ในการนำเสนอ เด็นโซ่ระบุว่าบริษัทได้พัฒนาเทคโนโลยี REVOSIC โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อใช้เซมิคอนดักเตอร์กำลัง SiC (ไดโอดและทรานซิสเตอร์) ในการใช้งานด้านยานยนต์ พวกเขาชี้ให้เห็นว่าซิลิคอนคาร์ไบด์เป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่มีประสิทธิภาพเหนือกว่าในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง ความถี่สูง และแรงดันสูง เมื่อเปรียบเทียบกับซิลิคอน (Si) ทั่วไป ดังนั้น การใช้ SiC ในอุปกรณ์ที่สำคัญเพื่อลดการสูญเสียพลังงาน ขนาด และน้ำหนักของระบบ และการเร่งการใช้พลังงานไฟฟ้าจึงดึงดูดความสนใจเป็นอย่างมาก

ในปี พ.ศ. 2014 เด็นโซ่ได้เปิดตัวทรานซิสเตอร์ SiC สำหรับการใช้งานที่ไม่ใช่ยานยนต์ และจำหน่ายในเชิงพาณิชย์สำหรับผลิตภัณฑ์เครื่องเสียง เด็นโซ่ยังคงค้นคว้าวิจัยเกี่ยวกับการใช้งานในรถยนต์ และในปี 2018 โตโยต้าได้ใช้ไดโอด SiC ในรถยนต์ในรถบัสเซลล์เชื้อเพลิง Sora

ปัจจุบัน เด็นโซ่ได้พัฒนาทรานซิสเตอร์ SiC สำหรับยานยนต์รุ่นใหม่ ซึ่งนับเป็นครั้งแรกที่เด็นโซ่ใช้ SiC สำหรับไดโอดและทรานซิสเตอร์ในยานยนต์ ทรานซิสเตอร์ SiC ที่พัฒนาขึ้นใหม่ให้ความน่าเชื่อถือสูงและประสิทธิภาพสูงในสภาพแวดล้อมของยานยนต์ ซึ่งถือเป็นความท้าทายสำหรับเซมิคอนดักเตอร์ ต้องขอบคุณโครงสร้างและเทคโนโลยีการประมวลผลที่เป็นเอกลักษณ์ของเด็นโซ่ ซึ่งใช้ MOSFET ประตูร่องลึก โมดูลบูสต์พาวเวอร์ใหม่ที่ติดตั้งเซมิคอนดักเตอร์กำลัง SiC (ไดโอด ทรานซิสเตอร์) มีปริมาตรน้อยลงประมาณ 30% และมีการสูญเสียพลังงานน้อยลงประมาณ 70% เมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์ทั่วไปที่ติดตั้งเซมิคอนดักเตอร์กำลัง Si ซึ่งมีส่วนช่วยในการย่อขนาด เพิ่มโมดูลพลังงานเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงของยานพาหนะ

เด็นโซ่กล่าวว่าบริษัทจะยังคงทำงานเกี่ยวกับการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยี REVOSIC และขยายการประยุกต์ใช้กับรถยนต์ไฟฟ้า รวมถึงรถยนต์ไฟฟ้าไฮบริดและรถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์ เพื่อช่วยสร้างสังคมคาร์บอนต่ำ

เมื่อเร็วๆ นี้ เด็นโซ่ได้ชี้ให้เห็นในการแถลงข่าวว่าพาวเวอร์เซมิคอนดักเตอร์เปรียบเสมือนกล้ามเนื้อของร่างกายมนุษย์ โดยจะเคลื่อนย้ายส่วนประกอบต่างๆ เช่น อินเวอร์เตอร์และมอเตอร์ (แขนขา) ตามคำสั่งจาก ECU (สมอง) เซมิคอนดักเตอร์กำลังทั่วไปที่ใช้ในผลิตภัณฑ์ยานยนต์ทำจากซิลิคอน (Si) ในทางตรงกันข้าม ซิลิคอนคาร์ไบด์มีประสิทธิภาพที่เหนือกว่าในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง ความถี่สูง และแรงดันไฟฟ้าสูง ซึ่งช่วยลดการสูญเสียพลังงาน ขนาด และน้ำหนักของอินเวอร์เตอร์ได้อย่างมาก ดังนั้นอุปกรณ์ SiC จึงได้รับความสนใจในการเร่งความเร็วของการใช้พลังงานไฟฟ้าของยานพาหนะ

บริษัท เด็นโซ่ชี้ให้เห็นว่าโมดูลเพิ่มพลังงานที่ใช้เซมิคอนดักเตอร์พลังงานซิลิคอนคาร์ไบด์ของบริษัทนั้นมีขนาดเล็กลงประมาณ 30% และการสูญเสียพลังงานน้อยกว่า 70% เมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์ทั่วไปที่ใช้เซมิคอนดักเตอร์พลังงานซิลิคอน ซึ่งช่วยให้สามารถผลิตผลิตภัณฑ์ขนาดเล็กและปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงของยานพาหนะได้

วิศวกรของ Denso ยังกล่าวอีกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับซิลิคอน ซิลิคอนคาร์ไบด์มีความต้านทานต่ำ ดังนั้นกระแสจึงไหลได้ง่ายกว่า เนื่องจากคุณลักษณะนี้ อุปกรณ์ SiC ต้นแบบจึงได้รับความเสียหายจากกระแสไฟกระชากสูงอย่างกะทันหัน ด้วยเหตุนี้ การทำงานร่วมกันหลายแผนกของ Denso จึงหารือถึงวิธีการใช้ประโยชน์อย่างเต็มที่จากประสิทธิภาพที่สูญเสียต่ำของ SiC ในขณะเดียวกันก็ป้องกันความเสียหายต่ออุปกรณ์ในตลาด และแก้ไขปัญหาด้วยแนวคิดที่ว่าแผนกของเราไม่สามารถคิดขึ้นมาได้เพียงลำพัง: โดยใช้ไดร์เวอร์ไอซีพิเศษตัดกระแสไฟด้วยความเร็วสูง

สิทธิบัตรซิลิคอนคาร์ไบด์: บริษัท เด็นโซ่อยู่ในอันดับที่ห้า

ตามรายงานของ Nikkei บริษัทญี่ปุ่นและอเมริกาได้ผูกขาดสิทธิบัตร 5 อันดับแรกที่เกี่ยวข้องกับซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) ซึ่งเป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์รุ่นใหม่ จากสถิติของบริษัทผลสิทธิบัตรของญี่ปุ่น ซึ่งมีส่วนร่วมในการวิเคราะห์สิทธิบัตร Cree จากสหรัฐอเมริกา ซึ่งเกี่ยวข้องกับซับสเตรตเซมิคอนดักเตอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์ อยู่ในอันดับแรก ตามมาด้วยบริษัทญี่ปุ่น เช่น Roma และ Sumitomo Electric Industries

คะแนนคำนวณโดยปริมาตรและความสนใจ โดยอ้างอิงจากข้อมูลสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกาที่เผยแพร่เมื่อวันที่ 29 กรกฎาคม ซิลิคอนคาร์ไบด์ถูกใช้แทนวัสดุซับสเตรตของเซมิคอนดักเตอร์ซิลิคอนที่มีอยู่ ซึ่งมีส่วนช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพและการประหยัดพลังงานของเซมิคอนดักเตอร์กำลัง ในด้านต่างๆ เช่น รถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์ (EV) และอินเวอร์เตอร์สำหรับระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ขอบเขตการใช้งานของซิลิคอนคาร์ไบด์มีการขยายตัวอย่างต่อเนื่อง ในสังคมไร้คาร์บอน ความต้องการคาดว่าจะขยายตัว

 การวิเคราะห์ผลสิทธิบัตรแสดงให้เห็นว่า Cree ซึ่งอยู่ในอันดับหนึ่ง มีข้อได้เปรียบในด้านซับสเตรตซิลิคอนคาร์ไบด์และสิทธิบัตรการตกผลึก หมายเลข 2 Roma และหมายเลข 5 Denso มีข้อได้เปรียบในการลดการสูญเสียพลังงาน หมายเลข 3 Sumitomo Electric มีโครงสร้างผลึกที่แข็งแกร่งกว่าซิลิคอนคาร์ไบด์ และหมายเลข 4 Mitsubishi Electric มีข้อได้เปรียบในด้านโครงสร้างอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์

เด็นโซ่มีเป้าหมายที่ใหญ่กว่า

ในปี 2019 โตโยต้าและเด็นโซ่ร่วมกันประกาศการร่วมทุนครั้งใหม่ บริษัทใหม่นี้เน้นพัฒนาเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ยานยนต์ยุคถัดไปเป็นหลัก พวกเขามุ่งเป้าไปที่แกลเลียมออกไซด์และเพชร ซึ่งเป็นเซมิคอนดักเตอร์กำลังที่สามารถท้าทาย SiC (ซิลิคอนคาร์ไบด์) และ GaN (แกลเลียมไนไตรด์)

ด้วยการวิจัยเชิงลึกเกี่ยวกับโครงสร้างพื้นฐานและเทคโนโลยีการประมวลผลของผลิตภัณฑ์ บริษัทร่วมทุนแห่งใหม่จะมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาเทคโนโลยีคาดการณ์ล่วงหน้าขั้นสูงสำหรับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ เช่น โมดูลพลังงานสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า หรือเซ็นเซอร์ตรวจสอบอุปกรณ์ต่อพ่วงสำหรับรถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติ

ในฐานะหนึ่งในผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิม (OEM) ไม่กี่รายในโลกที่สามารถผลิต IGBT ได้ โตโยต้าได้ร่วมมืออย่างลึกซึ้งกับฟูจิ อิเล็กทริก มิตซูบิชิ อิเล็กทริก และเดนโซ เดนโซได้เข้าถือหุ้นในอินฟิเนียน และร่วมมือกับ FLOSFIA บริษัทสตาร์ทอัพด้านเทคโนโลยีที่ก่อตั้งโดยมหาวิทยาลัยเกียวโต เพื่อเสริมสร้างการพัฒนาและการประยุกต์ใช้ผลิตภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์สำหรับยานยนต์ ทั้งสองบริษัทกำลังลงทุนและพัฒนาอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลังรุ่นใหม่ เพื่อลดและลดต้นทุนและขนาดของโมดูลกำลังไฟฟ้าสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า

ข้อจำกัดความรับผิดชอบ: บทความนี้ทำซ้ำจาก "Wide Bandgap Semiconductor Technology Innovation Alliance" บทความนี้นำเสนอเฉพาะความคิดเห็นส่วนตัวของผู้เขียน และไม่ได้นำเสนอมุมมองของ Sac Micro และอุตสาหกรรม มีไว้เพื่อการพิมพ์ซ้ำและแบ่งปันเท่านั้น และสนับสนุนการคุ้มครองสิทธิในทรัพย์สินทางปัญญา โปรดระบุเมื่อพิมพ์ซ้ำ แหล่งที่มาต้นฉบับและผู้แต่งหากมีการละเมิดโปรดติดต่อเราเพื่อลบออก