Le marché des puces et modules électroniques de puissance en carbure de silicium compte un nouvel acteur… et pas des moindres : Bosch, équipementier automobile de rang mondial et un des six plus gros fournisseurs de semi-conducteurs pour voitures. Le groupe a annoncé jeudi 2 décembre le lancement, dans son usine de semi-conducteurs à Reutlingen, en Allemagne, la production en série de ces composants après plusieurs années de développement.
Le montant de l’investissement dans cette nouvelle activité n’est pas dévoilé. Mais Bosch bénéficie du soutien de Berlin dans le cadre du Projet important d'intérêt européen commun (PIIEC) en microélectronique, qui autorise les Etats européens à financer le passage des innovations à la phase de production.
Les puces en carbure de silicium font l’objet d’une course de la part de tous les fabricants de composants électroniques de puissance. Ils sont présentés comme une technologie cruciale dans l’électrification des véhicules, mais aussi un atout pour améliorer l’efficacité énergétique des éoliennes, centrales solaires, datacenters et autres moteurs électriques industriels. Par rapport à leurs équivalents en silicium classique, ils ont l’avantage de réduire les pertes énergétiques, l’encombrement et le poids. De quoi allonger en moyenne de 6% l’autonomie du véhicule électrique, annonce Bosch.
Nouvel eldorado
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Cette technologie apparaît comme un nouvel eldorado pour les industriels des semi-conducteurs. Selon le cabinet Yole Développement, le marché mondial devrait grimper d’un peu plus de 700 millions de dollars (618 millions d'euros) en 2020, à plus de 4 milliards de dollars (3,5 milliards d'euros) en 2026, une somme à plus de 60% générée par l’automobile. Le franco-Italien STMicroelectronics, l’américain Wolfspeed, le japonais Rohm, l’allemand Infineon Technologies et le japonais Mitsubishi Electric étaient les cinq premiers fournisseurs au monde dans ce domaine en 2020.
Tesla, le roi de la voiture électrique, a joué un rôle précurseur en adoptant en 2017 cette technologie dans sa Model 3 avec des composants et modules en carbure de silicium développés sur-mesure par STMicroelectronics. Bosch estime arriver au bon moment : tous les autres constructeurs automobiles sont en train d’imiter la société d’Elon Musk pour électrifier leurs véhicules.
D’où les partenariats noués par Renault-Nissan-Mitsubishiavec STMicroelectronics, Hyundai avec Infineon Technologies, Volkswagen avec Wolfspeed et Geely avec Rohm. « L'avenir des puces en carbure de silicium est prometteur. Nous voulons devenir un leader mondial dans ces composants pour l'électromobilité », déclare dans le communiqué Harald Kroeger, membre du directoire de Bosch.
Carnets de commandes pleins
Bosch se targue d’être le premier industriel de l’automobile à développer et produire les puces en carbure de silicium de systèmes comme les onduleurs, les redresseurs continu-continu et les chargeurs de batterie à livrer à ses clients, constructeurs de véhicules électriques. Pour des questions de gains d’échelle, il compte vendre aussi ses composants sur le marché libre, devenant un nouveau concurrent de STMicroelectronics, Wolfspeed, Rohm, Infineon Technologies, Mitsubishi Electric et autre Onsemi.
Dans son développement, il est soutenu par une forte demande. « Nos carnets de commandes sont pleins, grâce à l'essor de l'électromobilité », assure Harald Kroeger. Bosch prévoit l’extension de ses capacités de production jusqu’à un volume annuel de plusieurs centaines de millions de puces. De fait, la salle blanche de l’usine à Reutlingen a été déjà étendue de 1 000 m2 et une nouvelle extension de 3 000 m2 est prévue d’ici 2023.
Bosch indique avoir développé en interne les processus de fabrication sur des plaquettes de 150 mm de diamètre, qui constituent aujourd’hui l’état de l’art en la matière, et se tient prêt à passer aux plaquettes de 200 mm quand cette taille de substrat sera disponible. Il en est aujourd’hui à la première génération de produits, mais affirme préparer déjà la deuxième génération pour une mise en production en 2022.
