Ce projet est développé en collaboration avec plusieurs centres de recherche et des entreprises technologiques sous-traitantes. Le gouvernement espagnol finance 68 % de ce projet de R&D de 3,3 millions d'euros, qui s'inscrit dans le cadre de l'appel à projets PERTE Chip Missions du Centre pour le développement de la technologie et de l'innovation (CDTI). Le projet DioSiC relève de l'initiative de renforcement de la R&D&I dans la conception microélectronique de pointe et les architectures alternatives.
Ses recherches permettront la création d'un nouveau matériau, issu d'une technologie 100 % espagnole, actuellement inédit dans le monde, et présentant des caractéristiques uniques pour les applications en électronique de puissance.
Plus précisément, des substrats en carbure de silicium polycristallin (SiC) seront développés et soumis à un traitement isostatique à haute pression (HIP) – de l'ordre de 2 000 bars et 2 000 °C – afin d'obtenir des puces SiC robustes et exemptes de défauts. Ces nouvelles puces semi-conductrices permettront de réduire les coûts de production des composants de puissance de 30 % et d'améliorer leur rendement de 35 %, rendant ainsi leur production économiquement viable.
Les applications visées concernent des secteurs tels que l'industrie, notamment la fabrication de véhicules électriques ; l'énergie, en particulier les énergies renouvelables ; et les secteurs des technologies de l'information et des communications, entre autres. « Nous sommes confrontés à un défi scientifique et technologique majeur qui nous permettra de développer, pour la première fois au niveau international, des composants électroniques de puissance plus efficaces et plus économiques », explique Andrés Hernando, PDG d'Hiperbaric.
L'objectif principal de ce projet est de surmonter les limitations actuelles de l'utilisation du carbure de silicium en fabriquant des substrats de silicium polycristallin par frittage plasma étincelle (SPS), suivi d'un traitement par compression isostatique à haute pression (HIP). Ceci permettra à l'Espagne de produire ces puces innovantes dans des délais et à des coûts raisonnables, lui permettant ainsi de répondre aux exigences d'un marché en pleine croissance et de s'affranchir de toute dépendance technologique vis-à-vis d'autres pays. Le traitement HIP du carbure de silicium (SiC) améliore considérablement ses propriétés en éliminant les défauts potentiels présents dans les plaquettes de SiC polycristallin.
Selon Ramón Torrecillas, PDG de Nanoker : « Nous sommes l’une des rares entreprises européennes à maîtriser la technologie SPS pour la fabrication du matériau de base des puces. Nous avons collaboré avec Hiperbaric pour proposer ce nouveau matériau, qui nécessite la technologie HIP afin d’atteindre la qualité requise pour la prochaine génération de puces hautes performances de Fagor Electrónica. »
Dans le domaine de l'électronique et des semi-conducteurs, les puces à base de SiC offrent déjà plusieurs avantages par rapport aux puces à base de silicium, tels qu'une efficacité accrue, une vitesse de fonctionnement plus rapide et la capacité de fonctionner dans des conditions de haute température et de forte puissance. Grâce aux substrats de SiC polycristallin de haute qualité créés par le consortium espagnol, ces dispositifs peuvent être produits de manière beaucoup plus rentable et efficace.
En Espagne, l'entreprise Hiperbaric, basée à Burgos, est la seule entreprise nationale à fabriquer des équipements HIP. Sur le marché international, elle est en concurrence avec seulement trois autres entreprises : une suédoise, une belge et une américaine. Cette technologie révolutionnaire améliore les propriétés mécaniques, la résilience et la ductilité des composants haute performance, offrant des avantages significatifs grâce à l'élimination de la porosité et à l'augmentation de la résistance à la corrosion. De plus, le procédé HIP élimine la porosité et autres défauts internes, assure une plus grande homogénéité des matériaux haute performance et permet la remise en état des pièces défectueuses.
À propos de DioSiC :
DioSiC est un consortium formé de trois entreprises (Nanoker, Hiperbaric et Fagor Electrónica) et soutenu par trois centres du CSIC (Centre national de microélectronique (CNM), Centre de physique des matériaux (CFM) et Centre des nanomatériaux et des nanotechnologies (CINN)) et un centre technologique (CEIT). Il comprend également l’Institut Fraunhofer allemand, avec deux centres de recherche (Institut des systèmes intégrés et des technologies des dispositifs – IISB ; et Centre de photovoltaïque au silicium – CSP).
À propos d'HIPERBARIC :
Basée à Burgos, Hiperbaric est une entreprise spécialisée depuis 1999 dans la conception, la fabrication et la commercialisation de technologies et d'équipements industriels haute pression. Depuis vingt ans, elle fournit des machines pour le traitement haute pression (HPP) appliqué au secteur agroalimentaire. En 2019, suite à un projet de R&D, elle a lancé une nouvelle activité axée sur la conception et le développement d'équipements industriels pour le pressage isostatique à chaud (HIP), utilisés pour la fabrication de composants industriels critiques dans les secteurs de l'aérospatiale, de l'énergie, du pétrole et du gaz, de l'automobile et des implants médicaux. En 2021, elle a inauguré une autre activité innovante : la technologie de compression d'hydrogène (H2) à très haute pression, alimentée par des sources d'énergie renouvelables, afin de contribuer à la transition vers une mobilité durable et à la décarbonation de l'industrie. L'entreprise est reconnue pour sa fiabilité, son service client, son esprit d'équipe et ses efforts constants en matière de R&D.
