Substrat Sic
Les substrats en carbure de silicium (SiC) deviennent de plus en plus importants dans divers domaines, notamment dans l'électronique de puissance en raison de leurs propriétés supérieures. Le SiC, un semi-conducteur à large bande interdite, offre de nombreux avantages par rapport au silicium traditionnel, notamment une efficacité énergétique supérieure, une plus grande résistance à la température et une fiabilité améliorée. Ces attributs font des substrats SiC un composant clé dans le développement de systèmes technologiques avancés. Le carbure de silicium, souvent abrégé en SiC, est un composé de silicium et de carbone. En tant que substrat, il sert de base sur laquelle les dispositifs ou les circuits sont formés. Les substrats SiC constituent la plate-forme idéale pour les dispositifs de puissance en raison de leurs propriétés physiques et électroniques uniques.
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Présentation du produit
Profil de l'entreprise
Fondée en 2009, Zhonggui Semiconductor est devenue, à partir de ses racines dans la société Zhongding Semiconductor de Yangzhou, un leader dans le secteur des semi-conducteurs. Tirant parti de l'innovation technique de l'Institut Nanos de l'Académie chinoise des sciences, nous nous spécialisons dans la production et le développement technologique de plaquettes de silicium semi-conductrices. Notre dévouement a permis de former une équipe technique distinguée, assurant notre position de leader du secteur.
Pourquoi nous choisir
Equipement de production
Nous exploitons une salle blanche de classe 100, équipée de machines à trancher, de rectifieuses, de chanfreineuses, de polisseuses chimiques et mécaniques, de machines de découpe, etc. Nous nous engageons à fournir à nos clients des services professionnels et personnalisés.
Equipe professionelle
Nous avons une portée mondiale et nos produits sont vendus dans de nombreux pays, notamment aux États-Unis, en Russie, au Royaume-Uni, en France, etc. Nous nous engageons à collaborer avec nos clients pour favoriser le développement mutuel et parvenir à des partenariats gagnant-gagnant.
Certificat
Avec des équipements de pointe et un solide système de gestion de la qualité ISO 9001, nous garantissons des solutions sur mesure de haute qualité pour nos clients.
Notre usine
Située dans la zone industrielle de Tianshan Town à Yangzhou, Silicore Technologies Ltd. est une usine à source directe axée sur la fourniture de produits personnalisés à base de silicium.
Plaquette de carbure de silicium
Le carbure de silicium (SiC), avec sa nature robuste et sa large gamme d'applications, a un impact significatif sur diverses industries grâce à ses propriétés exceptionnelles.
Le carbure de silicium (SiC), avec sa nature robuste et sa large gamme d'applications, a un impact significatif sur diverses industries grâce à ses propriétés exceptionnelles.
Le polytype 6H se distingue par ses propriétés mécaniques robustes et est souvent utilisé lorsque la durabilité est primordiale.
Les substrats en carbure de silicium (SiC) sont fabriqués à partir d'un matériau très pur qui combine silicium et carbone. Le processus de production commence par une technique à haute température appelée transport physique de vapeur (PVT).
Qu'est-ce que le substrat Sic ?
Les substrats en carbure de silicium (SiC) deviennent de plus en plus importants dans divers domaines, notamment dans l'électronique de puissance en raison de leurs propriétés supérieures. Le SiC, un semi-conducteur à large bande interdite, offre de nombreux avantages par rapport au silicium traditionnel, notamment une efficacité énergétique supérieure, une plus grande résistance à la température et une fiabilité améliorée. Ces attributs font des substrats SiC un composant clé dans le développement de systèmes technologiques avancés.
Le carbure de silicium, souvent abrégé en SiC, est un composé de silicium et de carbone. En tant que substrat, il sert de base sur laquelle sont formés des dispositifs ou des circuits. Les substrats SiC constituent la plate-forme idéale pour les dispositifs de puissance en raison de leurs propriétés physiques et électroniques uniques.
Avantages du substrat Sic
Conductivité thermique élevée
Le SiC présente une conductivité thermique 3-5 fois supérieure à celle des substrats en silicium (Si). Cela permet une dissipation thermique plus rapide et contribue à maintenir la température de l'appareil à un niveau bas.
Tension de claquage élevée
Les substrats SiC ont une tension de claquage élevée, ce qui leur permet de résister à des champs électriques élevés. Cela permet de développer des dispositifs capables de fonctionner à des tensions et des courants élevés, ce qui les rend idéaux pour les applications à haute puissance.
Mobilité électronique élevée
Le SiC présente une mobilité électronique supérieure à celle du Si, ce qui permet de développer des dispositifs pouvant fonctionner à des fréquences plus élevées. Ceci est important dans des applications telles que les amplificateurs RF et les circuits de commutation haute fréquence.
Large bande interdite
Le SiC présente une large bande interdite, ce qui permet de développer des dispositifs pouvant fonctionner à des températures plus élevées. Cela est important dans les applications à haute température telles que l'électronique de puissance et l'aérospatiale.
Pertes de puissance réduites
Les substrats SiC présentent une résistance à l'état passant et des pertes de commutation inférieures à celles des substrats Si. Cela permet de réduire les pertes de puissance et d'améliorer l'efficacité des appareils électroniques de haute puissance.
Type de substrat Sic
Substrat céramique en nitrure d'aluminium
Système hexagonal, composé de wurtzite à liaison covalente basé sur l'unité structurelle tétraédrique [AlN4], présente une bonne conductivité thermique, une isolation électrique fiable, une faible constante diélectrique et une faible perte diélectrique, est non toxique et correspond au coefficient de dilatation thermique du silicium, etc. Avec une série d'excellentes propriétés, il est considéré comme un choix idéal pour une nouvelle génération de substrats semi-conducteurs hautement intégrés et de matériaux d'emballage électronique.
Le processus de préparation de la poudre d'AlN, la matière première de base de la céramique AlN, est complexe, consomme beaucoup d'énergie, a un cycle long et est coûteux. Le coût élevé limite la large application de la céramique AlN, de sorte que les substrats en céramique AlN sont principalement utilisés dans les industries haut de gamme.
Substrat en céramique de nitrure de silicium
Le Si3N4 possède trois structures cristallines, à savoir phase, phase et phase. Parmi elles, phase et phase sont les formes les plus courantes de Si3N4, et elles sont toutes des structures hexagonales. Le Si3N4 possède d'excellentes propriétés telles qu'une dureté élevée, une résistance élevée, un faible coefficient de dilatation thermique, un faible fluage à haute température, une bonne résistance à l'oxydation, de bonnes performances de corrosion à chaud et un faible coefficient de frottement.
Cependant, la céramique Si3N4 présente de mauvaises propriétés diélectriques (la constante diélectrique est de 8,3, la perte diélectrique est de 0.001~0,1) et un coût de production élevé, ce qui limite son application comme substrat céramique d'emballage électronique.
Substrat céramique en carbure de silicium
Les céramiques SiC ont une conductivité thermique élevée. La conductivité thermique à haute température est de 100 W/(m·k) à 400 W/(m·k), soit 13 fois celle de l'Al2O3. Elles ont une bonne résistance à l'oxydation, leur température de décomposition est supérieure à 2 500 degrés et elles peuvent toujours être utilisées dans une atmosphère oxydante de 1 600 degrés. Elles ont également une bonne isolation électrique et leur coefficient de dilatation thermique est inférieur à celui de l'Al2O3 et de l'AlN. Les céramiques SiC ont de fortes propriétés de liaison covalente et ne sont pas faciles à fritter. De petites quantités de bore ou d'alumine sont souvent ajoutées comme auxiliaires de frittage pour augmenter la densité. Les expériences montrent que le béryllium, le bore, l'aluminium et leurs composés sont les additifs les plus efficaces, qui peuvent faire atteindre à la densité des céramiques SiC plus de 98 %.
Substrat en céramique à base d'oxyde de béryllium
BeO est la seule structure wurtzite hexagonale parmi les oxydes de métaux alcalino-terreux. Étant donné que BeO a une structure wurtzite et une forte liaison covalente et une faible masse moléculaire relative, il a une conductivité thermique élevée. L'alumine BeO est d'environ Sa conductivité thermique à température ambiante peut atteindre 250 W/(m·K), et sa conductivité thermique est 10 fois supérieure à celle du métal. À haute température et haute fréquence, il a de bonnes propriétés électriques, une bonne résistance à la chaleur et une bonne résistance aux chocs. , bonne stabilité chimique.
Bien que le BeO présente d'excellentes propriétés, son inconvénient majeur est que sa poudre est extrêmement toxique. L'inhalation à long terme de poussière de BeO peut provoquer un empoisonnement, voire mettre la vie en danger, et peut également provoquer une pollution de l'environnement, ce qui a un impact important sur la production et l'application des substrats en céramique BeO [5]. De plus, le coût de production du BeO est relativement élevé, ce qui limite sa production et son application.
Substrat en céramique au nitrure de bore
Le nitrure de bore se présente sous deux formes cristallines différentes : hexagonale et cubique. Parmi elles, le nitrure de bore cubique a une dureté élevée et peut résister à des températures élevées de 1500 à 1600 degrés, ce qui le rend adapté aux matériaux ultra-durs. Dans des conditions de traitement thermique appropriées, le nitrure de bore hexagonal peut maintenir une stabilité chimique et mécanique élevée à des températures très élevées. Le matériau en nitrure de bore présente une stabilité thermique, une stabilité chimique et une isolation électrique élevées. La conductivité thermique des céramiques en nitrure de bore à température ambiante est équivalente à celle de l'acier inoxydable et ses propriétés diélectriques sont bonnes. Le nitrure de bore est plus cassant que la plupart des céramiques, a un faible coefficient de dilatation thermique, une forte résistance aux chocs thermiques et peut résister à des changements rapides de différences de température supérieures à 1500 degrés.
Applications du substrat Sic
Le substrat Sic, en tant que représentant typique de la troisième génération de matériaux semi-conducteurs, est également l'un des matériaux semi-conducteurs à large bande interdite les plus matures et les plus largement utilisés à l'heure actuelle. Grâce à ses excellentes propriétés semi-conductrices, les matériaux céramiques Sic Substrate ont été largement utilisés dans divers domaines. Il joue un rôle innovant important dans l'industrie moderne. C'est un matériau semi-conducteur extrêmement idéal dans les applications à haute température, haute fréquence, résistantes aux radiations et à haute puissance. Siton était parfaitement conscient de ces opportunités de marché et a lancé des substrats d'emballage en carbure de silicium, qui ont été largement salués par les clients. Étant donné que les dispositifs d'alimentation en carbure de silicium peuvent réduire considérablement la consommation d'énergie des équipements électroniques, les dispositifs en carbure de silicium sont également connus sous le nom de « dispositifs à énergie verte » qui stimulent la « nouvelle révolution énergétique ».
Différents systèmes moteurs
Dans le domaine des applications haute tension, les dispositifs de puissance semi-conducteurs en carbure de silicium utilisant des substrats en céramique en carbure de silicium présentent une réduction significative de la consommation d'énergie. La génération de chaleur de l'équipement est considérablement réduite et les pertes de commutation peuvent être réduites jusqu'à 92 %. Cela peut également simplifier davantage le mécanisme de refroidissement de l'équipement. La miniaturisation de l'équipement réduit considérablement la consommation de matériaux métalliques pour la dissipation de la chaleur.
Champ d'éclairage LED à semi-conducteurs
Le substrat Sic présente de grands avantages dans les LED haute puissance. Les LED utilisant des substrats en céramique Sic Substrate ont une luminosité plus élevée, une consommation d'énergie plus faible, une durée de vie plus longue et une surface de puce unitaire plus petite.
Véhicules à énergie nouvelle
L'industrie automobile à énergie nouvelle exige que les onduleurs aient une fiabilité qui dépasse de loin celle des onduleurs industriels ordinaires lors de la gestion de courants de haute intensité ; le substrat SiC Sic présente une meilleure dissipation de la chaleur, un rendement élevé, une résistance à haute température et une fiabilité élevée. ) Le substrat céramique répond pleinement aux exigences des véhicules à énergie nouvelle. La miniaturisation des substrats céramiques Sic Substrate peut réduire considérablement la perte de puissance des véhicules à énergie nouvelle, leur permettant de continuer à fonctionner normalement dans divers environnements difficiles.
Procédés de traitement de surface couramment utilisés pour les substrats en aluminium SiC
Les substrats en carbure de silicium présentent d'excellentes propriétés telles qu'une résistance spécifique élevée, une rigidité spécifique, une résistance à l'usure et un faible coefficient de dilatation thermique, et ont d'importantes perspectives d'application dans l'aérospatiale, les moteurs automobiles, les instruments de précision, les emballages électroniques, les équipements sportifs, etc. Cependant, le carbure de silicium aluminium est un matériau difficile à traiter et difficile à produire en masse, ce qui limite considérablement son champ d'application. Cela est principalement dû au fait que le traitement du carbure de silicium aluminium endommage gravement l'outil. S'il n'existe pas de technologie de traitement appropriée, le coût de l'outil augmentera considérablement.
Français En raison de l'existence d'une phase particulaire dans les matériaux composites en carbure de silicium et aluminium, les défauts métallurgiques non uniformes du matériau sont augmentés, ce qui rend la résistance à la corrosion du matériau dans les milieux corrosifs pire que celle de l'alliage de matrice sans phase de renforcement, car la phase de renforcement elle-même peut agir comme un centre actif de corrosion et peut modifier le processus cinétique de changement de phase de la matrice, formant une phase précipitée qui peut facilement provoquer une corrosion à l'interface entre la matrice et la phase renforcée. Les contraintes résiduelles d'interface et les dislocations à haute densité peuvent également facilement provoquer une corrosion par piqûres. Un traitement de surface efficace des composites en carbure de silicium et aluminium peut protéger le matériau des dommages dus à la corrosion, à l'usure et à l'oxydation à haute température. Actuellement, les méthodes de traitement de surface du carbure de silicium et aluminium comprennent l'oxydation par micro-arc, l'anodisation, la passivation chimique, le revêtement organique et le nickelage autocatalytique.
Broyage des matières premières :Utilisez un concasseur à marteaux pour écraser le coke de pétrole jusqu’à la taille de particules requise par le processus.
Dosage et mélange :Peser et mélanger selon la formule prescrite. Ce projet utilise une plateforme pour le dosage et une bétonnière pour le mélange.
Préparation du four électrique au carbure de silicium :Nettoyer le matériau du fond du four, tailler les électrodes, nettoyer et réparer les parois du four, installer l'alimentation et le premier engrenage, vérifier et éliminer les autres défauts du four.
Chargement du four :Remplissez le four avec des matériaux de réaction, des matériaux isolants et des matériaux de noyau de four selon les types, emplacements et tailles spécifiés des matériaux du four, et construisez des parois latérales du four de fusion qui ont les fonctions d'isolation et de maintien des matériaux.
Envoyer de l'énergie pour fondre du carbure de silicium :Connectez le four électrique au carbure de silicium au transformateur, puis envoyez le courant. Une flamme nue est utilisée pendant les 15 premières minutes pour enflammer le CO. Le processus de fusion dure 170 heures. Ce qui précède est le processus général de production du carbure de silicium. Le processus de production spécifique peut varier en fonction du fabricant et des exigences du produit.
Les substrats en carbure de silicium à base d'aluminium sont utilisés dans les véhicules ferroviaires, les avions, les dispositifs IGBT à semi-conducteurs et d'autres domaines de produits, principalement parce que les substrats en carbure de silicium à base d'aluminium ont une conductivité thermique élevée, un coefficient de dilatation thermique qui correspond mieux à la puce, un poids léger, une faible densité, une dureté élevée et une résistance élevée à la flexion.
Caractéristiques et avantages des substrats en carbure de silicium et des substrats en nitrure de silicium
Le substrat en carbure de silicium, le carbure de silicium-aluminium (AISiC), est l'abréviation de matériau composite renforcé de particules de carbure de silicium, également connu sous le nom de carbure de silicium-aluminium ou de carbone de silicium-aluminium. Il présente des avantages très importants et remarquables lorsqu'il est appliqué à l'industrie militaire.
● L'AISiC présente une conductivité thermique élevée (170~200 W/mK), soit dix fois celle des matériaux d'emballage classiques. Il peut dissiper rapidement la chaleur générée par la puce et améliorer la fiabilité et la stabilité de l'ensemble du composant.
●Le coefficient de dilatation thermique de l'AISiC est bien adapté à la puce semi-conductrice et au substrat en céramique. Le coefficient de dilatation thermique réglable (6,5~9,5x10-6/K) peut empêcher la défaillance par fatigue, et la puce d'alimentation peut même être installée directement sur la plaque de base AISiC.
● Le substrat en carbure de silicium est léger, solide, résistant à la flexion et aux tremblements de terre. C'est le matériau de choix dans les environnements difficiles.
Les applications des substrats en carbure de silicium et des substrats en nitrure de silicium sont différentes
Les substrats en céramique au nitrure de silicium ont une résistance mécanique élevée, une résistance à l'usure et une bonne conductivité thermique. Ils sont principalement utilisés dans l'aérospatiale, les moteurs automobiles, les amortisseurs automobiles, les équipements médicaux mécaniques, les fours industriels, les équipements électroniques intelligents, les modules haute puissance et d'autres domaines. Objectif ; Le carbure de silicium est utilisé dans les locomotives ferroviaires, les avions, les dispositifs IGBT à semi-conducteurs et d'autres domaines de produits, et il a également de bonnes applications dans l'industrie militaire.
Notre usine
Notre spécialisation dans les plaquettes de silicium, les cristaux de germination, les cibles de silicium et les espaceurs sur mesure nous permet de répondre à divers besoins dans les secteurs des semi-conducteurs et de l'énergie solaire. Notre engagement à fournir des services personnalisés permet à nos clients d'atteindre leurs objectifs de projet spécifiques avec précision et efficacité.
FAQ
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