DENSO contribuie la o societate decarbonizată prin furnizarea de semiconductori de putere SiC

TOKYO, 02 noiembrie 2021 – (JCN Newswire) – DENSO Corporation a contribuit la răspândirea utilizării vehiculelor electrice, la extinderea kilometrajului acestora și la reducerea emisiilor de CO2 de la vehicule prin dezvoltarea semiconductorilor de putere SiC (carbură de siliciu), care încorporează structurile proprietare ale DENSO și tehnologiile de procesare și utilizarea acestora în produsele sale în vehicule.

placă de alimentare SiC

Modul de amplificare de putere

Un semiconductor de putere este ca mușchii corpului uman. Mișcă componente, cum ar fi invertoarele și motoarele (membre), pe baza comenzilor de la un ECU (creier). Semiconductorii de putere tipici utilizați în produsele din vehicule sunt fabricați din siliciu (Si). În comparație, SiC oferă performanțe superioare în medii cu temperatură înaltă, frecvență înaltă și tensiune înaltă și ajută la reducerea semnificativă a pierderii de putere, dimensiunea și greutatea invertoarelor. Astfel, dispozitivele SiC au atras atenția pentru că accelerează electrificarea vehiculelor.

De exemplu, un modul de putere booster, care încorporează semiconductorul de putere SiC de la DENSO, este cu aproximativ 30% mai mic ca volum, cu 70% mai puțină pierdere de putere decât un produs convențional cu un semiconductor de putere Si. Ca rezultat, produsele au fost mai mici și eficiența combustibilului vehiculului a fost îmbunătățită.

DENSO numește aceste tehnologii SiC „REVOSIC”, transmițând ideea de a face „schimbări” în societate prin tehnologii inovatoare. Compania a dezvoltat o gamă cuprinzătoare de tehnologii, de la wafer-uri la module de alimentare, și va continua cercetarea și dezvoltarea pe tehnologiile REVOSIC SiC și va răspândi utilizarea acestora în vehiculele electrice pentru a ajuta la realizarea unei societăți decarbonizate.

Prezentarea dezvoltatorilor

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

Am fost responsabil cu determinarea specificațiilor semiconductorului de putere SiC cu departamentul de proiectare a modulelor de putere și proiectarea structurii dispozitivului pe baza specificațiilor. SiC are o rezistență scăzută în comparație cu Si și astfel curentul electric poate circula mai ușor. Datorită acestei proprietăți, un prototip de dispozitiv SiC a fost deteriorat de o creștere bruscă a unui curent electric mare. Am colaborat cu alte departamente pentru a discuta despre cum să prevenim deteriorarea dispozitivelor de pe piață, profitând în același timp de performanța cu pierderi reduse a SiC, iar problema a fost rezolvată cu o idee pe care departamentul nostru nu a putut veni singur: de mare viteză. întreruperea curentului electric cu ajutorul unui driver IC special.

Deocamdată, puține produse sunt echipate cu SiC, dar pe măsură ce vehiculele electrice se răspândesc, vom crește numărul de produse cu SiC și vom reduce astfel emisiile de CO2.

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

Am fost responsabil de proiectarea procesului pentru fabricarea dispozitivelor semiconductoare de putere SiC. Duritatea SiC este a doua după diamant, deci este mai dificil de prelucrat decât Si. M-am străduit să proiectez un proces de producție în masă care să poată face față stabil microstructurilor de mai puțin de un micrometru. DENSO a cercetat SiC de mulți ani și, prin urmare, există mulți predecesori și angajați seniori. Pentru a rezolva această problemă cu SiC, am discutat frecvent cu angajați seniori pentru a învăța din experiența și know-how-ul lor și am profitat din plin de tehnologiile existente. Acest lucru a făcut posibilă comercializarea produsului.

Sper să îmbunătățesc și mai mult performanța și calitatea dispozitivului și să-i reduc costul, astfel încât SiC să poată fi utilizat în mai multe produse.

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

Am fost responsabil de proiectarea montajului. Am fost responsabil pentru determinarea cerințelor pentru a asigura fiabilitatea (de exemplu, materiale, dimensiuni, condiții de procesare) necesare pentru instalarea semiconductorilor de putere SiC în plăcile de putere. În procesul de proiectare, au apărut defecte de montare din cauza modulului Young* ridicat (aproximativ triplu față de cel al Si), care este una dintre caracteristicile materialelor SiC. Astfel de defecte nu au apărut atunci când a fost utilizat Si. Pentru a face față acestui fenomen fără precedent, a fost necesar să gândim lateral, dincolo de ideile convenționale. Pentru a înțelege cu exactitate problema, am adus un departament intern specializat și producători externi de instrumente de analiză pentru a aduna diferite puncte de vedere și am efectuat verificări genchi-genbutsu la fața locului. Acest lucru a ajutat la rezolvarea problemei și reflecta constatările în cerințele de proiectare.

Sper să contribui la utilizarea vehiculelor electrice și să ajut la crearea unei societăți decarbonizate, încurajând mulți clienți să instaleze semiconductori de putere SiC în diverse produse.

* Modulul Young: O valoare numerică care reprezintă duritatea unui material. Este cunoscut și ca coeficient de elasticitate.

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