Rumah > Berita > Bahan semikonduktor yang paling penting untuk generasi 5G: SiC

Bahan semikonduktor yang paling penting untuk generasi 5G: SiC

Ke generasi 5G, produk 5G kebanyakannya mempunyai kuasa tinggi, tekanan tinggi, suhu tinggi dan ciri-ciri lain. Kerana bahan mentah silikon tradisional (Si) tidak dapat mengatasi kerugian dalam voltan tinggi dan frekuensi tinggi, mereka tidak lagi dapat memenuhi keperluan teknologi generasi baru. Ini menjadikan karbida silikon (SiC) mula membuat tanda.

Kelebihan komponen elektronik yang diperbuat daripada SiC over Si terutama berasal dari tiga aspek: mengurangkan kehilangan tenaga dalam proses penukaran tenaga elektrik, pemintalan lebih mudah, dan suhu dan tekanan yang lebih tinggi.

Menurut laporan Yole Développement, saiz pasaran semikonduktor kuasa SiC akan meningkat menjadi $ 2 bilion menjelang 2024, dengan CAGR sekitar 30% antara 2018 dan 2024. Di antaranya, pasaran automotif tidak diragukan lagi merupakan faktor pemacu yang paling penting, dan bahagiannya dalam pasaran semikonduktor kuasa SiC dijangka mencapai 50% menjelang 2024.


Pasaran aplikasi terbesar SiC: elektronik automotif

Kerana SiC dapat memberikan ketumpatan arus yang lebih tinggi, ia sering digunakan untuk membuat komponen semikonduktor kuasa. Menurut Yole, pasaran aplikasi terbesar untuk SiC berasal dari kereta. Berbanding penyelesaian tradisional, penyelesaian menggunakan SiC boleh menjadikan sistem lebih cekap, lebih ringan, dan lebih padat.

Pada masa ini, aplikasi komponen SiC dalam kenderaan tenaga baru adalah terutamanya unit kawalan kuasa (PCU), penyongsang, dan pengecas kenderaan.

Unit kawalan kuasa: Ini adalah saraf pusat sistem elektrik kenderaan, yang menguruskan arah aliran dan kelajuan penghantaran antara tenaga elektrik di dalam bateri dan motor. PCU tradisional dibuat daripada silikon, dan kehilangan kuasa apabila arus kuat dan voltan tinggi melalui transistor silikon dan diod adalah sumber utama kehilangan kuasa untuk kenderaan hibrid. Bagi penggunaan bahan mentah SiC, kehilangan kuasa dalam proses ini boleh dikurangkan sebanyak 10%.

Inverter: SiC digunakan dalam penyongsang automotif, yang boleh mengurangkan saiz dan berat penyongsang, dan mencapai penjimatan ringan dan tenaga. Pada tahap kuasa yang sama, saiz pakej modul penuh SiC jauh lebih kecil daripada modul Si, kira-kira 43%, dan kerugian penukaran dapat dikurangkan sebanyak 75%.


Model Tesla 3 adalah inverter SiC yang dihasilkan oleh ST dan Infineon. Ia adalah kilang kereta pertama untuk menyepadukan semua modul kuasa SiC dalam penyongsang utama.

Pengecas kereta: Komponen SiC mempercepatkan penembusan mereka ke dalam bidang pengecas kereta. Menurut statistik Yole, sehingga 2018, lebih daripada 20 pembuat telah mengguna pakai komponen SiC SBD atau SiC MOSFET dalam pengecas kereta mereka, dan pasaran ini dijangka mengekalkan pertumbuhan 44% menjelang 2023.

Rantaian industri SiC

Corak industri SiC global menunjukkan tiga kedudukan kukuh Amerika Syarikat, Eropah dan Jepun. Di antaranya, ia dikuasai oleh Amerika Syarikat, menyumbang kira-kira 70% hingga 80% daripada nilai output SiC global. Syarikat-syarikat utama adalah Cree, Transform, II-VI, Dow Corning.

Di Eropah, ia mempunyai rangkaian industri SiC yang lengkap, termasuk substrat, epitaxy, komponen dan rantaian industri aplikasi. Syarikat-syarikat utama adalah: Siltronic, ST, IQE, Infineon, dll.

Jepun adalah pemimpin dalam pembangunan peralatan dan modul SiC. Syarikat-syarikat utama adalah: Panasonic, Semikonduktor ROHM, Sumitomo Electric, Mitsubishi Chemical, Renesas, Fuji Electric, dan sebagainya.

Walaupun China terlibat, perkembangannya masih di peringkat awal, dan skalanya jauh lebih rendah daripada tiga negara yang disebutkan di atas. Kilang China kini mempunyai susun atur dalam substrat, epitaxy dan komponen. Syarikat utama adalah: CLP, Tianke Heda, Tyco Tianrun, Shandong Tianyue, Dongguan Tianyu, Shenzhen Semikonduktor Asas, Shanghai Junxin Electronics, Sanan Integration, dan sebagainya.