Rohm a réalisé des avancées significatives dans le domaine des composants SiC pour les dispositifs semi-conducteurs de puissance. Leur MOSFET à tranchée de quatrième génération présente des pertes d'énergie plus faibles et permet de réaliser des systèmes d'alimentation plus petits.
Les véhicules électriques peuvent fonctionner à 800 V pour une charge à haute tension plus rapide, ce qui permet d'accroître l'efficacité et l'autonomie.
Les types
Le carbure de silicium, ou SiC en abrégé (communément appelé carborundum ou corindon), est un composé chimique dur composé de silicium et de carbone qui est utilisé dans des produits industriels tels que les abrasifs et les outils de coupe, dans l'électronique grand public comme les écrans de télévision, les lecteurs DVD et les écrans de téléphone portable, dans les freins et les embrayages automobiles ainsi que dans les plaques céramiques utilisées dans les gilets pare-balles, parmi de nombreuses autres applications. Le carbure de silicium joue également un rôle essentiel dans d'autres secteurs tels que l'aérospatiale, l'automobile et l'énergie.
ROHM a introduit une gamme de dispositifs de puissance en SiC, tels que les MOSFET, avec des températures de fonctionnement plus élevées et des pertes plus faibles que les transistors de puissance en silicium standard - des caractéristiques qui en font un excellent choix pour les applications nécessitant une commutation à grande vitesse, telles que les onduleurs de véhicules électriques.
Les semi-conducteurs de puissance SiC de ROHM sont bien adaptés à cette tâche en raison de leurs performances supérieures et de leur durabilité - ce qui fait des semi-conducteurs de puissance SiC de ROHM l'un des composants essentiels de tout véhicule électrique (VE).
Les transistors à effet de champ (FET) SiC offrent plusieurs avantages distincts par rapport à leurs homologues en silicium en termes de tension de montée et de dépendance à la température, ce qui les rend parfaits pour les applications de commutation rapide à des vitesses plus élevées. En outre, leur capacité à prévenir l'emballement thermique signifie qu'ils peuvent même fonctionner en toute sécurité lorsqu'ils sont exposés à des températures extrêmement élevées, ce qui a permis la production de nombreux produits électroniques avancés tout en augmentant l'efficacité énergétique, en réduisant les dimensions et le poids de nombreux équipements.
Applications
La large bande interdite du carbure de silicium en fait un excellent matériau semi-conducteur pour les applications d'électronique de puissance, telles que les onduleurs équipant les véhicules électriques (VE). Leur efficacité permet aux conducteurs de véhicules électriques d'augmenter leur autonomie tout en réduisant la taille des batteries, en grande partie grâce à des pertes de conversion considérablement réduites par rapport aux modèles en silicium à des niveaux de tension plus élevés (800 V ou plus).
La faible dilatation thermique, la rigidité et la conductivité électrique du carbure de silicium en font un matériau utile pour diverses autres utilisations. Par exemple, ses miroirs sont largement utilisés sur de nombreux télescopes astronomiques tels que le télescope spatial Herschel et l'observatoire spatial Gaia. Il est également utilisé dans certains réacteurs de fusion en raison de sa capacité à résister à des températures très élevées et à l'exposition aux radiations.
ROHM a déjà développé une gamme de MOSFET SiC conçus spécifiquement pour les systèmes à 1500V DC utilisés dans les onduleurs photovoltaïques, les unités UPS et d'autres applications industrielles, à la fois de manière discrète ou sous forme de puces nues pour les fabricants de modules. ROHM a également pénétré le marché de l'automobile en fournissant des SBD SiC de 2kV utilisés comme sections PFC des chargeurs et onduleurs embarqués visant à augmenter l'autonomie tout en réduisant la taille des batteries ; leur dispositif offre une faible résistance à l'enclenchement ainsi qu'un temps de résistance aux courts-circuits à la pointe de l'industrie, essentiels pour augmenter l'autonomie tout en réduisant la taille des batteries lorsqu'ils sont appliqués à des véhicules électriques (EV).
Performance
La large bande interdite du carbure de silicium permet de réduire les pertes de conversion dans les systèmes de propulsion électrique, ce qui augmente l'efficacité des batteries et l'autonomie. En outre, les dispositifs de puissance à haute performance en carbure de silicium offrent des performances nettement supérieures à celles des IGBT traditionnels en silicium que l'on trouve dans les chargeurs embarqués et les inverseurs de moteur des véhicules électriques.
ROHM a constaté une adoption rapide de ses MOSFET SiC de 4ème génération 750V et 1200V dans les onduleurs de véhicules électriques, grâce à leur faible résistance à l'enclenchement par unité de surface, sans compromettre le temps de résistance aux courts-circuits, ainsi qu'à une capacité parasite plus faible qui améliore les performances de commutation pour les onduleurs de plus petite taille.
Ces dispositifs de puissance se caractérisent par une plage de température de fonctionnement plus large que celle des composants en silicium, ce qui leur permet de fonctionner à des températures plus élevées sans compromettre la fiabilité ou les performances. Ils constituent donc une solution idéale pour les applications d'électronique de puissance qui requièrent une plage de température étendue.
Rohm a développé une gamme complète de semi-conducteurs économes en énergie et de diodes à barrière Schottky en SiC pour répondre aux applications de commutation à grande vitesse. Ces diodes sont proposées dans différents boîtiers pour répondre aux exigences spécifiques en matière de dissipation de courant et de dissipation d'énergie.
La combinaison des technologies de dispositifs/contrôle et de modules de ROHM lui permet d'offrir des solutions de puissance optimales pour diverses applications. Rohm a récemment collaboré avec Valeo pour développer son pack TRCDRIVE(tm) deux-en-un, conçu spécifiquement pour les onduleurs de véhicules électriques ; grâce à ce partenariat, Rohm espère augmenter ses ventes de semi-conducteurs de puissance pour les onduleurs de véhicules électriques.
Sécurité
Les puces en carbure de silicium peuvent fonctionner à des températures, des tensions et des fréquences plus élevées que leurs homologues en silicium afin de minimiser les pertes d'énergie, ce qui les rend parfaitement adaptées aux onduleurs, aux convertisseurs et aux chargeurs embarqués des véhicules électriques. Leur consommation d'énergie réduite permet d'augmenter l'autonomie par charge de batterie tout en améliorant l'ensemble des systèmes de gestion de la batterie.
ROHM a récemment publié un communiqué de presse expliquant que ses nouveaux produits Gen 4 ont été créés pour répondre aux exigences de commutation à grande vitesse de l'électronique de puissance comme les onduleurs et les chargeurs bidirectionnels pour les véhicules électriques. Leur tension de claquage supérieure peut supporter plus de deux fois plus de courant tout en offrant 50% de perte de commutation en moins et 40% de résistance à l'enclenchement en moins par unité de surface, sans compromettre la capacité de résistance aux courts-circuits.
Ces MOSFET à haut rendement présentent une faible tension de seuil qui leur permet de fonctionner à des températures plus élevées sans avoir besoin de systèmes de refroidissement pour dissiper l'excès de chaleur, ce qui contribue à réduire davantage les pertes d'énergie tout en améliorant le rendement, et convient à des dispositifs plus petits que les puces en silicium conventionnelles.
En outre, leur processus de fabrication intègre des technologies vertes 100% - notamment l'automatisation des usines et les systèmes d'énergie renouvelable - afin de réduire l'impact sur l'environnement par rapport aux semi-conducteurs traditionnels.
French 
English 
German 
Swedish 
Italian 
Finnish 
Hungarian