Sous la houlette du fournisseur de semi-conducteurs allemand Infineon quelques 62 partenaires européens, issus des mondes universitaires et industriels, ont décidé d’unir leurs forces en vue de développer une électronique de puissance intelligente et avancée, plus efficace, plus robuste et plus rapide à industrialiser.

Ce projet de R & D collaboratif d’ampleur, baptisé “Moore4Power” (More than Moore for Disruptive Innovations in Power Electronics) a pour ambition d’innover avec une approche fondée sur la combinaison d’une intégration hétérogène et fonctionnelle au-delà de la simple mise à l'échelle.

Selon Infineon, “Moore4Power” a ainsi pour objectif de jouer un rôle clé dans le domaine des semi-conducteurs de puissance, avec en ligne de mire l'efficacité énergétique des énergies renouvelables, de la mobilité électrique et les applications industrielles.

Doté d'un budget total de 91 millions d'euros, le projet “Moore4Power” prévu sur une durée de trois ans vise, selon Infineon, à apporter des innovations de rupture qui vont renforcer la souveraineté technologique et la durabilité de l'Europe dans le domaine de l'électronique de puissance.

Infineon indique que pendant des décennies, les progrès de l'électronique ont suivi la loi de Moore, à savoir des transistors de plus en plus plus petits, procurant des des performances accrues à moindre coût.

Aujourd'hui, toujours selon Infineon, la miniaturisation traditionnelle atteint ses limites physiques et économiques. Le projet “Moore4Power” veut dépasser cette problématique en déplaçant l'attention des composants individuels vers une innovation plus systémique.

Ainsi, en combinant technologies, matériaux et fonctions de manière plus intelligente et centrées axée sur les applications, cette initiative devrait permet de mettre en avant des gains importants en termes d'efficacité, de fiabilité et de densité de puissance.

« L'électronique de puissance est un facteur déterminant pour l'efficacité énergétique et la durabilité, commente Jochen Koszescha, coordinateur du projet Moore4Power chez Infineon Technologies. Avec Moore4Power, nous souhaitons établir une nouvelle norme d'intégration intelligente pour atteindre une efficacité énergétique et une utilisation des ressources nettement supérieures ».

D’un point de vue technologique, au cœur du projet “Moore4Power” se trouve l'intégration hétérogène qui combine différentes technologies de semi-conducteurs telles que le silicium (Si), le carbure de silicium (SiC) et le nitrure de gallium (GaN), ainsi que des fonctions de détection, de contrôle et de communication pour former des systèmestrès intégrés.

D’un point de vue applicatif, “Moore4Power” va se concentrer sur les secteurs à fort impact où la conversion de puissance permet de réduire les coûts, les émissions de CO₂ et améliore la fiabilité. Notamment l'énergie éolienne, où l'électronique de puissance avancée peut être intégrée au cœur des turbines pour améliorer la conversion d'énergie et augmenter la puissance récoltée.

Dans le domaine de la mobilité électrique, l'électronique de puissance avancée permettra d'atteindre un rendement de 99 % grâce à une recharge bidirectionnelle quasi sans perte.

Enfin, dans les systèmes ferroviaires, elle réduira les pertes de propulsion d'au moins 30 %, améliorant ainsi notablement l'efficacité énergétique.

Au niveau développement, “Moore4Power” compte innover en s’appuyant sur des modèles assistés par l’intelligenxce artificielle, des jumeaux numériques et des flux de travail automatisés mis en oeuvre pour raccourcir les cycles de développement.

Ainsi, le délai entre la fabrication des premiers prototypes et la publication d'une fiche technique validée pourrait être réduit à une seule semaine, contre plusieurs semaines actuellement. Une accélération qui permettra, selon Infineon, de réduire les coûts, d'accélérer l'industrialisation et de renforcer la compétitivité industrielle de l'Europe.

Les premiers démonstrateurs seront testés en conditions réelles, avec notamment une réalisation pour le PNP (Passeport Numérique Produit) qui sera intégré directement dans les modules de puissance à travers un accès sans fil.

Enfin, signalons que pour la France, la société Ampère, le CEA, l’Institut Vedecom et les firmes Rayione et Trialog participeront au projet.