SEM CATEGORIA, TECNOLOGIA

Movendo carros eletrônicos para a pista rápida

Os pesquisadores estudam o carboneto de silício, um material alternativo promissor para a indústria de semicondutores, há vários anos. O Instituto Fraunhofer de Confiabilidade e Microintegração IZM uniu forças com parceiros no projeto Módulo SiC para acelerar esse tipo de semicondutor de potência para fabricação industrial. O esforço deles é aumentar a eficiência das correntes de transmissão em veículos elétricos e ampliar o alcance desses veículos.

A eletromobilidade tem seus pessimistas, com alguns céticos apontando limitações como a velocidade máxima e o alcance máximo dos carros elétricos. Ambos dependem da eletrônica de potência integrada , o coração eletrônico da mobilidade eletrônica. Tamanho, peso e eficiência são três fatores de fabricação ou quebra para eletrônicos de potência destinados à instalação em carros eletrônicos. O carboneto de silício (SiC), um novo material semicondutor , marca as três caixas. É mais eficiente, mas deixa uma pegada menor do que os semicondutores convencionais, como o silício.

Mesmo assim, o carboneto de silício não pode ser encontrado em nenhum carro eletrônico na estrada hoje. Tal como está, esse material semicondutor ainda está confinado aos laboratórios de pesquisa. Para transportá-lo do laboratório para a fábrica, o projeto do Módulo SiC considerou todas as condições de fabricação industrial na equação desde o início. O design do módulo é um exemplo: os pesquisadores do Fraunhofer IZM estão baseando-o na estrutura da placa de circuito impresso clássica que a indústria há muito favorece. Isso deve acelerar sua distribuição.

Linhas de energia mais curtas, melhor roteamento de energia

O módulo também está se beneficiando dos mais recentes avanços científicos. Em vez de ligar o semicondutor à embalagem, os pesquisadores decidiram incorporá-lo diretamente no circuito com um contato de cobre com assistência galvânica para encurtar os fios e otimizar o roteamento de energia. A equipe também trouxe o cliente em potencial para esse esforço de desenvolvimento. No primeiro ano do projeto, eles elaboraram uma folha de especificações indicando os requisitos elétricos, térmicos e de desempenho para o módulo e o semicondutor. Os pesquisadores trabalharam em estreita colaboração com os usuários, atendendo a seus desejos quando determinaram as especificações do produto.

Fabricantes de automóveis, fornecedores de componentes e OEMs estavam diretamente envolvidos no esforço de mapear o tamanho, o layout e os circuitos elétricos dos módulos eletrônicos de potência. Esse coletivo buscou aproveitar ao máximo o espaço disponível no trem de força dos veículos. Lars Böttcher, líder do grupo no Fraunhofer IZM e chefe do subprojeto SiC, diz: “Estamos indo além de uma prova de conceito geral porque estamos desenvolvendo mais do que apenas um protótipo neste projeto”. O objetivo é acelerar o novo carboneto de silício de material semicondutor e a tecnologia de incorporação para produção em massa.