Plaquette de SiC semi-isolante de haute pureté (HPSI) de 3 pouces, 350 µm, qualité factice, qualité supérieure
Application
Les plaquettes de SiC HPSI sont essentielles au développement des dispositifs de puissance de nouvelle génération, utilisés dans diverses applications hautes performances :
Systèmes de conversion de puissance : les plaquettes de 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 pour moteurs et les onduleurs industriels.
Véhicules électriques (VE) :La demande croissante de véhicules électriques exige l'utilisation d'une électronique de puissance plus efficace, et les plaquettes de silicium-carbone (SiC) sont au cœur de cette transformation. Dans les groupes motopropulseurs des véhicules électriques, ces plaquettes offrent un rendement élevé et une grande rapidité de commutation, ce qui contribue à des temps de charge plus courts, une autonomie accrue et des performances globales améliorées.
Énergies renouvelables :Dans les systèmes d'énergies renouvelables comme l'énergie solaire et éolienne, les plaquettes de carbure de silicium (SiC) sont utilisées dans les onduleurs et les convertisseurs, ce qui permet une capture et une distribution d'énergie plus efficaces. La conductivité thermique élevée et la tension de claquage supérieure du SiC garantissent le fonctionnement fiable de ces systèmes, même dans des conditions environnementales extrêmes.
Automatisation industrielle et robotique :Les systèmes d'automatisation industrielle et la robotique nécessitent des composants électroniques de puissance haute performance capables de commuter rapidement, de gérer des charges électriques importantes et de fonctionner sous fortes contraintes. Les semi-conducteurs à base de SiC répondent à ces exigences en offrant une efficacité et une robustesse accrues, même dans des environnements d'exploitation difficiles.
Systèmes de télécommunications :Dans les infrastructures de télécommunications, où la fiabilité et l'efficacité de la conversion d'énergie sont essentielles, les plaquettes de SiC sont utilisées dans les alimentations et les convertisseurs CC-CC. Les composants en 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 HPSI SiC permet le développement de dispositifs économes en énergie, aidant ainsi les industries à passer à des solutions plus écologiques et plus durables.
Propriétés
| propriété | Qualité de production | Niveau de recherche | Niveau factice |
| 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 de la plaquette | Sur l'axe : <0001> ± 0,5° | Sur l'axe : <0001> ± 2,0° | Sur l'axe : <0001> ± 2,0° |
| Densité de 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 à plat primaire | {11-20} ± 5,0° | {11-20} ± 5,0° | {11-20} ± 5,0° |
| Longueur à plat primaire | 32,5 mm ± 3,0 mm | 32,5 mm ± 3,0 mm | 32,5 mm ± 3,0 mm |
| Longueur secondaire à plat | 18,0 mm ± 2,0 mm | 18,0 mm ± 2,0 mm | 18,0 mm ± 2,0 mm |
| Orientation secondaire à plat | Face Si vers le haut : 90° CW par rapport au plan primaire ± 5,0° | Face Si vers le haut : 90° CW par rapport au plan primaire ± 5,0° | Face Si vers le haut : 90° CW par rapport au plan 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 à la lumière intense) | Aucun | Aucun | Aucun |
| Plaques hexagonales (inspectées à la lumière intense) | Aucun | Aucun | Surface cumulée 10% |
| Zones polytypiques (inspectées par lumière à haute intensité) | Surface cumulée 5% | Surface cumulée 5% | Surface cumulée 10% |
| Rayures (inspectées à la lumière intense) | ≤ 5 rayures, longueur cumulée ≤ 150 mm | ≤ 10 rayures, longueur cumulée ≤ 200 mm | ≤ 10 rayures, longueur cumulée ≤ 200 mm |
| Écaillage des bords | Aucune dimension ≥ 0,5 mm de largeur et de profondeur n'est autorisée. | 2 autorisés, largeur et profondeur ≤ 1 mm | 5 autorisés, largeur et profondeur ≤ 5 mm |
| Contamination de surface (inspectée par lumière intense) | Aucun | Aucun | Aucun |
Principaux avantages
Performances thermiques supérieures : La conductivité thermique élevée du SiC assure une dissipation thermique efficace dans les composants de puissance, leur permettant de fonctionner à des niveaux de puissance et des fréquences plus élevés sans surchauffe. Il en résulte des systèmes plus compacts et plus performants, ainsi qu’une durée de vie opérationnelle prolongée.
Tension de claquage élevée : grâce à une bande interdite plus large que celle du silicium, les plaquettes de SiC supportent 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 réseaux électriques et les systèmes d’énergie renouvelable.
Réduction des pertes de puissance : La faible résistance à l’état passant et la vitesse de commutation rapide des dispositifs SiC permettent de réduire les pertes d’énergie en fonctionnement. Ceci améliore non seulement l’efficacité, mais aussi les économies d’énergie globales des systèmes dans lesquels ils sont utilisés.
Fiabilité accrue en 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. De ce fait, les plaquettes de SiC conviennent aux applications exigeantes des secteurs industriel, automobile et énergétique.
Efficacité énergétique : les dispositifs en carbure de silicium (SiC) offrent une densité de puissance supérieure aux dispositifs traditionnels à base de silicium, ce qui permet de réduire la taille et le poids des systèmes d’électronique de puissance tout en améliorant leur rendement global. Il en résulte des économies et un impact environnemental moindre 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 HPSI SiC garantissent son évolutivité pour la production de masse, répondant ainsi aux exigences de la recherche et de la fabrication commerciale.
Conclusion
La plaquette HPSI SiC, d'un diamètre de 3 pouces et d'une épaisseur de 350 µm ± 25 µm, est le matériau idéal pour la prochaine génération de dispositifs électroniques de puissance haute performance. Sa combinaison unique de conductivité thermique, de tension de claquage élevée, de faibles pertes d'énergie et de fiabilité en conditions extrêmes en fait un composant essentiel pour diverses applications dans les domaines de la conversion d'énergie, des énergies renouvelables, des véhicules électriques, des systèmes industriels et des télécommunications.
Cette plaquette de SiC est particulièrement adaptée aux industries cherchant à optimiser leur efficacité, à réaliser des économies d'énergie significatives et à améliorer la fiabilité de leurs systèmes. Face à l'évolution constante des technologies d'électronique de puissance, la plaquette de SiC HPSI constitue un socle essentiel au développement de solutions écoénergétiques de nouvelle génération, contribuant ainsi à la transition vers un avenir plus durable et sobre en carbone.
Diagramme détaillé
