{"id":150,"date":"2024-10-25T14:00:20","date_gmt":"2024-10-25T14:00:20","guid":{"rendered":"http:\/\/siliconcarbideplate.net\/?p=150"},"modified":"2024-10-25T14:00:20","modified_gmt":"2024-10-25T14:00:20","slug":"siliziumkarbid-sic-wafer-mit-grosem-durchmesser-verbessern-die-effizienz-und-senken-die-kosten-bei-taktischen-anwendungen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/large-diameter-silicon-carbide-sic-wafers-improve-efficiency-and-reduce-cost-in-tactical-applications\/","title":{"rendered":"Siliziumkarbid (SiC)-Wafer mit gro\u00dfem Durchmesser verbessern die Effizienz und senken die Kosten bei taktischen Anwendungen"},"content":{"rendered":"<p>Bei elektronischer Hardware f\u00fcr taktische, mobile, fliegende und eingesetzte Systeme muss der Schwerpunkt auf der Steigerung der Effizienz bei gleichzeitiger Verringerung von Gr\u00f6\u00dfe und Kosten liegen. SiC-Wafer mit gro\u00dfem Durchmesser spielen eine wesentliche Rolle bei der Erreichung dieses Ziels.<\/p>\n<p>F\u00fchrende Hersteller von Bauelementen bauen die interne Waferproduktion aus. STMicroelectronics betreibt zwei 150-mm-SiC-Hubs in Catania und Ang Mo Kio (Singapur) sowie einen 200-mm-Hub mit Sanan Optoelectronics in China.<\/p>\n<h2>Hoher Wirkungsgrad<\/h2>\n<p>Leistungshalbleiter aus Siliziumkarbid (SiC) haben Hochleistungsanwendungen revolutioniert, indem sie Strom noch effizienter schalten und kleinere Bauformen erm\u00f6glichen. Sie tragen zur Verbesserung der Effizienz von Elektrofahrzeugen, Schnellladestationen, Eisenbahnen, erneuerbaren Energiesystemen, KI-Rechenzentren und KI-Rechenzentren und vielen anderen bei.<\/p>\n<p>SiC-Bauelemente zeichnen sich durch niedrigere Systemkosten, h\u00f6here Betriebstemperaturen, geringere Gr\u00f6\u00dfe und Gewicht sowie geringere Leistungsverluste als ihre Silizium-Gegenst\u00fccke aus. Dar\u00fcber hinaus erm\u00f6glicht diese Technologie h\u00f6here Durchbruchspannungen, die mehr Energie bei geringeren Verlusten bew\u00e4ltigen, sowie h\u00f6here Frequenzen, bei denen sie arbeitet.<\/p>\n<p>In dieser Fabrik wird auch die Cold-Split-Technologie zum Einsatz kommen, die dazu beitr\u00e4gt, Defekte auf den Substraten zu minimieren und die Ausbeute durch sauberere Produktionsprozesse und Zuverl\u00e4ssigkeit zu erh\u00f6hen. In der ersten Phase, werden 900 hochwertigeIn der ersten Phase werden 900 hochwertige Arbeitspl\u00e4tze geschaffen, w\u00e4hrend die Erweiterung eine 200-mm-Linie f\u00fcr SiC-Leistungshalbleiter und Galliumnitrid (GaN)-Epitaxie-Epitaxie-Epitaxie-Epitaxie-Epitaxie-Epitaxie-Epitaxie-Epitaxie-Epitaxie-Epitaxie-Epitaxie-Epitaxie-Epitaxie-Epitaxie-Epitaxie-Epitaxie-Epitaxie-Epitaxie-Epitaxie umfasst: In der ersten Phase werden 900 hochwertige Arbeitspl\u00e4tze mit besserer Ausbeute geschaffen, was zu einer h\u00f6heren Zuverl\u00e4ssigkeit der Produktionsprozesse mit verbesserter Ausbeute f\u00fchrt. Dar\u00fcber hinaus wird die Cold-Split-Technologie, die zur Verringerung von Substratdefekten eingesetzt wird, einen saubereren, zuverl\u00e4ssigeren Herstellungsprozess mit h\u00f6herer Ausbeute gew\u00e4hrleisten. Die Erweiterung umfasst eine 200-Millimeter-Linie, die ausschlie\u00dflich f\u00fcr die Produktion von SiC-Leistungshalbleitern sowie f\u00fcr die Galliumnitrid-Epitaxie bestimmt ist.<\/p>\n<p>Die 6-Zoll-SiC-Prozesskapazit\u00e4ten von X-FAB bieten den Kunden eine Plattform f\u00fcr hocheffiziente Leistungshalbleiter wie MOSFETs und JFETs, die bei deutlich h\u00f6heren Spannungen effizienter arbeiten als ihre Silizium-Gegenst\u00fccke und gleichzeitig einen geringeren Transistor-Einschaltwiderstand, geringere \u00dcbertragungsverluste, einen erweiterten Hochtemperaturbetrieb mit erh\u00f6hter W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit, geringere parasit\u00e4re Kapazit\u00e4ten, eine kleinere Grundfl\u00e4che, ein geringeres Gewicht und eine h\u00f6here Leistungsdichte f\u00fcr Automobil-, Bahn-, erneuerbare Energie- und Industrieanwendungen bieten.<\/p>\n<h2>Hohe Stabilit\u00e4t<\/h2>\n<p>SiC zeichnet sich durch seine breite Bandl\u00fccke aus, die es den Bauelementen erm\u00f6glicht, bei h\u00f6heren Spannungen, Temperaturen und Frequenzen zu arbeiten, als dies bei der herk\u00f6mmlichen Siliziumtechnologie der Fall ist. Dies f\u00fchrt zu erheblichen Effizienzsteigerungen bei Anwendungen, bei denen die Bauelemente unter h\u00e4rteren Umweltbedingungen funktionieren m\u00fcssen, als dies bei der Siliziumtechnologie der Fall w\u00e4re.<\/p>\n<p>Die hohe Stabilit\u00e4t von SiC ist auf seine starken kovalenten Bindungen zur\u00fcckzuf\u00fchren, die eine extrem starre Kristallgitterstruktur bilden, wodurch ein sehr widerstandsf\u00e4higes Material entsteht, das hohen Temperaturen und Feuchtigkeitswerten standh\u00e4lt - ideal f\u00fcr raue Umgebungen wie die Automobil- und Luftfahrtindustrie.<\/p>\n<p>SiC-Bauteile m\u00fcssen \u00fcber eine effiziente W\u00e4rmeableitung verf\u00fcgen; andernfalls k\u00f6nnte ihre hohe Leistungsdichte zu einer \u00dcberhitzung und einem vorzeitigen Ausfall des Bauteils f\u00fchren. Aluminiumnitrid-Materialien sorgen dank ihrer W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit f\u00fcr eine wirksame W\u00e4rmeableitung und gew\u00e4hrleisten eine effektive W\u00e4rmeverteilung.<\/p>\n<p>In dem Ma\u00dfe, wie der Markt f\u00fcr SiC-Bauelemente w\u00e4chst, richten immer mehr Unternehmen ihr Augenmerk auf die Herstellung dieser Bauelemente - darunter auch bestehende IDM-Fabriken, die m\u00f6glicherweise \u00fcber die Kapazit\u00e4ten verf\u00fcgen, um von der Produktion anderer Halbleitertypen auf die Herstellung von SiC-Produkten umzustellen.<\/p>\n<p>Der Erfolg in diesem Bereich h\u00e4ngt davon ab, ob es gelingt, ein erschwingliches Angebot an SiC-Substraten zu finden. Da SiC teurer ist als Silizium, kann sich die Beschaffung von Rohstoffen f\u00fcr einige Anbieter als schwierig erweisen. Eine L\u00f6sung k\u00f6nnte die Partnerschaft mit einem Anbieter sein, der \u00fcber eine eigene SiC-Fertigung verf\u00fcgt - dies erm\u00f6glicht eine enge Kopplung zwischen Design und Prozess, so dass Unternehmen die Produktion unter einem Dach optimieren k\u00f6nnen.<\/p>\n<h2>Verl\u00e4sslichkeit<\/h2>\n<p>SiC-Bauelemente befinden sich hinsichtlich ihrer langfristigen Zuverl\u00e4ssigkeit noch in der Entwicklung. Obwohl viele Bauelementestrukturen gezeigt wurden, ist ihre Zuverl\u00e4ssigkeit unter rauen Bedingungen noch relativ unerprobt; bei einem MOSFET beispielsweise \u00fcberlebte das Gate-Oxid nur 1000 s unter elektrischen Feldern von 6 MV\/cm; mit Fortschritten in der Verarbeitungstechnologie und einem besseren Verst\u00e4ndnis der intrinsischen Eigenschaften von SiC sind im Laufe der Zeit Verbesserungen zu erwarten.<\/p>\n<p>Dank der hohen W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit von SiC kann die abgeleitete W\u00e4rme schnell aus den Ger\u00e4ten abgef\u00fchrt werden, was zu einer gr\u00f6\u00dferen Stromversorgung bei einer bestimmten Temperatur f\u00fchrt, was die Effizienz erh\u00f6ht und die Betriebskosten senkt.<\/p>\n<p>SiC-Bauelemente sind seit langem f\u00fcr ihre hervorragende Qualit\u00e4t bekannt. Die Skalierung dieser Bauelemente ist jedoch aufgrund der hohen Investitionskosten, die mit dem Bau einer 200-mm-Waferfabrik verbunden sind, die in der Lage ist, diese Bauelemente mit geringeren Produktionsmengen herzustellen, nach wie vor eine Herausforderung.<\/p>\n<p>Wolfspeed ist der einzige vertikal integrierte SiC-Hersteller, der von der Kultivierung der Boules bis zum Packaging der Die reicht. Als einziger vertikal integrierter Hersteller mit mehr als 30 Jahren Erfahrung mit diesem Material - einschlie\u00dflich der Herstellung des weltweit ersten SiC-MOSFET im Jahr 1987 und heute mit einer vollst\u00e4ndig auf Qualit\u00e4t, Zuverl\u00e4ssigkeit und Sicherheit ausgerichteten Anlage - ist Wolfspeed in der Lage, diese Probleme zu l\u00f6sen. Das Engagement von Wolfspeed zeigt sich in mehr als 6 Billionen Betriebsstunden, umfangreichen Verschlei\u00dfstudien, die \u00fcber viele Jahre hinweg durchgef\u00fchrt wurden, sowie in niedrigen FIT-Raten, die die Zuverl\u00e4ssigkeit f\u00fcr heutige und zuk\u00fcnftige Industrie- und Automobilanwendungen gew\u00e4hrleisten.<\/p>\n<h2>Niedrigere Kosten<\/h2>\n<p>Chips aus Siliziumkarbid (SiC) sind f\u00fcr Branchen, die auf Hochspannungssysteme angewiesen sind, von unsch\u00e4tzbarem Wert. Dazu geh\u00f6ren Elektrofahrzeuge, erneuerbare Energiequellen, Schnellladeinfrastrukturen sowie milit\u00e4rische und Luftfahrtanwendungen, die sich keine Ausf\u00e4lle leisten k\u00f6nnen. SiC bietet deutlich weniger elektrische Leckstr\u00f6me als herk\u00f6mmliche Silizium-Halbleiter f\u00fcr Leistungselektronik-Anwendungen, was zu erheblichen Effizienzsteigerungen im Betrieb f\u00fchrt.<\/p>\n<p>SiC-Chips ben\u00f6tigen bei der Herstellung deutlich weniger Strom als ihre Silizium-Gegenst\u00fccke, was sie zu einer wirklich gr\u00fcnen Technologie macht. Dar\u00fcber hinaus werden die anf\u00e4nglichen Energieinvestitionen, die f\u00fcr die Herstellung und Verarbeitung des SiC-Materials erforderlich sind, durch die Steigerung der Systemeffizienz bei der Verwendung von SiC-Bauteilen \u00fcber deren Lebensdauer mehr als ausgeglichen.<\/p>\n<p>SiC-Bauteile sind in der Herstellung wesentlich kosteng\u00fcnstiger als Siliziumbauteile, was die Akzeptanz f\u00f6rdert und die Produktdifferenzierung erleichtert. Auch wenn es bei der Produktion noch einige Hindernisse gibt, haben die niedrigen Produktionskosten dazu beigetragen, die Akzeptanz bei den Herstellern zu erh\u00f6hen.<\/p>\n<p>Wolfspeed hat vor kurzem eine interne Kapazit\u00e4tserweiterung angek\u00fcndigt, um die Nachfrage zu befriedigen, wie z. B. seine 300-mm-Linie. Andere IDMs arbeiten mit Foundries zusammen, um diesen Markt zu erschlie\u00dfen; ein Beispiel ist der neue SiC-Campus von STMicroelectronics in Catania.<\/p>\n<p>Das Werk von Microchip in Colorado Springs t\u00e4tigt Investitionen, um auf eine 200-mm-Linie umzusteigen; das Unternehmen wird diese Umstellung jedoch nur vornehmen, wenn sie wirtschaftlich sinnvoll ist; daher k\u00f6nnten 150-mm-Wafer noch einige Zeit Standard bleiben, was den Herstellern erm\u00f6glicht, die Kosten f\u00fcr ihre Kunden niedrig zu halten.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Electronic hardware for tactical, mobile, airborne and deployed assets needs to focus on increasing efficiency while simultaneously decreasing size and cost. Large diameter SiC wafers play an essential role in accomplishing this objective. Leading device makers are ramping up internal wafer production. STMicroelectronics operates two 150mm SiC hubs in Catania and Ang Mo Kio (Singapore),&hellip;&nbsp;<a href=\"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/large-diameter-silicon-carbide-sic-wafers-improve-efficiency-and-reduce-cost-in-tactical-applications\/\" class=\"\" rel=\"bookmark\">Weiterlesen &raquo;<span class=\"screen-reader-text\">Siliziumkarbid (SiC)-Wafer mit gro\u00dfem Durchmesser verbessern die Effizienz und senken die Kosten bei taktischen Anwendungen<\/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-150","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/150","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=150"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/150\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":151,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/150\/revisions\/151"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=150"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=150"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=150"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}