Elektromobilität

Bosch startet Serienfertigung von Siliziumkarbid-Chips

24. Januar 2022, 7:30 Uhr | Ralf Higgelke
Bosch, Silicon Carbide, SiliconCarbide
© Bosch, WEKA Fachmedien

Nach zweijähriger Entwicklung hat Bosch die Großserienfertigung von Leistungshalbleitern aus Siliziumkarbid (SiC) am Standort Reutlingen gestartet. Laut Geschäftsführer Harald Kröger will das Unternehmen weltweit führend bei der Herstellung von SiC-Chips für die Elektromobilität werden.

Um Leistungshalbleiter aus Siliziumkarbid (SiC) selbst produzieren zu können, hat Bosch eigene Fertigungsverfahren entwickelt, mit denen diese speziellen Halbleiter seit Anfang 2021 produziert werden – zunächst als Muster für Erprobungen bei Kunden. »Unsere Auftragsbücher sind voll. Grund ist die boomende Elektromobilität«, freut sich Geschäftsführer Harald Kröger.

Künftig will Bosch die Fertigungskapazität von SiC-Leistungshalbleitern auf eine Stückzahl im dreistelligen Millionenbereich erhöhen. Dafür baut das Unternehmen auch bereits seine Reinraumfläche im Reutlinger Werk weiter aus. Parallel wird zudem an der zweiten Generation von SiC-Chips gearbeitet. Sie soll ab 2022 serienreif sein und an Effizienz weiter zulegen.

Bei der Entwicklung der Fertigungsverfahren für die SiC-Halbleiter vom Bundesministerium wird Bosch für Wirtschaft und Energie (BMWi) im Rahmen des Programms IPCEI on Microelektronics (Important Project of Common European Interest) unterstützt.

Der Stoff, aus dem Reichweiten-Träume sind

Die Nachfrage nach Leistungshalbleitern aus Siliziumkarbid steigt weltweit. Das Marktforschungs- und Beratungsunternehmen Yole rechnet damit, dass der gesamte SiC-Markt bis 2025 jedes Jahr im Schnitt um 30 Prozent auf mehr als 2,5 Milliarden US-Dollar wachsen wird. Mit rund 1,5 Milliarden US-Dollar soll der SiC-Automarkt den größten Anteil ausmachen.

Bosch, Silicon Carbide, SiliconCarbide
Blick in die Waferfab von Bosch in Reutlingen, wo nun Leistungshalbleiter aus Siliziumkarbid (SiC) in Großserie gefertigt werden.
© Bosch

»Mit Leistungshalbleitern aus Siliziumkarbid lässt sich vorhandene Energie besonders effizient nutzen. Diese Vorteile spielt das Material insbesondere bei energieintensiven Anwendungen wie der Elektromobilität aus«, betont Kröger. In Leistungselektroniken von Elektrofahrzeugen sorgen Siliziumkarbid-Chips dafür, dass Autofahrer mit einer Batterieladung im Schnitt rund sechs Prozent weiter fahren können als mit ihren Pendants aus Silizium.

Um die stetig steigende Nachfrage nach den Halbleitern bedienen zu können, wurde die Reinraumfläche in der Waferfab in Reutlingen bereits im Jahr 2021 um 1000 m² erweitert. Bis Ende 2023 kommen weitere 3000 m² hinzu. Zudem plant das Unternehmen, die Halbleiter zukünftig auf 200-mm-SiC-Wafern herzustellen. Gegenüber den aktuell eingesetzten SiC-Wafern mit einem Durchmesser von 150 mm können damit wichtige Skaleneffekte erzielt werden. Diese seien nicht zu unterschätzen, denn immerhin dauert es mehrere Monate, bis ein Wafer mehrere hundert Prozessschritte durchlaufen hat. »Durch die Produktion auf größeren Wafern können wir in einem Fertigungsdurchlauf deutlich mehr Chips herstellen und somit auch mehr Kunden beliefern«, so Kröger.


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