O projeto está a ser desenvolvido em colaboração com vários centros de investigação e empresas tecnológicas subcontratadas. O governo espanhol está a financiar 68% do projeto de I&D de 3,3 milhões de euros, que faz parte da chamada de propostas PERTE Chip Missions do Centro para o Desenvolvimento Tecnológico e a Inovação (CDTI). O projeto DioSiC enquadra-se na iniciativa de Fortalecimento da I&D&I em design microeletrónico de ponta e arquiteturas alternativas.
A sua investigação possibilitará a criação de um novo material com tecnologia 100% espanhola, ainda não disponível comercialmente em qualquer parte do mundo, que possui características únicas para utilização em eletrónica de alta potência.
Especificamente, serão desenvolvidos substratos de carboneto de silício policristalino (SiC) e submetidos a uma elevada pressão isostática (HIP) – da ordem dos 2000 bar e 2000 °C – para obter chips de SiC robustos e sem defeitos. Estes novos chips semicondutores reduzirão os custos de produção de componentes de alta potência em 30% e melhorarão a sua eficiência em 35%, tornando a sua produção economicamente viável.
As aplicações estão direcionadas para setores como a indústria, com o fabrico de veículos elétricos; energia, especificamente renováveis; e os setores das TI e das comunicações, entre outros. “Estamos perante um grande desafio científico e tecnológico que nos permitirá desenvolver, pela primeira vez a nível internacional, componentes eletrónicos de alta potência mais eficientes e económicos”, explica Andrés Hernando, CEO da Hiperbaric.
O principal objetivo deste projeto é ultrapassar as limitações atuais da utilização de carboneto de silício, fabricando substratos de silício policristalino através da Sinterização por Plasma de Faísca (SPS), seguida de tratamento por Alta Pressão Isostática (HIP). Isto irá garantir que Espanha pode produzir estes chips inovadores dentro de prazos e custos razoáveis, permitindo satisfazer as exigências de um mercado em crescimento e evitar a dependência tecnológica de outros países. O tratamento HIP do carboneto de silício (SiC) melhora significativamente as suas propriedades, eliminando quaisquer defeitos potenciais nos wafers de SiC policristalino.
Nas palavras de Ramón Torrecillas, CEO da Nanoker, “somos das poucas empresas europeias a controlar a tecnologia SPS para o fabrico do material base dos chips. Colaborámos com a Hiperbaric para propor este novo material, que requer a tecnologia HIP para atingir a qualidade necessária para a próxima geração de chips de alto desempenho da Fagor Electrónica.”
Na área da eletrónica e dos semicondutores, os chips baseados em SiC já oferecem diversas vantagens em relação aos chips baseados em silício, tais como maior eficiência, funcionamento mais rápido e capacidade de operar em condições de alta temperatura e alta potência. Com os substratos de SiC policristalino de alta qualidade criados pelo consórcio espanhol, estes dispositivos podem ser produzidos de forma muito mais económica e eficiente.
Em Espanha, a empresa Hiperbaric, sediada em Burgos, é a única empresa nacional que fabrica equipamentos HIP. Compete no mercado internacional apenas com outras três empresas: uma sueca, uma belga e uma americana. Esta tecnologia revolucionária melhora as propriedades mecânicas, a resiliência e a ductilidade dos componentes de alto desempenho, proporcionando benefícios significativos ao eliminar a porosidade e aumentar a resistência à corrosão. Além disso, o HIP elimina a porosidade e outros defeitos internos, confere maior consistência aos materiais de alto desempenho e permite a recuperação de peças defeituosas.
Sobre a DioSiC:
A DioSiC é um consórcio constituído por três empresas (Nanoker, Hiperbaric e Fagor Electrónica) e apoiado por três centros do CSIC (Centro Nacional de Microelectrónica (CNM), Centro de Física de Materiais (CFM) e Centro de Nanomateriais e Nanotecnologia (CINN)) e um centro tecnológico (CEIT). Inclui ainda o Instituto Fraunhofer da Alemanha, com dois centros de investigação (Instituto de Sistemas Integrados e Tecnologia de Dispositivos - IISB; e Centro de Fotovoltaica de Silício - CSP).
Sobre a HIPERBARIC:
A Hiperbaric é uma empresa sediada em Burgos, dedicada desde 1999 ao design, fabrico e comercialização de tecnologia e equipamentos industriais de alta pressão. Há duas décadas que fornece máquinas para Processamento de Alta Pressão (HPP) aplicadas ao setor alimentar. Em 2019, como resultado de um projeto de I&D, inaugurou uma nova linha de negócio focada no design e desenvolvimento de equipamentos industriais para Prensagem Isostática a Quente (HIP), utilizados no fabrico de componentes industriais críticos nos setores aeroespacial, de energia, petróleo e gás, automóvel e de implantes médicos. Em 2021, lançou outra linha de negócio inovadora: a tecnologia de compressão de hidrogénio (H2) a altíssima pressão, alimentada por fontes de energia renováveis, para contribuir para o desafio da mobilidade sustentável e da descarbonização da indústria. A empresa é reconhecida pela sua fiabilidade, apoio ao cliente, trabalho em equipa e esforços contínuos em I&D.
