DENSO תורם לחברה מופחתת על ידי אספקת SiC Power Semiconductors

טוקיו, 02 בנובמבר, 2021 - (JCN Newswire) - תאגיד DENSO תרם להפצת השימוש בכלי רכב חשמליים, הרחבת הקילומטראז' שלהם והפחתת פליטת CO2 מכלי רכב על ידי פיתוח מוליכים למחצה SiC (סיליקון קרביד), המשלבים את המבנים הקנייניים של DENSO וטכנולוגיות עיבוד, ושימוש בהן במוצרי הרכב שלה.

כרטיס חשמל SiC

מודול כוח מאיץ

מוליך למחצה כוח הוא כמו השרירים בגוף האדם. הוא מזיז רכיבים, כגון ממירים ומנועים (גפיים), בהתבסס על פקודות מ-ECU (מוח). מוליכים למחצה טיפוסיים המשמשים במוצרים לרכב עשויים מסיליקון (Si). לשם השוואה, SiC מציע ביצועים מעולים בסביבות בטמפרטורה גבוהה, בתדר גבוה ובמתח גבוה, ועוזר להפחית משמעותית את אובדן ההספק, הגודל והמשקל של ממירים. לפיכך, מכשירי SiC משכו תשומת לב מכיוון שהם מאיצים את חשמול כלי הרכב.

לדוגמה, מודול כוח מאיץ, המשלב את מוליך הספק SiC של DENSO, קטן בכ-30% בנפח עם 70% פחות אובדן הספק מאשר מוצר קונבנציונלי עם מוליך למחצה הספק Si. כתוצאה מכך, המוצרים נעשו קטנים יותר ויעילות הדלק של הרכב השתפרה.

DENSO מכנה טכנולוגיות SiC אלה "REVOSIC", המעבירות את הרעיון של ביצוע "שינויים" בחברה באמצעות טכנולוגיות חדשניות. החברה פיתחה מגוון מקיף של טכנולוגיות, החל מ-wafers ועד מודולי כוח, ותמשיך במחקר ופיתוח על טכנולוגיות REVOSIC SiC ובהפצת השימוש בהן בכלי רכב חשמליים כדי לסייע במימוש חברה חסרת פחמן.

הצגת מפתחים

Tomoo Morino / R&D.Dept.4, Power Module Eng. Div.

הייתי אחראי על קביעת המפרט של מוליך הספק SiC עם מחלקת התכנון של מודול ההספק ותכנון מבנה המכשיר על סמך המפרטים. ל-SiC התנגדות נמוכה בהשוואה ל-Si ולכן זרם חשמלי יכול לזרום ביתר קלות. בשל נכס זה, אב טיפוס של מכשיר SiC ניזוק על ידי גל פתאומי של זרם חשמלי גדול. שיתפנו פעולה עם מחלקות אחרות כדי לדון כיצד למנוע נזק למכשירים בשוק תוך ניצול מלא של הביצועים הנמוכים של SiC, והבעיה נפתרה עם רעיון שהמחלקה שלנו לא הצליחה להמציא לבד: מהירות גבוהה ניתוק הזרם החשמלי באמצעות IC Driver מיוחד.

לעת עתה, מעט מוצרים מצוידים ב-SiC, אך ככל שרכבים חשמליים מתפשטים, נגדיל את מספר המוצרים עם SiC ובכך נפחית את פליטת ה-CO2.

Tomohiro Mimura / R&D.Dept.4, Power Module Eng. Div.

הייתי אחראי על תכנון התהליך לייצור התקני מוליכים למחצה כוח SiC. הקשיות של SiC היא שנייה רק ​​ליהלום, ולכן קשה יותר לעבד אותה מאשר Si. נאבקתי לתכנן תהליך ייצור המוני שיוכל להתמודד ביציבות עם מבנים של פחות ממיקרומטר אחד. DENSO חוקר את SiC במשך שנים רבות, ולכן יש הרבה קודמים ועובדים בכירים. כדי לפתור בעיה זו עם SiC, שוחחתי תדיר עם עובדים בכירים כדי ללמוד מהניסיון והידע שלהם, וגם ניצלתי את מלוא הטכנולוגיות הקיימות. זה איפשר למסחר את המוצר.

אני מקווה לשפר עוד יותר את הביצועים והאיכות של המכשיר ולהפחית את העלות שלו כך שניתן יהיה להשתמש ב-SiC במוצרים רבים נוספים.

Satoru Sugita / Design Dept. 2, Power Module Eng. Div.

הייתי אחראי על עיצוב ההרכבה. הייתי אחראי לקביעת הדרישות כדי להבטיח אמינות (למשל, חומרים, מידות, תנאי עיבוד) הנדרשות להתקנת מוליכים למחצה של SiC בכרטיסי חשמל. בתהליך התכנון, פגמי הרכבה התרחשו עקב מודול יאנג הגבוה* (בערך משולש מזה של Si), שהוא אחד המאפיינים של חומרי SiC. פגמים כאלה לא התרחשו כאשר נעשה שימוש ב-Si. כדי להתמודד עם תופעה חסרת תקדים זו, היה צורך לחשוב לרוחב, מעבר לרעיונות המקובלים. כדי להבין במדויק את הבעיה, הבאתי מחלקה פנימית מתמחה ויצרנים חיצוניים של מכשירי ניתוח כדי לאסוף נקודות מבט שונות וביצעתי אימותים של genchi-genbutsu באתר. זה עזר לפתור את הבעיה ולשקף את הממצאים בדרישות התכנון.

אני מקווה לתרום לשימוש בכלי רכב חשמליים ולסייע ביצירת חברה נטולת פחמן על ידי עידוד לקוחות רבים להתקין מוליכים למחצה כוח SiC במוצרים שונים.

*מודול יאנג: ערך מספרי המייצג את הקשיות של חומר. זה ידוע גם כמקדם גמישות.

מקור: https://www.jcnnewswire.com/pressrelease/70658/3/