碳化硅(SiC) 新進展
2023-04-12 12:15:36 EETOP雖然一些公司正在縮減 SiC 的采購以應對供應鏈的限制，但很多公司也正在加速制造，甚至開發以 SiC 為重點的仿真軟件。
碳化硅(SiC) 是一種化合物半導體，多年來一直受到電子行業的關注。憑借其獨特的物理和電氣特性，SiC 有可能徹底改變電力電子技術并實現更高效、更緊湊的設備。隨著 SiC 技術的不斷成熟和價格的下降，它有望在更廣泛的應用中變得越來越普遍——從電動汽車 (EV) 到航空航天技術等等。
在本文中，我們將匯總 SiC 行業的最新消息，以了解該技術、制造開發和新模擬軟件的主要參與者，以加快基于 SiC 的設備的開發。
特斯拉縮減碳化硅
特斯拉最近宣布，它將在其下一代動力總成中減少多達75%的 SiC 含量。
盡管 SiC 在 EV 動力總成中具有性能優勢，但特斯拉的決定來自供應鏈物流方面。與許多行業一樣，碳化硅制造在過去幾年中受到供應鏈波動的嚴重影響。由于 SiC 是一種相對較新的半導體材料，缺乏硅的高效大規模制造規模，因此供應鏈波動的影響對于這種寬帶隙半導體更為重要。
主要公司在 SiC 生態系統中的位置。圖片由Yole Development提供
正因為如此，特斯拉決定在其未來的動力總成中減少 75% 的碳化硅，這在很大程度上是基于經濟學以及保持其車輛價格低廉且可大規模使用的需要。
SiC 的制造新進展
在制造方面，最近幾周碳化硅出現了幾項重大進展。
三菱最近宣布建設一座新的碳化硅晶圓廠。該工廠將需要約1000億日元的投資，將專門用于建造8英寸SiC晶圓和增強相關生產設施。新工廠還將包括一個具有先進能源效率和高水平自動化生產效率的潔凈室。
三菱新工廠效果圖。圖片由三菱提供
繼三菱之后，Wolfspeed近期也宣布計劃在德國建設全球最大的碳化硅制造廠。該工廠將位于薩爾州一家前燃煤電廠的 35 英畝場地上，全面運營后將雇用 600 多名員工。在這里，該公司計劃建造一個尖端的 200 毫米晶圓制造設施，這也將是 Wolfspeed 在歐洲的第一家。
最后，Microchip 最近也傳出了 SiC 消息，該公司透露計劃投資 8.8 億美元用于科羅拉多州未來的碳化硅和硅產能。通過這項投資，Microchip 計劃升級其占地 50 英畝、580,000 平方英尺的科羅拉多斯普林斯園區，以增加其在汽車/電動汽車、電網基礎設施、綠色能源、航空航天和國防應用領域的 SiC 制造。在這里，Microchip 正在制造將在 8 英寸晶圓上運行的技術。
新的 SiC 仿真工具
除了制造之外，SiC 行業還見證了 SiC 仿真軟件和工具的最新發展。
這些新工具之一來自 Microchip，該公司最近發布了MPLAB SiC 功率模擬器。新的電源模擬器使用基于 PLECS 的軟件環境，該環境由 Plexim 設計，允許客戶在進行硬件設計之前評估 Microchip 的 SiC 功率器件和模塊。借助該工具，Microchip 相信設計人員可以更好地評估產品選項和設計拓撲，從而縮短 SiC 設計的上市時間。
Onsemi 的 Elite Power Simulator 允許用戶在運行模擬之前選擇應用和拓撲、設備、配置、電路參數和散熱。圖片由Osemi提供
Onsemi 還宣布了一款新的 SiC 仿真工具，同時發布了其在線Elite Power Simulator 和Self-Service PLECS Model Generator。這兩種工具都旨在讓電力電子工程師在產品生命周期的早期階段比以前更早地洞察復雜的電力電子應用。通過對 onsemi 的 EliteSiC 產品進行系統級仿真，該公司希望新工具能夠為工程師節省時間和開銷。
