Application du carbure de silicium SiC dans les semi-conducteurs de puissance
Dans la version technique du produit au cours des deux dernières années, le « carbure de silicium SiC » est devenu un produit vedette fréquemment mentionné par tous les fournisseurs de composants multinationaux et les équipementiers, y compris Magna, BorgWarner, Mahle, Continental, etc. Ils ont affirmé qu’ils utilisaient du carbure de silicium.
Par exemple, l’EQXX publié par Mercedes-Benz plus tôt cette année déclarait : « Il est équipé d’un moteur d’essieu arrière d’une puissance maximale de 150 kW, et un module d’alimentation en carbure de silicium est appliqué pour réduire davantage les pertes. »
Il est concevable qu’à l’avenir, les voitures soient électrifiées, de sorte que la demande de dispositifs d’alimentation en carbure de silicium SiC est énorme. Selon une prévision publiée par Yole, une société d’études de marché et de conseil, d’ici 2025, le taux de croissance annuel du marché du carbure de silicium atteindra 30 % et la taille du marché dépassera 2,5 milliards de dollars américains.
Lorsque l’échelle atteindra 1,5 milliard de dollars, les voitures équipées de dispositifs au carbure de silicium domineront le marché.
La production de masse de semi-conducteurs de puissance SiC carbure de silicium et IGBT est concentrée dans quelques entreprises telles que Infineon Infineon en Allemagne, NXP NXP, STMicroelectronics STM, ON Semiconductor ONsemi, etc. Infineon a des avantages évidents.
À l’heure actuelle, le fabricant national qui peut réaliser une recherche et un développement indépendants pour la production de masse est BYD. Ses produits semi-conducteurs BYD comprennent des IGBT grand public et des produits haut de gamme tels que le carbure de silicium SiC MOFEST, etc., couvrant une gamme très complète.
Le module d’alimentation automobile SiC de BYD Semiconductor est très compact, seulement de la taille d’une paume, et a une puissance de sortie de 250KW. Les semi-conducteurs de puissance SiC autoproduits ont également permis aux véhicules électriques BYD d’améliorer considérablement l’efficacité de l’entraînement du moteur et de réduire le volume du contrôleur d’entraînement du moteur de plus de 60 %.
C’est précisément en raison de l’importance du carbure de silicium SiC que Bosch, qui se classe premier dans les pièces automobiles, a annoncé il y a deux ans qu’il continuerait à promouvoir la recherche et le développement de puces en carbure de silicium et à atteindre la production de masse.
La production de masse de Bosch ne concerne pas seulement les modules en boîtier SiC, mais également la production de masse à partir des tranches et des puces les plus élémentaires.
En 2021, Bosch a construit une salle blanche supplémentaire de 1 000 mètres carrés dans l’usine de fabrication de plaquettes de Reutlingen, et une nouvelle salle blanche de 3 000 mètres carrés sera construite d’ici la fin de 2023. Utilise actuellement des plaquettes de 150 mm et prévoit bientôt d’utiliser Wafers de 200 mm, une seule plaquette peut prendre des mois pour effectuer des centaines d’étapes de processus dans d’innombrables machines.
Bosch continuera d’augmenter la capacité de production de semi-conducteurs de puissance en carbure de silicium et prévoit d’augmenter la production au niveau de centaines de millions. Dans le même temps, il a commencé à développer des puces en carbure de silicium de deuxième génération avec une densité de puissance plus élevée, qui devraient être mises en production en série en 2022.
À l’avenir, pour réaliser le rêve de « dépassement de courbe » de notre véhicule électrique, nous devrons faire des percées dans les technologies clés. Pour les véhicules électriques, les puces de puissance en carbure de silicium SiC sont la technologie dont nous avons le plus besoin pour percer.
