Anwendung von SiC- Siliziumkarbid in Leistungshalbleitern
In der technischen Produktfreigabe der letzten zwei Jahre hat sich „SiC-Siliziumkarbid“ zu einem häufig genannten Starprodukt aller multinationalen Komponentenlieferanten und OEMs entwickelt, darunter Magna, BorgWarner, Mahle, Continental usw. Behauptet, sie verwendeten Siliziumkarbid.
Zum Beispiel erklärte der Anfang dieses Jahres von Mercedes-Benz herausgebrachte EQXX: „Er ist mit einem Hinterachsmotor mit einer maximalen Leistung von 150 kW ausgestattet, und ein Siliziumkarbid-Leistungsmodul wird angewendet, um die Verluste weiter zu reduzieren.“
Es ist denkbar, dass Autos in Zukunft elektrifiziert werden, daher ist die Nachfrage nach SiC-Siliziumkarbid-Leistungsbauelementen riesig. Laut einer von Yole, einem Marktforschungs- und Beratungsunternehmen, veröffentlichten Prognose wird die jährliche Wachstumsrate des Siliziumkarbidmarktes bis 2025 30 % erreichen und die Marktgröße 2,5 Milliarden US-Dollar überschreiten.
Wenn die Größenordnung 1,5 Milliarden US-Dollar erreicht, werden Autos, die mit Siliziumkarbid-Geräten ausgestattet sind, den Markt dominieren.
Die Massenproduktion von Leistungshalbleitern SiC Siliziumkarbid und IGBT konzentriert sich auf wenige Unternehmen wie Infineon Infineon in Deutschland, NXP NXP, STMicroelectronics STM, ON Semiconductor ONsemi usw. Infineon hat offensichtliche Vorteile.
Derzeit ist BYD der inländische Hersteller, der unabhängige Forschung und Entwicklung bis zur Massenproduktion erreichen kann. Seine BYD-Halbleiterprodukte umfassen Mainstream-IGBTs und High-End-Produkte wie SiC-Siliziumkarbid-MOFEST usw. und decken ein sehr umfassendes Sortiment ab.
Das SiC-Automotive-Leistungsmodul von BYD Semiconductor ist sehr kompakt, nur so groß wie eine Handfläche und hat eine Ausgangsleistung von 250 kW. Selbst produzierte SiC-Leistungshalbleiter haben es BYD Elektrofahrzeugen außerdem ermöglicht, die Effizienz des Motorantriebs deutlich zu verbessern und das Volumen des Motorantriebsreglers um mehr als 60 % zu reduzieren.
Gerade wegen der Bedeutung von SiC-Siliziumkarbid hat Bosch, die Nummer eins bei Autoteilen, vor zwei Jahren angekündigt, die Forschung und Entwicklung von Siliziumkarbid-Chips weiter voranzutreiben und eine Massenproduktion zu erreichen.
Die Massenproduktion von Bosch besteht nicht nur aus SiC-gehäusten Modulen, sondern auch aus der Massenproduktion von den einfachsten Wafern und Chips.
Im Jahr 2021 hat Bosch einen zusätzlichen 1.000 Quadratmeter großen Reinraum in der Reutlinger Waferfabrik gebaut, und bis Ende 2023 wird ein neuer 3.000 Quadratmeter großer Reinraum gebaut 200-mm-Wafern kann es Monate dauern, bis ein einzelner Wafer Hunderte von Prozessschritten in unzähligen Maschinen abschließt.
Bosch wird die Produktionskapazität von Siliziumkarbid-Leistungshalbleitern weiter ausbauen und plant, die Ausbringung auf den dreistelligen Millionenbereich zu steigern. Gleichzeitig wurde mit der Entwicklung von Siliziumkarbid-Chips der zweiten Generation mit höherer Leistungsdichte begonnen, die voraussichtlich 2022 in die Massenproduktion gehen werden.
Um in Zukunft den Traum unseres Elektrofahrzeugs vom „Kurvenüberholen“ zu verwirklichen, müssen wir bei Schlüsseltechnologien Durchbrüche erzielen. Für Elektrofahrzeuge sind SiC-Siliziumkarbid-Leistungschips die Technologie, die wir am dringendsten brauchen, um uns durchzusetzen.
