丹佛斯携手中国电科为“芯”赋能

随着5G时代的到来，网络传播速度将会得到极大幅度的提升，5G速度为何如此之快？正是因为它拥有一颗非常强大的心脏，而这颗心脏依赖的就是一片薄如纸的碳化硅晶片。

碳化硅晶片

作为目前全球最先进的第三代半导体材料，虽然从外表看只是个小圆片，但碳化硅晶片是制造耐高温、高频、抗辐射及大功率器件的不二之选。除5G通信外，在国防、航空航天、新能源汽车、智能电网和通讯基站等领域，也有着广阔的应用前景。

除了功能强大，碳化硅晶片之所以如此珍贵的另一个更为重要的原因，是碳化硅单晶制备工艺十分复杂。其中，高稳定性的长晶工艺技术是其核心，原来只有美国等少数发达国家掌握。而中国近年来在碳化硅晶片领域奋力追赶，从基本原理研究逐渐掌握了碳化硅单晶制备技术，并一步一步走向了产业化。

从长期依赖进口、被国外“卡脖子”，到掌握批量生产技术、实现完全自主供应。近年来，中国的碳化硅研制与生产成效卓著，中国电科（山西）碳化硅材料产业基地可谓功不可没。目前该基地可生产4英寸高纯半绝缘4H-SiC单晶衬底、6英寸高纯半绝缘4H-SiC单晶衬底、6英寸N型4H-SiC单晶衬底、莫桑晶体。

中国电科（山西）碳化硅材料产业基地是全国最大的碳化硅生产基地。由中国电子十一院设计，2019年开始建设，2020年3月正式投产。该项目产能预计可达到：N型晶片18万片/年；高纯晶片6万片/年（其中：6英寸片5万片/年，4英寸片1万片/年），均为第三代半导体碳化硅产品。

这样功能强大的碳化硅晶片，对研发环境有着极为严苛的要求。由于碳化硅具有十分稳定的特性，所以在一些恶劣环境下仍可稳定工作。也正是因为稳定的化学特性，碳化硅生产的技术门槛非常高。而设备的配套产品和功能元器件需要满足长期、稳定、可靠使用的要求，同时具备节能效果。因此，具有连续工作高稳定性和良好精度保持性就成为该项目的考察重点。

目前共有40余台丹佛斯VLT® AutomationDrive FC300变频器，功率7.5KW~315KW，自投产至今运行正常。

丹佛斯VLT变频器在此项目中，主要应用于工艺冷却水系统（简称：PCW），对碳化硅生产环节中最重要工艺设备——单晶生长炉进行冷却，丹佛斯变频器对工艺冷却水的流量、流速、压力、温度、湿度精准把控，保护核心动力，有效避免因设备问题造成损失。另外，丹佛斯变频器应用于空调系统，因其具备性能稳定、控制精确的特点，为辅助单晶生长炉稳定运行提供可靠环境条件。

1、使用增强型高级应用监控功能可以跟踪风扇、泵和压缩机的状态，这意味着可以延长使用寿命、降低维修成本以及减少停机时间。

2、丹佛斯变频器在最高50°C环境温度时无降容，而超过50°C时则自动降容，从而能在极端环境条件下继续降容，保持稳定运行。

3、变频驱动是控制风扇和泵机长期运行的有效方式，每年节约成本约为变频器成本的5%-10%。因此，丹佛斯变频器能保证最大正常运行时间和最低成本。

在碳化硅单晶制备技术成功研发的背后，是丹佛斯与中国电科在半导体材料领域的一次成功合作。丹佛斯变频器为技术研发提供稳定的环境条件，自投入生产以来，全部设备平稳运行，保障技术研发过程的顺利进行。

关于中国电科（山西）碳化硅材料产业基地

    中国电科（山西）碳化硅材料产业基地，一期项目建筑面积2.7万平方米，能容纳600台碳化硅单晶生产炉和18万片N型晶片的加工检测能力，可形成7.5万片的碳化硅晶片产能，项目投产后将成为中国前三、世界前十的碳化硅生产企业，可实现年产值10亿元。

——本文转载自丹佛斯传动