פרוסת סיליקון חצי-בידודית (HPSI) בגודל 3 אינץ', 350 מיקרון, דרגת דמה, דרגה פריים
בַּקָשָׁה
פרוסות HPSI SiC הן מרכזיות בהפעלת התקני כוח מהדור הבא, המשמשים במגוון יישומים בעלי ביצועים גבוהים:
מערכות המרת חשמל: פרוסות SiC משמשות כחומר הליבה להתקני חשמל כגון טרנזיסטורי MOSFET, דיודות ו-IGBT, החיוניים להמרת חשמל יעילה במעגלים חשמליים. רכיבים אלה נמצאים בספקי כוח בעלי יעילות גבוהה, מנועים וממירי חשמל תעשייתיים.
כלי רכב חשמליים (EV):הביקוש הגובר לרכבים חשמליים מחייב שימוש באלקטרוניקה יעילה יותר להספק, ופלים מסוג SiC נמצאים בחזית השינוי הזה. במערכות הנעה לרכבים חשמליים, ופלים אלו מספקים יעילות גבוהה ויכולות מיתוג מהירות, התורמים לזמני טעינה מהירים יותר, טווח ארוך יותר וביצועי רכב משופרים בסך הכל.
אנרגיה מתחדשת:במערכות אנרגיה מתחדשת כמו אנרגיית שמש ואנרגיית רוח, פרוסות סיליקון סיבי פחמן (SiC) משמשות בממירים וממירי חשמל המאפשרים לכידת אנרגיה וחלוקה יעילה יותר. המוליכות התרמית הגבוהה ומתח הפריצה המעולה של ה-SiC מבטיחים שמערכות אלו יפעלו בצורה אמינה, אפילו בתנאי סביבה קיצוניים.
אוטומציה תעשייתית ורובוטיקה:אלקטרוניקה להספק בעלת ביצועים גבוהים במערכות אוטומציה תעשייתיות ורובוטיקה דורשת התקנים המסוגלים לעבור במהירות, להתמודד עם עומסי הספק גדולים ולפעול תחת לחץ גבוה. מוליכים למחצה מבוססי SiC עומדים בדרישות אלו על ידי מתן יעילות ועמידות גבוהות יותר, אפילו בסביבות הפעלה קשות.
מערכות תקשורת:בתשתיות טלקומוניקציה, שבהן אמינות גבוהה והמרת אנרגיה יעילה הן קריטיות, פרוסות סיליקון מצופות (SiC) משמשות בספקי כוח ובממירי DC-DC. התקני סיליקון מסייעים בהפחתת צריכת האנרגיה ובשיפור ביצועי המערכת במרכזי נתונים וברשתות תקשורת.
על ידי מתן בסיס איתן ליישומים עתירי הספק, פרוסת ה-SiC של HPSI מאפשרת פיתוח של התקנים חסכוניים באנרגיה, ועוזרת לתעשיות לעבור לפתרונות ירוקים ובר-קיימא יותר.
נכסים
| אופרטי | כיתה ייצור | ציון מחקר | דירוג דמה |
| קוֹטֶר | 75.0 מ"מ ± 0.5 מ"מ | 75.0 מ"מ ± 0.5 מ"מ | 75.0 מ"מ ± 0.5 מ"מ |
| עוֹבִי | 350 מיקרומטר ± 25 מיקרומטר | 350 מיקרומטר ± 25 מיקרומטר | 350 מיקרומטר ± 25 מיקרומטר |
| כיוון פרוסות | על הציר: <0001> ± 0.5° | על הציר: <0001> ± 2.0° | על הציר: <0001> ± 2.0° |
| צפיפות מיקרו-צינורות עבור 95% מהופלים (MPD) | ≤ 1 סמ"ר | ≤ 5 ס"מ⁻² | ≤ 15 סמ"ר |
| התנגדות חשמלית | ≥ 1E7 Ω·cm | ≥ 1E6 Ω·cm | ≥ 1E5 Ω·cm |
| דופנט | לא מסומם | לא מסומם | לא מסומם |
| כיוון שטוח ראשוני | {11-20} ± 5.0° | {11-20} ± 5.0° | {11-20} ± 5.0° |
| אורך שטוח ראשוני | 32.5 מ"מ ± 3.0 מ"מ | 32.5 מ"מ ± 3.0 מ"מ | 32.5 מ"מ ± 3.0 מ"מ |
| אורך שטוח משני | 18.0 מ"מ ± 2.0 מ"מ | 18.0 מ"מ ± 2.0 מ"מ | 18.0 מ"מ ± 2.0 מ"מ |
| כיוון שטוח משני | זווית Si כלפי מעלה: 90° CW מהמישור הראשוני ± 5.0° | זווית Si כלפי מעלה: 90° CW מהמישור הראשוני ± 5.0° | זווית Si כלפי מעלה: 90° CW מהמישור הראשוני ± 5.0° |
| אי הכללת קצה | 3 מ"מ | 3 מ"מ | 3 מ"מ |
| LTV/TTV/קשת/עיוות | 3 מיקרומטר / 10 מיקרומטר / ±30 מיקרומטר / 40 מיקרומטר | 3 מיקרומטר / 10 מיקרומטר / ±30 מיקרומטר / 40 מיקרומטר | 5 מיקרומטר / 15 מיקרומטר / ±40 מיקרומטר / 45 מיקרומטר |
| חספוס פני השטח | משטח C: מלוטש, משטח Si: CMP | משטח C: מלוטש, משטח Si: CMP | משטח C: מלוטש, משטח Si: CMP |
| סדקים (נבדקים על ידי אור בעוצמה גבוהה) | אַף לֹא אֶחָד | אַף לֹא אֶחָד | אַף לֹא אֶחָד |
| לוחות משושים (נבדקים על ידי אור בעוצמה גבוהה) | אַף לֹא אֶחָד | אַף לֹא אֶחָד | שטח מצטבר 10% |
| אזורי פוליטייפ (נבדקים על ידי אור בעוצמה גבוהה) | שטח מצטבר 5% | שטח מצטבר 5% | שטח מצטבר 10% |
| שריטות (נבדקות על ידי אור בעוצמה גבוהה) | ≤ 5 שריטות, אורך מצטבר ≤ 150 מ"מ | ≤ 10 שריטות, אורך מצטבר ≤ 200 מ"מ | ≤ 10 שריטות, אורך מצטבר ≤ 200 מ"מ |
| סדקים בקצוות | אין מותר רוחב ועומק של ≥ 0.5 מ"מ | 2 מותר, רוחב ועומק ≤ 1 מ"מ | 5 מותר, רוחב ועומק ≤ 5 מ"מ |
| זיהום פני השטח (נבדק על ידי אור בעוצמה גבוהה) | אַף לֹא אֶחָד | אַף לֹא אֶחָד | אַף לֹא אֶחָד |
יתרונות עיקריים
ביצועים תרמיים מעולים: המוליכות התרמית הגבוהה של SiC מבטיחה פיזור חום יעיל בהתקני חשמל, ומאפשרת להם לפעול ברמות הספק ותדרים גבוהים יותר מבלי להתחמם יתר על המידה. משמעות הדבר היא מערכות קטנות ויעילות יותר ותוחלת חיים ארוכה יותר.
מתח פריצה גבוה: עם פער אנרגיה רחב יותר בהשוואה לסיליקון, פרוסות SiC תומכות ביישומים במתח גבוה, מה שהופך אותן לאידיאליות עבור רכיבים אלקטרוניים להספק שצריכים לעמוד במתחי פריצה גבוהים, כגון בכלי רכב חשמליים, מערכות חשמל ברשת החשמל ומערכות אנרגיה מתחדשת.
אובדן אנרגיה מופחת: התנגדות ההפעלה הנמוכה ומהירויות המיתוג המהירות של התקני SiC מביאים להפחתת אובדן אנרגיה במהלך הפעולה. זה לא רק משפר את היעילות אלא גם משפר את החיסכון הכולל באנרגיה של המערכות בהן הם פרוסים.
אמינות משופרת בסביבות קשות: תכונות החומר החזקות של SiC מאפשרות לו לפעול בתנאים קיצוניים, כגון טמפרטורות גבוהות (עד 600 מעלות צלזיוס), מתחים גבוהים ותדרים גבוהים. זה הופך את פרוסות ה-SiC למתאימות ליישומים תובעניים בתעשייה, ברכב ובאנרגיה.
יעילות אנרגטית: התקני SiC מציעים צפיפות הספק גבוהה יותר בהשוואה להתקנים מסורתיים מבוססי סיליקון, מה שמפחית את הגודל והמשקל של מערכות אלקטרוניות הספק תוך שיפור היעילות הכוללת שלהן. זה מוביל לחיסכון בעלויות וטביעת רגל סביבתית קטנה יותר ביישומים כגון אנרגיה מתחדשת וכלי רכב חשמליים.
גמישות: הקוטר של 3 אינץ' וסבולות הייצור המדויקות של פרוסת ה-SiC של HPSI מבטיחים שהיא ניתנת להרחבה לייצור המוני, ועומדת הן בדרישות המחקר והן בדרישות הייצור המסחרי.
מַסְקָנָה
פרוסת ה-SiC מדגם HPSI, בקוטר של 3 אינץ' ועובי של 350 מיקרומטר ± 25 מיקרומטר, היא החומר האופטימלי לדור הבא של התקני אלקטרוניקה להספק בעלי ביצועים גבוהים. השילוב הייחודי שלה של מוליכות תרמית, מתח פריצה גבוה, אובדן אנרגיה נמוך ואמינות בתנאים קיצוניים הופך אותה למרכיב חיוני עבור יישומים שונים בתחומי המרת חשמל, אנרגיה מתחדשת, כלי רכב חשמליים, מערכות תעשייתיות ותקשורת.
פרוסת SiC זו מתאימה במיוחד לתעשיות המבקשות להשיג יעילות גבוהה יותר, חיסכון גדול יותר באנרגיה ואמינות מערכת משופרת. ככל שטכנולוגיית האלקטרוניקה של ההספק ממשיכה להתפתח, פרוסת HPSI SiC מספקת את הבסיס לפיתוח פתרונות חסכוניים באנרגיה מהדור הבא, המניעים את המעבר לעתיד בר-קיימא ודל פחמן יותר.
תרשים מפורט
