Sustrato de carburo de silicio: El futuro de la electrónica

Sustrato de carburo de silicio: El futuro de la electrónica

Me preguntan mucho: "¿Cuál es el secreto para crear dispositivos de alto rendimiento que resistan las exigencias de la tecnología moderna?", ya que la electrónica es mi especialidad.

"Sustrato de carburo de silicio" es mi respuesta obligada en cualquier situación. En este artículo analizaremos por qué los sustratos SIC son lo mejor de la innovación electrónica y veremos sus usos, ventajas y proceso de producción.

Introducción

Por su alta tensión de ruptura, conductividad térmica y resistencia a la radiación, el SiC es el material ideal para crear dispositivos capaces de soportar entornos hostiles.

El sustrato de carburo de silicio ha proporcionado a los fabricantes de electrónica una nueva y potente herramienta para fabricar mejores circuitos.

¿Hay algo único en el sustrato SiC que pueda mejorar la eficacia de su próximo proyecto? A continuación, examinaremos estos aspectos.

¿Qué son los sustratos de carburo de silicio?

Un sustrato de carburo de silicio es el resultado de combinar carbono con silicio. Debido a esta mezcla, tienen unas características poco comunes muy demandadas en el mercado de la electrónica.

Obleas, placas, láminas, etc. son sólo algunas de las piezas económicas disponibles para los sustratos de SiC, que se adaptan a necesidades únicas gracias a su amplia capacidad de personalización.

sustrato de carburo de silicio

Ventajas de los sustratos de carburo de silicio

Los fabricantes de electrónica alaban los sustratos de SiC por varias razones:

En primer lugar, a pesar de ser funcionales a temperaturas elevadas, los sustratos de SiC ofrecen la ventaja de una rápida transferencia de calor debido a su elevada conductividad térmica.

En segundo lugar, debido a su alta tensión de ruptura, estos componentes son idóneos para su uso en aplicaciones de potencia.

En tercer lugar, por su resistencia a la radiación externa, los sustratos de SiC son ideales para su uso en naves espaciales y otras aplicaciones relacionadas con el espacio.

En cuarto lugar, estos materiales son resistentes a una amplia gama de productos químicos sin provocar corrosión.

En quinto lugar, el silicio no se ve afectado en absoluto por las fluctuaciones bruscas de temperatura y tiene una gran estabilidad térmica.

Aplicaciones de los sustratos de carburo de silicio

Los sustratos de carburo de silicio son muy adaptables y se utilizan en muchas industrias exigentes, entre ellas:

Electrónica de potencia: La explotación del sustrato de SiC depende de los componentes de potencia que incluyen: potencia MOSFETsdiodos e IGT (transistores bipolares de puerta aislada). Como pueden funcionar a altas temperaturas y tensiones, los inversores y convertidores de potencia son más eficientes y, por tanto, desperdician menos energía. 

Equipo de radiofrecuencia: Gracias a sus propiedades no conductoras de la electricidad y a su alta conductividad térmica, el SiC es una opción viable para los dispositivos de RF. La eficiencia y la capacidad a altas temperaturas del SiC lo hacen adecuado para aplicaciones de energía de RF, donde puede ayudar a una transmisión más eficiente de la potencia y en aplicaciones que requieren calentamiento electromagnético.

Dispositivos de alta temperatura: Una propiedad específica del carburo de silicio para las aplicaciones en la producción de energía es su capacidad para mantener intacta la integridad estructural a la temperatura incluso lo suficientemente alta como para crear fallos estructurales. Encuentra aplicación en aplicaciones dentro del espacio de sensores y actuadores donde el material convencional no puede trabajar en condiciones de alto riesgo.

Aeroespacial y Defensa: Los sustratos de SiC son una opción ideal para la industria aeroespacial debido a su alto nivel de dureza, que permite utilizar estas piezas en la constitución de satélites y naves espaciales expuestas a entornos duros. Son perfectos componentes electrónicos resistentes a la radiación que utilizan los militares en regiones expuestas a altos niveles de radiación.

Automóvil: Los sustratos de SiC se utilizan cada vez más en módulos de potencia para automóviles eléctricos a medida que la industria avanza hacia vehículos más eléctricos. Mejoran el rendimiento general del vehículo al ayudar a gestionar los elevados niveles de potencia y temperatura habituales en los sistemas de alimentación de los vehículos eléctricos actuales.

Sustrato de carburo de silicio

Proceso de fabricación del sustrato de carburo de silicio

Los sustratos de SiC se fabrican con sumo cuidado y se someten a numerosos procedimientos cruciales para ofrecer la mejor calidad y rendimiento posibles:

Crecimiento de los cristales: Primero se crean cristales de carburo de silicio de gran pureza mediante transporte físico de vapor (PVT). Al colocar un cristal semilla de carburo de silicio en un entorno gaseoso a alta temperatura, los átomos de carbono y silicio se depositan en la semilla para aumentar el tamaño del cristal.

Obleas: Una vez que el cristal ha alcanzado un tamaño adecuado, se corta cuidadosamente con una sierra de hilo de diamante en finas obleas. Para garantizar la uniformidad y la ausencia de defectos estructurales en las obleas, esta fase debe regularse cuidadosamente.

Sic-Sustrato

Pulido: Sin embargo, las obleas previamente cortadas se someten después a un riguroso procedimiento de pulido. Aquí se pueden utilizar muchas técnicas de pulido mecánico y químico para conseguir el pulido reflectante necesario para las siguientes fases de producción, como el proceso de creación de transistores.

En dados: Una vez obtenidas las obleas especulares, las piezas se dividen en sustratos separados cortándolas en trocitos. El corte exige un agudo sentido de la precisión para evitar astillar los bordes o profundizar demasiado, lo que podría perjudicar la funcionalidad del producto acabado.

Inspección y embalaje: El último paso consiste en una evaluación impecable de cada sustrato que presenta defectos como arañazos, grietas y contaminantes. Después, pasan a la fase de control de calidad, donde se clasifican y embalan meticulosamente para su entrega a los clientes.

¿Por qué elegir Yafeite para sustrato de carburo de silicio?

Con más de 19 años de experiencia en el sector, en Yafeite se complace en producir sustratos de SiC del más alto calibre. Nuestras instalaciones de vanguardia y nuestro personal experto garantizan que nuestros productos cumplan las más altas expectativas de fiabilidad y calidad.

Sustrato SIC

Nuestros productos se utilizan en una gran variedad de aplicaciones, desde electrónica de potencia hasta dispositivos de alta temperatura, y ofrecemos soluciones a medida para satisfacer sus requisitos exclusivos.

Conclusión

El sustrato de carburo de silicio ofrece un material revolucionario que está revolucionando la industria. El carburo de silicio es imbatible en las condiciones más exigentes, ya que posee unas propiedades y una versatilidad excelentes.

Tanto si trabaja en una aplicación nanotecnológica crítica como si construye dispositivos médicos revolucionarios, los sustratos de SiC de Yafeite pueden convertirse en la columna vertebral de su producto. Siempre estoy disponible para ayudarle; puede póngase en contacto conmigo siempre que necesite aclaraciones o más ayuda.

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