SiC HPSI de 3 pouces de diamètre et 350 µm d'épaisseur pour l'électronique de puissance
Application
Les plaquettes SiC HPSI sont utilisées dans une large gamme d'applications d'électronique de puissance, notamment :
Semi-conducteurs de puissance :Les plaquettes de SiC sont couramment utilisées dans la production de diodes de puissance, de transistors (MOSFET, IGBT) et de thyristors. Ces semi-conducteurs sont largement utilisés dans les applications de conversion de puissance exigeant un rendement et une fiabilité élevés, comme les entraînements de moteurs industriels, les alimentations électriques et les onduleurs pour les systèmes d'énergie renouvelable.
Véhicules électriques (VE) :Dans les groupes motopropulseurs des véhicules électriques, les composants de puissance à base de SiC offrent des vitesses de commutation plus rapides, un meilleur rendement énergétique et des pertes thermiques réduites. Les composants SiC sont idéaux pour les applications des systèmes de gestion de batterie (BMS), des infrastructures de recharge et des chargeurs embarqués (OBC), où la réduction du poids et l'optimisation de l'efficacité de conversion énergétique sont essentielles.
Systèmes d'énergie renouvelable :Les plaquettes de silicium (SiC) sont de plus en plus utilisées dans les onduleurs solaires, les éoliennes et les systèmes de stockage d'énergie, où rendement et robustesse sont essentiels. Les composants à base de SiC permettent une densité de puissance plus élevée et des performances accrues dans ces applications, améliorant ainsi le rendement global de conversion énergétique.
Electronique de puissance industrielle :Dans les applications industrielles hautes performances, telles que les entraînements de moteurs, la robotique et les alimentations électriques à grande échelle, l'utilisation de plaquettes de silicium (SiC) permet d'améliorer les performances en termes d'efficacité, de fiabilité et de gestion thermique. Les dispositifs SiC supportent des fréquences de commutation et des températures élevées, ce qui les rend adaptés aux environnements exigeants.
Télécommunications et centres de données :Le SiC est utilisé dans les alimentations électriques des équipements de télécommunications et des centres de données, où une fiabilité élevée et une conversion d'énergie efficace sont essentielles. Les dispositifs d'alimentation à base de SiC offrent un rendement supérieur dans des dimensions plus compactes, ce qui se traduit par une consommation d'énergie réduite et un meilleur refroidissement des infrastructures à grande échelle.
La tension de claquage élevée, la faible résistance à l'état passant et l'excellente conductivité thermique des plaquettes de SiC en font le substrat idéal pour ces applications avancées, permettant le développement d'une électronique de puissance économe en énergie de nouvelle génération.
Propriétés
| Propriété | Valeur |
| Diamètre de la plaquette | 3 pouces (76,2 mm) |
| Épaisseur de la plaquette | 350 µm ± 25 µm |
| Orientation des plaquettes | <0001> sur l'axe ± 0,5° |
| Densité des micropipes (MPD) | ≤ 1 cm⁻² |
| Résistivité électrique | ≥ 1E7 Ω·cm |
| Dopant | Non dopé |
| Orientation principale à plat | {11-20} ± 5,0° |
| Longueur plate principale | 32,5 mm ± 3,0 mm |
| Longueur plate secondaire | 18,0 mm ± 2,0 mm |
| Orientation secondaire à plat | Si face vers le haut : 90° CW à partir du plat primaire ± 5,0° |
| Exclusion des bords | 3 mm |
| LTV/TTV/Arc/Déformation | 3 µm / 10 µm / ±30 µm / 40 µm |
| Rugosité de surface | Face C : polie, face Si : CMP |
| Fissures (inspectées par une lumière de haute intensité) | Aucun |
| Plaques hexagonales (inspectées par une lumière de haute intensité) | Aucun |
| Zones polytypiques (inspectées par une lumière de haute intensité) | Surface cumulée 5% |
| Rayures (inspectées par une lumière de haute intensité) | ≤ 5 rayures, longueur cumulée ≤ 150 mm |
| Écaillage des bords | Aucune autorisée ≥ 0,5 mm de largeur et de profondeur |
| Contamination de surface (inspectée par une lumière de haute intensité) | Aucun |
Principaux avantages
Conductivité thermique élevée :Les plaquettes de SiC sont réputées pour leur capacité exceptionnelle à dissiper la chaleur, ce qui permet aux dispositifs de puissance de fonctionner avec un rendement supérieur et de supporter des courants plus élevés sans surchauffe. Cette caractéristique est cruciale en électronique de puissance, où la gestion thermique représente un défi majeur.
Tension de claquage élevée :La large bande interdite du SiC permet aux appareils de tolérer des niveaux de tension plus élevés, ce qui les rend idéaux pour les applications haute tension telles que les réseaux électriques, les véhicules électriques et les machines industrielles.
Haute efficacité :La combinaison de fréquences de commutation élevées et d'une faible résistance à l'état passant permet d'obtenir des dispositifs présentant une perte d'énergie plus faible, améliorant ainsi l'efficacité globale de la conversion de puissance et réduisant le besoin de systèmes de refroidissement complexes.
Fiabilité dans les environnements difficiles :Le SiC est capable de fonctionner à des températures élevées (jusqu'à 600 °C), ce qui le rend adapté à une utilisation dans des environnements qui, autrement, endommageraient les dispositifs traditionnels à base de silicium.
Économies d'énergie :Les dispositifs d'alimentation SiC améliorent l'efficacité de la conversion d'énergie, ce qui est essentiel pour réduire la consommation d'énergie, en particulier dans les grands systèmes tels que les convertisseurs de puissance industriels, les véhicules électriques et les infrastructures d'énergie renouvelable.
Diagramme détaillé
