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Email:Info@Y-IC.com
Das wichtigste neue Halbleitermaterial für die 5G-Generation: SiC
In der 5G-Generation weisen 5G-Produkte meist hohe Leistung, hohen Druck, hohe Temperatur und andere Eigenschaften auf. Da herkömmliche Silizium (Si) -Rohstoffe die Verluste bei Hochspannung und Hochfrequenz nicht überwinden können, können sie die technologischen Anforderungen der neuen Generation nicht mehr erfüllen. Dadurch beginnt sich Siliziumkarbid (SiC) zu profilieren.
Die Vorteile von elektronischen Bauteilen aus SiC gegenüber Si liegen hauptsächlich in drei Aspekten: Verringerung des Energieverlusts bei der Umwandlung elektrischer Energie, einfachere Miniaturisierung und höhere Temperatur- und Druckbeständigkeit.
Laut dem Bericht von Yole Développement wird der SiC-Leistungshalbleitermarkt bis 2024 auf 2 Milliarden US-Dollar anwachsen und zwischen 2018 und 2024 einen CAGR von etwa 30% aufweisen. und sein Anteil am SiC-Leistungshalbleitermarkt wird voraussichtlich bis 2024 50% erreichen.
SiCs größter Anwendungsmarkt: Automobilelektronik
Da SiC eine höhere Stromdichte bereitstellen kann, wird es häufig zur Herstellung von Leistungshalbleiterbauelementen verwendet. Laut Yole stammt der größte Anwendungsmarkt für SiC aus dem Automobilbereich. Im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen können Lösungen mit SiC das System effizienter, leichter und kompakter machen.
Derzeit sind die Anwendungen von SiC-Komponenten in Neufahrzeugen hauptsächlich Power Control Units (PCUs), Wechselrichter und Fahrzeugladegeräte.
Power Control Unit: Dies ist der zentrale Nerv des Bordnetzes, der die Flussrichtung und die Übertragungsgeschwindigkeit zwischen der elektrischen Energie in der Batterie und dem Motor regelt. Herkömmliche PCUs bestehen aus Silizium, und der Leistungsverlust, wenn starke Ströme und hohe Spannungen durch Siliziumtransistoren und -dioden fließen, ist die Hauptquelle für Leistungsverluste bei Hybridfahrzeugen. Beim Einsatz von SiC-Rohstoffen kann die Verlustleistung bei diesem Verfahren um ca. 10% stark reduziert werden.
Wechselrichter: SiC wird in Kfz-Wechselrichtern verwendet, mit denen sich Größe und Gewicht des Wechselrichters erheblich reduzieren lassen und die geringes Gewicht und Energieeinsparung erzielen lassen. Bei gleicher Leistung ist die Baugröße des SiC-Vollmoduls mit ca. 43% deutlich kleiner als die des Si-Moduls und der Schaltverlust kann um 75% reduziert werden.
Tesla Model 3 ist ein SiC-Wechselrichter von ST und Infineon. Es ist die erste Autofabrik, die alle SiC-Leistungsmodule in den Hauptwechselrichter integriert.
Kfz-Ladegeräte: SiC-Komponenten dringen immer schneller in den Bereich der Kfz-Ladegeräte ein. Laut Yole-Statistiken haben ab 2018 mehr als 20 Autohersteller SiC-SBD- oder SiC-MOSFET-Komponenten in ihre Autoladegeräte aufgenommen, und es wird erwartet, dass dieser Markt bis 2023 ein Wachstum von 44% aufweist.
SiC-Industriekette
Das globale SiC-Branchenmuster zeigt die drei starken Positionen der USA, Europas und Japans. Unter ihnen dominieren die Vereinigten Staaten, auf die etwa 70% bis 80% des globalen SiC-Produktionswerts entfallen. Die Hauptfirmen sind Cree, Transphorm, II-VI und Dow Corning.
In Europa verfügt das Unternehmen über eine vollständige SiC-Industriekette, einschließlich Substrat-, Epitaxie-, Komponenten- und Anwendungsindustrieketten. Die Hauptunternehmen sind: Siltronic, ST, IQE, Infineon usw.
Japan ist führend in der Entwicklung von SiC-Geräten und -Modulen. Die Hauptunternehmen sind: Panasonic, ROHM Semiconductor, Sumitomo Electric, Mitsubishi Chemical, Renesas, Fuji Electric usw.
Obwohl China beteiligt ist, steckt seine Entwicklung noch in den Kinderschuhen und sein Ausmaß ist weitaus geringer als das der drei oben genannten Länder. Das chinesische Werk verfügt derzeit über Layouts für Substrate, Epitaxie und Komponenten. Die wichtigsten unternehmen sind: CLP, Tianke Heda, Tyco Tianrun, Shandong Tianyue, Dongguan Tianyu, Shenzhen Grundlegende Halbleiter, Shanghai Junxin Elektronik, Sanan Integration, etc.
Die Vorteile von elektronischen Bauteilen aus SiC gegenüber Si liegen hauptsächlich in drei Aspekten: Verringerung des Energieverlusts bei der Umwandlung elektrischer Energie, einfachere Miniaturisierung und höhere Temperatur- und Druckbeständigkeit.
Laut dem Bericht von Yole Développement wird der SiC-Leistungshalbleitermarkt bis 2024 auf 2 Milliarden US-Dollar anwachsen und zwischen 2018 und 2024 einen CAGR von etwa 30% aufweisen. und sein Anteil am SiC-Leistungshalbleitermarkt wird voraussichtlich bis 2024 50% erreichen.
SiCs größter Anwendungsmarkt: Automobilelektronik
Da SiC eine höhere Stromdichte bereitstellen kann, wird es häufig zur Herstellung von Leistungshalbleiterbauelementen verwendet. Laut Yole stammt der größte Anwendungsmarkt für SiC aus dem Automobilbereich. Im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen können Lösungen mit SiC das System effizienter, leichter und kompakter machen.
Derzeit sind die Anwendungen von SiC-Komponenten in Neufahrzeugen hauptsächlich Power Control Units (PCUs), Wechselrichter und Fahrzeugladegeräte.
Power Control Unit: Dies ist der zentrale Nerv des Bordnetzes, der die Flussrichtung und die Übertragungsgeschwindigkeit zwischen der elektrischen Energie in der Batterie und dem Motor regelt. Herkömmliche PCUs bestehen aus Silizium, und der Leistungsverlust, wenn starke Ströme und hohe Spannungen durch Siliziumtransistoren und -dioden fließen, ist die Hauptquelle für Leistungsverluste bei Hybridfahrzeugen. Beim Einsatz von SiC-Rohstoffen kann die Verlustleistung bei diesem Verfahren um ca. 10% stark reduziert werden.
Wechselrichter: SiC wird in Kfz-Wechselrichtern verwendet, mit denen sich Größe und Gewicht des Wechselrichters erheblich reduzieren lassen und die geringes Gewicht und Energieeinsparung erzielen lassen. Bei gleicher Leistung ist die Baugröße des SiC-Vollmoduls mit ca. 43% deutlich kleiner als die des Si-Moduls und der Schaltverlust kann um 75% reduziert werden.
Tesla Model 3 ist ein SiC-Wechselrichter von ST und Infineon. Es ist die erste Autofabrik, die alle SiC-Leistungsmodule in den Hauptwechselrichter integriert.
Kfz-Ladegeräte: SiC-Komponenten dringen immer schneller in den Bereich der Kfz-Ladegeräte ein. Laut Yole-Statistiken haben ab 2018 mehr als 20 Autohersteller SiC-SBD- oder SiC-MOSFET-Komponenten in ihre Autoladegeräte aufgenommen, und es wird erwartet, dass dieser Markt bis 2023 ein Wachstum von 44% aufweist.
SiC-Industriekette
Das globale SiC-Branchenmuster zeigt die drei starken Positionen der USA, Europas und Japans. Unter ihnen dominieren die Vereinigten Staaten, auf die etwa 70% bis 80% des globalen SiC-Produktionswerts entfallen. Die Hauptfirmen sind Cree, Transphorm, II-VI und Dow Corning.
In Europa verfügt das Unternehmen über eine vollständige SiC-Industriekette, einschließlich Substrat-, Epitaxie-, Komponenten- und Anwendungsindustrieketten. Die Hauptunternehmen sind: Siltronic, ST, IQE, Infineon usw.
Japan ist führend in der Entwicklung von SiC-Geräten und -Modulen. Die Hauptunternehmen sind: Panasonic, ROHM Semiconductor, Sumitomo Electric, Mitsubishi Chemical, Renesas, Fuji Electric usw.
Obwohl China beteiligt ist, steckt seine Entwicklung noch in den Kinderschuhen und sein Ausmaß ist weitaus geringer als das der drei oben genannten Länder. Das chinesische Werk verfügt derzeit über Layouts für Substrate, Epitaxie und Komponenten. Die wichtigsten unternehmen sind: CLP, Tianke Heda, Tyco Tianrun, Shandong Tianyue, Dongguan Tianyu, Shenzhen Grundlegende Halbleiter, Shanghai Junxin Elektronik, Sanan Integration, etc.