Kiselkarbidchip kan f\u00f6r\u00e4ndra kraftelektroniken och g\u00f6ra det m\u00f6jligt f\u00f6r elfordon att f\u00e5 l\u00e4ngre r\u00e4ckvidd och effektivare energihanteringssystem. De kan arbeta vid h\u00f6gre temperaturer, sp\u00e4nningar och frekvenser \u00e4n sina motsvarigheter i kiselhalvledare.<\/p>\n
Bosch har redan f\u00f6rv\u00e4rvat en befintlig fabrik i Roseville med planer p\u00e5 att bygga om den f\u00f6r tillverkning av SiC-chip, men det finns m\u00e5nga hinder som m\u00e5ste \u00f6vervinnas innan n\u00e5gon tillverkning kan p\u00e5b\u00f6rjas.<\/p>\n
Elfordon blir alltmer popul\u00e4ra, vilket skapar ett st\u00e4ndigt \u00f6kande behov av kraftelektronik som kan hantera h\u00f6ga sp\u00e4nningar. Kisel b\u00f6rjar visa sina begr\u00e4nsningar h\u00e4r; halvledare med brett bandgap som kiselkarbid blir avg\u00f6rande i detta avseende.<\/p>\n
Kiselkarbid skiljer sig fr\u00e5n kisel genom att dess atomstruktur ger en st\u00f6rre skillnad mellan dess ledningsband och valensband, vilket m\u00f6jligg\u00f6r h\u00f6gre temperaturer, sp\u00e4nningar och frekvenser f\u00f6r drift - detta \u00f6ppnar upp f\u00f6r nya applikationer f\u00f6r kiselkarbid.<\/p>\n
Kiseltransistorer kr\u00e4ver ofta kylning f\u00f6r att inte sm\u00e4lta eller f\u00f6rst\u00f6ras n\u00e4r de v\u00e4xlar vid h\u00f6ga sp\u00e4nningar, vilket \u00f6kar enhetens totala kostnader. \u00c5 andra sidan kan kiselkarbidtransistorer v\u00e4xla vid h\u00f6gre frekvenser utan att kompromissa med prestanda eller tillf\u00f6rlitlighet, vilket inneb\u00e4r att f\u00e4rre komponenter beh\u00f6ver ing\u00e5 i en elbils v\u00e4xelriktare och d\u00e4rmed skapa en mindre och l\u00e4ttare design totalt sett.<\/p>\n
Kiselkarbid g\u00f6r detta m\u00f6jligt tack vare sin \u00f6verl\u00e4gsna elektriska f\u00e4ltstyrka, som \u00e4r n\u00e4stan 10 g\u00e5nger h\u00f6gre \u00e4n hos konventionellt kisel, l\u00e4gre ON-motst\u00e5nd per area och \u00f6kad sp\u00e4nningsh\u00e5llfasthet genom tunnare driftlager, vilket g\u00f6r att kiselkarbid kan uppfylla alla aspekter av kraftelektronik som kr\u00e4vs f\u00f6r elfordon och batteridriven industriell utrustning.<\/p>\n
Kiselkarbidchip har f\u00e5tt ett uppsving i takt med att regeringar runt om i v\u00e4rlden str\u00e4var efter minskade utsl\u00e4pp och br\u00e4nslesn\u00e5lare fordon, och har blivit en attraktiv l\u00f6sning. Till skillnad fr\u00e5n traditionella kiselhalvledare med smala bandgap g\u00f6r SiC:s breda bandgap att den kan bearbeta elektricitet mer effektivt samtidigt som energif\u00f6rlusterna minskar.<\/p>\n
SiC:s bredare bandgap g\u00f6r det l\u00e4ttare f\u00f6r elektriska str\u00f6mmar att fl\u00f6da med mindre motst\u00e5nd, vilket m\u00f6jligg\u00f6r enheter som \u00e4r h\u00e4lften s\u00e5 tjocka. Dessutom inneb\u00e4r detta att mer av den elektriska potentialskillnaden \u00e4r tillg\u00e4nglig f\u00f6r v\u00e4xling, vilket leder till h\u00f6gre effektivitet med f\u00e4rre komponenter som beh\u00f6vs - f\u00f6r att inte tala om v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5gans f\u00f6rm\u00e5ga att minska effektf\u00f6rlusterna och g\u00f6ra SiC \u00e4nnu effektivare \u00e4n n\u00e5gonsin!<\/p>\n
SiC:s breda bandgap och utm\u00e4rkta ledningsf\u00f6rm\u00e5ga inneb\u00e4r att det ger effektiva l\u00f6sningar f\u00f6r energihantering, vilket leder till l\u00e4ngre r\u00e4ckvidd p\u00e5 en laddning.<\/p>\n
SiC har redan etablerat sig i viktiga komponenter f\u00f6r elbilar, t.ex. batteriladdare, v\u00e4xelriktare och solcellspaneler. Kiselkarbid kan en dag ers\u00e4tta kisel i traktionsomvandlare och DC-DC-omvandlare f\u00f6r solceller f\u00f6r snabbare laddningstider och b\u00e4ttre energihantering, vilket m\u00f6jligg\u00f6r mindre fordon och snabbare energihantering.<\/p>\n
I takt med att det globala intresset f\u00f6r elektrisk mobilitet \u00f6kar m\u00e5ste kraftelektroniken erbjuda \u00f6verl\u00e4gsen effektivitet, tillf\u00f6rlitlighet och kompakthet - egenskaper som kiselkarbid kan erbjuda. Den har en exceptionell kombination av egenskaper f\u00f6r att uppfylla dessa kr\u00e4vande krav.<\/p>\n
SiC:s fr\u00e4msta f\u00f6rdel j\u00e4mf\u00f6rt med kisel ligger i dess st\u00f6rre bandgap, vilket g\u00f6r att elektroner kan r\u00f6ra sig friare fr\u00e5n valensbanden till ledningsbanden och d\u00e4rmed motst\u00e5 betydligt h\u00f6gre elektriska f\u00e4lt. Dessutom v\u00e4xlar SiC snabbare, vilket leder till mindre styrkretsar och minskad energif\u00f6rlust.<\/p>\n
Kiselkarbid finns i olika strukturer som kallas polytyper. De skiljer sig \u00e5t genom hur kisel- och kolatomerna \u00e4r staplade - beroende p\u00e5 vilken polytyp en enhet anv\u00e4nder kan dess elektriska och termiska egenskaper \u00e4ndras i enlighet med detta.<\/p>\n
De tillverkningsprocesser f\u00f6r SiC som finns idag uppfyller inte kraven f\u00f6r h\u00f6gpresterande applikationer som kr\u00e4ver stora wafers. I takt med att SiC \u00f6verg\u00e5r till 200 mm wafers utbildas Rosevilles medarbetare i hur man anv\u00e4nder dessa nya verktyg - inklusive att montera SiC-wafers p\u00e5 ramar f\u00f6r att sedan k\u00f6ras genom t\u00e4rningsmaskinen och sedan inspekteras f\u00f6r fel efter\u00e5t. Slutligen utg\u00f6r v\u00e4rmeavledning en annan betydande utmaning. H\u00f6gpresterande kiselkarbidchips genererar avsev\u00e4rd v\u00e4rme som m\u00e5ste hanteras effektivt f\u00f6r att undvika att enheten f\u00f6rs\u00e4mras eller g\u00e5r s\u00f6nder i f\u00f6rtid.<\/p>\n
Dagens v\u00e4rld skulle vara ot\u00e4nkbar utan halvledarenheter, som finns \u00f6verallt fr\u00e5n smartphones till elfordon. Spridningen av dem driver upp efterfr\u00e5gan p\u00e5 framf\u00f6r allt kiselkarbidchip (SiC).<\/p>\n
Dessa halvledare med brett bandgap kan hantera mer effekt vid h\u00f6gre sp\u00e4nningar \u00e4n sina kiselmotsvarigheter och har snabbare kopplingstider och minskade energif\u00f6rluster, samtidigt som de tar upp h\u00e4lften s\u00e5 mycket utrymme - vilket hj\u00e4lper tillverkarna att \u00f6ka effektiviteten och tillf\u00f6rlitligheten genom att minska kraven p\u00e5 packning av dessa halvledare.<\/p>\n
Kiselkarbid har visat sig vara ett material som l\u00e4mpar sig f\u00f6r applikationer i elfordon, inklusive batterihanteringssystem och ombordladdare. Dessa applikationer bidrar till att spara batterienergi, f\u00f6rl\u00e4nga k\u00f6rstr\u00e4ckan per laddning och m\u00f6jligg\u00f6ra snabbare laddningstider - egenskaper som biltillverkare i allt h\u00f6gre grad f\u00f6rv\u00e4ntar sig av leverant\u00f6rer av BEV-fordon i takt med att fler BEV-modeller kommer ut i bilhallarna.<\/p>\n
Bosch satsar stort p\u00e5 SiC och investerar \u00f6ver 1,5 miljarder euro f\u00f6r att omvandla sin anl\u00e4ggning i Roseville i Kalifornien till en toppmodern anl\u00e4ggning f\u00f6r tillverkning av denna viktiga teknik. Detta kr\u00e4ver omfattande uppgraderingar av renrummen samt anst\u00e4llning av specialistpersonal som \u00e4r vana att arbeta med den nya processen.<\/p>\n
Som ett resultat av detta st\u00e5r kvalitetss\u00e4kringsverktyg som anv\u00e4nds f\u00f6r att inspektera SiC-wafers inf\u00f6r ett enormt tryck. MTI Instruments kapacitansbaserade off-line-m\u00e4tsystem ProForma 300iSA ger kostnadseffektiva inspektioner som st\u00f6der tidiga kvalitetss\u00e4kringsinsatser och hj\u00e4lper till att f\u00f6rhindra dyra defekter som kan hindra avkastningen i tillverkningsanl\u00e4ggningar.<\/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… L\u00e4s mer \"Kiselkarbidchip f\u00f6r elfordon<\/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\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/106","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=106"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/106\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":107,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/106\/revisions\/107"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=106"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=106"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=106"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}