La première ligne de la fiche technique d'un dispositif de puissance est une ligne marketing, pas un identifiant. Les C4D40120D et C4D40120H de Wolfspeed portent le même titre mot pour mot — « 4th Generation 1200 V, 40 A Silicon Carbide Schottky Diode » — et le même marquage de boîtier, C4D40120. L'un est une puce unique (single die), l'autre deux puces dans un même boîtier, et le composant double indique sa tenue en surintensité (i²t) par branche : 84,5 A²s contre les 305 du composant simple. Là où une surintensité tombe sur une seule branche, cet écart de 3,6 fois est la vraie marge. Le contrôle de réception qui compare le marquage du composant au bon de commande accepte les deux. La conclusion sur laquelle agir avant que le détail ne commence : le document qui régit la commande d'un dispositif de puissance est une spécification de composant propre que vous rédigez, pas la fiche technique du fournisseur — et la raison est écrite dans l'AEC-Q101 elle-même, où la fiche technique du fournisseur occupe le dernier des cinq rangs dans l'ordre de préséance documentaire.
Le problème : les valeurs nominales coïncident et les composants non
Ci-dessous les deux composants Wolfspeed côte à côte, extraits des PDF des fiches techniques — le C4D40120D en Rev. 9, septembre 2024, et le C4D40120H en Rev. 4, août 2024. Le composant double note en bas de son tableau * Per Leg, ** Per Device.
| C4D40120D — double puce, TO-247-3 | C4D40120H — puce unique, TO-247-2 | |
|---|---|---|
| Titre de la fiche technique | 1200 V, 40 A SiC Schottky Diode | 1200 V, 40 A SiC Schottky Diode |
| Marquage de boîtier | C4D40120 |
C4D40120 |
| IF @ TC = 25 °C | 56,5 / 113 A (par branche / par dispositif) | 128 A |
| IFSM @ 25 °C, 10 ms | 130 A (par branche) | 247 A |
| i²t @ 25 °C, 10 ms | 84,5 A²s (par branche) | 305 A²s |
| i²t @ 110 °C | 60,5 A²s (par branche) | 300 A²s |
| VF typ / max, Tj 25 °C | 1,5 / 1,8 V à IF = 20 A | 1,5 / 1,8 V à IF = 40 A |
| RthJC typ | 0,29 (par dispositif) / 0,57 (par branche) | 0,225 |
| Qc @ 800 V | 99 nC | 194,9 nC |
| Température de stockage | −55 à +135 °C (Tstg) | −55 à +150 °C (comme température de boîtier et de stockage, Tc) |
De ce tableau sortent cinq pièges pratiques.
La tension directe paraît identique et n'est pas comparable. Les deux fiches techniques indiquent typ 1,5 V, max 1,8 V. Les courants d'essai sont 20 A et 40 A. Tout tableur comparatif qui supprime la colonne des conditions d'essai présente ces deux composants comme égaux en perte de conduction. La fiche technique du composant double ne garantit nulle part sa tension directe lorsqu'une seule branche conduit 40 A.
La tenue en surintensité est indiquée par branche, et la règle n'est pas de convertir vous-même ce chiffre dans un sens ou dans l'autre, mais d'exiger du fabricant une tenue en surintensité au niveau du dispositif. La raison est que i²t est une intégrale de courant au carré, de sorte qu'elle ne se met pas à l'échelle comme une grandeur linéaire. Les deux chiffres de surintensité ne sont même pas indépendants l'un de l'autre : i²t = IFSM²·tp/2 reproduit chaque valeur imprimée (130² × 0,005 = 84,5, 247² × 0,005 = 305, et le 135² × 0,005 = 91,1 de Power Master). Parce que c'est une grandeur au carré, deux branches qui se partagent une surintensité à parts égales tiennent un i²t au niveau du dispositif de quatre fois le chiffre par branche, non du double — 4 × 84,5 = 338 A²s, légèrement au-dessus des 305 de la puce unique, de sorte que sous partage égal le double est marginalement le composant le plus solide, non le plus faible que suggère un titre de 3,6 fois. Cet écart de 3,6 fois n'est réel que dans le cas opposé : un défaut ou une topologie qui sollicite une seule branche laisse à cette branche ses maigres 84,5 A²s. Et le partage égal n'est pas garanti — le fabricant ne le garantit pas, et sous le point de croisement de la tension directe le coefficient de température négatif joue contre lui — tandis que le chiffre au niveau du dispositif, lui, n'est tout simplement pas imprimé. Entre un chiffre que vous ne pouvez pas convertir en toute sécurité et un autre qui ne figure pas sur la page, le nombre à retenir dans la spécification est celui du fabricant.
La résistance thermique dépend de la colonne que vous lisez. Par dispositif, 0,29 contre 0,225 paraît proche. Une topologie qui charge une seule branche — un étage élévateur monophasé, par exemple — voit 0,57, soit 2,5 fois le composant à puce unique. Le chiffre par dispositif suppose que les deux branches sont chargées à parts égales. Les calculs de dissipateur repris d'un composant à l'autre sont faux de cette marge.
Les limites de stockage diffèrent, 135 °C contre 150 °C, et les deux fiches techniques les rattachent même à des grandeurs distinctes. C'est le genre de ligne que personne ne relit quand une référence change d'une seule lettre.
Le marquage de boîtier ne résout rien de tout cela. Les deux composants portent le marquage laser C4D40120. Les distinguer à la réception, c'est compter les broches ou faire une radiographie.
Rien de tout cela ne rend la configuration double inférieure. Sa charge capacitive totale (QC) est de 99 nC contre 194,9 nC et sa capacité vaut à peu près la moitié, de sorte que la perte de commutation va dans l'autre sens — ce qui introduit son propre problème de revérification, car une mise en conduction plus rapide peut invalider les valeurs de snubber et de résistance de grille avec lesquelles un design a été réglé. Le défaut n'est pas la double puce. C'est qu'une puce unique et une double puce soient vendues sous un même nom.
Pourquoi la fiche technique ne peut pas porter la charge
La convention par branche est réelle, documentée, et d'une visibilité inconstante
Power Master Semiconductor, un IDM coréen doté d'une fab à Cheongju, a publié une note d'application sur ce même problème de lecture — AN-CD2202, Rev. 1, 7 juin 2022. C'est l'énoncé côté fabricant le plus clair de la convention que nous ayons trouvé. La note précise que le D dans sa référence PCW120D40D1 signifie double puce (dual die), que son homologue à puce unique PCA120S20D1 utilise S pour single (simple) et vient dans un boîtier TO-247 à 2 broches, et que son tableau de caractéristiques électriques est intitulé « (Per Leg, TC = 25 °C unless otherwise noted) ». Sa résistance thermique est indiquée des deux façons pour la même raison que pour le composant Wolfspeed — 0,69 °C/W par branche contre 0,35 °C/W par dispositif.
Cet en-tête est la preuve décisive, et le nombre de broches ne l'est pas. Les composants à puce unique en TO-247-3 sont courants : le SiC MOSFET NTHL080N120SC1 d'onsemi est une puce unique en TO-247-3L avec grille, drain et source sur ces trois broches. Trois broches veulent dire « ceci pourrait être double », jamais « ceci est double ». Ce qui tranche, c'est la notation par branche/par dispositif et le schéma de connexion des bornes en première page.
La même note d'application apporte un second constat qui mérite d'être porté dans une évaluation. Le coefficient de température de la tension directe de ce composant croise autour de 16 A — en dessous, la tension directe baisse quand la température monte — et la note affirme explicitement que « this cross over point is different by device ». La règle courante selon laquelle les diodes SiC se mettent en parallèle sans risque grâce à un coefficient de température positif tient au-dessus du croisement et non en dessous, de sorte que le partage de courant à faible charge ne s'auto-équilibre pas. Où se situe le croisement est une question à poser à un fournisseur ; c'est rarement imprimé.
Soyons clairs sur les limites de cette preuve. Nous avons vérifié le problème de nommage puce unique contre double puce chez deux fabricants, Wolfspeed et Power Master Semiconductor. Nous n'avons pas audité les portefeuilles d'Infineon, ROHM ou STMicroelectronics à la recherche du même schéma, et nous n'affirmons pas qu'il soit généralisé au secteur. Deux cas indépendants suffisent à en faire un point de contrôle, pas à en faire une généralisation. De notre côté, nous gardons les deux configurations comme des lignes distinctes, la résistance thermique étant indiquée par branche sur le double — la séparation est visible sur notre page des diodes Schottky SiC.
Un grade automobile achète des documents, pas des performances
La seconde défaillance est une étiquette de grade lue comme une promesse de performances. Nous avons comparé le texte intégral de deux fiches techniques onsemi, ligne à ligne : NTHL080N120SC1 (industriel, Rev. 6, janvier 2023) et NVHL080N120SC1 (automobile, Rev. 4, mai 2022).
Pas un seul nombre électrique ou thermique ne diffère. VDSS 1200 V, ID 31 A à TC 25 °C, RDS(on) typ 80 / max 110 mΩ, RthJC 0,84 °C/W, QG(tot) 56 nC, EAS 171 mJ — identiques d'un bout à l'autre. Les différences sont les dates de révision, la formulation de marque dans le titre, le schéma de marquage, les exemples d'application (UPS et convertisseur DC-DC contre chargeur embarqué automobile et DC-DC pour EV/HEV), l'orthographe du nom de boîtier pour la même CASE physique, et une puce de caractéristique : AEC−Q101 Qualified and PPAP Capable.
Cette puce-là est le produit. Ce qu'un grade automobile livre ici, c'est une preuve de qualification, du PPAP, un contrôle des modifications et une traçabilité des lots — pas une meilleure puce. L'acheter pour les performances revient à payer pour des documents que vous ne demandez ensuite pas à voir.
AEC-Q101 est une autodéclaration, et elle le dit
La norme est nette sur son propre statut. L'AEC-Q101 Rev E, datée du 1er mars 2021, énonce au §1.3.1 que « there are no 'certifications' for AEC-Q101 qualification and there is no certification board run by AEC to qualify parts ». Il n'y a pas de certificat à collecter, parce qu'il n'y a pas d'organisme qui en délivre. Le fournisseur effectue les essais et déclare le résultat ; la preuve est le rapport d'essais de qualification accompagné du Certificate of Design, Construction and Qualification décrit au §3.1 et à l'Annexe 2.
Quatre dispositions du même document décident de ce qu'un acheteur reçoit réellement.
La fiche technique arrive en dernier. §2.1 fixe la préséance documentaire comme (a) le bon de commande, (b) la spécification de composant convenue individuellement, (c) l'AEC-Q101 elle-même, (d) les documents de référence et (e) la fiche technique du fournisseur. S'il n'existe pas de spécification de composant convenue en (b), le seul document technique dans le litige est celui classé cinquième — celui que le fournisseur a rédigé seul et révise seul.
« Testé selon » n'est pas « qualifié ». §1.3.1 permet à un fournisseur, en accord avec l'utilisateur, de qualifier avec des tailles d'échantillon et des conditions moins strictes que ce que la norme exige — mais ce composant ne peut être dit qualifié AEC-Q101 tant que les exigences non satisfaites ne sont pas complétées. Une cotation disant « tested per AEC-Q101 » ne fait pas la même affirmation que « AEC-Q101 qualified », et la différence est invisible à moins de demander quelles exigences ont été réduites.
Les données peuvent ne pas provenir de votre composant. §2.2 autorise des données génériques de famille : on qualifie les « quatre coins » de la famille et les composants intermédiaires sont couverts. Seuls ESD HBM/CDM et la vérification paramétrique sont exigés comme spécifiques au composant au §4.2. La norme remet alors la décision à l'acheteur — « The user(s) will be the final authority on the acceptance of generic data in lieu of specific part test data ». C'est une décision à prendre, pas une courtoisie à solliciter.
La notification de modification est ce que dit le contrat. §3.2.1 se lit, en entier : « The supplier will meet mutually agreed upon requirements for product/process changes ». Aucun délai de préavis, aucun canal, aucun format. Un composant AEC-Q101 ne comporte aucune fenêtre de PCN automatique. (Le JESD46 de JEDEC a été remplacé par la norme conjointe JEDEC/ECIA/IPC J-STD-046 en juillet 2016, et les résumés publics y décrivent une exigence de notification préalable à l'expédition de 90 jours. Nous n'avons pas pu obtenir le texte de la norme — il est payant —, nous le donnons donc comme un compte rendu secondaire et non comme une disposition vérifiée, et nous n'avons pas pu confirmer si elle régit même les fenêtres de last-time-buy.)
Pour donner l'échelle, la qualification derrière l'étiquette fait tourner un minimum de trois lots × 77 pièces par lot (§2.3.4), sur une plage opérationnelle d'au moins −40 °C à +125 °C (§1.3.1), avec HTRB et HTGB à 1000 heures, H3TRB à 1000 heures sous 85 °C/85 % HR, cyclage thermique à 1000 cycles, et HAST à 96 heures à 130 °C/85 % HR. Plusieurs de ces essais ont des réductions documentées — le cyclage thermique tombe à 400 cycles s'il est mené à Tj+25 °C ou 175 °C, le HTGB à 500 heures à Tj+25 °C — ce qui est une raison de plus pour que le rapport importe plus que l'étiquette.
Une clause peu connue s'applique directement aux diodes Schottky SiC. Une note lettrée à la Table 2 (Note X) admet que, pour les composants de commutation susceptibles de subir un emballement thermique en HTRB sous condition d'inverse en DC, la température de jonction maximale à la tension inverse DC nominale peut ne pas être spécifiée, et exige que les conditions réellement utilisées soient déclarées dans le plan ou le rapport d'essais de qualification. Autrement dit, le HTRB de 1000 heures derrière la qualification d'une diode SiC peut ne pas avoir été mené à la température de jonction nominale du composant, et la norme le permet. La question à poser à un fournisseur n'est pas « a-t-elle passé le HTRB ? » mais « à quelle tension et à quelle température de jonction ? ».
La colonne 25 °C masque les différences qui comptent
Les dispositifs sont comparés à 25 °C et exploités près de leur limite. Les multiplicateurs entre ces deux états ne sont pas une propriété de la technologie ; ils diffèrent d'un composant à l'autre, à partir des mêmes fiches techniques primaires.
| Paramètre | Composant | 25 °C | À température | Multiplicateur |
|---|---|---|---|---|
| VF (max) | C4D40120D / C4D40120H | 1,8 V | 3,0 V @ 175 °C | ×1,67 |
| IR (max) | C4D40120D | 200 µA | 400 µA @ 175 °C | ×2 |
| IR (max) | C4D40120H | 300 µA | 500 µA @ 175 °C | ×1,67 |
| IR (max) | PCW120D40D1 | 100 µA | 300 µA @ 175 °C | ×3 |
| IDSS (max) | NTHL/NVHL080N120SC1 | 100 µA | 1 mA @ 175 °C | ×10 |
| RDS(on) (typ) | NTHL/NVHL080N120SC1 | 80 mΩ | 114 mΩ @ 150 °C | ×1,43 |
La colonne haute température mélange les bases de condition d'essai : la fuite de Power Master est à TC = 175 °C, les chiffres de Wolfspeed et onsemi à Tj = 175 °C. Le multiplicateur propre à chaque composant tient malgré tout, mais selon la règle même de cet article — aligner les conditions avant de placer des nombres côte à côte — le mélange mérite d'être signalé dans le tableau qui fait la démonstration.
Les multiplicateurs de fuite inverse s'étalent de ×1,67 à ×10 sur ces quatre composants. Un calcul de perte en veille bâti sur la colonne 25 °C peut se tromper d'un ordre de grandeur, et le classement de deux composants candidats à 25 °C peut s'inverser à la température de fonctionnement.
Deux observations secondaires tiennent dans le même tableau. D'abord, la présence ou l'absence de valeurs haute température est en soi un signal — les quatre composants ici les publient, et une fiche technique qui s'arrête à 25 °C soit n'a pas mesuré, soit a choisi de ne pas imprimer. Ensuite, là où elles apparaissent, elles sont souvent typiques plutôt que maximales : la tension directe à 175 °C du PCW120D40D1 donne typ 1,8 V avec la cellule max vide, et la résistance à l'état passant à 150 °C d'onsemi donne typ 114 mΩ sans max. Une valeur typique n'est pas une garantie, et le dimensionnement thermique au pire cas a besoin de la garantie. Les conditions d'essai doivent être alignées avant de placer l'un quelconque de ces nombres à côté d'un autre — onsemi spécifie la résistance à l'état passant à VGS = 20 V et ID = 20 A, et la résistance à l'état passant d'un SiC MOSFET est assez sensible à la tension de grille pour qu'un composant concurrent coté à 15 V ou 18 V ne soit pas du tout comparable. C'est le même piège que la tension directe à 20 A / 40 A, un cran plus haut ; c'est pourquoi nous arrêtons la famille d'attaque de grille (gate-drive) avant de coter quoi que ce soit sur la ligne SiC MOSFET.
Qui a fait la puce change ce qu'un fournisseur peut vous dire
Les fournisseurs chinois de SiC se répartissent en deux structures : de grands fabricants de semiconducteurs de puissance intégrés verticalement qui exploitent leurs propres fabs, et des concepteurs fabless qui placent leurs tranches dans des fonderies SiC — certaines domestiques, d'autres à Taïwan ou en Europe. La distinction ne porte pas sur la qualité. Elle porte sur l'information qui existe pour vous être donnée.
Une fab interne relie le lot de tranches au lot d'assemblage à l'intérieur d'une seule entreprise, analyse elle-même une défaillance imputable à la puce, ne gère que ses propres modifications de procédé et décide de sa propre requalification. Un fournisseur adossé à une fonderie ne fait aucune de ces choses entièrement seul : l'enregistrement du lot de tranches appartient à la fonderie et certaines parties ne peuvent être remises, un 8D imputable à la puce repart vers la fonderie et revient plus lent et abrégé, une modification de procédé de la fonderie atteint le fournisseur par un maillon supplémentaire et donc tardivement, et une modification de fonderie équivaut en pratique à une nouvelle qualification. Ce raisonnement découle des dispositions de requalification de l'AEC-Q101 §3.2 et de la façon dont fonctionnent les deux structures ; nous ne l'avons pas vérifié contre la conduite réelle d'un fournisseur précis, alors traitez-le comme la raison de poser une question et non comme un constat. La question est en deux temps : possédez-vous la fab, et sinon, votre accord de fonderie oblige-t-il la fonderie à vous notifier les modifications de procédé, et votre contrat répercute-t-il cette notification jusqu'à vous ? La seconde moitié est là où se situe l'exposition, et elle est rarement posée.
La Corée se dote ici d'une option domestique, lentement. DB HiTek a annoncé le 9 septembre 2026 avoir achevé la qualification de fiabilité d'un procédé SiC MOSFET 1200 V en 200 mm, le décrivant comme le premier flux de fonderie SiC 1200 V en huit pouces achevé ; son procédé de deuxième génération est annoncé à 2,5 mΩ·cm² ou en dessous, avec une tension de seuil au-dessus de 3 V à une grille de 18 V, et une troisième génération visant 2,3 mΩ·cm² et une tenue en court-circuit au-dessus de 2,5 µs doit être divulguée en novembre 2026. Le calendrier est la partie qui compte pour quiconque achète maintenant : l'accès client général est annoncé pour le T2 2027, avec une production en série visée pour 2027, et l'annonce ne mentionne ni AEC-Q101 ni qualification automobile. Pour une commande qui doit être passée ce trimestre, ce n'est pas une alternative. L'approvisionnement en substrat sous tout cela est son propre problème mouvant, traité dans notre note sur la transition des tranches SiC de six à huit pouces.