Bosch inicia la producción de semiconductores en Alemania
Tras varios años de desarrollo, Bosch ha iniciado en Reutlingen la producción a gran escala de semiconductores de potencia de carburo de silicio (SiC). Paralelamente, sin embargo, ya está en marcha el perfeccionamiento de los semiconductores y la ampliación de las capacidades de producción.
El inicio de la producción de semiconductores de SiC no es una reacción a la actual escasez de chips, sino que se debe a la tendencia hacia la electromovilidad: Los semiconductores basados en carburo de silicio son más eficientes que los fabricados con otros sustratos de sulicio. Si se instalan en la electrónica de potencia de un sistema de propulsión eléctrico, por ejemplo, la mayor eficiencia del semiconductor aumenta la autonomía del vehículo eléctrico sin tener que instalar una batería más grande. Además, se hacen posibles procesos de carga más rápidos.
Hace dos años, Bosch ya había anunciado que entraría en la producción de chips de SiC e impulsaría su desarrollo - hasta ahora, Bosch fabricaba semiconductores de silicio más convencionales en Reutlingen. "El futuro de los semiconductores de carburo de silicio es brillante. Queremos convertirnos en líderes mundiales en la producción de chips de SiC para la electromovilidad", dice Harald Kröger, miembro del consejo de administración de Robert Bosch GmbH.
Los chips de SiC producidos en los procesos de fabricación "altamente complejos" desarrollados internamente ya se han fabricado desde principios de año como muestras para su prueba y validación por parte de los clientes. El proveedor no tiene que preocuparse por las ventas de la producción en serie que ahora comienza. "Nuestras carteras de pedidos están llenas, gracias al auge de la electromovilidad", afirma Kröger.
Por este motivo, ya está prevista una nueva ampliación de las capacidades: En el futuro, Bosch dice que quiere aumentar la capacidad de producción de semiconductores de potencia SiC a un número de unidades en el rango de los tres millones. Al parecer, esto tendrá lugar sobre todo en la planta de Reutlingen, donde ya se está ampliando la zona de salas blancas, según el comunicado. Ya en el transcurso de 2021 se han añadido 1.000 metros cuadrados, y hasta finales de 2023 el Bosch Waferfab se ampliará en otros 3.000 metros cuadrados.
Bosch abrió su nueva fábrica de semiconductores en Dresde en verano. Aunque allí se fabrican chips para la industria del automóvil, entre otros, basados en obleas de 300 milímetros (en lugar de las obleas de 150 ó 200 milímetros de Reutlingen), éstos no se basan en el carburo de silicio.
Una breve digresión sobre la importancia de los semiconductores de SiC en comparación con los chips de silicio: Los semiconductores de SiC tienen una mayor conductividad y permiten frecuencias de conmutación más altas en comparación con los chips de silicio. Además, sólo se pierde la mitad de energía en forma de calor, lo que aumenta la autonomía de los coches eléctricos. Como se emite menos calor y los componentes de SiC también pueden funcionar a temperaturas más altas, el sistema de refrigeración de la electrónica de potencia puede ser más pequeño. Esto no sólo ahorra energía directamente, sino que también puede reducir el peso y los costes gracias a los sistemas de refrigeración más compactos.
Además de ampliar la capacidad de producción, también se siguen desarrollando los propios semiconductores. Bosch quiere tener desarrollada la segunda generación de chips de SiC listos para la producción en serie ya en 2022, lo que debería aumentar aún más la eficiencia. Los trabajos de desarrollo están siendo financiados por el Ministerio Federal Alemán de Economía y Tecnología en el marco del IPCEI Microelectrónica. Independientemente de ello, Bosch lidera también la creación de un Cadena europea de suministro de SiC en el marco del proyecto "Transform.
En el caso de los semiconductores de SiC, Bosch planea fabricar los chips en obleas de 200 milímetros. Dado que las obleas de 150 milímetros han sido hasta ahora la norma para los semiconductores de SiC, el objetivo es lograr "importantes economías de escala que no deben subestimarse". La lógica es sencilla: una oblea tarda varios meses en pasar por los varios centenares de pasos del proceso. "Al producir en obleas más grandes, podemos fabricar un número significativamente mayor de chips en una sola tirada de producción y abastecer así a más clientes", afirma Kröger.
Con información de Sebastian Schaal, Alemania.
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