استخدام كربيد السيليكون كربيد في أشباه الموصلات الكهربائية

تطبيق كربيد السيليكون SiC في أشباه الموصلات الكهربائية
في إصدار المنتج التقني في العامين الماضيين ، أصبح “كربيد السيليكون SiC” منتجًا نجميًا يتم ذكره بشكل متكرر لجميع موردي المكونات المتعددة الجنسيات ومصنعي المعدات الأصلية ، بما في ذلك Magna و BorgWarner و Mahle و Continental ، إلخ. زعموا أنهم استخدموا كربيد السيليكون.

على سبيل المثال ، أعلنت EQXX التي أصدرتها مرسيدس-بنز في وقت سابق من هذا العام: “إنها مجهزة بمحرك محور خلفي بقوة قصوى تبلغ 150 كيلو وات ، ويتم استخدام وحدة طاقة كربيد السيليكون لتقليل الخسائر بشكل أكبر.”

من المتصور أنه في المستقبل ، سيتم تزويد السيارات بالكهرباء ، وبالتالي فإن الطلب على أجهزة طاقة كربيد السيليكون المصنوعة من كربيد السيليكون ضخم. وفقًا للتوقعات الصادرة عن Yole ، شركة أبحاث واستشارات السوق ، من الآن وحتى عام 2025 ، سيصل معدل النمو السنوي لسوق كربيد السيليكون إلى 30٪ ، وسيتجاوز حجم السوق 2.5 مليار دولار أمريكي.

عندما يصل الميزان إلى 1.5 مليار دولار ، ستهيمن السيارات المجهزة بأجهزة كربيد السيليكون على السوق.

يتركز الإنتاج الضخم لأشباه الموصلات كربيد السيليكون و IGBT في عدد قليل من الشركات مثل Infineon Infineon في ألمانيا و NXP NXP و STMicroelectronics STM و ON Semiconductor ONsemi ، إلخ. تتمتع Infineon بمزايا واضحة.

في الوقت الحاضر ، الشركة المصنعة المحلية التي يمكنها تحقيق بحث وتطوير مستقل للإنتاج الضخم هي BYD. تشمل منتجات أشباه الموصلات BYD الخاصة بها IGBTs السائدة والمنتجات المتطورة مثل SiC كربيد السيليكون MOFEST ، إلخ ، والتي تغطي نطاقًا شاملاً للغاية.

تتميز وحدة الطاقة SiC الخاصة بشركة BYD لأشباه الموصلات بأنها مدمجة للغاية ، بحجم راحة اليد فقط ، ولديها طاقة خرج تبلغ 250 كيلو وات. كما مكنت أشباه موصلات الطاقة المصنوعة من SiC المصنوعة ذاتيًا المركبات الكهربائية BYD من تحسين كفاءة محرك المحرك بشكل كبير وتقليل حجم وحدة التحكم في محرك المحرك بأكثر من 60٪.

بسبب أهمية كربيد السيليكون SiC بالتحديد ، أعلنت Bosch ، التي تحتل المرتبة الأولى في قطع غيار السيارات ، قبل عامين أنها ستستمر في تعزيز البحث والتطوير لرقائق كربيد السيليكون وتحقيق الإنتاج الضخم.

لا يقتصر إنتاج Bosch الضخم على الوحدات المعبأة SiC فقط ، ولكن أيضًا على الإنتاج الضخم من الرقائق والرقائق الأساسية.

في عام 2021 ، قامت Bosch ببناء غرفة نظيفة إضافية بمساحة 1000 متر مربع في Reutlingen Wafer fab ، وسيتم بناء غرفة نظيفة جديدة بمساحة 3000 متر مربع بحلول نهاية عام 2023. تستخدم حاليًا رقائق 150 مم ، وقريباً تخطط للاستخدام رقائق بقطر 200 مم ، يمكن أن تستغرق رقاقة واحدة شهورًا لإكمال مئات خطوات المعالجة في آلات لا حصر لها.

ستستمر Bosch في توسيع الطاقة الإنتاجية لأشباه موصلات الطاقة المصنوعة من كربيد السيليكون ، وتخطط لزيادة الإنتاج إلى مستوى مئات الملايين. في الوقت نفسه ، بدأت في تطوير رقائق كربيد السيليكون من الجيل الثاني بكثافة طاقة أعلى ، ومن المتوقع أن يتم إنتاجها بكميات كبيرة في عام 2022.

في المستقبل ، لتحقيق حلم “تجاوز المنحنى” لسيارتنا الكهربائية ، يجب أن نحقق اختراقات في التقنيات الرئيسية. بالنسبة للسيارات الكهربائية ، تعد رقائق طاقة كربيد السيليكون المصنوعة من كربيد السيليكون هي التقنية التي نحتاجها بشدة لاختراقها.