ENGINEERINGNET.BE - De vraag naar vermogenshalfgeleiders op basis van siliciumcarbide neemt wereldwijd toe. Het marktonderzoeks- en adviesbureau Yole verwacht dat de volledige SiC-markt jaarlijks met gemiddeld 30% zal groeien tot meer dan 2,3 miljard euro in 2025. Met ongeveer 1,5 miljard dollar zal de SiC-markt voor de automobielsector naar verwachting het grootste deel voor zijn rekening nemen.
Harald Kröger, lid van de raad van bestuur van Robert Bosch: "Met vermogenshalfgeleiders van siliciumcarbide kan bestaande energie bijzonder efficiënt worden gebruikt. De voordelen van dit materiaal komen pas goed naar voren bij energie-intensieve toepassingen zoals elektromobiliteit.”
In de vermogenselektronica van elektrische voertuigen zorgen siliciumcarbide-chips ervoor dat bestuurders aanzienlijk verder kunnen rijden op één acculading (gemiddeld ongeveer 6% in vergelijking met hun silicium tegenhangers). Om aan de gestaag stijgende vraag naar halfgeleiders te voldoen, werd de cleanroomruimte in de Bosch Waferfab in Reutlingen al in 2021 met 1.000 m² uitgebreid. Tegen eind 2023 komt daar nog eens 3.000 m² bij.
De ruimte zal ultramoderne productiefaciliteiten huisvesten voor de vervaardiging van siliciumcarbidehalfgeleiders op basis van de intern ontwikkelde processen. In de toekomst is het bedrijf (momenteel de enige toeleverancier in de automobielindustrie die zijn eigen siliciumcarbide-chips produceert) van plan om de halfgeleiders op wafers van 200 millimeter te vervaardigen.
ACHTERGROND
Het geheim achter de indrukwekkende prestaties van SiC-chips zit in een piepklein koolstofatoom. Het wordt ingebracht in de kristallijne structuur van het ultrazuivere silicium dat gewoonlijk voor de productie van halfgeleiders wordt gebruikt. Hierdoor krijgt de grondstof specifieke fysieke eigenschappen: siliciumcarbidehalfgeleiders ondersteunen bijvoorbeeld hogere schakelfrequenties dan pure siliciumchips. Bovendien gaat slechts de helft van de energie verloren in de vorm van warmte, waardoor de actieradius van elektrische voertuigen toeneemt.
De chips zijn ook belangrijk voor 800 Volt-systemen, daar ze sneller opladen en betere prestaties mogelijk maken. Omdat de SiC-chips ook aanzienlijk minder warmte afgeven, kan ook de complexe koeling van de vermogenselektronica worden verminderd. . Dit kan niet alleen het gewicht maar ook de kosten van elektrische voertuigen verlagen.
