Plaquette HPSI SiC, diamètre : 3 pouces, épaisseur : 350 µm ± 25 µm pour l’électronique de puissance
Application
Les plaquettes HPSI SiC sont utilisées dans une large gamme d'applications en électronique de puissance, notamment :
Semiconducteurs 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 variateurs de vitesse pour moteurs industriels, les alimentations électriques et les onduleurs pour systèmes d'énergies renouvelables.
Véhicules électriques (VE) :Dans les groupes motopropulseurs des véhicules électriques, les dispositifs de puissance à base de SiC offrent des vitesses de commutation plus rapides, un rendement énergétique supérieur et des pertes thermiques réduites. Les composants en SiC sont parfaitement adaptés aux applications dans les systèmes de gestion de batteries (BMS), les infrastructures de recharge et les chargeurs embarqués (OBC), où la minimisation du poids et l'optimisation du rendement de conversion énergétique sont essentielles.
Systèmes d'énergies renouvelables :Les plaquettes de SiC sont de plus en plus utilisées dans les onduleurs solaires, les générateurs d'éoliennes et les systèmes de stockage d'énergie, où un rendement élevé et une grande 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 l'efficacité globale de conversion d'énergie.
Électronique de puissance industrielle :Dans les applications industrielles hautes performances, telles que les variateurs de vitesse, la robotique et les alimentations électriques de grande puissance, l'utilisation de plaquettes de SiC permet d'améliorer les performances en termes d'efficacité, de fiabilité et de gestion thermique. Les dispositifs en SiC supportent des fréquences de commutation et des températures élevées, ce qui les rend adaptés aux environnements exigeants.
Télécommunications et centres de données :Le carbure de silicium (SiC) est utilisé dans les alimentations des équipements de télécommunications et des centres de données, où une fiabilité élevée et une conversion de puissance efficace sont essentielles. Les dispositifs de puissance à base de SiC permettent un rendement supérieur pour des dimensions réduites, ce qui se traduit par une consommation d'énergie moindre et un refroidissement plus efficace dans les 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 écoénergétique de nouvelle génération.
Propriétés
| Propriété | Valeur |
| Diamètre de la plaquette | 3 pouces (76,2 mm) |
| Épaisseur de la plaquette | 350 µm ± 25 µm |
| Orientation de la plaquette | <0001> sur l'axe ± 0,5° |
| Densité de micropipes (MPD) | ≤ 1 cm⁻² |
| Résistivité électrique | ≥ 1E7 Ω·cm |
| Dopant | Non dopé |
| Orientation à plat primaire | {11-20} ± 5,0° |
| Longueur à plat primaire | 32,5 mm ± 3,0 mm |
| Longueur secondaire à plat | 18,0 mm ± 2,0 mm |
| Orientation secondaire à plat | Face Si vers le haut : 90° CW par rapport au plan 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 à la lumière intense) | Aucun |
| Plaques hexagonales (inspectées à la lumière intense) | Aucun |
| Zones polytypiques (inspectées par lumière à haute intensité) | Surface cumulée 5% |
| Rayures (inspectées à la lumière intense) | ≤ 5 rayures, longueur cumulée ≤ 150 mm |
| Écaillage des bords | Aucune dimension ≥ 0,5 mm de largeur et de profondeur n'est autorisée. |
| Contamination de surface (inspectée par lumière intense) | Aucun |
Principaux avantages
Conductivité thermique élevée :Les plaquettes de SiC sont reconnues 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 dispositifs de tolérer des niveaux de tension plus élevés, ce qui les rend idéaux pour les applications à 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 moins de pertes d'énergie, améliorant ainsi l'efficacité globale de la conversion de puissance et réduisant le besoin de systèmes de refroidissement complexes.
Fiabilité en 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 endommageraient autrement les dispositifs traditionnels à base de silicium.
Économies d'énergie :Les dispositifs de puissance en SiC améliorent l'efficacité de la conversion d'énergie, ce qui est essentiel pour réduire la consommation d'énergie, notamment dans les grands systèmes comme les convertisseurs de puissance industriels, les véhicules électriques et les infrastructures d'énergies renouvelables.
Diagramme détaillé
