STMicroelectronics mise sur le carbure de silicium pour les véhicules électriques
STMicroelectronics annonce un ensemble de circuits intégrés de puissance à haut rendement qui permet la conversion complète des modules d’alimentation automobiles vers le carbure de silicium (SiC) pour augmenter l’autonomie, le confort et la fiabilité des véhicules électriques et hybrides. Actuellement, ST fabrique des MOSFET et des diodes en carbure de silicium sur tranches de 100 mm de diamètre. Afin d’abaisser les coûts de fabrication, d’améliorer la qualité et de livrer les importants volumes qu’exige l’industrie automobile, ST va produire ses MOSFET et diodes SiC sur des tranches de 150 mm; la migration devrait être achevée d’ici à la fin de l’année 2016 pour les deux types de composants.
Dans les véhicules électriques et hybrides où l’augmentation du rendement électrique est synonyme d’un kilométrage accru, la nouvelle technologie en carbure de silicium (SiC) de ST doit permettre aux constructeurs de créer des véhicules capables de parcourir de plus grandes distances, mais également de se recharger plus vite et de mieux s’intégrer à la vie quotidienne de leur propriétaire.
Spécialiste de la technologie SiC, ST propose des redresseurs et des MOSFET destinés aux modules de puissance en tensions élevées, et des produits discrets destinés aux principaux blocs électriques de l’ensemble du véhicule: onduleurs de traction, chargeurs de batterie embarqués et convertisseurs continu-continu auxiliaires.
Aujourd’hui, les modules d’alimentation sont généralement basés sur des diodes en silicium standard et des transistors bipolaires à grille isolée IGBT. Le carbure de silicium est une technologie plus récente à large structure de bande (wide bandgap) qui permet de réaliser des composants de taille plus réduite, capables de fonctionner nettement au-dessus de la plage de tension de 400 V qui caractérise les systèmes de transmission dont sont actuellement équipés les véhicules électriques et hybrides. Les petites structures de transistors et diodes SiC se caractérisent par une résistance interne moins élevée et réagissent plus rapidement que les circuits intégrés en silicium ordinaires. Cette approche minimise les pertes d’énergie et permet de réduire les dimensions des composants associés, avec à la clé des économies supplémentaires de dimensions et de poids, assure le fabricant.
ST a été parmi les premières entreprises à produire des MOSFET fonctionnant en tensions élevées en technologie SiC, avec son premier MOSFET SiC 1 200 V lancé en 2014. Ce transistor affiche une tenue en température de 200 °C. Après avoir qualifié ses diodes SiC 650 V selon la norme AEC-Q101, ST compte finaliser la qualification de ses tout derniers MOSFET SiC 650 V et de ses diodes SiC 1 200 V début 2017. La qualification des MOSFET SiC 1 200 V de nouvelle génération sera achevée d’ici à la fin de l’année 2017.
La diode SiC STPSC20065WY 650 V est actuellement fabriquée en série en boîtier DO-247. La diode SiC STPSC10H12D 1 200 V est en phase d’échantillonnage en boîtier TO-220AC chez ses principaux clients et part en production ce mois, avec une production en volume de la version « automotive grade » prévue au 4e trimestre 2016. Plusieurs options de courant nominal comprises entre 6A et 20 A et différents types de boîtiers seront également disponibles.
Le MOSFET SiC SCTW100N65G2AG 650 V est en phase d’échantillonnage en boîtier HiP247 chez des clients principaux. Il sera fabriqué en volume au premier semestre 2017. Pour permettre des designs plus compacts, le MOSFET SiC 650 V monté en H2PAK sera également qualifié AEC-Q101 au premier semestre 2017.
Plus d’informations sur le portefeuille de composants en carbure de silicium (SiC) proposé par ST : www.st.com/sicmos pour les MOSFET et www.st.com/auto-sic-diodes pour les diodes.
