Catania SiC Campus är den första integrerade fabriken som massproducerar 150 mm epitaxiala SiC-substrat genom att använda alla steg i produktionsflödet; 200 mm wafers kommer att följa kort därefter. Det stödjer ST:s strategi för vertikal integration inom kraftkomponenter med brett bandgap för fordons-, industri- och energiapplikationer.
Poshun Chiu, Senior Technology & Market Analyst på Yole Group, och Milan Rosina, Principal Analyst Power Electronics and Battery på Yole Group, diskuterar de senaste framstegen.
Strömförsörjningsenheter
Elfordon (EV) och hybridelektriska fordon (HEV) utgör en attraktiv målmarknad för effekthalvledare i fordonsapplikationer. Förra året blev Tesla den första biltillverkaren som använde tredje generationens STPOWER SiC MOSFET-enheter i huvudomriktaren i sin Model 3.
SiC-enheter har högre effektivitet och temperaturtålighet jämfört med kiselbaserade alternativ, vilket minskar energiförlusterna i kraftsystem. Dessutom möjliggör deras lägre on-state-resistans lösningar med mindre formfaktor samt minskade kylbehov - vilket i slutändan ökar fordonens tillförlitlighet.
STMicroelectronics tecknade nyligen ett flerårigt leveransavtal med Geely Auto Group för att leverera sina SiC-kraftkomponenter, som är särskilt utformade för att öka prestandan samtidigt som de snabbar upp laddningstiderna och utökar körområdet. STMicroelectronics, som är baserat i Genève, kommer att leverera dessa avancerade SiC-enheter som kommer att användas i deras många märken av helelektriska fordon i mellan- till högprissegmentet för bättre prestanda, snabbare laddning och utökad räckvidd.
Nästa generations enheter från företaget kommer att erbjudas i både 750V- och 1200V-klasserna, där 1200V-enheter förväntas certifieras tidigt under 2025. Båda kommer att levereras i HiP247-chassin med höga anslutningstemperaturer för överlägsen switchprestanda med minskade förluster för mer energieffektiva system. Dessutom har de ett av marknadens lägsta spänningsfall i framled, vilket minskar energiförlusterna samtidigt som effektiviteten i kraftomvandlingen förbättras.
Fordon
STM tillverkar chip för fordons-, energi- och industrianvändning samt för personlig elektronik som sensorer. På kundlistan finns Apple, Google, SpaceX, Tesla, BYD Stellantis BMW Airbus samt ett stort antal företag som arbetar med kraftgenerering och laddning av bilar, lastbilar, elbilar och flygplan.
STMicro presenterade nyligen sin tredje generation av "STpower" SiC MOSFET:er för elfordons- och snabbladdningsinfrastrukturapplikationer som kräver hög energieffektivitet och effekttäthet. Dessa avancerade effektkretsar har lägre on-resistans än tidigare generationer för att minska ledningsförlusterna och maximera systemeffektiviteten; dessutom har de överlägsen switchprestanda i dynamiska omvända förspänningsförhållanden som överstiger AQG324-kraven i fordonsstandarden, vilket garanterar hög tillförlitlighet.
De nya 650V- och 1200V-enheterna har branschens lägsta spänningsfall i framled, vilket avsevärt minskar energiavgivningen i form av värme. Dessutom är de förpackade i ett innovativt HiP247-paket med låg profil för att maximera PCB-formfaktorn och underlätta termisk hantering.
STMicro har ingått ett exklusivt långsiktigt leveransavtal med Geely om att leverera sina kiselkarbidkraftkomponenter till deras helelektriska fordon, för att förbättra fordonens prestanda, öka laddningshastigheten och förlänga räckvidden. STMicro kommer att fokusera på att erbjuda lösningar som sträcker sig från strömavkännande shunt-enheter till högspännings-MOSFET:er på både 650V- och 1200V-nivå - samt att stödja dem alla med intuitiva designverktyg som eDesignSuite designverktyg.
Industriell
Kiselkarbidkomponenter (SiC) erbjuder betydande fördelar jämfört med kiselkomponenter när det gäller genomslagsspänning, drifttemperatur och kopplingshastighet jämfört med motsvarande kiselkomponenter - vilket gör dem till det perfekta valet för tillämpningar som elektrisk mobilitet och ökad effektivitet. ST erbjuder MOSFET:er och Schottky-dioder i SiC som är konstruerade för att uppfylla dessa krävande standarder i tillämpningar som växelriktare för elfordon, solcellsväxelriktare, industriella motordrifter och energilagringstillämpningar.
STMicroelectronics tillkännagav sin stora investering för att bygga ett SiC-campus i Catania som inkluderar en högvolym 200 mm tillverkningsanläggning för kraftkomponenter och moduler samt test- och förpackningstjänster, kompletterat med deras befintliga produktionshubb för SiC-substratproduktion. Tillsammans med den befintliga anläggningen för tillverkning av SiC-substrat kommer detta att bilda en komplett produktionshub för SiC-teknik som avsevärt påskyndar utvecklingen och införandet av denna banbrytande teknik.
Denna integrerade tillverkningsenhet kommer att möjliggöra full vertikal integration från tillverkning av epitaxiala SiC-substrat till produktion av SiC-kraftkomponenter och moduler, avancerad paketering och testning. Detta tillvägagångssätt garanterar kostnadsbesparingar samtidigt som det ger kvalitetssäkring med täta återkopplingsloopar som kopplar materialdefekter till enhetens prestanda och snabba reaktioner på eventuella störningar i leveranskedjan som hotar produktleveransen eller konsumenternas tillförlitlighet. Dessutom främjas lokala talanger och ekonomisk självförsörjning genom kompetensutveckling och samhällsengagemang.
Energi
STMicroelectronics ingenjörer utnyttjar energibesparingspotentialen hos kiselkarbid (SiC) med tredje generationens STPOWER SiC MOSFET:er (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors). Dessa MOSFET:er är särskilt utformade för att fungera vid högre spänningar än befintliga 800-voltssystem och möjliggör högre laddningshastigheter, lägre vikt och längre körsträckor för förarna.
Vid 18 V matchar enhetens RDS(on) x A-prestanda den hos Wolfspeeds plana MOSFET:er och överträffar samtidigt ON Semiconductors NTH4L015N065SC1 med 2,51 mO*cm2, tack vare lägre gate array pitch och optimerad dopantfördelning som är speciellt anpassad till driftområdet. Den extremt låga junktionskapacitansen möjliggör dessutom snabba kopplingsoperationer, vilket leder till minskade kopplingsförluster och kortare fördröjningstider, samtidigt som den ger ökad temperaturtålighet, tillförlitlighet och energieffektivitet.
Poshun Chiu, Senior Technology & Market Analyst of Compound Semiconductors & Emerging Substrates på Yole Group och Milan Rosina, Principal Analyst for Power Electronics & Battery arbetar båda på Yole. Båda diskuterade nyligen SiC-teknik med Riccardo Nicoloso från STMicroelectronics New Materials & Power Solutions Division General Manager Riccardo Nicoloso för att dela med sig av en uppdatering.
Swedish 
English 
German 
French