Ημιαγωγοί καρβιδίου πυριτίου για ηλεκτρονικά ισχύος

Οι ημιαγωγοί καρβιδίου του πυριτίου έχουν κερδίσει σε δημοτικότητα χάρη στα πολλά πλεονεκτήματά τους, που τους καθιστούν ιδανικούς για τα ηλεκτρονικά ισχύος λόγω της ικανότητάς τους να διαχειρίζονται υψηλότερες τάσεις με μειωμένους ρυθμούς θερμικής διαστολής.

Η Infineon Technologies παρέχει μια σειρά από λύσεις ημιαγωγών. Τα προϊόντα τους συμβάλλουν στη διευκόλυνση των ενεργειακά αποδοτικών εξελίξεων και δημιουργούνται με πάθος και φροντίδα.

Τεχνολογίες Infineon

Εδώ και περισσότερες από δύο δεκαετίες, η Infineon υπερασπίζεται τα τσιπ καρβιδίου του πυριτίου (SiC) ως το μέλλον των ηλεκτρονικών ισχύος. Οι πιο πρόσφατες διατάξεις SiC διαθέτουν αρκετά πλεονεκτήματα σε σχέση με τα τσιπ που βασίζονται στο πυρίτιο, συμπεριλαμβανομένης της υψηλότερης πυκνότητας ισχύος και απόδοσης. Οι αυτοκινητοβιομηχανίες, όπως η General Motors (GM) και η Tesla, έχουν υιοθετήσει το SiC ως μέρος των μπαταριών των ηλεκτρικών οχημάτων τους που μπορούν να ταξιδέψουν μακρύτερα ενώ φορτίζουν ταχύτερα.

Η πιο πρόσφατη διάταξη SiC της Infineon είναι ένα MOSFET 650 βολτ με υπερσύγχρονη σχεδίαση τάφρου για τη μείωση της αστοχίας οξειδίου πύλης και τη διασφάλιση απόδοσης υψηλού επιπέδου χωρίς υποβάθμιση σε υψηλές συχνότητες μεταγωγής για μείωση του μεγέθους του συστήματος και αύξηση της πυκνότητας ισχύος. Επιπλέον, αυτή η διάταξη διαθέτει ανώτερη θερμική αγωγιμότητα για γρήγορη απαγωγή της θερμότητας μειώνοντας έτσι περαιτέρω το μέγεθος και το βάρος των εξαρτημάτων.

Η Infineon Technologies AG ανακοίνωσε ότι επενδύει 5 δισεκατομμύρια ευρώ σε ένα εργοστάσιο SiC 200 mm wafer στο Kulim της Μαλαισίας, το οποίο θα διπλασιάσει την παραγωγική ικανότητα και θα ξεκινήσει τη λειτουργία του έως τον Απρίλιο του 2024, γεγονός που αναμένεται να τη βοηθήσει να πλησιάσει τον στόχο της για μερίδιο αγοράς 30% παγκοσμίως, καθώς και να καλύψει την κινεζική ζήτηση για ημιαγωγούς SiC για εφαρμογές ηλιακής ενέργειας και φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων.

Ο Ng αναφέρει διάφορους λόγους για την απόφαση της Infineon να επιλέξει τη Μαλαισία ως την τρίτη τοποθεσία παραγωγής SiC, συμπεριλαμβανομένης της κυβερνητικής υποστήριξης και των ταχύτερων χρόνων έγκρισης για την κατασκευή νέων εγκαταστάσεων εκεί σε σχέση με άλλες περιοχές.

Αυτή η εγκατάσταση δύο φάσεων θα κατασκευαστεί με όσο το δυνατόν πιο βιώσιμο τρόπο- η Infineon σχεδιάζει να χρησιμοποιήσει το νερό των αποβλήτων για σκοπούς ψύξης και να ανακυκλώσει τα υλικά εντός των τοίχων της, προκειμένου να ελαχιστοποιήσει το περιβαλλοντικό της αποτύπωμα. Πάνω από 900 εργαζόμενοι θα απασχοληθούν σε αυτό το εργοστάσιο, οι περισσότεροι από τους οποίους προέρχονται από τη Μαλαισία- πολλοί μηχανικοί θα εκπαιδευτούν στο άλλο εργοστάσιο της Infineon που βρίσκεται στο Villach της Αυστρίας.

Allegro Microsystems

Η Allegro Microsystems παράγει διατάξεις ημιαγωγών καρβιδίου του πυριτίου για τον έλεγχο κίνησης και ενεργειακά αποδοτικά συστήματα, που χρησιμοποιούνται ευρέως τόσο στην αυτοκινητοβιομηχανία όσο και σε βιομηχανικές εφαρμογές - όπως οι κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος, οι ελεγκτές κινητήρων συνεχούς ρεύματος και ο φωτισμός LED. Επιπλέον, η Allegro Microsystems παρέχει επίσης ολοκληρωμένα κυκλώματα ισχύος και λύσεις μαγνητικών αισθητήρων - υποστηρίζοντας πολλαπλές βιομηχανικές καθετοποιήσεις, συμπεριλαμβανομένων των τομέων της κατανάλωσης, της πληροφορικής, των τηλεπικοινωνιών, των ηλεκτρικών οχημάτων.

Η πανδημία COVID-19 έπληξε με πρωτοφανή τρόπο την αγοραστική δύναμη των καταναλωτών και τη ζήτηση για ηλεκτρονικές και άλλες τεχνολογικές συσκευές, επηρεάζοντας αρνητικά τις παγκόσμιες αγορές ημιαγωγών μεταβάλλοντας τις αναλογίες προσφοράς/ζήτησης και αναγκάζοντας πολλές εταιρείες να κλείσουν κατά τη διάρκειά της, επιδεινώνοντας περαιτέρω τις ελλείψεις προσφοράς στον εν λόγω κλάδο. Αναμένεται ότι η τάση αυτή θα έχει αρνητικό αντίκτυπο στις αγορές συσκευών ημιαγωγών καρβιδίου του πυριτίου (SiC) έως το 2024.

Οι ημιαγωγοί SiC χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο σε εφαρμογές ηλεκτρονικών ισχύος λόγω της ανώτερης απόδοσής τους σε σχέση με τις διατάξεις που βασίζονται στο πυρίτιο. Οι ημιαγωγοί SiC παρέχουν μεγαλύτερη ανθεκτικότητα στη θερμότητα, ευρύτερο ενεργειακό χάσμα ζώνης, μειωμένη απώλεια ισχύος, υψηλή απόδοση για εφαρμογές όπως τα ηλεκτρικά οχήματα και τα συστήματα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, καθιστώντας τους ιδανικούς για χρήση σε αυτούς τους τομείς. Ως αποτέλεσμα, αυτή η ανάπτυξη του τομέα των ηλεκτρονικών ισχύος SiC θα πρέπει να επιταχυνθεί.

Η Allegro Microsystems, Inc. είναι ένας από τους βασικούς παίκτες της παγκόσμιας αγοράς ημιαγωγικών διατάξεων καρβιδίου πυριτίου, μαζί με τις Infineon Technologies AG, ROHM Co. Ltd., Fuji Electric CO LTD FUJI ELECTRIC CO LTD LTD STMicroelectronics N V ON Semiconductor Corp και Wolfspeed Inc. Άλλοι βασικοί παίκτες περιλαμβάνουν την TT Electronics plc Mitsubishi Electric Corporation Gene Sic Semiconductor κ.λπ. Τα εργαλεία τιμολόγησης που παρέχονται από το Procurement Resource περιλαμβάνουν δείκτες τιμών και ιστορικά δεδομένα τιμών που επιτρέπουν στους χρήστες να παρακολουθούν τις αλλαγές κατά τη διάρκεια μιας δεδομένης περιόδου. Επιπλέον, οι χρήστες μπορούν να δημιουργήσουν προσαρμοσμένα γραφήματα για την παρακολούθηση των αλλαγών για μια εκτεταμένη περίοδο.

Wolfspeed

Η Wolfspeed ιδρύθηκε ως Cree το 1987, αλλά έκτοτε έχει μεταβεί στη χρήση καρβιδίου του πυριτίου για την παραγωγή πλακιδίων ημιαγωγών που χρησιμοποιούνται για ηλεκτρονικά ισχύος σε ηλεκτρικά οχήματα, ασύρματες υποδομές 5G και εφαρμογές αποθήκευσης ανανεώσιμης ενέργειας. Πιστεύουν ότι είναι σε καλή θέση για να επωφεληθούν από οποιαδήποτε μελλοντική στροφή από τα παραδοσιακά τσιπ πυριτίου.

Η Wolfspeed έχει επί του παρόντος ένα φιλόδοξο σχέδιο σε εξέλιξη για τη δημιουργία μιας κορυφαίας βιομηχανικής μονάδας στη Βόρεια Καρολίνα, η οποία θα γίνει η μεγαλύτερη μονάδα παραγωγής καρβιδίου του πυριτίου στον κόσμο, η οποία προβλέπεται να αποφέρει έσοδα $5 δισεκατομμυρίων ετησίως και να είναι ικανή να παράγει περίπου 100 εκατομμύρια πλακίδια 8 ιντσών ετησίως.

Η Wolfspeed ανακοίνωσε πρόσφατα ότι υπέγραψε 11ετή συμφωνία προμήθειας με τη Renesas, η οποία θα μπορούσε να αποδειχθεί μετασχηματιστική για την εταιρεία της. Από το 2025, θα προμηθεύει τη Renesas με γυμνές και επιταξιακές γκοφρέτες καρβιδίου πυριτίου 150 mm από τη Wolfspeed, στο πλαίσιο της στροφής της βιομηχανίας από τις διατάξεις ισχύος ημιαγωγών καρβιδίου πυριτίου προς τις διατάξεις ισχύος ημιαγωγών καρβιδίου πυριτίου.

Η Wolfspeed ανακοίνωσε κατά την πρόσφατη Ημέρα Κεφαλαιαγοράς ότι έχει εξασφαλίσει σχεδιασμούς αξίας άνω των $15 δισεκατομμυρίων για κυψέλες SiC, ή "σχεδιασμούς", από πελάτες που παρέχουν τεκμηρίωση με λεπτομερείς απαιτήσεις χωρητικότητας- αυτοί δεν μεταφράζονται πάντα άμεσα σε έσοδα μέχρι το προϊόν του πελάτη να κατασκευαστεί σε μια πραγματική συσκευή- ωστόσο, η Wolfspeed αναφέρει ότι είχε 43% επιτυχία στη μετατροπή αυτών των σχεδιασμών σε σχεδιαστικές νίκες.

Οι επενδυτές θα πρέπει να παρακολουθούν στενά τη Wolfspeed καθώς η επιχείρησή της αναπτύσσεται- με την αστάθεια της αγοράς EV παρούσα και το μη πλήρως λειτουργικό εργοστάσιο Mohawk Valley να επηρεάζει την αύξηση των ταμειακών ροών φέτος και στο μέλλον.