במצגת, DENSO הצהירה כי החברה פיתחה את טכנולוגיית REVOSIC שמטרתה ליישם מוליכים למחצה להספק SiC (דיודות וטרנזיסטורים) ביישומי רכב. הם מציינים כי סיליקון קרביד הוא חומר מוליך למחצה בעל ביצועים מעולים בסביבות טמפרטורה גבוהה, תדר גבוה ולחץ גבוה בהשוואה לסיליקון (Si) קונבנציונלי. לכן, השימוש ב-SiC במכשירים קריטיים כדי להפחית משמעותית את אובדן ההספק, גודל ומשקל המערכות ולהאיץ את תהליך החשמול משך תשומת לב רבה.

בשנת 2014, הציגה DENSO טרנזיסטור SiC עבור יישומים שאינם לרכב ומסחורה אותו עבור מוצרי אודיו. DENSO ממשיכה את המחקר שלה על יישומים בתוך כלי רכב, ובשנת 2018 טויוטה השתמשה בדיודות SiC בתוך כלי רכב באפיק תאי הדלק Sora שלה.

כעת, DENSO פיתחה טרנזיסטור SiC חדש לרכב, וזו הפעם הראשונה ש-DENSO משתמשת ב-SiC עבור דיודות וטרנזיסטורים לרכב. טרנזיסטורי ה-SiC החדשים מספקים אמינות גבוהה וביצועים גבוהים בסביבת הרכב, המציבה אתגרים עבור מוליכים למחצה, הודות למבנה וטכנולוגיית העיבוד הייחודיים של DENSO, המשתמשת בטרנזיסטורי MOSFET מסוג trench gate. מודול הספק Boost החדש המצויד במוליכים למחצה מ-SiC (דיודות, טרנזיסטורים) קטן בכ-30% בנפחו וקטן בכ-70% באובדן הספק בהשוואה למוצרים קונבנציונליים המצוידים במוליכים למחצה מ-Si, דבר התורם למזעור. מודול הספק Boost משפר את יעילות הדלק של הרכב.

DENSO מסרה כי החברה תמשיך לעבוד על המחקר והפיתוח של טכנולוגיית REVOSIC ולהרחיב את היישום שלה לכלי רכב חשמליים, לרבות רכבים חשמליים היברידיים וכלי רכב חשמליים טהורים, כדי לסייע בבניית חברה דלת פחמן.

לאחרונה, DENSO ציין בהודעה לעיתונות כי מוליכים למחצה כוח הם כמו השרירים של גוף האדם. הוא מזיז רכיבים כמו ממירים ומנועים (גפיים) על סמך פקודות מה-ECU (המוח). מוליכים למחצה טיפוסיים המשמשים במוצרי רכב עשויים מסיליקון (Si). לעומת זאת, לסיליקון קרביד ביצועים מעולים בסביבות טמפרטורה גבוהה, תדר גבוה ומתח גבוה, המסייע להפחית באופן משמעותי את אובדן ההספק, הגודל והמשקל של המהפך. לכן, מכשירי SiC זכו לתשומת לב בזכות האצת חשמול הרכבים שלהם.

דנסו ציין כי מודול הספק ה-Boost באמצעות מוליכים למחצה סיליקון קרביד של החברה קטן בגודלו בכ-30% וב-70% פחות אובדן הספק מאשר מוצרים קונבנציונליים המשתמשים במוליכי כוח סיליקון. זה מאפשר מוצרים קטנים יותר ויעילות דלק משופרת של הרכב.

מהנדסי דנסו אמרו גם כי בהשוואה לסיליקון, לסיליקון קרביד התנגדות נמוכה, כך שהזרם זורם ביתר קלות. בשל מאפיין זה, אב טיפוס של מכשיר SiC ניזוק על ידי גל זרם גבוה פתאומי. לשם כך, שיתוף הפעולה הרב-מחלקתי של Denso דן כיצד לנצל את מלוא הביצועים הנמוכים של SiC תוך מניעת נזק למכשירים בשוק, ופתר את הבעיה עם רעיון שהמחלקה שלנו לא הצליחה להמציא לבד: שימוש ב-IC Driver מיוחד כדי לנתק זרם במהירות גבוהה.

פטנט סיליקון קרביד: דנסו מדורגת במקום החמישי

לפי דיווחי Nikkei, חברות יפניות ואמריקאיות קיבלו מונופול על חמשת הפטנטים המובילים הקשורים לסיליקון קרביד (SiC), חומר מוליכים למחצה מהדור החדש. לפי הנתונים הסטטיסטיים של Japanese Patent Result Company, העוסקת בניתוח פטנטים, קרי מארה"ב, העוסקת במצעי מוליכים למחצה סיליקון קרביד, מדורגת במקום הראשון, ואחריה חברות יפניות כמו Roma ו-Sumitomo Electric Industries.

הציונים חושבו לפי נפח ותשומת לב, בהתבסס על נתוני פטנטים אמריקאים שפורסמו החל מ-29 ביולי. סיליקון קרביד משמש כתחליף לחומר המצע הקיים של מוליכים למחצה סיליקון, התורם לשיפור הביצועים וחיסכון באנרגיה של מוליכים למחצה. בתחומים כמו כלי רכב חשמליים טהורים (EV) וממירים למערכות ייצור חשמל פוטו-וולטאיות, טווח היישומים של סיליקון קרביד מתרחב כל הזמן. בחברה מופחתת, הביקוש צפוי להתרחב.

 ניתוח של Patent Result מראה של-Cree, המדורגת ראשונה, יש יתרונות במצעי סיליקון קרביד ובפטנטים להתגבשות. למספר 2 Roma ול-Denso מספר 5 יש יתרונות בהפחתת אובדן הספק, למספר 3 Sumitomo Electric יש מבנה גבישי חזק יותר מסיליקון קרביד, ולמספר 4 של Mitsubishi Electric יש יתרון במבנה מכשיר מוליכים למחצה.

ל-DENSO יש מטרות גדולות יותר

בשנת 2019, טויוטה ודנסו הכריזו במשותף על מיזם משותף חדש. החברה החדשה מפתחת בעיקר את הדור הבא של טכנולוגיית מוליכים למחצה לרכב. הם שמו את הכוונת שלהם לתחמוצת גליום ויהלום, מוליכים למחצה בעלי כוח שיכולים לאתגר את SiC (סיליקון קרביד) ו-GaN (גליום ניטריד).

באמצעות מחקר מעמיק על המבנה הבסיסי וטכנולוגיית העיבוד של מוצרים, המיזם המשותף החדש יתמקד בפיתוח טכנולוגיות מתקדמות צופות פני עתיד לרכיבים אלקטרוניים כגון מודולי כוח לרכבים חשמליים או חיישני ניטור היקפיים לרכבים אוטונומיים.

כאחת מיצרניות הציוד המקורי הבודדות בעולם שיכולות לייצר IGBTs, לטויוטה שיתוף פעולה מעמיק עם פוג'י אלקטריק, מיצובישי אלקטריק ודנסו. דנסו, שרכשה חלק באינפיניון, משתפת פעולה עם FLOSFIA, חברת סטארט-אפ טכנולוגית שנוסדה על ידי אוניברסיטת קיוטו, כדי לחזק את הפיתוח והיישום של מוצרי מוליכים למחצה לרכב. כולם משקיעים ומפתחים דור חדש של התקני מוליכים למחצה להספק כדי להפחית ולהקטין את העלות והגודל של מודולי הספק עבור כלי רכב חשמליים.

כתב ויתור: מאמר זה משוחזר מ"ברית החדשנות של מוליכים למחצה רחבים". מאמר זה מייצג רק את דעותיו האישיות של המחבר, ואינו מייצג את הדעות של Sac Micro והתעשייה. זה מיועד רק להדפסה מחדש ולשיתוף, ותומך בהגנה על זכויות קניין רוחני. נא לציין בעת ​​הדפסה חוזרת. המקור והמחבר המקורי, אם יש הפרה כלשהי, אנא צור איתנו קשר כדי למחוק אותה.