SiC的现状:SiC供应切割、Booms等的综述
虽然一些公司正在缩减SiC采购以应对供应链限制,但其他公司正在加大制造力度,甚至开发以SiC为重点的模拟软件。2023年4月10日作者:杰克·赫兹
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学特性,SiC有可能彻底改变电力电子技术,实现更高效、更紧凑的器件。随着SiC技术的不断成熟和价格的下降,预计它将在从电动汽车到航空航天技术等更广泛的应用中越来越普遍。
在本文中,我们将总结SiC行业的最新消息,了解该技术的主要参与者、制造发展和新的模拟软件,以加快基于SiC的器件的开发。
特斯拉将缩减SiC规模
特斯拉最近宣布,将把其下一代动力总成中的碳化硅含量减少75%。
尽管碳化硅在电动汽车动力系统中具有性能优势,但特斯拉的决定来自物流。与许多行业一样,SiC制造业在过去几年中受到了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,因此供应链波动对这种宽带隙半导体的影响要显著得多。
主要公司在碳化硅生态系统中的地位的非详尽列表。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性和保持自己的汽车价格合理和大规模可用的需要。
碳化硅的制造特点
在制造方面,最近几周碳化硅出现了一些重大进展。
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,并将专门用于制造8英寸SiC晶片和加强相关生产设施。新工厂还将配备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。
三菱新工厂的效果图。图片由三菱提供
继三菱之后,Wolfspeed最近也宣布计划在德国建造世界上最大的SiC制造厂。该工厂将位于萨尔州一座前燃煤发电厂的35英亩土地上,全面运营后将雇佣600多名员工。在这里,该公司计划建造一个尖端的200毫米晶圆制造厂,这也是Wolfspeed在欧洲的第一个工厂。
最后,Microchip最近也传出了SiC的消息,该公司计划投资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、58万平方英尺的科罗拉多斯普林斯校区,以增加其用于汽车/电子交通、电网基础设施、绿色能源、航空航天和国防应用的SiC制造。在这里,Microchip是一种将在8英寸晶圆上运行的制造技术。
新型SiC模拟工具
除了制造业,碳化硅行业还见证了碳化硅模拟软件和工具的最新发展。
其中一个新工具来自Microchip,该公司最近宣布了其MPLAB SiC功率模拟器。新的功率模拟器使用Plexim设计的基于PLECS的软件环境,允许客户在进行硬件设计之前评估Microchip的SiC功率设备和模块。有了这个工具,Microchip相信设计师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。
Onsemi的Elite Power Simulator允许用户在运行模拟之前选择应用程序和拓扑、设备、配置、电路参数和冷却。图片由Osemi提供
Onsemi还宣布了一种新的SiC模拟工具,发布了在线精英功率模拟器和自助式PLECS模型生成器。这两种工具的设计都是为了让电力电子工程师在产品生命周期的早期阶段就能够深入了解复杂的电力电子应用。通过对onsemi的EliteSiC产品进行系统级模拟,该公司希望新工具可以为工程师节省时间和金钱。