Le silicium reprend du poil de la bête dans la puissance
Après sept ans de développement, iDeal Semiconductor a commencé à livrer ses premiers composants de puissance en silicium basés sur une nouvelle architecture.
Les premiers MOSFET de puissance de 150V sont expédiés avec une résistance à l’enclenchement de 6,4mΩ, tandis que les composants 200V sont maintenant échantillonnés. Des composants sont prévus jusqu’à 400V pour des alimentations de centres de données d’IA plus efficaces.
Ces composants peuvent augmenter la fréquence de commutation des alimentations électriques pour en réduire la taille ou les pertes, explique Mark Granahan, PDG d’Ideal Semiconductor, à eeNews Europe/ECInews. L’objectif est de concurrencer le carbure de silicium (SiC) et le nitrure de gallium (GaN) en réduisant les coûts et les pertes.
Les pièces sont fabriquées sur un procédé CMOS par Polar Semiconductor aux États-Unis. « Nous avons développé cette plate-forme aux États-Unis, ce qui, à l’époque, était une surprise, car la plupart des fonderies se trouvent en Asie, et il nous a fallu beaucoup de temps pour mettre au point une toute nouvelle technologie de process ainsi que l’architecture des composants avec une nouvelle fonderie », a déclaré M. Granahan. « Polar Semiconductor est en train d’augmenter considérablement sa capacité de production de plaquettes de silicium de 200 mm.
SuperQ
La technologie de silicium de puissance SuperQ, qui est une combinaison des topologies Hexfet et Superjunction, est basée sur les flux de process CMOS avec un équipement supplémentaire modifié et un nombre inférieur de masques, généralement autour de 10.
« En fin de compte, nous avons été très innovants dans la manière dont nous avons identifié l’opportunité d’améliorer considérablement le silicium, qui est moins cher au départ, qui présente moins de défauts, dont les températures sont beaucoup plus basses, et dont la fiabilité et la capacité de fabrication ont été éprouvées, ce qui nous permet de tirer parti d’outils amortis. Ajoutez à cela la simplicité de notre technologie, nous avons un processus très optimisé », a-t-il déclaré.
« Nous utilisons une tranchée à haut rapport d’aspect et déposons un film mince pour compenser la charge de la structure afin de combiner les avantages de la superjonction et de l’hexfet, de sorte que nous pouvons atteindre 95 % de la structure utilisée pour la conduction et seulement 5 % pour le blocage de la tension, ce qui augmente le blocage de 30 à 40 % à 20 V/um ».
« Cette simplicité nous donne des avantages en termes de coûts et de temps de cycle, nous pouvons le construire dans n’importe quelle usine en moins de trois semaines », a-t-il déclaré. « Quelques outils sont propres à notre procédé. Les outils uniques que nous utilisons, à l’exception d’un seul, sont courants dans le domaine des CMOS, mais pas dans celui de la puissance. L’outil pour la tranchée profonde à haut rapport d’aspect est unique et nous avons travaillé avec un fournisseur d’outils grand public sur un outil de production en volume et nous travaillons avec lui pour ajouter des capacités uniques. »
La société utilise également des packagings standard tels que le TOLL et le D2PAK refroidis par le haut et sans plomb, ce qui permet un deuxième approvisionnement. La société travaille également sur un packaging Kelvin à quatre fils pour une résistance à l’allumage plus faible.
Automobile
Les composants de puissance en silicium sont homologués à 175 °C et testés à 100 %, ce qui permet d’obtenir la qualification AECQ pour l’automobile. « La technologie est prête à être utilisée », a déclaré M. Granahan.
Le premier produit de la série MOSFET 150 V d’iDeal, iS15M7R1S1C, est un MOSFET de 6,4 mΩ. Il est disponible immédiatement dans un boîtier PDFN de 5 x 6 mm. Le boîtier SMT comprend des fils exposés pour simplifier l’assemblage et améliorer la fiabilité au niveau de la carte.
La famille 200 V comprend le iS20M6R1S1T, un MOSFET de 6,1 mΩ dans un boîtier TOLL de 11,5 x 9,7 mm. Il présente un RDSon de 6,1 mΩ, soit 10 % de moins que le leader actuel de l’industrie et 36 % de moins que le meilleur concurrent suivant. La société échantillonne également des MOSFET 200 V en boîtiers TOLL, TO-220, D2PAK-7L et PDFN.
« Nous disposons d’une feuille de route très claire pour continuer à améliorer les performances et le coût des composants au cours des 15 à 20 prochaines années », a déclaré M. Granahan.
Si vous avez apprécié cet article, vous aimerez les suivants : ne les manquez pas en vous abonnant à :
