Skok v účinnosti polovodičů

Čipy z karbidu křemíku (SiC) jsou klíčem ke zvýšení účinnosti elektromobilů a prodloužení jejich dojezdu. Společnost Bosch posunul vývoj těchto čipů na vyšší úroveň: začala uvádět čipy z karbidu křemíku třetí generace a dodává jejich vzorky výrobcům automobilů po celém světě. To znamená, že v budoucnu bude stále více elektromobilů vybaveno špičkovými čipy SiC třetí generace od společnosti Bosch. Od zahájení výroby v roce 2021 dodal Bosch po celém světě již více než 60 milionů čipů SiC. Bosch vybavuje výrobce, dodavatele a distributory pro širokou škálu automobilových aplikací rozsáhlým portfoliem výkonových polovodičů z karbidu křemíku (SiC).

„Polovodiče z karbidu křemíku jsou klíčovým hnacím prvkem elektromobility. Řídí tok energie a zajišťují jeho maximální účinnost. S našimi čipy SiC nové generace systematicky posilujeme naše technologické vedoucí postavení v této oblasti a pomáháme našim zákazníkům uvádět na silnice ještě výkonnější a účinnější elektromobily,“ říká Markus Heyn, člen představenstva společnosti Bosch a předseda obchodní oblasti Mobility.

Bosch se tímto krokem profiluje v perspektivním a rychle rostoucím segmentu trhu. Analýzy společnosti Yole Intelligence, která se zabývá průzkumem trhu a poradenstvím, předpokládají, že globální trh s výkonovými polovodiči SiC vzroste z 2,3 miliardy amerických dolarů v roce 2023 na přibližně 9,2 miliardy amerických dolarů do roku 2029, přičemž hlavním motorem tohoto růstu bude elektromobilita.

Miliardové investice do globální výrobní sítě

Polovodiče z karbidu křemíku spínají mnohem rychleji a účinněji než konvenční křemíkové čipy. Snižují energetické ztráty a umožňují vyšší hustotu výkonu v elektronice. Polovodiče nové generace od společnosti Bosch přinášejí nejen technologickou, ale i ekonomickou výhodu.

„Naše čipy nové generace poskytují o 20 % vyšší výkon a jsou zároveň výrazně menší než předchozí generace. Tato miniaturizace je klíčem k vyšší nákladové efektivitě, protože na jeden wafer můžeme vyrobit mnohem více čipů. To znamená, že hrajeme klíčovou roli při širším zpřístupnění vysoce výkonné elektroniky,“ říká Heyn. Od zahájení výroby první generace v roce 2021 dodal Bosch po celém světě již víc než 60 milionů čipů SiC.

V posledních letech Bosch výrazně pokročil ve vývoji čipů SiC a současně rozšířil své výrobní kapacity a kapacity čistých prostor. Společnost investovala 3 miliardy eur do polovodičů v rámci evropských programů podpory IPCEI (Important Projects of Common European Interest) zaměřených na mikroelektroniku a komunikační technologie. Její závod na výrobu základních desek (waferů) v německém Reutlingenu vyvíjí a vyrábí čipy SiC třetí generace na moderních 200 mm waferech.

Na začátku roku 2025 Bosch získal druhý závod na výrobu čipů SiC v kalifornském Roseville a v současnosti jej vybavuje nejmodernějšími a technologicky velmi náročnými výrobními zařízeními. Společnost do tohoto závodu investuje 1,9 miliardy eur, přičemž první čipy SiC zde budou vyrobeny a dodány ještě letos – zpočátku jako vzorky pro zákaznické testování.

„V budoucnu bude Bosch dodávat své inovativní čipy SiC z těchto dvou závodů v Německu a USA. Naše ambice je jasná: chceme se stát globálně vedoucím výrobcem čipů SiC,“ říká Heyn. To přispěje k větší robustnosti a odolnosti dodavatelských řetězců v rychle rostoucí oblasti elektrifikace automobilového průmyslu. Ve střednědobém horizontu plánuje Bosch rozšířit výrobní kapacity výkonových polovodičů SiC na objem v řádu stovek milionů kusů ročně.

Klíčem k úspěchu je jedinečný „Proces Bosch“

Bosch využívá své výrobní znalosti k tomu, aby byly jeho čipy menší a zároveň výkonnější. Společnost upravila svůj leptací proces, který existuje již od roku 1994. V celém odvětví je známý jako „proces Bosch“. Tento proces, původně vyvinutý pro senzory, umožňuje výrobu vysoce přesných vertikálních struktur v karbidu křemíku. Tato konstrukce výrazně zvyšuje hustotu výkonu čipů – klíčový faktor pro vyšší výkon třetí generace.