Bosch, a Reutlingen nascono i chip per le auto del futuro

Quello di Reutlingen, nel Baden-Württemberg, sarà sempre di più uno snodo cruciale per far viaggiare il progresso dell’automotive (e di molti altri settori) verso un futuro tecnologico fatto di consumi energetici più bassi, di rispetto ambientale, di superamento delle difficoltà nella filiera delle forniture e, in generale, di innovazione tecnologica mirata. La recente visita a questo modernissimo impianto, che sarà oggetto nei mesi a venire di ingenti investimenti e di ulteriori ampliamenti, ha offerto l’opportunità per conoscere (impossibile ‘toccare’) alcuni dei prodotti del futuro, naturalmente nel micrometrico mondo dei chip.

Nella ‘wafer fab’ di Reutlingen, per poter soddisfare l'aumento costante della domanda di semiconduttori, la superficie delle clean room verrà ulteriormente incrementata dopo i 1.000 metri quadrati già aggiunti nel 2021 con la disponibilità, per la fine del 2023, di ulteriori 3.000 metri quadrati. A Reutlingen stanno prendendo forma impianti di produzione ultramoderni, in cui i semiconduttori in carburo di silicio vengono prodotti con processi sviluppati internamente da Bosch. Gli esperti di semiconduttori lo possono fare basandosi sul know-how decennale nella produzione di chip. In futuro l'azienda (che è tra l'altro l'unico fornitore del settore automotive ad avere una produzione propria di chip in carburo di silicio) prevede di produrre i semiconduttori su wafer da 200 millimetri.

I semiconduttori in carburo di silicio (SiC) sono piccoli, potenti ed estremamente efficienti. Dopo uno sviluppo durato diversi anni, Bosch ha avviato la produzione su larga scala di semiconduttori di potenza con questo materiale innovativo per fornire le Case auto di tutto il mondo. Del resto la mobilità elettrica sta registrando un vero e proprio boom e in futuro Bosch intende aumentare la capacità di produzione dei semiconduttori di potenza in SiC raggiungendo volumi di centinaia di milioni. In parallelo si lavora inoltre alla seconda generazione di chip SiC, che sarà ancora più efficiente e pronta per la produzione in serie dal 2022. 
La domanda di semiconduttori di potenza in carburo di silicio è in aumento in tutto il mondo. La società di ricerca di mercato e di consulenza Yole stima che l'intero mercato del SiC registrerà ogni anno una crescita media del 30% fino al 2025, raggiungendo 2,5 miliardi di dollari.

Con circa 1,5 miliardi di dollari, il mercato del SiC per l'automotive dovrebbe costituire la fetta più grande. La loro importanza risiede nel fatto che i semiconduttori di potenza in carburo di silicio permettono di utilizzare l'energia in modo particolarmente efficiente. Questi vantaggi emergono soprattutto nelle applicazioni a uso intensivo di energia, come la mobilità elettrica. Nei veicoli elettrici i SIC assicurano una maggiore autonomia con una sola carica della batteria, in media il 6% circa in più rispetto ai corrispondenti in silicio. I chip sono anche importanti per i sistemi a 800 Volt, in quanto permettono una ricarica più rapida e più potenza.

Poiché i chip in SiC cedono molto meno calore, è anche possibile ridurre il dispendioso raffreddamento dell'elettronica di potenza. Questo, oltre al peso, può ridurre anche i costi dei veicoli elettrici. Bosch è tra l'altro l'unico fornitore del settore automotive ad avere una produzione propria di chip in carburo di silicio e prevede di produrre i semiconduttori su wafer da 200 millimetri. Rispetto ai wafer attualmente utilizzati, con un diametro di 150 millimetri, si possono così ottenere importanti effetti di scala. Un wafer impiega sempre diversi mesi per superare le diverse centinaia di fasi di processo che si svolgono in macchine a controllo e gestione computerizzata.