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POUR DIFFUSION IMMÉDIATE n° 3608

Fig. 1 Nouvelle structure de puce (haut : section de puce ; bas : puces connectées en parallèle)

TOKYO, le 1er juin 2023 - Mitsubishi Electric Corporation (TOKYO : 6503) a annoncé aujourd'hui le développement d'une nouvelle structure de transistor à effet de champ à structure métal-oxyde-semi-conducteur (SiC-MOSFET) à diode à barrière de Schottky (SBD)¹, que la société a appliqué dans un module de puissance intégralement en SiC de 3,3 kV, le FMF 800 DC -66 BEW² pour les équipements industriels de grande taille, tels que les lignes ferroviaires et les systèmes d'alimentation en courant continu. Les premiers exemplaires ont été expédiés le 31 mai. La nouvelle structure de puce devrait contribuer à réduire la taille des systèmes de traction ferroviaire, par exemple, ainsi qu'à améliorer leur efficacité énergétique. Elle devrait également contribuer à la neutralité carbone grâce à l'adoption accrue de la transmission d'énergie à courant continu.
Les semi-conducteurs de puissance SiC attirent l'attention grâce à leur capacité à réduire considérablement les pertes de puissance. Mitsubishi Electric, qui a commercialisé des modules de puissance SiC équipés de SiC-MOSFET et de SiC-SBD en 2010, a adopté les semi-conducteurs de puissance SiC pour divers systèmes d'onduleurs, notamment les climatiseurs et les lignes ferroviaires.
La puce intégrant un SiC-MOSFET et un SiC-SBD peut être montée sur un module de manière plus compacte par rapport aux puces séparées conventionnellement utilisées. Ceci permet d'obtenir des modules plus petits, une plus grande capacité et une perte de commutation plus faible. Son utilisation devrait largement se répandre pour les équipements industriels de grande taille, tels que les lignes ferroviaires et les systèmes d'alimentation électrique. Jusqu'à présent, l'application pratique des modules de puissance avec des SiC-MOSFET à SBD intégrée était difficile en raison de leur capacité de courant de pointe relativement faible³, qui entraîne la destruction thermique des puces en cas de surtension⁴, car les courants de pointe dans les circuits connectés se concentrent uniquement dans des puces spécifiques.

Mitsubishi Electric a développé le premier⁵ mécanisme au monde par lequel le courant de pointe se concentre sur une puce spécifique dans une structure de puce connectée en parallèle à l'intérieur d'un module de puissance, ainsi qu'une nouvelle structure de puce dans laquelle toutes les puces commencent à être alimentées simultanément, de sorte que le courant de pointe est réparti dans chaque puce. Par conséquent, la capacité de courant de pointe du module de puissance est améliorée d'un facteur de cinq ou plus par rapport à la technologie existante de la société, qui est égale ou supérieure à celle des modules de puissance Si conventionnel ; cela permet l'application d'un SiC-MOSFET à SBD intégrée dans un module de puissance.

Les détails de ce nouveau développement ont été annoncés le 31 mai à 14h00 (heure locale) lors de l'ISPSD⁶ 2023 qui s'est tenu à Hong Kong du 28 mai au 1 juin.

1. 1 Diode formée par la jonction d'un semi-conducteur avec un métal à l'aide d'une barrière de Schottky
2. 2 Mitsubishi Electric s'apprête à expédier des exemplaires de module SiC-MOSFET à SBD intégrée
3. 3 Limite de courant qu'un module de puissance peut supporter en cas de surtension
4. 4 Fonctionnement anormal dans lequel un courant supérieur au courant nominal circule momentanément du circuit vers un module de puissance
5. 5 Selon une étude réalisée par Mitsubishi Electric à partir du 1 juin 2023
6. 6 35e Symposium international sur les semi-conducteurs de puissance et les circuits intégrés

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