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Obleas de silicio de solo 20 um de espesor

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La tecnología de fabricación de la compañía ha alcanzado un hito en la fabricación de semiconductores al presentar las obleas de silicio de potencia más delgadas del mundo, con solo 20 micrómetros de grosor y 300 milímetros de diámetro.

Innovación en la reducción de la resistencia del sustrato

Después de haber anunciado la primera oblea de potencia de nitruro de galio (GaN) de 300 milímetros y de inaugurar la mayor fábrica de obleas de carburo de silicio (SiC) de 200 milímetros del mundo en Kulim, Malasia, Infineon Technologies ha dado un nuevo paso en el campo de la tecnología de semiconductores.

Obleas de silicio de solo 20 um de espesor

Así, la compañía ha logrado un avance significativo en la manipulación y procesamiento de las obleas de silicio de potencia más delgadas fabricadas hasta la fecha.

Con un grosor de tan solo 20 micrómetros, estas obleas son una cuarta parte del grosor de un cabello humano y la mitad de las obleas actuales, que oscilan entre los 40 y 60 micrómetros.

La introducción de esta tecnología permitirá un aumento considerable de la eficiencia energética, densidad de potencia y fiabilidad en soluciones de conversión de potencia para aplicaciones en centros de datos de inteligencia artificial (IA), control de motores y dispositivos de consumo.

La reducción a la mitad del grosor de la oblea disminuye la resistencia del sustrato en un 50 %, lo que se traduce en una reducción de la pérdida de potencia superior al 15 % en comparación con soluciones basadas en obleas de silicio convencionales.

Dicho avance resulta fundamental en aplicaciones de servidores de IA de alta gama, donde la demanda de energía está en aumento debido a los mayores niveles de corriente.

En estos casos, las tensiones deben reducirse de 230 V a una tensión del procesador inferior a 1,8 V, lo que optimiza el diseño de entrega de potencia vertical basado en la tecnología Trench MOSFET, y permite una conexión más cercana al procesador del chip de IA.

Procesamiento innovador para la manipulación de obleas

Para superar los desafíos técnicos de reducir el grosor de las obleas a 20 micrómetros, los ingenieros de Infineon han desarrollado un enfoque innovador en el rectificado de obleas, ya que la pila de metal que sostiene el chip sobre la oblea es más gruesa que el propio sustrato.

Este aspecto impacta de manera significativa en la manipulación y procesamiento de la parte posterior de la oblea. Además, la separación y el arco de la oblea presentan dificultades técnicas y de producción que afectan los procesos de ensamblaje, asegurando así la estabilidad y robustez de las obleas.

La tecnología de proceso de 20 micrómetros se basa en la experiencia existente de fabricación de Infineon y permite una integración fluida en las líneas de producción de silicio de gran volumen, sin añadir complejidad adicional y garantizando el mayor rendimiento y seguridad de suministro posibles.

Las obleas de silicio de potencia más delgadas del mundo fueron ya cualificadas e integradas en las etapas de potencia inteligente para convertidores DC-DC. Esto refuerza el liderazgo de la compañía en la fabricación de semiconductores, con una sólida cartera de patentes relacionadas con esta tecnología de obleas ultra-delgadas.

Además, con la reciente puesta en marcha, la compañía prevé que esta tecnología reemplace a las obleas convencionales para convertidores de potencia de baja tensión en los próximos tres a cuatro años.

Este avance posiciona a Infineon de manera única en el mercado, con la cartera de productos y tecnologías más amplia que incluye dispositivos basados en silicio, carburo de silicio y nitruro de galio, fundamentales en las tendencias globales de descarbonización y digitalización.

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