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Effizientere Stromwandler für E-Autos will Bosch in Zukunft mit SiC-MOSFETs aus eigener Produktion bestücken.

Siliziumkarbid-Schalttransistoren arbeiten vor allem bei hohen Spannungen und hohen Schaltfrequenzen mit niedrigeren Verlusten als etwa IGBTs. Daher versprechen Siliziumkarbid-(SiC-)MOSFETs und SiC-Leistungsdioden Vorteile in batterieelektrischen Fahrzeugen: Größere Reichweite der Akkus, kleinere Leistungsmodule dank weniger Kühlungsaufwand, Ansteuerung stärkerer Motoren, höhere Lade- und Rekuperationsleistungen.

Auch die Firma Bosch möchte in Zukunft SiC-MOSFETs in Stromwandlern für E-Autos einsetzen [1], beispielsweise in den sogenannten eAchsen, die man als komplettes Modul [2] an Automobilhersteller zuliefert. Bosch verkauft aber auch Leistungselektronikmodule [3] separat. Die Bosch-Halbleiterfabrik in Reutlingen hat deshalb eine Pilotanlage zur Fertigung von SiC-MOSFETs aufgebaut, die ab 2020 Muster liefern soll. Die Fab verarbeitet 6-Zoll-(150-Millimeter-)Wafer.

Tesla Model 3 mit SiC-Wandler

SiC-Leistungshalbleiter sind schon seit Jahren auf dem Markt, kommen aber bisher noch selten in den extrem leistungsstarken Wandlern von E-Autos zum Einsatz. Besondere Aufmerksamkeit erregte deshalb in der Szene, dass Tesla im Model 3 einen SiC-Stromwandler [4] verwendet, der gemeinsam mit STMicroelectronics entwickelt wurde. Aber etwa auch Infineon, die japanische Firma Rohm und die Cree-Sparte Wolfspeed fertigen SiC-Leistungshalbleiter.

Branchenkenner erwarten eine sehr stark steigende Nachfrage nach SiC-Leistungshalbleitern, die bisher vorwiegend auf 6-Zoll-Wafern produziert werden. Allerdings gibt es mehrere Projekte für neue SiC-Fabs, die 8-Zoll-Wafer verarbeiten, um die SiC-Produktionskapazität deutlich zu steigern.

Bosch baut derzeit eine Chip-Fab in Dresden [5], die 300-mm-(12-Zoll-)Wafer verarbeitet. Dadurch werden in Reutlingen absehbar Kapazitäten frei, um SiC-Transistoren zu fertigen. Damit wiederum wird Bosch unabhängig von SiC-MOSFET-Zulieferern. Auch Infineon will den Ausstoß an SiC-Halbleitern deutlich steigern und hat die Dresdner Firma Siltectra gekauft, die das Cold-Split-Verfahren zum Teilen von Wafern mit SiC-Bauelementen entwickelt hat. (ciw [6])

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https://www.heise.de/-4562580

Links in diesem Artikel:
[1] https://www.heise.de/autos/artikel/Bosch-fertigt-effizientere-Halbleiter-4549409.html
[2] https://www.bosch-mobility-solutions.de/de/produkte-und-services/pkw-und-leichte-nutzfahrzeuge/antriebssysteme/elektroantrieb/eachse/
[3] https://www.bosch-mobility-solutions.de/de/produkte-und-services/pkw-und-leichte-nutzfahrzeuge/antriebssysteme/hochvolt-hybridsysteme/leistungselektronik/
[4] https://www.systemplus.fr/reverse-costing-reports/tesla-model-3-inverter-with-sic-power-module-from-stmicroelectronics/
[5] https://www.heise.de/news/Bosch-investiert-in-Halbleiter-Standort-Dresden-und-hofft-auf-starkes-Wachstum-4258683.html
[6] mailto:ciw@ct.de

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