Substrato composto de SiC condutor de 6 polegadas, 4H, diâmetro de 150 mm, Ra≤0,2 nm, deformação≤35 μm

Substrato composto de SiC condutor de 6 polegadas, diâmetro 4H de 150 mm, Ra≤0,2 nm, deformação≤35 μm. Imagem em destaque.

Descrição resumida:

Impulsionado pela busca da indústria de semicondutores por maior desempenho e menor custo, surgiu o substrato composto condutor de SiC de 6 polegadas. Através de uma tecnologia inovadora de materiais compostos, este wafer de 6 polegadas atinge 85% do desempenho dos wafers tradicionais de 8 polegadas, custando apenas 60% do preço. Dispositivos de potência em aplicações cotidianas, como estações de carregamento para veículos de nova energia, módulos de energia para estações base 5G e até mesmo inversores de frequência em eletrodomésticos de alta qualidade, podem já estar utilizando substratos deste tipo. Nossa tecnologia patenteada de crescimento epitaxial multicamadas permite interfaces compostas planas em nível atômico em bases de SiC, com densidade de estados de interface abaixo de 1×10¹¹/cm²·eV – uma especificação que atingiu níveis de excelência internacional.

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Características

Parâmetros técnicos

Unid	Produçãonota	Fictícionota
Diâmetro	6-8 polegadas	6-8 polegadas
Grossura	350/500±25,0 μm	350/500±25,0 μm
Politipo	4H	4H
Resistividade	0,015-0,025 ohm·cm	0,015-0,025 ohm·cm
TTV	≤5 μm	≤20 μm
Urdidura	≤35 μm	≤55 μm
Rugosidade frontal (face Si)	Ra≤0,2 nm (5μm×5μm)	Ra≤0,2 nm (5μm×5μm)

Principais características

1. Vantagem de custo: Nosso substrato composto de SiC condutor de 6 polegadas emprega a tecnologia proprietária de "camada tampão graduada" que otimiza a composição do material para reduzir os custos de matéria-prima em 38%, mantendo um excelente desempenho elétrico. Medições reais mostram que dispositivos MOSFET de 650V que utilizam este substrato alcançam uma redução de 42% no custo por unidade de área em comparação com soluções convencionais, o que é significativo para promover a adoção de dispositivos de SiC em eletrônicos de consumo.
2. Excelentes propriedades condutoras: Através de processos precisos de controle de dopagem com nitrogênio, nosso substrato composto de SiC condutor de 6 polegadas atinge uma resistividade ultrabaixa de 0,012-0,022 Ω·cm, com variação controlada em ±5%. Notavelmente, mantemos a uniformidade da resistividade mesmo na região da borda de 5 mm do wafer, resolvendo um problema de longa data do efeito de borda na indústria.
3. Desempenho Térmico: Um módulo de 1200V/50A desenvolvido com nosso substrato apresenta um aumento de temperatura de junção de apenas 45°C acima da temperatura ambiente em operação com carga máxima – 65°C a menos do que dispositivos comparáveis baseados em silício. Isso é possível graças à nossa estrutura composta de "canal térmico 3D", que melhora a condutividade térmica lateral para 380W/m·K e a condutividade térmica vertical para 290W/m·K.
4. Compatibilidade de Processo: Para a estrutura exclusiva dos substratos compostos de SiC condutores de 6 polegadas, desenvolvemos um processo de corte a laser furtivo compatível, atingindo uma velocidade de corte de 200 mm/s e controlando o lascamento da borda para menos de 0,3 μm. Além disso, oferecemos opções de substrato pré-niquelado que permitem a colagem direta do chip, economizando duas etapas de processo para os clientes.

Principais aplicações

Equipamentos críticos para redes inteligentes:

Em sistemas de transmissão de corrente contínua de ultra-alta tensão (UHVDC) operando a ±800 kV, os dispositivos IGCT que utilizam nossos substratos compostos de SiC condutores de 6 polegadas demonstram melhorias de desempenho notáveis. Esses dispositivos alcançam uma redução de 55% nas perdas de comutação durante os processos de comutação, ao mesmo tempo que aumentam a eficiência geral do sistema para mais de 99,2%. A condutividade térmica superior dos substratos (380 W/m·K) permite projetos de conversores compactos que reduzem a área ocupada na subestação em 25% em comparação com as soluções convencionais baseadas em silício.

Sistemas de propulsão para veículos de novas energias:

O sistema de acionamento que incorpora nossos substratos compostos de SiC condutores de 6 polegadas atinge uma densidade de potência do inversor sem precedentes de 45 kW/L – uma melhoria de 60% em relação ao projeto anterior baseado em silício de 400 V. Mais impressionante ainda, o sistema mantém 98% de eficiência em toda a faixa de temperatura operacional, de -40 °C a +175 °C, resolvendo os desafios de desempenho em climas frios que têm afetado a adoção de veículos elétricos em regiões de clima frio. Testes em condições reais mostram um aumento de 7,5% na autonomia em inverno para veículos equipados com essa tecnologia.

Inversores de Frequência Industriais:

A adoção de nossos substratos em módulos de potência inteligentes (IPMs) para sistemas servo industriais está transformando a automação da manufatura. Em centros de usinagem CNC, esses módulos proporcionam uma resposta do motor 40% mais rápida (reduzindo o tempo de aceleração de 50 ms para 30 ms), além de diminuir o ruído eletromagnético em 15 dB a 65 dB(A).

Eletrônicos de consumo:

A revolução da eletrônica de consumo continua com nossos substratos, que possibilitam a próxima geração de carregadores rápidos GaN de 65 W. Esses adaptadores de energia compactos alcançam uma redução de volume de 30% (para apenas 45 cm³) mantendo a potência máxima, graças às características de comutação superiores dos projetos baseados em SiC. Imagens térmicas mostram temperaturas máximas da carcaça de apenas 68 °C durante operação contínua — 22 °C mais baixas do que os projetos convencionais — melhorando significativamente a vida útil e a segurança do produto.

Serviços de personalização XKH

A XKH oferece suporte completo à personalização de substratos compostos de SiC condutores de 6 polegadas:

Personalização da espessura: Opções incluindo especificações de 200 μm, 300 μm e 350 μm.
2. Controle de resistividade: concentração de dopagem tipo n ajustável de 1×10¹⁸ a 5×10¹⁸ cm⁻³

3. Orientação do cristal: Suporte para múltiplas orientações, incluindo (0001) fora do eixo de 4° ou 8°.

4. Serviços de Teste: Relatórios completos de testes de parâmetros em nível de wafer

Nosso prazo de entrega atual, desde a prototipagem até a produção em massa, pode ser de apenas 8 semanas. Para clientes estratégicos, oferecemos serviços dedicados de desenvolvimento de processos para garantir a perfeita adequação aos requisitos do dispositivo.