El proyecto DioSiC, impulsado por las empresas españolas Hiperbaric, Nanoker y Fagor Electrónica, se ha propuesto dentro del PERTE CHIP crear un nuevo material de tecnología 100% nacional que no está todavía a nivel comercial en ningún lugar del mundo, con características únicas para el empleo en electrónica de alta potencia. En concreto, el consorcio va a investigar el desarrollo de chips semiconductores cuya materia prima (SiC) será procesada mediante altas presiones isostáticas (del inglés Hot Isostatic Pressing, HIP).
El proyecto se está desarrollando en colaboración con varios centros de investigación y empresas tecnológicas subcontratadas. El Gobierno español financia el 68% de los 3,3 millones de euros del proyecto de I+D, que forma parte de la convocatoria Misiones PERTE Chip, del Centro para el Desarrollo Tecnológico y la Innovación E.P.E. (CDTI). El proyecto DioSiC se enmarca en el Fortalecimiento de I+D+i en diseño microelectrónico de vanguardia y arquitecturas alternativas.
La clave del proyecto DioSiC radica en la utilización del carburo de silicio (SiC) procesado mediante altas presiones isostáticas (HIP). Esta técnica permite la creación de chips de SiC robustos y sin defectos, un avance significativo respecto a los métodos convencionales. La presión isostática caliente (HIP), que alcanza los 2.000 bares y 2.000°C, es un proceso innovador que Hiperbaric, experto en tecnologías de alta presión, está poniendo al servicio de este proyecto.
Los nuevos chips semiconductores permitirán reducir un 30% los costes de producción de componentes de alta potencia, mejorando en un 35% su eficacia, lo que hará económicamente viable su producción. Sus aplicaciones están dirigidas a sectores como el industrial con la fabricación de vehículos eléctricos; el energético para el campo de las renovables, o los sectores informáticos y de comunicaciones, entre otros. “Tenemos frente a nosotros un desafío científico y tecnológico de gran magnitud que nos va a permitir desarrollar por primera vez a nivel internacional componentes electrónicos de alta potencia más eficientes y económicos”, explica Andrés Hernando, CEO de Hiperbaric.
El objetivo principal del proyecto busca, por tanto, superar las limitaciones actuales del uso del carburo de silicio con la fabricación de sustratos de silicio policristalino, fabricado mediante la técnica SPS (Spark Plasma Sintering), con el posterior tratamiento de alta presión isostática para garantizar que España sea capaz de producir estos novedosos chips con plazos y costes razonables, que hagan posible cubrir la demanda de un mercado creciente y evitar la dependencia tecnológica de terceros países. El tratamiento de carburo de silicio (SiC) mediante tecnología HIP mejora notablemente sus propiedades al eliminar cualquier posible defecto en obleas de SiC policristalinas.
En palabras de Ramón Torrecillas, CEO de Nanoker, “somos de las pocas empresas europeas en controlar la tecnología SPS para fabricar el material base de los chips. Colaboramos con Hiperbaric para proponer ese nuevo material que requiere de la tecnología HIP para alcanzar la calidad necesaria para la próxima generación de chips de altas prestaciones de Fagor Electrónica.”
En electrónica y semiconductores, los chips basados en SiC ya ofrecen varias ventajas sobre los basados en silicio, como una mayor eficiencia, un funcionamiento más rápido y la capacidad de operar en condiciones de alta temperatura y potencia. Con los sustratos de SiC policristalinos de alta calidad creados por el consorcio español estos dispositivos se podrán producir de manera mucho más rentable y eficiente.
Imágenes: Hiperbaric
