Piikarbidipiirit voivat mullistaa tehoelektroniikan ja mahdollistaa s\u00e4hk\u00f6ajoneuvoille pidemm\u00e4t ajomatkat sek\u00e4 tehokkaammat energianhallintaj\u00e4rjestelm\u00e4t. Ne pystyv\u00e4t toimimaan korkeammissa l\u00e4mp\u00f6tiloissa, j\u00e4nnitteiss\u00e4 ja taajuuksissa kuin vastaavat piipohjaiset puolijohteet.<\/p>\n
Bosch on jo hankkinut Rosevilless\u00e4 sijaitsevan olemassa olevan tuotantolaitoksen aikomuksenaan muuttaa se SiC-sirujen tuotantoon sopivaksi; valmistuksen aloittamista edelt\u00e4\u00e4 kuitenkin lukuisia esteit\u00e4, jotka on ensin ylitett\u00e4v\u00e4.<\/p>\n
S\u00e4hk\u00f6autot ovat yh\u00e4 suositumpia, mik\u00e4 lis\u00e4\u00e4 jatkuvasti tarvetta suurj\u00e4nnitteit\u00e4 kest\u00e4v\u00e4lle tehoelektroniikalle. Piin rajoitukset alkavat t\u00e4ss\u00e4 yhteydess\u00e4 tulla esiin; t\u00e4ss\u00e4 suhteessa laajakaistaisilla puolijohteilla, kuten piikarbidilla, on keskeinen merkitys.<\/p>\n
Piin karbidin ero piihin n\u00e4hden on siin\u00e4, ett\u00e4 sen atomirakenteen ansiosta sen johtavuus- ja valenssikaistojen v\u00e4linen ero on suurempi, mik\u00e4 mahdollistaa korkeammat k\u00e4ytt\u00f6l\u00e4mp\u00f6tilat, j\u00e4nnitteet ja taajuudet \u2013 t\u00e4m\u00e4 avaa piin karbidille uusia k\u00e4ytt\u00f6mahdollisuuksia.<\/p>\n
Pii-transistorit vaativat s\u00e4\u00e4nn\u00f6llist\u00e4 j\u00e4\u00e4hdytyst\u00e4, jotta ne eiv\u00e4t sula tai tuhoudu kytkett\u00e4ess\u00e4 suurilla j\u00e4nnitteill\u00e4, mik\u00e4 nostaa laitteen kokonaiskustannuksia. Toisaalta piikarbiditransistorit pystyv\u00e4t kytkem\u00e4\u00e4n korkeammilla taajuuksilla ilman, ett\u00e4 suorituskyky tai luotettavuus k\u00e4rsii, mik\u00e4 tarkoittaa, ett\u00e4 s\u00e4hk\u00f6auton invertteriin tarvitaan v\u00e4hemm\u00e4n komponentteja ja rakenteen koko ja paino pienenev\u00e4t.<\/p>\n
Piikarbidi mahdollistaa t\u00e4m\u00e4n erinomaisen s\u00e4hk\u00f6kent\u00e4n voimakkuutensa ansiosta; sen s\u00e4hk\u00f6kent\u00e4n voimakkuus on l\u00e4hes kymmenkertainen perinteiseen piihin verrattuna, sen ON-vastus pinta-alayksikk\u00f6\u00e4 kohti on pienempi ja sen j\u00e4nnitteenkest\u00e4vyys on parempi ohuempien drift-kerrosten ansiosta; n\u00e4iden ominaisuuksien ansiosta piikarbidi pystyy t\u00e4ytt\u00e4m\u00e4\u00e4n kaikki s\u00e4hk\u00f6ajoneuvojen ja akkuk\u00e4ytt\u00f6isten teollisuuslaitteiden tehoelektroniikalle asetetut vaatimukset.<\/p>\n
Piikarbidipiirit ovat saaneet yh\u00e4 enemm\u00e4n suosiota, kun hallitukset ymp\u00e4ri maailmaa pyrkiv\u00e4t v\u00e4hent\u00e4m\u00e4\u00e4n p\u00e4\u00e4st\u00f6j\u00e4 ja kehitt\u00e4m\u00e4\u00e4n polttoainetehokkaampia ajoneuvoja, ja niist\u00e4 on tullut houkutteleva ratkaisu. Toisin kuin perinteiset kapean kaistav\u00e4lin piipuolijohteet, SiC:n laaja kaistav\u00e4li mahdollistaa s\u00e4hk\u00f6n tehokkaamman k\u00e4sittelyn ja v\u00e4hent\u00e4\u00e4 samalla energiah\u00e4vi\u00f6it\u00e4.<\/p>\n
SiC:n suurempi kaistav\u00e4li helpottaa s\u00e4hk\u00f6virran kulkua pienemm\u00e4ll\u00e4 vastuksella, mik\u00e4 mahdollistaa puolet ohuempien laitteiden valmistamisen. Lis\u00e4ksi t\u00e4m\u00e4 tarkoittaa, ett\u00e4 kytkent\u00e4\u00e4n on k\u00e4ytett\u00e4viss\u00e4 suurempi s\u00e4hk\u00f6potentiaaliero, mik\u00e4 johtaa parempaan hy\u00f6tysuhteeseen ja komponenttien m\u00e4\u00e4r\u00e4n v\u00e4henemiseen \u2013 puhumattakaan l\u00e4mm\u00f6njohtavuudesta, joka v\u00e4hent\u00e4\u00e4 tehoh\u00e4vi\u00f6it\u00e4 ja tekee SiC:st\u00e4 entist\u00e4kin tehokkaamman!<\/p>\n
SiC:n laaja kaistav\u00e4li ja erinomainen s\u00e4hk\u00f6njohtavuus mahdollistavat tehokkaat energianhallintaratkaisut, jotka pident\u00e4v\u00e4t ajomatkaa yhdell\u00e4 latauksella.<\/p>\n
SiC on jo vakiinnuttanut asemansa s\u00e4hk\u00f6autojen keskeisiss\u00e4 komponenteissa, kuten akkulatureissa, inverttereiss\u00e4 ja aurinkos\u00e4hk\u00f6paneeleissa. Piikarbidi voisi jonain p\u00e4iv\u00e4n\u00e4 korvata piin vetovoimainverttereiss\u00e4 ja aurinkos\u00e4hk\u00f6n DC-DC-muuntimissa, mik\u00e4 lyhent\u00e4isi latausaikoja ja parantaisi energianhallintaa; t\u00e4m\u00e4 puolestaan mahdollistaisi entist\u00e4 pienempi\u00e4 ajoneuvoja ja entist\u00e4 tehokkaamman energianhallinnan.<\/p>\n
S\u00e4hk\u00f6isen liikenteen kiinnostuksen kasvaessa maailmanlaajuisesti tehoelektroniikkalaitteiden on tarjottava erinomaista hy\u00f6tysuhdetta, luotettavuutta ja kompaktiutta \u2013 ominaisuuksia, joita piikarbidi tarjoaa. Siin\u00e4 yhdistyv\u00e4t poikkeukselliset ominaisuudet, jotka t\u00e4ytt\u00e4v\u00e4t n\u00e4m\u00e4 vaativat vaatimukset.<\/p>\n
SiC:n suurin etu piihin verrattuna on sen suurempi kaistav\u00e4li, jonka ansiosta elektronit voivat liikkua vapaammin valenssikaistoista johtavuuskaistoihin ja kest\u00e4\u00e4 siten huomattavasti voimakkaampia s\u00e4hk\u00f6kentti\u00e4. Lis\u00e4ksi SiC kytkeytyy nopeammin, mik\u00e4 mahdollistaa pienemm\u00e4t ohjauspiirit ja v\u00e4hent\u00e4\u00e4 energiah\u00e4vi\u00f6t\u00e4.<\/p>\n
Piikarbidilla on useita erilaisia rakenteita, joita kutsutaan polytyypeiksi. Ne eroavat toisistaan piin ja hiilen atomien pinoamisj\u00e4rjestyksess\u00e4 \u2013 laitteen k\u00e4ytt\u00e4m\u00e4st\u00e4 polytyypist\u00e4 riippuen sen s\u00e4hk\u00f6iset ja l\u00e4mp\u00f6ominaisuudet voivat muuttua vastaavasti.<\/p>\n
T\u00e4ll\u00e4 hetkell\u00e4 k\u00e4ytett\u00e4viss\u00e4 olevat SiC-valmistusprosessit eiv\u00e4t t\u00e4yt\u00e4 suurikokoisia piikiekkoja vaativien korkean suorituskyvyn sovellusten vaatimuksia. SiC:n siirtyess\u00e4 kohti 200 mm:n piikiekkoja Rosevillen tiimin j\u00e4senille annetaan koulutusta n\u00e4iden uusien laitteiden k\u00e4yt\u00f6st\u00e4 \u2013 mukaan lukien SiC-piikiekkojen kiinnitt\u00e4minen kehyksiin leikkauskoneen l\u00e4pik\u00e4ynti\u00e4 varten ja sen j\u00e4lkeinen vikojen tarkastus. Lopuksi my\u00f6s l\u00e4mm\u00f6npoisto on merkitt\u00e4v\u00e4 haaste. Suorituskykyiset piikarbidipiirit tuottavat huomattavasti l\u00e4mp\u00f6\u00e4, jota on hallittava tehokkaasti laitteen suorituskyvyn heikkenemisen tai ennenaikaisen vikaantumisen est\u00e4miseksi.<\/p>\n
Nykymaailmaa olisi mahdoton kuvitella ilman puolijohdekomponentteja, joita l\u00f6ytyy kaikkialta \u00e4lypuhelimista s\u00e4hk\u00f6autoihin. Niiden yleistyminen on nostanut erityisesti piikarbidi (SiC) -sirujen kysynn\u00e4n huimasti.<\/p>\n
N\u00e4m\u00e4 laajakaistav\u00e4lin puolijohteet kest\u00e4v\u00e4t enemm\u00e4n tehoa korkeammilla j\u00e4nnitteill\u00e4 kuin vastaavat piipuolijohteet, ja niill\u00e4 on nopeammat kytkent\u00e4ajat sek\u00e4 pienemm\u00e4t energiah\u00e4vi\u00f6t \u2013 ja ne viev\u00e4t samalla puolet v\u00e4hemm\u00e4n tilaa. T\u00e4m\u00e4 auttaa valmistajia parantamaan tehokkuutta ja luotettavuutta v\u00e4hent\u00e4m\u00e4ll\u00e4 n\u00e4iden puolijohteiden asennustilan vaatimuksia.<\/p>\n
Piikarbidi on osoittanut arvonsa materiaalina, joka soveltuu s\u00e4hk\u00f6ajoneuvosovelluksiin, kuten akkujen hallintaj\u00e4rjestelmiin ja ajoneuvoon asennettaviin latureihin. N\u00e4m\u00e4 sovellukset auttavat s\u00e4\u00e4st\u00e4m\u00e4\u00e4n akkuenergiaa, pident\u00e4m\u00e4\u00e4n ajomatkaa yhdell\u00e4 latauksella ja mahdollistavat nopeammat latausajat \u2013 ominaisuuksia, joita autovalmistajat odottavat yh\u00e4 enemm\u00e4n puhtaasti s\u00e4hk\u00f6k\u00e4ytt\u00f6isten ajoneuvojen (BEV) toimittajilta, kun yh\u00e4 useampia BEV-malleja saapuu j\u00e4lleenmyyjien myyntipisteisiin.<\/p>\n
Bosch panostaa voimakkaasti SiC-tekniikkaan ja investoi yli 1,5 miljardia euroa muuttaakseen Rosevilless\u00e4 Kaliforniassa sijaitsevan tehtaansa t\u00e4m\u00e4n keskeisen teknologian huipputason tuotantolaitokseksi. T\u00e4m\u00e4 edellytt\u00e4\u00e4 puhdastilojen laajamittaista modernisointia sek\u00e4 t\u00e4m\u00e4n uuden prosessin hallitsevan erikoisosaajien palkkaamista.<\/p>\n
T\u00e4m\u00e4n seurauksena SiC-levyjen tarkastuksessa k\u00e4ytett\u00e4v\u00e4t laadunvarmistusty\u00f6kalut joutuvat valtavan paineen alle. MTI Instrumentsin kapasitanssipohjainen off-line-mittausj\u00e4rjestelm\u00e4 ProForma 300iSA tarjoaa kustannustehokkaita tarkastuksia, jotka tukevat varhaisia laadunvarmistustoimia ja auttavat ehk\u00e4isem\u00e4\u00e4n kalliita vikoja, jotka saattavat heikent\u00e4\u00e4 tuotantolaitosten tuotantoastetta.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide chips could transform power electronics, enabling electric vehicles to achieve longer driving ranges and more efficient energy management systems. They can operate at higher temperatures, voltages, and frequencies than their silicon semiconductor counterparts. Bosch already acquired an existing fab in Roseville with plans of converting it to produce SiC chips; however, there are… Lue lis\u00e4\u00e4 \u00bbPiikarbidisirut s\u00e4hk\u00f6ajoneuvoihin<\/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-106","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/106","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=106"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/106\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":107,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/106\/revisions\/107"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=106"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=106"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=106"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}