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Ausbau der SiC-Fertigungskapazitäten: Paukenschlag auf der PCIM

Fortsetzung des Artikels von Teil 1.

Modulansatz

Dr. Peter Wawer, Präsident der Division Industrial Power Control bei Infineon Technologies, begrüßte den Schritt von Cree auf der Messe: »Die Ankündigung dieses Kapazitätsausbaus wird in Zukunft zu sinkenden Preisen im SiC-Bereich beitragen.« Bei Infineon Technologies sind inzwischen rund 65 Prozent des Umsatzes mit Power verbunden. Angesichts der weiterhin dynamischen Entwicklung dürfte sich daran in naher Zukunft wenig ändern. Infineon nutzte die PCIM, um diskrete CoolSiC-Produkte mit 1200 V und 650 V in TO247-3/4- und D2PAK-7-Gehäusen vorzustellen. Infineon wendet sich damit nach dem erfolgreichen Markteintritt mit SiC-Modullösungen nun Sweetspot-Applikationen für diskrete Bauelemente, wie etwa Stromversorgungen, Ladevorrichtungen, PV-Invertern, Motorantrieben und Energiespeicherapplikationen, zu.

An entsprechenden Bauelementen mit Automotive-Zulassung wird gearbeitet. Erhältlich sein werden sie wohl ab 2020. Wie in Nürnberg deutlich wurde, denkt man bei Infineon aber auch an eine diskrete 900-V-CoolSiC-Version, die dann wohl vor allem in Ladevorrichtungen zum Einsatz kommen dürfte. Aktuell aber zählen 900-V-SiCs bei Infineon nicht zum Sweetspot.

Infineon Bildquelle: © Infineon

Dr. Peter Wawer, Infineon

Bei Mitsubishi Electric verfolgt man in Sachen SiC dagegen nach wie vor den Modulansatz, der sich in erster Linie an Industrieapplikationen wendet. Als diskrete Bauteile kündigte Dr. Gourab Majumdar, Senior Fellow der Semiconductor & Device Group bei Mitsubishi Electric, in Nürnberg denn auch nur 1200-V-SiC-Schottky-Dioden an. Die Umstellung auf 6 Zoll in der Fertigung der SiC-MOSFETs ist nach seinen Worten inzwischen abgeschlossen.

Mitsubishi arbeitet nach seiner Darstellung derzeit in den verschiedenen Spannungsklassen an SiC-MOSFETs der zweiten Generation. Für GaN sieht man bei Mitsubishi, wie Dr. Majumdar bestätigt, jedoch weiterhin keinen Markt für Leistungshalbleiter. Das möge sich in ein paar Jahren ändern, man entwickle im Labor weiter, zeitnah werde es aber keine GaN-Leistungshalbleiter von Mitsubishi geben.

Aktuell ist die Industrieelektronik noch der größte Abnehmer von SiC-Lösungen, vor allem mit 3- und 4-poligen TO247-Gehäusen, wenn es um diskrete Bauelemente geht. Doch schon ab 2021/22 könnte das Pendel in Richtung Automotive ausschlagen. Wie Paul Klausner, Product Marketing Manager EMEA der Power Solutions Group von On Semiconductor, auf der PCIM bestätigte, sind es vor allem die Kunden aus dem Automotive-Bereich, die das größte Interesse an SiC-MOSFETs in SMD-Gehäusen haben.

Neben den diversen 1200-V-SiC-MOSFETs soll in Kürze bei On Semi auch ein 900-V-SiC-MOSFET auf den Markt kommen – Zielmarkt: Automotive. Da Automotive auch in Zukunft aber nicht nur SiC heißt, hat das Unternehmen am 22. April dieses Jahres die Chance genutzt, sich die ehemalige 300-mm-Fab von Globalfoundry in East Fishkill/New York zu sichern. Im ersten Schritt waren dazu 100 Millionen Dollar notwendig, Ende 2022 werden dann noch einmal 330 Millionen Dollar fällig. In den nächsten drei Jahren, so Klausner, »haben wir jetzt Zeit, das Werk von einer 45-nm- auf eine Leistungshalbleiter-Fertigung umzurüsten«. Produziert werden sollen dort dann in drei Jahren MOSFETs und IGBTs. »Damit treffen wir dann zeitlich genau den wachsenden Bedarf des EV-Marktes«, freut sich Klausner.

Auch bei Panasonic läuft die Produktion der SiC-DioMOS-Bauteile (MOSFETs mit integrierter Diode) inzwischen auf 6-Zoll-Wafern. Wie François Perraud, Teamleiter Power and Automotive Solutions bei Panasonic Industry, berichtet, gibt es für die 1200-SiC-MOSFET-Module von Panasonic inzwischen eine Reihe von Tier-1- und OEM-Kunden aus dem Automotive- und Automobilbereich.

Bei seinen 650-V-GaN-Aktivitäten ist Panasonic inzwischen zur Bemusterung von Ladegeräteherstellern übergegangen. Für Anfang 2020 kündigte Perraud einen 650-V-GaN-Leistungshalbleiter mit 35 mΩ Einschaltwiderstand an. Im Prototypenstadium befindet sich nach seiner Auskunft derzeit ein bidirektionaler GaN-Leistungshalbleiter.