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Tesla는 SiC 사용을 75% 줄일 것이라고 발표했다. 이는 SiC 업계에 큰 충격을 주었다. 분석가들은 이 발표에 대해서 SiC 시장에 대한 잠재적 하향 조정을 암시하고 있다며 걱정하고 있다.

Telsa는 실리콘카바이드(SiC) power MOSFET을 75% 줄일 수 있는 저가 전기차(EV)용 파워트레인을 개발 중이다. 커스텀 모듈에서 저출력 하이브리드 SiC-실리콘 IBGT(Insulated-gate bipolar transistor) 설계가 될 것으로 예상되는 파워트레인이, 이르면 2025년부터 저가 차량에 탑재된다는 것이 핵심이다. 전통적인 연소형 엔진 차량이 2030년에 단계적으로 폐지됨에 따라 EV 차량의 판매량을 증가시킬 것이다.

Telsa의 2017년 인버터 모듈에는, 각각 48개의 [SiC] MOSFET를 포함하고 있다. 최근 시장에 출시된 최신 모듈에는 12개가 포함되어 있다. 기존의 MOSFET에 비해 75%나 적다. 이 수치는 Telsa에서 언급한 수치이다. Tesla는 시장의 가장 최신의 표준에 맞추기 위해 SiC의 사용을 줄일 예정이지만, 아마도 2025년 이전에는 감소 현상이 일어나지 않을 것이다.

[Aehr Tes Systems]의 CEO는 "Telsa의 발표에도 불구하고 SiC wafer 전체 시장이 75% 감소할 것으로 예상하지 않는다는 점을 분명히 하고 싶다"라고 말하면서, "Tesla의 발표가 높든 낮든 시장에 큰 영향을 미치지는 않을 것이라고 생각한다. Tesla의 발표는 저가형 플랫폼에 사용될 새로운 하프 파워 드라이브 트레인을 추가함으로써 Tesla의 시장 기회를 늘리고, 특히 중국과 같은 저가를 목표로 하는 시장에서 판매량을 증가시키는 데 도움이 될 것이기 때문이다. 미국과 전 세계를 대상으로 모듈 형태로 패키징 하기 위해 더 큰 Die로 변화한 것은 [Aehr Tes Systems]의 웨이퍼 레벨 테스트 및 번인 솔루션 토탈 어베이블 마켓에 이점이 있는 것으로 간주됩니다."라고 했다.

*[Aehr Tes Systems]는 웨이퍼 레벨, 이산 다이, 패키지 부품 형태의 반도체 소자를 위한 테스트 시스템을 만들고 있으며, 자동차와 이동 수단 시장을 위해 전 세계적으로 2,500개 이상의 시스템을 설치했다.

구체적으로, Telsa는 75%의 SiC 사용 감소가 새로운 모델 플랫폼에 포함될 차세대 저비용 드라이브 유닛에만 적용되며, 이 제품은 아직 초기 출하일이 발표되지 않은 상태에서 개발 중에 있다. [Aehr Tes Systems]는 "Telsa는 모델 S/X와 모델 3/Y 차량을 포함한 현재의 고성능 모델 플랫폼에 영향을 미치지 않을 것임을 분명히 했다” 라며, SiC 사용량이 큰 영향을 끼치지 않을 것이라 이야기했다.

또한 저가 모델의 새로운 칩은 현재 장치 당 100A이고 표면적은 50% 이상 클 것으로 예상되므로 필요한 웨이퍼 수는 영향을 덜 받을 것이다. [Aehr Tes Systems]의 총 가용 시장은 주로 장치 수가 아니라 필요한 웨이퍼 수에 의해 주도되기 때문에 이것은 중요하다. 현재 모델 S/X 및 모델 3/Y 플랫폼은 엔진에 동력을 공급하는 데 사용되는 3상 각각에 하프 브리지 정류기를 사용하는 인버터를 사용한다. 각 플랫폼의 두 플랫폼과 두 모델 모두 동일한 인버터를 사용하며, 24개의 탄화규소 장치를 사용하며, 각 장치 패키지에는 각각 2개의 탄화규소 Die가 있다. 이 48개의 탄화규소 장치는 400V 시스템에서 400A를 구동하여 단순화된160 kVA출력(400V 곱하기 400A = 160kVA)으로 엔진을 구동할 수 있다.

현행 모델 3, Y, S, X의 인버터용 탄화규소 반도체는 당초 2017년에 선정되어 2018년 모델 3의 도입과 함께 사용되었다. 이 모델들은 이전 세대의 실리콘 카바이드였으며 단위 면적당 전류 밀도가 더 낮았다. 100A 실리콘 카바이드 MOSFET은 소자당 수율이 100A를 초과하는 소자가 실리콘 카바이드 소재의 결함 밀도로 인해 전류가 높을수록 수율이 빠르게 떨어지는 것으로 널리 보고되고 있어, 수율의 '스위트 스팟'이기도 하다.

12개의 100A 실리콘 카바이드 장치로 만들어진 인버터는 200A, 400V, 3상 80kVA 인버터를 제공하고 현재 모델의 드라이브 장치에 비해 절반 수준의 낮은 비용의 드라이브 장치를 만들 수 있다.Tesla는 또한 여러 제조업체로부터 다이를 구매하는 새로운 독점 맞춤형 모듈 패키지를 사용할 계획이다. 이는 ST마이크로일렉트로닉스, 인피니언, 울프스스피드, 온세미 등 공급업체에 긍정적이다. ST는 모듈 R&D와 제조를 강화해 왔으며, 금번 저가형 모델을 위한 공급업체가 될 수도 있다.

 이 현상은 자연스러운 로드맵으로 보고 있으며 전기차 인버터가 전력 변환 손실을 줄이고 열 성능을 개선하며 인버터 시스템의 전반적인 비용을 절감하기 위해 멀티칩 모듈을 마이그레이션할 것이라는 주요 탄화규소 제조업체의 로드맵과 일치한다. 새로운 플랫폼의 도입 시기는 알려지지 않았지만 STM, 온세미와 같은 공급업체가 2023년, 심지어 2024년에 부정적인 영향을 미칠 것으로 예상하지는 않는다.