3 hüvelykes nagy tisztaságú, félig szigetelő (HPSI) SiC lapka, 350 μm, álminőségű, első osztályú
Alkalmazás
A HPSI SiC ostyák kulcsfontosságúak a következő generációs teljesítményeszközök létrehozásában, amelyeket számos nagy teljesítményű alkalmazásban használnak:
Teljesítményátalakító rendszerek: A SiC ostyák olyan teljesítményeszközök magját képezik, mint a teljesítmény-MOSFET-ek, diódák és IGBT-k, amelyek kulcsfontosságúak az elektromos áramkörök hatékony teljesítményátalakításához. Ezek az alkatrészek nagy hatékonyságú tápegységekben, motormeghajtókban és ipari inverterekben találhatók.
Elektromos járművek (EV-k):Az elektromos járművek iránti növekvő kereslet hatékonyabb teljesítményelektronikai megoldások használatát teszi szükségessé, és a SiC lapkák ennek az átalakulásnak az élvonalában vannak. Az elektromos járművek hajtásláncaiban ezek a lapkák nagy hatékonyságot és gyors kapcsolási képességeket biztosítanak, ami hozzájárul a gyorsabb töltési időhöz, a nagyobb hatótávolsághoz és a jármű általános teljesítményének javulásához.
Megújuló energia:A megújuló energiarendszerekben, például a nap- és szélenergiában, a SiC lapkákat inverterekben és konverterekben használják, amelyek lehetővé teszik a hatékonyabb energiafelhasználást és -elosztást. A SiC magas hővezető képessége és kiváló átütési feszültsége biztosítja, hogy ezek a rendszerek megbízhatóan működjenek, még szélsőséges környezeti körülmények között is.
Ipari automatizálás és robotika:Az ipari automatizálási rendszerekben és a robotikában használt nagy teljesítményű elektronikához olyan eszközökre van szükség, amelyek képesek gyorsan kapcsolni, nagy terheléseket kezelni és nagy igénybevétel mellett működni. A SiC-alapú félvezetők ezeknek a követelményeknek a nagyobb hatékonyság és robusztusság biztosításával felelnek meg, még zord üzemi környezetben is.
Távközlési rendszerek:A telekommunikációs infrastruktúrában, ahol a nagy megbízhatóság és a hatékony energiaátalakítás kritikus fontosságú, a SiC lapkákat tápegységekben és DC-DC átalakítókban használják. A SiC eszközök segítenek csökkenteni az energiafogyasztást és javítani a rendszer teljesítményét az adatközpontokban és a kommunikációs hálózatokban.
A nagy teljesítményű alkalmazások robusztus alapot biztosításával a HPSI SiC ostya lehetővé teszi az energiahatékony eszközök fejlesztését, segítve az iparágakat a zöldebb, fenntarthatóbb megoldásokra való átállásban.
Tulajdonságok
| művelet | Termelési fokozat | Kutatási fokozat | Dummy fokozat |
| Átmérő | 75,0 mm ± 0,5 mm | 75,0 mm ± 0,5 mm | 75,0 mm ± 0,5 mm |
| Vastagság | 350 µm ± 25 µm | 350 µm ± 25 µm | 350 µm ± 25 µm |
| Ostya orientáció | Tengely mentén: <0001> ± 0,5° | Tengely mentén: <0001> ± 2,0° | Tengely mentén: <0001> ± 2,0° |
| Mikrocső sűrűsége a szeletek 95%-ánál (MPD) | ≤ 1 cm⁻² | ≤ 5 cm⁻² | ≤ 15 cm⁻² |
| Elektromos ellenállás | ≥ 1E7 Ω·cm | ≥ 1E6 Ω·cm | ≥ 1E5 Ω·cm |
| Adalékanyag | Adalékolatlan | Adalékolatlan | Adalékolatlan |
| Elsődleges sík tájolás | {11-20} ± 5,0° | {11-20} ± 5,0° | {11-20} ± 5,0° |
| Elsődleges sík hossza | 32,5 mm ± 3,0 mm | 32,5 mm ± 3,0 mm | 32,5 mm ± 3,0 mm |
| Másodlagos síkhossz | 18,0 mm ± 2,0 mm | 18,0 mm ± 2,0 mm | 18,0 mm ± 2,0 mm |
| Másodlagos sík tájolás | Si felület felfelé: 90° óramutató járásával megegyező irányban az elsődleges síkfelülettől ± 5,0° | Si felület felfelé: 90° óramutató járásával megegyező irányban az elsődleges síkfelülettől ± 5,0° | Si felület felfelé: 90° óramutató járásával megegyező irányban az elsődleges síkfelülettől ± 5,0° |
| Élkizárás | 3 mm | 3 mm | 3 mm |
| LTV/TTV/Íj/Form | 3 µm / 10 µm / ± 30 µm / 40 µm | 3 µm / 10 µm / ± 30 µm / 40 µm | 5 µm / 15 µm / ± 40 µm / 45 µm |
| Felületi érdesség | C-felület: Polírozott, Si-felület: CMP | C-felület: Polírozott, Si-felület: CMP | C-felület: Polírozott, Si-felület: CMP |
| Repedések (nagy intenzitású fénnyel vizsgálva) | Egyik sem | Egyik sem | Egyik sem |
| Hatszögletű lemezek (nagy intenzitású fénnyel ellenőrizve) | Egyik sem | Egyik sem | Összesített terület 10% |
| Politípusos területek (nagy intenzitású fénnyel vizsgálva) | Összesített terület 5% | Összesített terület 5% | Összesített terület 10% |
| Karcolások (nagy intenzitású fénnyel vizsgálva) | ≤ 5 karcolás, összesített hossz ≤ 150 mm | ≤ 10 karcolás, összesített hossz ≤ 200 mm | ≤ 10 karcolás, összesített hossz ≤ 200 mm |
| Élforgácsolás | Nem megengedett ≥ 0,5 mm szélesség és mélység | 2 megengedett, ≤ 1 mm szélesség és mélység | 5 megengedett, ≤ 5 mm szélesség és mélység |
| Felületi szennyeződés (nagy intenzitású fénnyel vizsgálva) | Egyik sem | Egyik sem | Egyik sem |
Főbb előnyök
Kiváló hőteljesítmény: A SiC magas hővezető képessége hatékony hőelvezetést biztosít az erőeszközökben, lehetővé téve azok számára, hogy magasabb teljesítményszinten és frekvenciákon működjenek túlmelegedés nélkül. Ez kisebb, hatékonyabb rendszereket és hosszabb üzemidőt eredményez.
Nagy átütési feszültség: A szilíciumhoz képest szélesebb tiltott sávval a SiC ostyák nagyfeszültségű alkalmazásokat is támogatnak, így ideálisak olyan teljesítményelektronikai alkatrészekhez, amelyeknek el kell viselniük a nagy átütési feszültségeket, például elektromos járművekben, hálózati energiarendszerekben és megújuló energiarendszerekben.
Csökkentett energiaveszteség: A SiC-eszközök alacsony bekapcsolási ellenállása és gyors kapcsolási sebessége csökkenti az energiaveszteséget működés közben. Ez nemcsak a hatékonyságot javítja, hanem az alkalmazásuk helyszínéül szolgáló rendszerek általános energiamegtakarítását is növeli.
Fokozott megbízhatóság zord környezetben: A SiC robusztus anyagtulajdonságai lehetővé teszik a szélsőséges körülmények közötti működést, például magas hőmérsékleten (akár 600 °C-ig), magas feszültségeken és magas frekvenciákon. Ez alkalmassá teszi a SiC ostyákat igényes ipari, autóipari és energetikai alkalmazásokhoz.
Energiahatékonyság: A SiC-eszközök nagyobb teljesítménysűrűséget kínálnak, mint a hagyományos szilíciumalapú eszközök, így csökkentik az erősáramú elektronikai rendszerek méretét és súlyát, miközben javítják azok általános hatásfokát. Ez költségmegtakarításhoz és kisebb környezeti lábnyomhoz vezet olyan alkalmazásokban, mint a megújuló energia és az elektromos járművek.
Skálázhatóság: A HPSI SiC ostya 3 hüvelykes átmérője és pontos gyártási tűrései biztosítják, hogy skálázható legyen tömeggyártáshoz, megfelelve mind a kutatási, mind a kereskedelmi gyártási követelményeknek.
Következtetés
A 3 hüvelyk átmérőjű és 350 µm ± 25 µm vastag HPSI SiC szelet az optimális anyag a következő generációs nagy teljesítményű teljesítményelektronikai eszközökhöz. A hővezető képesség, a magas átütési feszültség, az alacsony energiaveszteség és a szélsőséges körülmények közötti megbízhatóság egyedülálló kombinációja nélkülözhetetlen alkatrészévé teszi a különféle alkalmazásokban az energiaátalakítás, a megújuló energia, az elektromos járművek, az ipari rendszerek és a telekommunikáció területén.
Ez a SiC ostya különösen alkalmas azoknak az iparágaknak, amelyek nagyobb hatékonyságot, nagyobb energiamegtakarítást és jobb rendszermegbízhatóságot kívánnak elérni. Ahogy a teljesítményelektronikai technológia folyamatosan fejlődik, a HPSI SiC ostya alapot teremt a következő generációs, energiahatékony megoldások fejlesztéséhez, előmozdítva az átmenetet egy fenntarthatóbb, alacsony szén-dioxid-kibocsátású jövő felé.
Részletes ábra
