Güç Yarı İletkenlerinde SiC Silisyum Karbür
Uygulaması Son iki yıldaki teknik ürün açıklamasında, “SiC silisyum karbür”, Magna, BorgWarner, Mahle, Continental, vb. dahil olmak üzere tüm çok uluslu bileşen tedarikçilerinin ve OEM’lerin sıkça bahsedilen bir yıldız ürünü haline geldi. Silisyum karbür kullandıklarını iddia ettiler.
Örneğin, Mercedes-Benz tarafından bu yılın başlarında piyasaya sürülen EQXX, “Maksimum 150kW güce sahip bir arka aks motoruyla donatıldı ve kayıpları daha da azaltmak için bir silikon karbür güç modülü uygulandı.”
Gelecekte arabaların elektriklendirileceği düşünülebilir, bu nedenle SiC silisyum karbür güç cihazlarına olan talep çok büyük. Bir pazar araştırma ve danışmanlık şirketi olan Yole’nin şu andan itibaren 2025 yılına kadar yayınladığı bir tahmine göre, silisyum karbür pazarının yıllık büyüme oranı %30’a ulaşacak ve pazar büyüklüğü 2,5 milyar ABD dolarını aşacaktır.
Ölçek 1,5 milyar dolara ulaştığında, silikon karbür cihazlarla donatılmış otomobiller pazara hakim olacak.
Güç yarı iletken SiC silisyum karbür ve IGBT’nin seri üretimi, Almanya’da Infineon Infineon, NXP NXP, STMicroelectronics STM, ON Semiconductor ONsemi, vb. gibi birkaç şirkette yoğunlaşmıştır. Infineon’un bariz avantajları vardır.
Şu anda, bağımsız araştırma ve geliştirmeden seri üretime geçebilen yerli üretici BYD’dir. BYD yarı iletken ürünleri, ana akım IGBT’leri ve SiC silisyum karbür MOFEST vb. gibi çok kapsamlı bir yelpazeyi kapsayan üst düzey ürünleri içerir.
BYD Semiconductor’ın SiC otomotiv güç modülü çok kompakttır, yalnızca bir avuç büyüklüğündedir ve 250KW çıkış gücüne sahiptir. Kendi ürettiği SiC güç yarı iletkenleri ayrıca BYD elektrikli araçlarının motor sürücü verimliliğini önemli ölçüde iyileştirmesini ve motor sürücü kontrolörünün hacmini %60’tan fazla azaltmasını sağlamıştır.
Otomobil parçalarında ilk sırada yer alan Bosch’un iki yıl önce duyurduğu SiC silisyum karbürün önemi nedeniyle, silisyum karbür talaşların araştırma ve geliştirmesini desteklemeye ve seri üretime ulaşmaya devam edeceğini duyurdu.
Bosch’un seri üretimi sadece SiC paketli modüller değil, aynı zamanda en temel gofret ve yongalardan seri üretimdir.
Bosch, 2021’de Reutlingen gofret fabrikasında 1.000 metrekarelik ek bir temiz oda inşa etti ve 2023’ün sonuna kadar 3.000 metrekarelik yeni bir temiz oda inşa edilecek. Şu anda 150 mm yonga levhaları kullanılıyor ve yakında kullanmayı planlıyor 200 mm’lik gofretler, tek bir gofret, sayısız makinede yüzlerce işlem adımını tamamlamak için aylar alabilir.
Bosch, silisyum karbür güç yarı iletkenlerinin üretim kapasitesini genişletmeye devam edecek ve üretimi yüz milyonlarca seviyesine çıkarmayı planlıyor. Aynı zamanda 2022 yılında seri üretime geçmesi beklenen daha yüksek güç yoğunluğuna sahip ikinci nesil silisyum karbür yongaları geliştirmeye başlamıştır.
Gelecekte, elektrikli aracımızın “eğriyi geçme” rüyasını gerçekleştirmek için önemli teknolojilerde atılımlar yapmalıyız. Elektrikli araçlar için, SiC silisyum karbür güç yongaları, aşmamız gereken en çok ihtiyaç duyduğumuz teknolojidir.
