碳化硅(SiC) 新进展

2023-04-12 12:15:36 来源:EETOP

虽然一些公司正在缩减 SiC 的采购以应对供应链的限制,但很多公司也正在加速制造,甚至开发以 SiC 为重点的仿真软件。

碳化硅(SiC) 是一种化合物半导体,多年来一直受到电子行业的关注。凭借其独特的物理和电气特性,SiC 有可能彻底改变电力电子技术并实现更高效、更紧凑的设备。随着 SiC 技术的不断成熟和价格的下降,它有望在更广泛的应用中变得越来越普遍——从电动汽车 (EV) 到航空航天技术等等。

在本文中,我们将汇总 SiC 行业的最新消息,以了解该技术、制造开发和新模拟软件的主要参与者,以加快基于 SiC 的设备的开发。

特斯拉缩减碳化硅

特斯拉最近宣布,它将在其下一代动力总成中减少多达75%的 SiC 含量。

尽管 SiC 在 EV 动力总成中具有性能优势,但特斯拉的决定来自供应链物流方面。与许多行业一样,碳化硅制造在过去几年中受到供应链波动的严重影响。由于 SiC 是一种相对较新的半导体材料,缺乏硅的高效大规模制造规模,因此供应链波动的影响对于这种宽带隙半导体更为重要。

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主要公司在 SiC 生态系统中的位置。图片由Yole Development提供

正因为如此,特斯拉决定在其未来的动力总成中减少 75% 的碳化硅,这在很大程度上是基于经济学以及保持其车辆价格低廉且可大规模使用的需要。

SiC 的制造新进展

在制造方面,最近几周碳化硅出现了几项重大进展。

三菱最近宣布建设一座新的碳化硅晶圆厂。该工厂将需要约1000亿日元的投资,将专门用于建造8英寸SiC晶圆和增强相关生产设施。新工厂还将包括一个具有先进能源效率和高水平自动化生产效率的洁净室。

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三菱新工厂效果图。图片由三菱提供

继三菱之后,Wolfspeed近期也宣布计划在德国建设全球最大的碳化硅制造厂。该工厂将位于萨尔州一家前燃煤电厂的 35 英亩场地上,全面运营后将雇用 600 多名员工。在这里,该公司计划建造一个尖端的 200 毫米晶圆制造设施,这也将是 Wolfspeed 在欧洲的第一家。

最后,Microchip 最近也传出了 SiC 消息,该公司透露计划投资 8.8 亿美元用于科罗拉多州未来的碳化硅和硅产能。通过这项投资,Microchip 计划升级其占地 50 英亩、580,000 平方英尺的科罗拉多斯普林斯园区,以增加其在汽车/电动汽车、电网基础设施、绿色能源、航空航天和国防应用领域的 SiC 制造。在这里,Microchip 正在制造将在 8 英寸晶圆上运行的技术。

新的 SiC 仿真工具

除了制造之外,SiC 行业还见证了 SiC 仿真软件和工具的最新发展。

这些新工具之一来自 Microchip,该公司最近发布了MPLAB SiC 功率模拟器。新的电源模拟器使用基于 PLECS 的软件环境,该环境由 Plexim 设计,允许客户在进行硬件设计之前评估 Microchip 的 SiC 功率器件和模块。借助该工具,Microchip 相信设计人员可以更好地评估产品选项和设计拓扑,从而缩短 SiC 设计的上市时间。

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Onsemi 的 Elite Power Simulator 允许用户在运行模拟之前选择应用和拓扑、设备、配置、电路参数和散热。图片由Osemi提供

Onsemi 还宣布了一款新的 SiC 仿真工具,同时发布了其在线Elite Power Simulator 和Self-Service PLECS Model Generator。这两种工具都旨在让电力电子工程师在产品生命周期的早期阶段比以前更早地洞察复杂的电力电子应用。通过对 onsemi 的 EliteSiC 产品进行系统级仿真,该公司希望新工具能够为工程师节省时间和开销。


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