`` AET orijinal '' SiC'nin atılımı, teknoloji ve hammaddelerin iki ana problemini çözmelidir
Silisyum malzemelerin kademeli olarak sınıra yaklaşmasıyla birlikte, silikon bazlı yarı iletken cihazların performans ve kabiliyet sınırlarında atılımlara yer yoktur. İnsanlar dikkatlerini silikon karbür (SiC) ile temsil edilen üçüncü nesil geniş bant aralıklı yarı iletken malzemelere çevirdiler. Bunların arasında SiC, en olgun geniş aralıklı yarı iletken malzeme olarak en çok dikkat çeken ve endüstri tarafından en umut verici "geleceğin malzemesi" olarak kabul edilmektedir Önümüzdeki 5 ila 10 yıl içinde hızlı gelişme ve önemli gelişme sağlaması bekleniyor. Sonuçlar görünür. Şu anda, dünyanın her yerindeki ülkeler, ülkelerinin IC endüstrisindeki silikon bazlı yarı iletkenlerin ötesinde lider konumunu sürdürmek amacıyla SiC alanına büyük yatırımlar yaptı.
SiC güç bileşenlerinde lider bir şirket olarak ROHM, yakın zamanda Pekin'de bir medya konferansı düzenledi. ROHM Semiconductor (Beijing) Co., Ltd. Teknoloji Merkezi Direktörü Bay Tokken Suhara, SiC ve ROHM'nin ürün stratejisinin piyasa eğilimlerini ayrıntılı olarak tanıttı.
ROHM Semiconductor (Beijing) Co., Ltd. Teknoloji Merkezi Direktörü Tokken Suwon
SiC güç bileşenlerinin performans avantajları
SiC, 1: 1 oranında silikon ve karbondan yapılmış bir bileşik yarı iletken malzemedir. Üretim sürecinde, fabrikalarda SiC tabanlı güç yarı iletkenleri oluşturmak için özel SiC levhaları geliştirilir ve işlenir. SiC tabanlı güç yarı iletkenleri ve rakip teknolojisi, yüksek voltajlarda akımı değiştirebilen özel transistörlerdir.
Bay Tokken Suwon, fiziksel özelliklerden yarı iletken güç bileşenleri Si, SiC ve GaN'deki en önemli üç malzemeye odaklandı. Tek tek Karşılaştırıldı. Geleneksel silikon bazlı güç yarı iletken cihazlarla karşılaştırıldığında, SiC güç cihazları daha güçlü kırılma alanı gücüne ve aynı silikon cihazların dayanma geriliminin 10 katı olan daha yüksek dayanma gerilimine sahiptir ve yüksek voltajlı cihazlar için daha uygundur; ikincisi, SiC daha yüksek bir erime noktasına sahiptir. , Silikonun yaklaşık 3 katı yüksek sıcaklıklara dayanabilir; üçüncüsü, SiC'nin elektron doygunluk hızı daha hızlı olacak ve güç cihazlarının frekansı daha yüksek hale getirilebilir; dördüncü, SiC yüksek termal iletkenliğe sahiptir ve soğutması kolaydır; son olarak, SiC'nin bant aralığı daha geniş olacak ve bu da çalışma sıcaklığını daha iyi hale getirebilir.
SiC'nin mükemmel malzeme özellikleri
SiC'nin yukarıda bahsedilen fiziksel özelliklerinden dolayı, SiC bazlı güç bileşenleri, daha düşük empedans, daha yüksek frekans ve daha iyi ısı dağıtımı gibi silikon bazlı güç bileşenlerinden daha fazla avantaja sahiptir. Çipe yansıtılan en büyük avantaj, iyi yüksek frekans özellikleri, yüksek sıcaklık özellikleri ve daha yüksek verimlilik korunurken çipin daha küçük yapılabilmesidir. Bu nedenle, SiC tabanlı güç bileşenleri daha çok otomotiv veya endüstriyel kontrol endüstrilerinde kullanılmaktadır. Örneğin 5000W DC / DC ele alındığında, IGBT ürünlerinin ağırlığı yaklaşık 7 kg'a ulaşmalıdır ve hacim yaklaşık 8 litre veya daha fazladır. SiC güç bileşenleri kullanılırsa, ağırlık orijinalin yaklaşık 1 / 8'ine kadar azaltılabilir. Yonga boyutu küçültüldüğü için güç tüketimi daha düşüktür ve ısı emici de daha küçüktür. Aynı zamanda, frekanstaki artış, tüm çevre cihazlarının (transformatörler ve bobinler dahil) küçültülmesini sağlayacaktır. Böylece soğumak için su soğutmayı kullanabilir veya talaş alanını daha da azaltmak için bazı küçük ısı emiciler kullanabilirsiniz. Bu nedenle, SiC güç bileşenlerinin kullanımı yalnızca sistem maliyetini düşürmekle ve performansı önemli ölçüde artırmakla kalmaz, aynı zamanda sistem boyutunu da önemli ölçüde azaltır.
Güç yarı iletken cihazlarının senaryolarını kullanın
Bay Tokken Suwon, Si ürünlerinin piyasadaki en popüler uygulamalarının fotovoltaik, büyük veri ve sunucular olduğuna dikkat çekti.Bu SiC ürünleri için nispeten olgun bir uygulama senaryosu. Daha çok kullanılacak sonraki araçlar yeni enerji araçları, çeşitli şarj istasyonları ve güç kaynakları ve bazı ev aletleri olacak, ancak ev aletleri şu anda Japonya ile sınırlı. Ek olarak, mevcut SiC ürünleri hala 1700 Ağırlıklı olarak V ve 1200V kullanılır, bu nedenle rüzgar enerjisi kullanımı nispeten azdır.Gelecekte 3300V'yi geçebilirse, rüzgar enerjisi de büyük bir pazar olacaktır. Voltaj 3600V'a veya hatta 5000V'un üzerine çıkarıldığında, SiC ayrıca demiryollarında geniş uygulama olasılıklarını da beraberinde getirecektir.
ROHM'nin SiC geliştirme stratejisi
ROHM, SiC ürünlerinin araştırma ve geliştirmesine 2000 yılında endüstri-üniversite işbirliği ile başladı; 2009 yılında, esas olarak silisyum karbür sütunlar ve silisyum karbür substratlar üreten bir Alman fabrikası olan SiCrystal'ı satın aldı; 2010 yılında SiC Schottky hacmini gerçekleştirdi Üretim; 2010 yılının sonunda seri olarak üretilen SiC MOS, dünyanın ilk seri üretilen SiC MOS şirketi oldu; 2012'de ROHM seri üretilen SiC modülleri, aynı zamanda dünyanın ilk seri üretim şirketi; Groove SiC MOS. Artık Roma'nın gofretleri altı inç kadar olabilir.
ROHM SiC çip ürün serisi
ROHM'nin SiC ürünleri SiC Schottky, SiC MOS ve SiC güç modülleri olmak üzere üç kategoriye ayrılmıştır. Gelecekte, SiC Schottky'nin geliştirme eğilimi, gofretleri orijinal 4 inçten mevcut 6 inç'e kadar daha büyük ve daha büyük hale getirmektir ve ambalajlar gittikçe daha fazla çeşitlenmektedir. SiC MOS ürünleri daha büyük gofret boyutunun yanı sıra akım ve voltajı da artıracak, aynı şekilde ambalajlar gittikçe daha bol olacak ve bu da endüstriyel kontrol ürünleri için uygun olacaktır. İkincisi, daha fazla otomobil düzenlemesine tabi ürünlerin olması ve üçüncüsü, ambalajın gittikçe daha kapsamlı ve daha zengin olmasıdır.
Belirli ürünlere ek olarak, ROHM'nin üretim sistemi de çok farklıdır ve IDM üretim sistemini takip eder. SiC üretim sürecinde silisyum karbür kolon önce gofret içerisine dilimlenir, gofret kesildikten sonra yonga yapmak için gofret üzerinde çeşitli optik bağlantılar yapılır ve ardından paketlenir. Silisyum karbür hammaddelerinden son paketleme ve montaja kadar tüm bu süreç boyunca ROHM her şeyi kendi başına yapar, böylece müşterilere uzun vadeli istikrarlı ve yüksek kaliteli malzemeler sağlayabilir.
Bay Tokken Suwon, SiC pazarında biri teknoloji, diğeri hammadde olmak üzere iki rekabet noktası olduğuna inanıyor, ancak bu iki sorunu çözerek gelecekteki mücadelede hayatta kalma umudu olabilir. Rohm, SiCrystal'ı 2009 yılında satın almasının nedeni budur. Aynı zamanda Bay Tokken Suwon, gelecekte Roma'nın SiC ürünlerine aşamalı olarak yatırım yapmaya devam edeceğini ve 2025 yılına kadar toplamda 85 milyar yen yatırım yapmasının beklendiğini açıkladı. SiC'nin üretim kapasitesi 2021'de 2017'nin 6 katına, 2025'te ise 2017'nin 16'sına ulaşacak.
