Tantangan Apa sing Ditampa ing Pabrikan SiC?

SiC digunakake sacara ekstensif ing kendaraan listrik (EV) kanggo inverter traksi lan pangisi daya onboard, uga ing aplikasi infrastruktur kayata pangisi daya cepet DC, inverter solar, sistem panyimpenan energi, lan pasokan listrik sing ora bisa diganggu (UPS). Senadyan digunakake ing produksi massal kanggo liwat abad-pisanan minangka bahan abrasive-SiC uga wis nuduhake kinerja ngédap ing voltase dhuwur lan aplikasi daya dhuwur.

Saka perspektif sifat fisik,silikon karbidanuduhake konduktivitas termal dhuwur, kecepatan drift elektron jenuh dhuwur, lan medan listrik risak dhuwur (minangka ditampilake ing Figure 1). Akibaté, sistem adhedhasar silikon karbida bisa nyuda mundhut energi lan entuk kacepetan ngoper luwih cepet sak operasi. Dibandhingake karo piranti MOSFET lan IGBT silikon tradisional, karbida silikon bisa menehi kaluwihan kasebut kanthi ukuran sing luwih cilik, nyedhiyakake efisiensi sing luwih dhuwur lan kinerja sing unggul.

Gambar 1: Karakteristik Bahan Silikon lan Wide Bandgap

Operasi silikon karbida bisa ngluwihi watesan sakasilikon, kanthi frekuensi operasional sing luwih dhuwur tinimbang IGBT silikon, lan uga bisa ningkatake Kapadhetan daya.

Gambar 2: SiC vs Si

Apa KesempatanSilicon Carbide Kab Kabsaiki?

Kanggo manufaktur, silikon karbida dianggep minangka kauntungan kompetitif sing signifikan. Ora mung menehi kesempatan kanggo mbangun sistem sing efisien energi nanging uga bisa nyuda ukuran, bobot, lan biaya sakabèhé sistem kasebut. Iki amarga sistem sing nggunakake silikon karbida umume luwih irit energi, kompak, lan awet dibandhingake karo sistem basis silikon, saéngga para desainer bisa nyuda biaya kanthi nyuda ukuran komponen pasif. Luwih khusus, amarga generasi panas piranti SiC sing luwih murah, suhu operasi bisa dijaga ing sangisore solusi tradisional, kaya sing ditampilake ing Gambar 3. Iki nambah efisiensi sistem nalika uga ningkatake linuwih lan ndawakake umur peralatan.

Gambar 3: Kaluwihan saka Aplikasi Silicon Carbide Kab

Ing fase desain lan manufaktur, adopsi teknologi ikatan chip anyar, kayata sintering, bisa nggampangake boros panas sing luwih efektif lan njamin linuwih sambungan. Dibandhingake karo piranti silikon, piranti SiC bisa beroperasi kanthi voltase sing luwih dhuwur lan menehi kecepatan ganti sing luwih cepet. Kauntungan kasebut ngidini para desainer mikir maneh carane ngoptimalake fungsi ing tingkat sistem nalika nambah daya saing biaya. Saiki, akeh piranti kinerja dhuwur nggunakake teknologi SiC, kalebu dioda silikon karbida, MOSFET, lan modul.

Dibandhingake karo bahan silikon, kinerja unggul SiC mbukak prospek sing akeh kanggo aplikasi sing berkembang. Piranti SiC biasane dirancang kanggo voltase ora kurang saka 650V, lan utamane ing ndhuwur 1200V, SiC dadi pilihan sing disenengi kanggo akeh aplikasi. Aplikasi kayata inverter solar, stasiun pangisian daya EV, lan konversi AC menyang DC industri dikira bakal pindhah menyang teknologi SiC. Wilayah aplikasi liyane yaiku trafo solid-state, ing ngendi trafo tembaga lan magnetik sing ana bakal diganti kanthi teknologi SiC, nyedhiyakake efisiensi lan linuwih ing transmisi lan konversi daya.

Apa Tantangan Manufaktur ApaSilicon Carbide Kab Kabpasuryan?

Sanajan karbida silikon duweni potensi pasar sing akeh, proses manufaktur uga ngalami sawetara tantangan. Kaping pisanan, kemurnian bahan mentah - yaiku granul utawa bubuk SiC - kudu dipastikan. Sawise iki, produksi ingot SiC sing konsisten banget (kaya sing digambarake ing Gambar 4) mbutuhake pengalaman nglumpukake ing saben tahap pangolahan sakteruse kanggo njamin linuwih produk pungkasan (kaya sing ditampilake ing Gambar 5).

Tantangan unik saka SiC yaiku ora duwe fase cair, tegese ora bisa ditanam nganggo metode leleh tradisional. Wutah kristal kudu kedadeyan ing tekanan sing dikontrol kanthi tepat, nggawe manufaktur SiC luwih rumit tinimbang silikon. Yen stabilitas dijaga ing lingkungan suhu dhuwur lan tekanan rendah, SiC bakal langsung terurai dadi zat gas tanpa ngalami fase cair.

Amarga karakteristik iki, wutah kristal SiC biasane nggunakake teknik sublimasi utawa transportasi uap fisik (PVT). Ing proses iki, bubuk SiC diselehake ing crucible ing jero tungku lan digawe panas nganti suhu dhuwur (luwih saka 2200 ° C). Minangka SiC sublimates, iku crystallizes ing kristal wiji kanggo mbentuk kristal. Bagéyan penting saka metode pertumbuhan PVT yaiku kristal wiji, sing diameteré padha karo ingot. Utamane, tingkat pertumbuhan proses PVT alon banget, kira-kira 0,1 nganti 0,5 milimeter saben jam.

Gambar 4: Bubuk Silicon Carbide, Ingot, lan Wafer

Amarga kekerasan ekstrim SiC dibandhingake karo silikon, ingwaferproses manufaktur uga luwih rumit. SiC minangka bahan sing angel banget, saengga angel dipotong sanajan nganggo gergaji berlian, kekerasan sing mbedakake saka bahan semikonduktor liyane. Sanajan sawetara cara saiki ana kanggo ngiris ingot dadi wafer, metode kasebut bisa nyebabake cacat ing kristal tunggal, sing mengaruhi kualitas materi pungkasan.

Gambar 5: Proses Pembuatan Silicon Carbide saka Bahan Baku nganti Produk Akhir

Kajaba iku, produksi SiC skala gedhe uga nemoni tantangan. SiC nduweni cacat luwih akeh tinimbang silikon. Proses doping kasebut rumit banget, lan ngasilake wafer SiC sing ukurane gedhe lan kurang cacat nyebabake biaya manufaktur lan pangolahan sing luwih dhuwur. Mula, nggawe proses pangembangan sing efisien lan ketat wiwit wiwitan penting kanggo njamin produksi produk sing konsisten.

Gambar 6: Tantangan - Wafer Silicon Carbide lan Cacat

Kita ing Semicorex spesialisasi ingSiC/TaC dilapisi grafitsolusi sing ditrapake ing manufaktur semikonduktor SiC, yen sampeyan duwe pitakon utawa butuh rincian tambahan, aja ragu-ragu hubungi kita.

Kontak telpon: +86-13567891907

Email: sales@semicorex.com