Fabricación de semiconductores de potencia.

La electrónica de potencia es uno de los componentes cruciales para el control, la transformación y la conmutación de la energía eléctrica. Dado que estos semiconductores a menudo se necesitan en aplicaciones muy exigentes, deben ser estables a largo plazo, no vulnerables y resistentes a la temperatura. Hoy en día, por ejemplo, los vehículos eléctricos e híbridos están ampliamente equipados con estos componentes. Además de la tecnología automotriz, también los encontramos en electrónica de consumo, telecomunicaciones o biomedicina. Los requisitos modernos requieren un desarrollo y una mejora constantes de los semiconductores de potencia de alto voltaje y bajas pérdidas.

Existe una gama muy amplia de semiconductores en el mercado. Los materiales más importantes incluyen: Silicio (Si), carburo de silicio (SiC), nitruro de galio (GaN) o arseniuro de galio (GaAs). Cuál de estos materiales es el más adecuado, lo deciden las propiedades del material, los requisitos del dispositivo y los costes. Cada una de estas sustancias se ha consolidado en su nicho.

El desafío para la industria de los semiconductores: dependencia-temperatura-tiempo.

Sin embargo, todavía hay obstáculos que superar en una industria electrónica cada vez más exigente. Se requiere mayor densidad de potencia, eficiencia y fiabilidad. En la industria de los semiconductores, se utilizan numerosos procesos térmicos para favorecer la difusión de dopantes o para oxidar y recocer los semiconductores. Estos generalmente se ejecutan en un gas de proceso. Bajo condiciones controladas, se incorporan "impurezas" a la estructura del semiconductor, cambiando el rendimiento del material. Los coeficientes de difusión en los semiconductores son muy dependientes de la temperatura.

Uno de los métodos estándar utiliza, p. ej., vapor de agua para oxidar superficies de silicio (la llamada oxidación húmeda o mojada) y normalmente transcurre a temperaturas entre 900°C y 1100°C. Aquí, la capa crece rápido, pero la calidad del cristal no es satisfactoria. Esta reacción puede acelerarse claramente a temperaturas más altas. En la oxidación seca (bajo oxígeno y hasta 1200°C) se obtiene un crecimiento óptimo de los cristales y una calidad de la capa significativamente mejor.

La dependencia de la temperatura de la difusión se vuelve aún más importante porque no solo influye positivamente en las propiedades cualitativas y funcionales de los materiales tratados, sino que también acorta la duración total del proceso.

La solución para los requisitos térmicos de la industria de semiconductores: Calentamiento controlado y preciso.

La difusión es un proceso controlado térmicamente. Esto requiere un sistema de calefacción preciso.

SCHUPP® con mucho gusto desarrollará junto con usted un sistema de calefacción MolyTec para el tratamiento térmico controlado y preciso de los semiconductores. Combina elementos calefactores de disiliciuro de molibdeno (MoSi2) de alta pureza y piezas aislantes moldeadas al vacío hechas de lana de fibras policristalinas de mullita/alúmina sin clasificar (PCW). Nuestros sistemas calefactores permiten temperaturas de proceso de hasta 1450°C (según la aplicación y la geometría).

El resultado: Tratamiento térmico rápido y altamente eficiente de semiconductores a altas temperaturas.

Los parámetros de influencia más importantes en la industria de los semiconductores son la temperatura y el tiempo. El uso de los sistemas calefactores MolyTec permite una reducción en el tiempo de proceso debido a temperaturas de proceso más altas en comparación con el cable. Además, el sistema ofrece una distribución de temperatura homogénea y una mayor potencia de entrada mediante los elementos calefactores MoSi2 en comparación con las soluciones de calefactoras alternativas. La instalación rápida y fácil reduce las largas esperas por mantenimiento. Los componentes de alta calidad del sistema calefactor producen una vida útil más larga en comparación con los sistemas calefactores convencionales (p. ej., con cable).

 

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