Los semiconductores de carburo de silicio (SiC) son pequeños, potentes y extremadamente eficientes. Tras varios años de desarrollo, Bosch está comenzando la producción en serie de semiconductores de potencia fabricados con este innovador material, y los está suministrando a los fabricantes de automóviles de todo el mundo. En el futuro, cada vez más vehículos de serie contarán con estos chips. “Los semiconductores de carburo de silicio tienen un gran futuro. Queremos convertirnos en líder mundial en la fabricación de chips de SiC para la electromovilidad”, dice Harald Kroeger, miembro del Consejo de Administración de Bosch.
Hace dos años, el proveedor de tecnología y servicios anunció que impulsaría el desarrollo de chips de SiC y comenzaría su producción. Para este fin, Bosch ha desarrollado sus propios procesos complejos de fabricación, con los que ha estado produciendo estos semiconductores especiales desde principios de 2021, inicialmente como muestras para la validación de sus clientes. “Nuestras carteras de pedidos están llenas gracias al auge de la electromovilidad”, dice Kroeger. En el futuro, Bosch quiere aumentar la capacidad productiva de semiconductores de potencia de SiC a un volumen de cientos de millones.
Para ello, la empresa ya ha empezado a ampliar el espacio de sala blanca en su planta de Reutlingen. Paralelamente, también se está trabajando en la segunda generación de chips de SiC, que será aún más eficiente y que debería de estar lista para su producción en serie a partir de 2022. Para el desarrollo de estos innovadores procesos de fabricación para semiconductores de SiC, Bosch está recibiendo apoyo del Ministerio Federal de Economía y Energía de Alemania (BMWi) como parte del programa “IPCEI Microelectronics” (Proyecto Importante de Interés Común Europeo). “Desde hace varios años, brindamos asistencia para ayudar a establecer la producción de semiconductores en Alemania. La producción altamente innovadora de semiconductores de Bosch fortalece el ecosistema microelectrónico en Europa y es un paso más hacia una mayor independencia en este campo clave de la digitalización”, dice Peter Altmaier, ministro federal de Asuntos Económicos de Alemania.
La demanda de semiconductores de potencia fabricados con carburo de silicio está aumentando en todo el mundo. La empresa de investigación y consultoría de mercado Yole pronostica que, de aquí a 2025, el mercado de SiC crecerá en su conjunto un 30% de promedio anual, alcanzando más de 2.500 millones de dólares. Con unos 1.500 millones de dólares, se espera que el mercado automovilístico represente la mayoría. “Los semiconductores de potencia de carburo de silicio hacen un uso particularmente eficiente de la energía. Las ventajas de este material destacan principalmente en aplicaciones que consumen mucha energía, como la electromovilidad”, dice Kroeger. En la electrónica de potencia de los vehículos eléctricos, los chips de carburo de silicio garantizan que se pueda conducir trayectos significativamente más largos con una carga de batería, alrededor de un 6 por ciento de promedio superior a sus homólogos de silicio puro.
En el futuro, la compañía -único proveedor automovilístico que produce sus propios chips de carburo de silicio- planea fabricar los semiconductores en obleas de 200 milímetros. En comparación con las actuales obleas de 150 milímetros, se pueden lograr importantes economías de escala. “Al producirlos en obleas más grandes, podemos fabricar muchos más chips en cada ciclo de producción y, por lo tanto, abastecer a más clientes”, dice Kroeger.
Además de reducir el peso, esto también reduce el coste de los vehículos eléctricos. En el futuro, Bosch suministrará semiconductores de potencia de carburo de silicio a clientes de todo el mundo, bien como chips individuales, o bien integrados en la electrónica de potencia o en soluciones completas como el eje eléctrico. Esta combinación de motor eléctrico, caja de cambios y electrónica de potencia da como resultado una eficiencia de hasta el 96 por ciento gracias a un diseño más eficiente del sistema global. Esto supone más energía disponible para la propulsión, lo que aumenta la autonomía.
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