Under hösten startades företaget TranSiC med syfte att utveckla och producera effekttransistorer i kiselkarbid. Entreprenören Bo Hammarlund, som grundade företaget tillsammans med Mikael Östling, dekan, och Martin Domeij, forskare pĂ„ avdelningen för mikroelektronik och tillĂ€mpad fysik (MAP) ger hĂ€r en lĂ€gesrapport om företagets utvecklingsstatus.

Hela artikeln i PDF-format.

TranSiC har hittills fĂ„tt drygt 1 MSEK i finansiering. Pengarna har hittills anvĂ€nds till att bygga upp företagets affĂ€rsplan, arbeta med tre pilotkunder och att ta fram produkten BitSiC 1206. Det Ă€r en bipolĂ€r effekttransistor i kiselkarbid, specificerad för max 1200 V och 6 ampere. Under vĂ„ren har TranSiC ”iordningstĂ€llt” ett komplett affĂ€rssystem. Det innebĂ€r att alla underleverantörer och samarbetspartners finns pĂ„ plats. I dagslĂ€get har TranSiC tillsammans med KTH tagit fram en prototyptransistor som konstruerats för att klara 1200 V och 2 A.

Den förses nu med en kapsel enligt industristandard, av ett tyskt företag som tillverkar och sÀljer effekttransistorer. De första komponenterna Àr monterade pÄ ett keramiskt material för att kunna utvÀrderas internt. Före midsommar Àr förhoppningen att de första komponenterna skall vara kapslade i ett TO247-hölje, som Àr godkÀnt för 1200 V.

SĂ„ddfinansierad
Hela starten av TranSiC och utvecklingen av BitSiC, Àr sÄddfinansierad och detta gick smidigt. Tidigt stÀllde Vinnova och Statens Energimyndighet upp med bidrag och villkorslÄn. Sedan beviljades TranSiC ett bidrag frÄn Innovationsbron/NUTEK, som betalar drygt hÀlften av TranSiCs processkostnader i KTHs halvledarlaboratorium. MÄlet Àr nu att finna en investerare med intresse för nÀsta generations effekttransistorer och kraftelektroniktillÀmpningar, för att kunna driva produktutvecklingen och marknadsföringen med full kraft. En inventering hos tillverkarna av kiselkarbid-wafer Àr genomförd och de etablerade företagen runt om i vÀrlden har givit offerter.

Micropipes
De chip TranSiC utvecklar har rĂ€tt stor area vilket stĂ€ller höga krav pĂ„ wafer-kvaliteten med avseende pĂ„ sĂ„ kallad ”micropipes”-tĂ€theten. Lika viktigt blir i framtiden att stora, med diameter 100mm, wafers kan köpas med hög kvalitet till rimliga priser.

I dagslÀget Àr situationen mycket god för TranSiC. Material, epitaktiska skikt och processning Àr lika dyrt för alla som arbetar med utveckling av kiselkarbidkomponenter. TranSiC kommer att hinna med att kvalificera sina processer och komponenter lagom till 2009. DÄ förvÀntas priser och kvalitet kunna matcha fler kommersiella applikationen Àn vad lÀget Àr idag. Redan nu, hösten 2006, planerar TranSiC att starta en försÀljning av provkomponenter till företag, runt om i vÀrlden, med egna utvecklingsavdelningar för kraftsystem.

De SiC-wafertillverkare som idag levererar stora volymer kiselkarbidwafers till den industri som tillverkar vita lysdioder har ett försprĂ„ng. Det tar tid och resurser att förbĂ€ttra kvaliteten pĂ„ större wafers, t ex med diameter 100 mm. Med 90 procent av sina volymleveranser till lysdiodstillverkarna sĂ„ kan de ganska snabbt förbĂ€ttra sin kvalitet. Även för lysdioder Ă€r kvaliteten, lĂ„g defekttĂ€thet, mycket viktig. Alla vill ha en ökad yield Ă€ven om just lysdioder med lĂ€tthet sorteras pĂ„ bra eller dĂ„liga exemplar redan pĂ„ chipnivĂ„. Det Ă€r betydligt trassligare att utvĂ€rdera transistorer.

Kritiska steg
De kritiska steg som finns vid framtagningen av BitSiC har sin lösning i att arbeta med olika samarbetspartners. Den absolut viktigaste partnern Àr KTH i Kista med vilket TranSiC har etablerat ett utmÀrkt samarbete.

TranSiC hÀmtar information frÄn kunder om applikationskraven, köper SiC-wafers av högsta kvalitet och tar sig nu an ett viktigt steg mot kvalificeringen av komponenten. MÄlet Àr att ha ett datablad fÀrdigt tills september. KTH gör mot ersÀttning komponentsimuleringar, karakterisering och sÄ gott som hela materialprocessningen. Med tekniska Universitetet i Chemnitz, TUC, Tyskland, har KTH sedan lÀnge haft ett mycket gott och fruktsamt samarbete. De har lÄng erfarenhet av krafttransistorer. Professor Josef Lutz har ett förflutet som konstruktör pÄ Semikron som Àr en mycket stor leverantör av kraftmoduler.

TUC kan bistÄ med hjÀlp med att karakterisera TranSiCs komponenter och göra lÄngtidsmÀtningar. Av stort gemensamt intresse för TUC och TranSiC Àr ocksÄ att TUC utvecklar nÀsta generations moduler. Dessa skall klara höga temperaturer för att exempelvis uppfylla kraven i en el-hybridbil.

Andra mycket vÀrdefulla partners, för en snabb teknikutveckling, har TranSiC etablerat för att kunna kapsla komponenter. Det gÀller dels en kapsel för att kunna genomföra en snabb utvÀrdering i dagslÀget, dels en mer tidskrÀvande industriell kapsling för framtida kvalificerade produkter. Det mest nÀrliggande mÄlet idag Àr att leverera TranSiCs egna utvÀrderingskomponenter, 1200 volt och 6 ampere, till pilotkunder.

Nytt projekt
Ett mycket spÀnnande projekt startar under hösten. DÄ kommer professor Hans-Peter Nee pÄ KTH att studera parallellkoppling av BitSiCs. Förhoppningsvis kan vi snart presentera en lösning dÀr vi kan ta ut upp mer Àn 25 Ampere, om ett Är kanske hundratals Ampere. Parallellt med detta inleds ett samarbete med en internationellt etablerad modultillverkare. Samarbetet kan bland annat innebÀra hjÀlp med kvalificeringen av chippen, men viktigast Àr de har kunder och de förstÄr vilken typ av applikationsstöd som kunder behöver.

MĂ„nga potentiella kunder i Europa har visat stort intresse för BitSiC. De förstĂ„r fördelarna snabbt och Ă€r nu ivriga att fĂ„ testa. Som en undergrupp till organisationen Europe Center för Power Electronics finns ”SiC user forum”. HĂ€r finner man mĂ„nga företag med ett klart intresse för SiC-kraftkomponenter att anvĂ€ndas inom omrĂ„den som bilindustrin, för vindkraftverk eller i mycket kompakta DC/DC-omvandlare.

SiC Userforum bygger gemensamt en rad olika demonstratorer dÀr de vill utnyttja och visa för den europeiska industrin just kiselkarbidens mÄnga suverÀna egenskaper.

Transic har just ”riggat” ett projekt med ovan nĂ€mnda professor Nee samt professor Mats Alakula pĂ„ Lunds Tekniska högskola och en biltillverkare. Tillsammans skall vi utveckla moduler för TranSiCs kiselkarbidkomponenter att passa för bilindustrins tuffa krav.

En hel del teknik Àr nu fÀrdigutvecklad och vi har kandidater för vÄr organisation för att genomföra allt ovan beskrivet. Vi har med rÄge passerat företagets sÄddfas. Nu lÀgger vi tid och energi pÄ att finna rÀtta finansiÀrer som vill satsa rejÀlt under en treÄrsperiod. Vi kan gÄ ut tidigt med marknadsföring och har redan noterat stor uppmÀrksamhet i Europa.

Bo Hammarlund, TranSiCs AB