Vereinigte Siliziumkarbid Inc.

United Silicon Carbide Inc, ist ein Hersteller von Halbleitern. Das Unternehmen produziert Leistungshalbleiter aus Siliziumkarbid (SiC) wie FETs, JFETs und Schottky-Dioden für Kunden in New Jersey. United Silicon Carbide beliefert auch Kunden auf der ganzen Welt über seine globalen Niederlassungen.

Das Wachstum des Siliziumkarbidmarktes wird wahrscheinlich durch die steigende Nachfrage nach leistungsstarken Leistungshalbleitern, die in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden, vorangetrieben werden; die hohen Kosten könnten diese Expansion jedoch behindern.

Hocheffiziente Siliziumkarbid (SiC)-Bauelemente und maßgeschneiderte Produkte

Halbleiter aus Siliziumkarbid (SiC) eignen sich hervorragend für die Leistungsumwandlung. Die Hauptvorteile von SiC für Leistungswandler sind höhere Schaltgeschwindigkeiten und geringere Verluste, die zu kleineren Designs mit höherem Wirkungsgrad und höherer Leistungsdichte führen - diese Vorteile ermöglichen eine effizientere Leistungswandlung mit weniger Komponenten und Kühlungsanforderungen.

SiC-Leistungsbauelemente und -module sind zu einem integralen Bestandteil der Leistungselektronik in verschiedenen Anwendungen geworden, von Antriebsumrichtern für Elektrofahrzeuge und USV-Einheiten über Photovoltaik-Wechselrichter bis hin zu anderen kritischen Anwendungen, bei denen Robustheit bei hohen Temperaturen entscheidend ist.

Die Leistungshalbleiter von ST mit breiter Bandlücke bieten im Vergleich zu herkömmlichen Si-(Silizium-)MOSFET- und IGBT-Bauelementen einen zuverlässigeren Betrieb und weisen einen geringeren Durchlasswiderstand auf. Unser Portfolio umfasst diskrete SiC-MOSFETs, Schottky-Dioden und JFETs, die für Hochgeschwindigkeitsschaltungen optimiert sind und eine verbesserte Zuverlässigkeit mit höherer Sperrspannungsfähigkeit und reduzierter Stückliste bieten.

Unsere Leistungsmodule sind mit Industriestandardgehäusen und fortschrittlichen Gehäusetechnologien ausgestattet, um die Vorteile von SiC-Bauelementen voll auszuschöpfen, wie z. B. die niedrige Kommutierungsinduktivität, die hohe Schaltfrequenzen ermöglicht, was zu kleineren magnetischen Filterkomponenten führt und somit Größe, Gewicht und Kosten des Systems reduziert.

Wir haben uns dem Ziel verschrieben, eine beeindruckende Leistung zu liefern, auf die Sie sich bei Ihrem Design verlassen können. Deshalb sind unsere Experten bereit, in enger Zusammenarbeit mit Ihnen eine optimale Lösung zu entwickeln, die den Besonderheiten Ihrer Anwendung gerecht wird und gleichzeitig die Gesamtbetriebskosten senkt und optimale Zuverlässigkeit bietet.

Qorvo hat United Silicon Carbide im Jahr 2021 übernommen und damit sein führendes Know-how auf dem Gebiet der SiC-Halbleiter mit dem umfangreichen Lösungsportfolio des Unternehmens und einem wachsenden Portfolio kombiniert. Es war eine ideale Akquisition, um unseren Kunden noch umfassendere, speziell auf ihre Anwendungen zugeschnittene Lösungen für Leistungsbauelemente anbieten zu können.

Das Portfolio von UnitedSiC an EV-fähigen SiC-MOSFETs, Schottky-Dioden und JFETs wird dazu beitragen, unser bestehendes Angebot zu erweitern und den Einsatz von SiC in der Leistungselektronik zu beschleunigen. Gemeinsam werden unsere Technologien, Produkte und Dienstleistungen eine erschwingliche Energieeffizienz in allen Schlüsselmärkten ermöglichen und so zu einer umweltfreundlicheren Wirtschaft beitragen.

Leistungselektronik

Die Leistungselektronik ist von entscheidender Bedeutung für die Umwandlung von elektrischer Rohleistung in eine für verschiedene Anwendungen nutzbare Form, wobei die spezifischen Energiespezifikationen den verschiedenen Nutzungsspezifikationen entsprechen und der Energiefluss in einem System gesteuert wird. Leistungselektronik-Ingenieure sollten über ein umfassendes Wissen über die Systeme verfügen, an denen sie arbeiten, um sie genau zu entwerfen und zu überprüfen; Simulationssoftware ermöglicht eine schnellere Überprüfung von leistungselektronischen Systemen.

United Silicon Carbide Inc. stellt Halbleiter her, die in der Leistungselektronik verwendet werden, wie SiC-Dioden, FET-Jet-Rechner und mehr. Ihre Produkte finden sich in Elektrofahrzeugen (EVs), Stromkreisschutz und industriellen Stromversorgungsanwendungen; sie sind ideal für Hochleistungsanwendungen, da sie höheren Betriebstemperaturen standhalten und gleichzeitig geringere Schaltverluste aufweisen.

Die Geschichte des Unternehmens in New Jersey, USA, reicht mehr als zwei Jahrzehnte zurück. Das Expertenteam verfügt über umfassendes Wissen auf seinem Gebiet und nutzt Spitzentechnologie, um modernste Geräte zu entwickeln. Das Unternehmen, das für seine Qualität und Leistung bekannt ist, stellt nicht nur Leistungshalbleiter aus Siliziumkarbid her, sondern auch verschiedene elektrische Komponenten, die in der Luft- und Raumfahrt, in Elektrofahrzeugen und in Rechenzentren verwendet werden.

Einer der größten Fortschritte in der Leistungselektronik ist die Einführung effizienter Kühlsysteme. Solche Kühllösungen können die Leistungsdichte (PD) und den Wirkungsgrad erheblich verbessern, indem sie die Anzahl der Komponenten verringern, Gewicht einsparen, die Temperatur senken und den kryogenen Verlust (einen ohmschen Verlust, der den Wirkungsgrad beeinträchtigt) verringern.

Leistungsantriebe sind ein weiterer wesentlicher Bestandteil von leistungselektronischen Systemen. Sie werden vor allem in Elektrofahrzeugen eingesetzt, um das Laden/Entladen der Batterie und die Drehzahl des Motors zu regeln; Leistungsantriebe dienen auch zur Bereitstellung einer stabilen Stromversorgung für den Dauerbetrieb in Aufzügen und Windkraftanlagen.

Siliciumcarbid, eine Verbindung aus Silicium und Kohlenstoff, weist eine ungewöhnliche Struktur auf, die durch tetraedrische Atomschichten gekennzeichnet ist. Aufgrund seiner ausgezeichneten Korrosions-, Verschleiß- und Hitzebeständigkeit wird Siliciumcarbid seit langem für mechanische Dichtungen, Wellen, Gleitteile, Schleifmittel und Metallschmelztiegel verwendet. Obwohl es auch natürliche Quellen wie Moissanit-Edelsteine gibt, ist das meiste kommerziell hergestellte Siliciumcarbid heute synthetischen Ursprungs.

Elektrisch betriebene Fahrzeuge

Elektrofahrzeuge (EVs) können als alle Autos, Lastwagen, Busse, Motorräder, Roller, Fahrräder oder Nutzfahrzeuge definiert werden, die mit einem Elektromotor angetrieben werden. Sie werden mit gespeicherter Energie betrieben, die durch regeneratives Bremsen oder durch direktes Anschließen an ein Stromnetz (direkt oder durch Aufladen an Bord) wieder aufgeladen werden kann. Als Alternative zu Fahrzeugen, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden, verursachen E-Fahrzeuge weniger Emissionen und verbrauchen weniger Öl als ihre fossilen Pendants.

Der Verkauf von Elektrofahrzeugen ist in den letzten Jahren rasant gestiegen, und bis 2023 wird der weltweite Absatz von Elektrofahrzeugen voraussichtlich 14 Millionen Einheiten übersteigen. Sowohl die Regierungen als auch die Hersteller haben verschiedene Anreize, wie z. B. Steuergutschriften, geschaffen, um die Käufer zu ermutigen. Darüber hinaus bieten die steigenden Ölpreise einen weiteren Anreiz zum Umstieg.

Allerdings können viele Faktoren die Einführung und das Wachstum von E-Fahrzeugen behindern. Die meisten Modelle erreichen nur eine ungefähre Reichweite von 100 Meilen, bevor die Ladezeit weiter verlängert werden muss. Darüber hinaus kann sich der Austausch der Batterien von E-Fahrzeugen als kostspielig erweisen, verglichen mit dem Austausch bei herkömmlichen Fahrzeugen.

Um diese Einschränkungen zu überwinden, entwickelt die Elektroautoindustrie Batterien und Motoren in rasantem Tempo weiter. Die Unternehmen haben mit der Entwicklung fortschrittlicher Materialien begonnen, die die Batterieleistung verbessern, die Reichweite erhöhen und die Ladezeit verkürzen. All dies dürfte dazu beitragen, den Marktanteil von Elektroautos in den nächsten zehn Jahren zu erhöhen, so dass der Anteil von Elektroautos an der Pkw-Flotte bis 2050 auf über 25% steigen wird.

Die Regierung Biden hofft, dass sie mit ihrem Infrastructure Bill und dem Inflation Reduction Act diese Elektrifizierung beschleunigen und die Produktion von Batterien, Motoren und anderen für Elektrofahrzeuge benötigten Komponenten wiederbeleben kann. Eine EV-Revolution könnte erhebliche Auswirkungen sowohl auf die Wirtschaft als auch auf die Umwelt haben.

VW und Ford haben bereits in erheblichem Umfang in US-Fertigungsanlagen für Elektroautos investiert, so z. B. in das Werk von VW in der Nähe von Chattanooga, Tennessee, und in das von Ford in Dearborn, Michigan. Die USA sind nach China und Europa der weltweit größte Markt für Elektroautos; weitere Produktionsstätten befinden sich in Kalifornien, Oregon, Washington State, Tennessee und Maryland. United Silicon Carbide Inc. wurde 1997 gegründet, um SiC-Leistungstransistoren und -Gleichrichter herzustellen, die einen höheren Wirkungsgrad mit geringeren Schaltverlusten bei höheren Betriebstemperaturen bieten und eine präzise Leistungsumwandlung für eine höhere Systemleistung ermöglichen. United Silicon Carbide Inc hat sich auf SiC-Leistungstransistoren und -Gleichrichter spezialisiert, die einen höheren Wirkungsgrad und geringere Schaltverluste bei höheren Betriebstemperaturen bieten, um eine präzise Leistungsumwandlung für eine höhere Systemleistung zu gewährleisten, verglichen mit China bzw. Europa.

Motorsteuerung

Die Forschung auf dem Gebiet der motorischen Kontrolle untersucht, wie das zentrale Nervensystem (ZNS) Bewegungen koordiniert, um mit seiner Umgebung in zielgerichtete, koordinierte Handlungen zu interagieren. Die Forschung auf dem Gebiet der motorischen Kontrolle zielt darauf ab, formale Beschreibungen mit genau definierten Variablen zu entwickeln, wie dieser Prozess im Hinblick auf die Strukturen des ZNS und die physiologischen Prozesse, die zu diesen Effekten beitragen, abläuft.

United Silicon Carbide stellt nicht nur hocheffiziente Siliziumkarbid-FETs, JFETs und Schottky-Dioden für zahlreiche Anwendungen her, sondern auch zahlreiche andere Leistungshalbleiterbauelemente, die diesen Anforderungen gerecht werden. Dazu gehören elektronische digitale Überlastrelais mit eingebauten Mikroprozessoren, die die Erwärmung der Wicklungen durch Stromüberwachung modellieren. Sie können je nach den Erfordernissen der Anwendung manuell oder automatisch rücksetzbar sein; außerdem verfügen sie über Displays, die den Betriebszustand anzeigen und Rückmeldungen über den Motorstrom, die Mess- oder Kommunikationsfunktionen liefern.

Die Thermosicherung von USCi wurde entwickelt, um Stromkreise vor Überhitzungsschäden zu schützen, was sie zu einem unverzichtbaren Bestandteil von AC/DC-Stromversorgungen, Motorantrieben und Antriebssystemen für Elektrofahrzeuge macht. Wenn die Temperatur des Geräts ein unsicheres Niveau erreicht, unterbricht es den Stromfluss und schützt so vor Kurzschlüssen und Überspannungen.

Qorvo hat mit dem kürzlich erfolgten Kauf des Portfolios von United Silicon Carbide mit über 80 SiC-FETs, JFETs und 750V 5.9mO-Bauelementen seine Absicht deutlich gemacht, auf dem schnell wachsenden Markt für Siliziumkarbid-Leistungshalbleiter mit breiter Bandlücke zu konkurrieren.9mO-Bauelemente von United Silicon Carbide - United Silicon Carbide verfügt über mehr als 80 FETs/JFETs sowie ein 750V 5.9mO-Bauelement, was Qorvo in die Lage versetzen sollte, auf Märkten wie Ladegeräten für Elektrofahrzeuge/Industriestromversorgung/Schaltkreisschutz/Erneuerbare Energien/Rechenzentrumsstromversorgung/Datenzentrumsstromversorgung/Datenzentrumsstromversorgung/etc. effektiv zu konkurrieren

Der in Princeton ansässige Fabless-Halbleiterhersteller produziert auch GaN- und GaAs-RF-Bauteile und bietet Foundry-Dienstleistungen für beide Materialien an. Power Device Solutions wird demnächst unter der Leitung von Chris Dries (ehemals UnitedSiC) an den Start gehen. Chris Dries wird diese Abteilung leiten, die sich auf SiC-Leistungsbauelemente wie FETs, JFETs und Schottky-Dioden für Ladegeräte für Elektrofahrzeuge, DC/DC-Wandler und Traktionsantriebe, industrielle Schutzanwendungen, Stromkreisschutz sowie Solar-Photovoltaik-Wechselrichter konzentrieren wird.