Infineon po raz pierwszy przetwarza materiał SiC na płytkach o średnicy 300 mm.

Infineon po raz pierwszy wyprodukowało sprawne elementy mocy na bazie SiC na płytkach o średnicy 300 milimetrów. Większa średnica płytek ma ułatwić produkcję i w dłuższej perspektywie poprawić dostawę komponentów do zastosowań, między innymi w samochodach elektrycznych i infrastrukturze ładowania.

Płytki SiC o średnicy 300 mm umożliwiają wytworzenie 2,3 raza więcej chipów niż te o średnicy 200 mm.

Zdjęcie: Infineon

Producent półprzewodników przetworzył płytki z krzemu karbidu o średnicy 300 milimetrów w swojej fabryce w austriackim Villach w rzeczywistych warunkach produkcyjnych. Według własnych informacji Infineon jest tym samym pierwszą firmą, której udało się dokonać tego kroku w produkcji półprzewodników. Do tego celu wykorzystano istniejące urządzenia produkcyjne, które mogą być również używane do obróbki krzemu.

Główną zaletą większych płytek krzemowych jest wydajność: według Infineon płyta o średnicy 300 milimetrów umożliwia wytworzenie około 2,3 raza więcej chipów niż płyta o średnicy 200 milimetrów. Dzięki temu produkcja może być w przyszłości skalowana w bardziej efektywny sposób. Infineon nie podaje jednak konkretnego terminu rozpoczęcia produkcji – firma zamierza go ustalić we współpracy z klientami i partnerami. Równocześnie ma być kontynuowana obecna ścieżka rozwoju dotycząca produkcji SiC o średnicy 200 milimetrów.

Karbek krzemu należy obecnie do najważniejszych materiałów o szerokiej przerwie energetycznej stosowanych w elektronice mocy. W porównaniu z klasycznym krzemem, SiC umożliwia mniejsze straty mocy, wyższą gęstość mocy oraz efektywne działanie przy wysokich napięciach i temperaturach. Obszary zastosowania obejmują między innymi konwertery trakcyjne, ładowarki pokładowe i stacje ładowania pojazdów elektrycznych, a także magazyny energii stacjonarne i silniki przemysłowe.

SiC pozostaje ważny dla mobilności elektrycznej i infrastruktury ładowania

Dla mobilności elektrycznej ten krok ma znaczenie przede wszystkim pod względem skalowalności i kosztów produkcji. Większe płytki krzemowe mogą umożliwić wytworzenie większej liczby chipów SiC na jedną rundę produkcji, co w dłuższej perspektywie ułatwia ekonomiczną produkcję większych ilości produktów. Infineon nie podaje jednak konkretnych informacji na temat możliwych obniżek kosztów poszczególnych komponentów.

Równocześnie koncern pracuje nad bardziej efektywną produkcją samych płytek SiC. W zakładzie w Dreźnie Infineon z powodzeniem przetestował tak zwaną technologię Cold-Split dla płytek o średnicy 300 milimetrów. Dzięki niej płytki są oddzielane od kryształu SiC przy mniejszych stratach materiału i krótszym czasie obróbki w porównaniu z tradycyjnym piłowaniem drutowym. To ma umożliwić uzyskanie większej liczby płytek z tego samego kryształu.

Ten kamień milowy w dziedzinie SiC nawiązuje do strategii Infineona dotyczącej płytek o średnicy 300 milimetrów w Villachan. Tam firma przygotowała już przejście od płytek 200-milimetrowych do 300-milimetrowych w przypadku tlenku galu, a pod koniec października ogłosiła, że do 2034 roku zainwestuje w ten zakład około 1,1 miliarda euro. Produkcja na dużą skalę półprzewodników mocy typu GaN na płytkach 300-milimetrowych ma rozpocząć się pod koniec 2027 roku.

Dzięki SiC Infineon przenosi ten podejście produkcyjne teraz na drugi materiał o szerokim przerwie energetycznej. Firma produkuje w ten sposób półprzewodniki mocy na bazie krzemu, azotku galu i węglku krzemu, stosując przy wszystkich trzech materiałach technologię 300 milimetrów.