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Interview mit Frank Heidemann, SET

»Wer bei SiC vorne dabei ist, hat einen immensen Marktvorteil«

22. Oktober 2020, 11:25 Uhr   |  Nicole Wörner


Fortsetzung des Artikels von Teil 2 .

Herausforderungen im Testing

Was bedeuten solche Fehlerbilder für die konkrete Applikation?

Wenn der Automobilhersteller eine Reichweite von 500 Kilometern verspricht, erwartet der Kunde auch, dass er 500 Kilometer mit seinem Fahrzeug fahren kann. Wenn sich die Effizienz des Leistungshalbleiters aber durch die reine Benutzung über die Lebensdauer verschlechtert, hat der Kunde nach einem Jahr auf einmal nur noch eine Reichweite von 470 Kilometern. Dieses Szenario wollen wir natürlich vermeiden, denn es würde zu einem enormen Marktdruck gegenüber den Herstellern führen.

Welche Herausforderungen bringt das im Testing mit sich?

Wir haben momentan ein breites Spannungsfeld: auf der einen Seite die OEMs, die dafür sorgen müssen, dass ihre relativ neue Supply Chain für die Elektromotoren an den richtigen Stellen hinschaut, damit ihnen kein Zulieferer wissentlich oder unwissentlich einen Fehler einbaut. Es ist kaum nennenswert, was sich heute noch bewegt im Motor, dafür gibt es jetzt andere Fehlerquellen – eine davon sind Leistungshalbleiter. Jeder Inverter, den sie von ihren Herstellern bekommen, muss die gleiche Performance bringen. Da geht es in erster Linie darum, die Standards in der Qualifikation zu definieren und darauf zu pochen, dass sie eingehalten werden.

Auf der anderen Seite stehen die Halbleiterhersteller, deren hochwertiges Test Equipment auf die bisherigen Standards abgestimmt ist. Sie müssen möglicherweise neue Tests durchführen, für die ihr Equipment gar nicht ausgelegt ist. Natürlich sehen sie die Notwendigkeit, besser und anders zu testen, aber große Investitionen in das Test Equipment würden auch zu höheren Stückpreisen führen.

Alle Beteiligten wollen technisch sinnvoll handeln, damit keine halbausgegorene Technologie im Fahrzeug in der Serie landet. Sie wollen aber auch verhindern, dass völliges Übertesten zu enormen Preissteigerungen auf dem Material- oder Bauteilemarkt führt. Da ist von allen Beteiligten ein bisschen Augenmaß und intensiver Austausch gefordert, um gemeinsam zu einer guten Lösung zu kommen.

Wie geht es weiter in diesem spannenden Markt?

Alle großen Halbleiterhersteller arbeiten momentan an hochwertigen SiC-Produkten, um in diesem stark wachsenden Markt vorne mit dabei zu sein. Die Umsatzeffekte der aktuellen Design-in Opportunities sieht man in zwei bis fünf Jahren, wenn sie in Serie angelaufen sind. Das wird den Markt mit Sicherheit beflügeln, aber jeder, der SiC nicht erfolgreich etablieren kann, hat in diesem Marktumfeld bald ein Problem.
Das gleiche gilt für die Hersteller, die die neuen Fehlermodi nicht in den Griff bekommen. Sie werden zukünftig möglicherweise nicht mehr als Second Supplier gelistet, weil der Einfluss auf die Applikation einfach zu groß wäre. Daher ist eines der großen Ziele, diese Effekte zu beheben und zu belegen, dass sie in den neuen Generationen von Leistungshalbleitern nicht mehr existieren. Auch die OEMs werden sich ein bisschen strecken, um das Risiko zu minimieren und sich technisch mehr in die Applikation begeben. Hier sehen wir immer mehr ausgewiesene Fachleute bei den OEMs, die sehr tief in den Halbleiterthemen drin sind. Sie können mit den Herstellern auf Augenhöhe diskutieren, um möglichst schnell an zuverlässige Systeme zu kommen.

Insgesamt ist die Leistungselektronik im Halbleitermarkt eines der großen Wachstumsfelder. Wir werden in Zukunft sehr viel effizientere und kleinere Antriebe sehen. Das bringt uns wesentlich mehr Freiheitsgrade in der Applikation, weil wir den Bauraum nicht mehr benötigen oder ihn deutlich flexibler verwenden können, zum Beispiel durch Embedded-Technologien – das eröffnet einen sehr viel breiteren Applikationsmarkt. Wir gehen davon aus, dass die Leistungselektronik in Zukunft jedes Teil beeinflussen wird, das sich bewegt. Durch ihren Einsatz in rein elektrischen oder teilelektrischen hybridisierten Antrieben helfen die neuen SiC-Leistungshalbleiter auch dabei, die Ökobilanz vieler Branchen zu verbessern und eines der zentralen Zukunftsthemen zu lösen.

Welches Potenzial erwarten Sie daraus für die Test- und Messtechnik-Branche? Und speziell für Ihr Unternehmen?

Die neuen Halbleitertechnologien sind Wachstumstreiber für uns, denn gerade im dynamischen Stress- und Lebensdauertest wie dynamischer HTGS (High Temperature Gates Stress) oder dynamischer H3TRB (High Humidity, Voltage and Temperature Reverse Bias) sind wir aktuell technologisch führend und weit vor dem Markt. Wir sehen aber auch im Hochspannungs- und Hochstrombereich für Messtechnikhersteller große Wachstumspotenziale, weil sich neue Messtechnik etablieren wird, die so aktuell noch nicht verbreitet ist. Das betrifft zum Beispiel schnelle, präzise Hochspannungs-SMUs oder die Hochfrequenzmesstechnik im Leistungshalbleiterbereich. Das ist mit Sicherheit ein Wachstumsfeld, das massiv von diesem Technologiewandel partizipieren wird.

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1. »Wer bei SiC vorne dabei ist, hat einen immensen Marktvorteil«
2. "Prozesse und Verfahren müssen adaptiert werden..."
3. Herausforderungen im Testing

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