Siliziumkarbid (SiC)-Chips revolutionieren zahlreiche Branchen. So erm\u00f6glichen sie beispielsweise l\u00e4ngere Reichweiten pro Ladung in Elektrofahrzeugen und werden in Hochspannungsanlagen, in der Telekommunikation und in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt.<\/p>\n
SiC hat viele Vorteile gegen\u00fcber anderen Halbleitern, darunter seine gro\u00dfe Bandl\u00fccke und hohe Leistungsdichte. Leider k\u00f6nnen SiC-Defekte die Effizienz verringern, indem sie die Leckstr\u00f6me erh\u00f6hen, was zum Ausfall des Bauteils f\u00fchrt.<\/p>\n
Halbleiter mit breiter Bandl\u00fccke weisen eine gr\u00f6\u00dfere Energiel\u00fccke zwischen ihren Valenz- und Leitungsb\u00e4ndern auf als ihre Silizium-Gegenst\u00fccke, wodurch sie bei h\u00f6heren Temperaturen, Spannungen und Frequenzen arbeiten k\u00f6nnen. Das bedeutet, dass elektronische Ger\u00e4te, die diese Materialien verwenden, kleiner sein k\u00f6nnen, schneller laufen und zuverl\u00e4ssiger sind - insbesondere Stromversorgungen, bei denen die Kosten f\u00fcr Ausfallzeiten aufgrund von St\u00f6rungen enorm sein k\u00f6nnen.<\/p>\n
Siliziumkarbid (SiC) ist ein fortschrittliches Verbindungshalbleitermaterial mit einer dreimal gr\u00f6\u00dferen Energiebandl\u00fccke als Silizium, was es ideal f\u00fcr Hochspannungsanwendungen macht. Dar\u00fcber hinaus bietet SiC geringere Schaltverluste als sein Silizium-Gegenst\u00fcck und kann sogar bei h\u00f6heren Temperaturen ohne Leistungseinbu\u00dfen betrieben werden - alles Eigenschaften, die zu einer steigenden Nachfrage nach SiC-Chips in Anwendungen wie Elektrofahrzeugen und Luft- und Raumfahrtsystemen sowie in der Industrieelektronik gef\u00fchrt haben.<\/p>\n
Leistungshalbleiter mit breiter Bandl\u00fccke k\u00f6nnten die Leistungselektronik revolutionieren. Sie basieren auf GaN- und SiC-Halbleitern, die breitere Energieb\u00e4nder als Silizium-Halbleiter aufweisen und daher bessere Hochspannungsanwendungen und -leistungen bieten; Wide-Bandgap-Bauteile zeichnen sich au\u00dferdem durch schnellere Schaltgeschwindigkeiten aus, was die Effizienz erh\u00f6ht und die Kosten senkt.<\/p>\n
Diese Chips verf\u00fcgen nicht nur \u00fcber breite Energiebandl\u00fccken, sondern auch \u00fcber schnelle Reversierzeiten und k\u00f6nnen mit hohen Geschwindigkeiten betrieben werden, was sie zu einer hervorragenden Wahl f\u00fcr Stromversorgungen und andere industrielle Anwendungen macht. Dar\u00fcber hinaus arbeiten diese Bauelemente bei h\u00f6heren Temperaturen als ihre Silizium-Gegenst\u00fccke, was den K\u00fchlungsbedarf verringert und gleichzeitig Energie und Kosten bei der K\u00fchlung spart.<\/p>\n
Die hohe Leistungsdichte von SiC-Transistoren ist eines ihrer wichtigsten Merkmale, da sie die Schaltverluste reduziert, die Systemeffizienz erh\u00f6ht und die Kosten f\u00fcr die Bauteile senkt. Dar\u00fcber hinaus erh\u00f6hen die energiesparenden Eigenschaften von SiC die Stromflussgeschwindigkeit und verbessern gleichzeitig die Temperaturstabilit\u00e4t, was den Entwicklern erm\u00f6glicht, kompaktere Schaltungen mit h\u00f6herer Energieeffizienz zu entwerfen.<\/p>\n
SiC-Halbleiter erfreuen sich in Elektrofahrzeugen (EVs) aufgrund ihrer \u00fcberragenden Leistungsf\u00e4higkeiten immer gr\u00f6\u00dferer Beliebtheit. SiC-Halbleiter sind dreimal w\u00e4rmeleitf\u00e4higer als Silizium und erm\u00f6glichen h\u00f6here Spannungen bei gleichem Strom bei geringerem Gewicht, Volumen und Verdrahtungskosten; Vorteile, die diese Technologie ideal f\u00fcr Batteriemanagementsysteme machen.<\/p>\n
Siliziumkarbid verbessert nicht nur die Batterieleistung, sondern kann auch die Gr\u00f6\u00dfe passiver Komponenten verringern, die f\u00fcr Elektrofahrzeuge (EVs) wichtig sind. Dadurch erh\u00f6ht sich die Reichweite und die Wartezeit an der Ladestation wird erheblich verk\u00fcrzt, was die Mobilit\u00e4t von E-Fahrzeugen ohne Ladestopps weiter erh\u00f6ht.<\/p>\n
Da der Absatz von Elektrofahrzeugen rapide steigt, \u00fcbersteigt die Nachfrage nach SiC-Leistungsmodulen das Angebot. Arrow Electronics arbeitet eng mit seinen SiC-Lieferanten zusammen, um diesen steigenden Bedarf durch die Entwicklung von Produkten wie Bare-Die-L\u00f6sungen, gelgekapselten Geh\u00e4usemodulen und transfergeformten Modulen mit vollen 1200-V-EliteSiC-MOSFETs zu decken, die eine direkte Wasserk\u00fchlung \u00fcber PinFin-Grundplatten aufweisen, um mehr W\u00e4rme abzuf\u00fchren und gleichzeitig den Ausgangsstrom der Ger\u00e4te zu erh\u00f6hen.<\/p>\n
SiC-Halbleiter haben das Potenzial, mehrere Endsysteme zu ver\u00e4ndern, insbesondere batteriebetriebene Elektrofahrzeuge (BEV). SiC-Halbleiter bieten im Vergleich zu Silizium-Halbleitern eine gr\u00f6\u00dfere Reichweite und k\u00fcrzere Ladezeiten. Dar\u00fcber hinaus erm\u00f6glicht ihr geringeres Gewicht die Produktion von Elektrofahrzeugen zu niedrigeren Kosten, was die Verbreitung dieser Technologie f\u00f6rdert.<\/p>\n
Die Umstellung auf SiC erfordert eine erhebliche Umgestaltung der Stromversorgungssysteme, was die Auswahl neuer Gate-Treiber, Stromsensoren, Kondensatoren, Magnete und Steckverbinder sowie die Neubewertung aller anderen Komponenten - einschlie\u00dflich der Steuerungen - in diesen Systemen einschlie\u00dft. Arrow Electronics hat in Zusammenarbeit mit Lieferanten umfassende Tools f\u00fcr die SiC-Evaluierung entwickelt, wie z. B. das SpeedVal Kit(tm) von Wolfspeed. Diese modulare Evaluierungsplattform erm\u00f6glicht es Systemingenieuren, sowohl einzelne Bauteile als auch deren Zusammenspiel in einer einfachen Plug-and-Play-Weise zu testen.<\/p>\n
Die Vorteile von SiC als Halbleitermaterial sind seit langem bekannt, doch die Schwierigkeiten bei der Herstellung haben die Verbreitung bis vor kurzem eingeschr\u00e4nkt. Dank verbesserter Herstellungsverfahren, die von Unternehmen wie Infineon, Microchip Technology, onsemi und Wolfspeed entwickelt wurden, k\u00f6nnen SiC-Chips mit \u00fcberlegenen Eigenschaften wie einer dreifach breiteren Bandl\u00fccke als Silizium, einer geringeren intrinsischen Ladungstr\u00e4gerkonzentration als Silizium und einer ausgezeichneten Temperaturwechselbest\u00e4ndigkeit jetzt in gro\u00dfem Ma\u00dfstab hergestellt werden - dank der hohen W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit und des niedrigen Ausdehnungskoeffizienten, die es ihnen erm\u00f6glichen, Temperaturen standzuhalten, die denen von onsemi und Wolfspeed in nichts nachstehen!<\/p>\n
SiC-Leistungsbauelemente werden in Elektrofahrzeugen immer beliebter, da sie den Wirkungsgrad erh\u00f6hen, die Systemgr\u00f6\u00dfe verringern und die Ladezeit verk\u00fcrzen k\u00f6nnen. Leider bereiten ihre hohe Schaltfrequenz und die daraus resultierenden Alterungseffekte auf ihrer Gate-Oxidschicht einigen Nutzern Sorgen hinsichtlich der Zuverl\u00e4ssigkeit; dennoch ist SiC auf dem besten Weg, der Halbleiter der Zukunft zu werden.<\/p>\n
SiC-Bauelemente profitieren von ihrer breiten Bandl\u00fccke, die es ihnen erm\u00f6glicht, dreimal h\u00f6here Temperaturen als Silizium-basierte Bauelemente auszuhalten, und bieten so Zuverl\u00e4ssigkeit bei h\u00f6heren Temperaturen mit geringeren Anforderungen an das W\u00e4rmemanagement - was die Gesamtsystemkosten weiter senkt. Dar\u00fcber hinaus weisen SiC-MOSFETs \u00e4hnlich wie ihre Silizium-Gegenst\u00fccke schnelle R\u00fcckstromerholungseigenschaften auf.<\/p>\n
Power-Cycling-Tests (PCTs) sind ein wesentliches Mittel zur Bewertung der Zuverl\u00e4ssigkeit von SiC-Bauelementen und umfassen elektrische und thermische Tests, um die Lebensdauer der Bauelemente im Laufe der Zeit zu verfolgen. Die \u00dcberwachungsparameter Vds und On-State-Widerstand dienen bei dieser Bewertung des Alterungsprozesses und der Zuverl\u00e4ssigkeit als wichtige Messgr\u00f6\u00dfen.<\/p>\n
Es werden Verpackungstechnologien entwickelt, um die Zuverl\u00e4ssigkeit von SiC-Leistungsbauelementen zu erh\u00f6hen. Dazu geh\u00f6ren Flip-Chip-Bonden, Silbersintern und Kupferclips, die jeweils nachweislich die Zuverl\u00e4ssigkeit der Leistungszyklen verbessern, indem sie die W\u00e4rmeabgabe an der Oberfl\u00e4che verringern. Sie erh\u00f6hen auch die W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit, was zur Bek\u00e4mpfung von Alterungsprozessen beitragen kann.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon Carbide (SiC) chips are revolutionizing multiple industries. For instance, they enable longer driving ranges per charge in electric vehicles while being employed in high voltage systems, telecom, and aerospace industries. SiC has many advantages over other semiconductors, including its wide bandgap and high power density. Unfortunately, SiC defects can reduce efficiency by increasing leakage… Weiterlesen »Siliziumkarbid-Chips - Der Siliziumkarbid-Chip der Zukunft<\/span><\/a><\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"neve_meta_sidebar":"","neve_meta_container":"","neve_meta_enable_content_width":"","neve_meta_content_width":0,"neve_meta_title_alignment":"","neve_meta_author_avatar":"","neve_post_elements_order":"","neve_meta_disable_header":"","neve_meta_disable_footer":"","neve_meta_disable_title":"","footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-130","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/130","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=130"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/130\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":131,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/130\/revisions\/131"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=130"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=130"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=130"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}