太陽光発電セクター：より高い効率向上を実現するSiC

はじめに：太陽光発電の将来の効率を向上させるSiC

再生可能エネルギー源への世界的なシフトにより、太陽光発電（PV）業界はイノベーションの最前線に立っています。よりクリーンなエネルギーへの需要が高まるにつれて、太陽光発電の効率、信頼性、コスト効率を高めるためのプレッシャーも高まっています。高度な半導体材料である炭化ケイ素（SiC）は、これらの目標を達成するための主要な実現手段として急速に台頭しています。その独自の電気的および熱的特性の組み合わせにより、現代の太陽光発電システムに蔓延する高出力、高温、高周波用途に非常に適しています。従来のシリコン（Si）とは異なり、SiCは、直接的に大幅な効率向上とシステムレベルのメリットにつながる優れた性能指標を提供します。このブログ記事では、太陽光発電セクターに革命をもたらすカスタム炭化ケイ素製品の多面的な役割について掘り下げ、その用途、利点、およびこれらの重要な高度材料の調達に関する考慮事項を探ります。

半導体製造から航空宇宙、パワーエレクトロニクスに至るまで、極限状態に耐え、最適な性能を発揮できる材料の探求は永遠の課題です。SiCの固有の特性（広いバンドギャップ、高い熱伝導率、高い絶縁破壊電界など）は、特に太陽光発電設備の電力変換段階において、ゲームチェンジャーとなります。SiCの複雑さを探求するにつれて、太陽光発電インバータの設計、電力密度、およびシステムの全体的な寿命に対するその影響が明らかになり、次世代の太陽光発電技術において不可欠なコンポーネントとなっている理由が強調されます。

SiCの重要な役割：太陽光発電システムにおける用途

炭化ケイ素の優れた特性により、太陽光発電システム内のさまざまな重要な用途に非常に汎用性が高くなっています。その主な影響は、太陽光パネルで生成されたDC電力を、グリッドまたはローカル負荷で使用可能なAC電力に変換するために不可欠なパワーエレクトロニクスに見られます。

主な用途は次のとおりです。

SiCインバータ： 太陽光発電インバータは、PVシステムの心臓部です。SiCベースのインバータ（ストリングインバータやセントラルインバータなど）は、シリコンベースのインバータよりも高いスイッチング周波数と温度で動作できます。これにより、次のことが実現します。
- 電力密度の向上により、より小型で軽量なインバータ設計が可能になります。
- より高い変換効率により、DC-AC変換中のエネルギー損失を最小限に抑えます。
- 冷却要件の削減により、よりシンプルな熱管理システムと低コストを実現します。
力率補正（PFC）ブーストコンバータ： 太陽光発電インバータ内のPFC回路におけるSiCダイオードとMOSFETは、効率を向上させ、インダクタやコンデンサなどの受動部品のサイズを削減します。
太陽光発電コンバータ（DC-DC）： より大規模なソーラーファームやバッテリーストレージを備えたシステムでは、DC-DCコンバータが不可欠です。SiCコンポーネントは、これらのコンバータの効率と電力処理能力を向上させ、エネルギーの収集と貯蔵を最適化します。
高電圧用途： 抵抗損失を削減するために、ユーティリティ規模のソーラーファームでより高いDCバス電圧（例：1500V）に向かう傾向があるため、SiCデバイスは、より高い絶縁破壊電圧と低いリーク電流により、より優れた信頼性と性能を提供します。
パワーモジュール： ダイオードとMOSFETを統合したカスタムSiCパワーモジュールは、太陽光発電インバータ向けのコンパクトで効率的かつ信頼性の高いソリューションを提供し、メーカーの設計と組み立てを簡素化します。これらのモジュールは、重要な電力レベルと熱応力を処理するように設計されています。いくつかの成功事例とケーススタディを調べて、SiCが実際のシナリオでどのように違いを生み出しているかを確認できます。を確認できます。
無停電電源装置 (UPS)： SiCは、連続電力を確保するために太陽光発電設備と組み合わせて使用されることが多いUPSシステムでも使用されており、同じ効率と密度の向上から恩恵を受けています。

これらのPVコンポーネントへのSiCの採用は、太陽光発電の均等化発電原価（LCOE）を直接的に削減し、従来のエネルギー源との競争力を高めます。SiCコンポーネントの信頼性の向上は、太陽光発電設備の運用寿命の延長とメンテナンスコストの削減も意味します。

なぜカスタムSiCなのか？太陽エネルギーのピーク性能を引き出す

カスタム炭化ケイ素コンポーネントは、単なるマイナーなアップグレードではなく、太陽エネルギーシステムのピーク性能を達成する方法における根本的な変化を表しています。標準的なSiCコンポーネントは固有の利点を提供しますが、太陽光発電セクター内の特定のアプリケーションニーズに合わせてこれらの材料を調整することで、新しいレベルの効率、耐久性、およびシステム最適化が実現します。

カスタムSiCソリューションを選択する利点には、以下が含まれます。

最適化された熱管理： 太陽光発電インバータと電力コンバータは、重要な熱を発生させます。カスタムSiC基板とコンポーネントは、効率的な放熱を確保するために、特定の熱伝導経路と形状で設計できます。これにより、過熱を防ぎ、コンポーネントの寿命を延ばし、かさばる冷却システムを削減することで、よりコンパクトなシステム設計が可能になります。
電力密度の向上： カスタマイズにより、エンジニアは特定の太陽光発電アプリケーションの電圧、電流、および周波数要件に正確に適合するSiCコンポーネントを設計できます。これは、パワーエレクトロニクスモジュールを同じ電力定格でより小型で軽量にできることを意味し、住宅用太陽光発電システム、PVと統合された電気自動車充電インフラストラクチャ、さらにはユーティリティ規模のファームの構造サポートコストの削減にとっても重要な要素です。
耐久性と信頼性の向上： 太陽光発電設備は、過酷な環境条件（極端な温度、湿度、埃）下で25年以上、安定した動作が期待されています。カスタムSiCコンポーネントは、特定の保護コーティング、最適化された微細構造、堅牢なパッケージングで設計され、これらのストレスに耐えることができます。これにより、標準コンポーネントや従来のシリコンデバイスと比較して、動作寿命が長くなり、故障率が低減されます。
アプリケーション固有のパフォーマンス： さまざまな太陽光発電アプリケーション（例：マイクロインバーター、セントラルインバーター、オフグリッドシステム）は、それぞれ独自の動作特性を持っています。カスタムSiCを使用することで、スイッチング速度、オン抵抗（R_DS（on））や耐圧などの電気的特性を微調整し、特定の用途に合わせて太陽電池パネルの効率とシステム全体の出力を最大化できます。
システム統合の改善： カスタム形状のSiC基板、ヒートシンク、または構造部品は、大型の太陽光発電モジュールやパワーエレクトロニクスアセンブリへの統合を容易にし、効率を高めることができます。これにより、組み立て時間、複雑さ、および潜在的な故障箇所を削減できます。
システムレベルでの費用対効果： カスタムSiCコンポーネントは、標準的なシリコン部品よりも初期費用が高くなる可能性がありますが、システムレベルでのメリット（高効率化（より多くのkWhを生成）、冷却コストの削減、受動部品の小型化、信頼性の向上（メンテナンスと交換コストの削減））により、多くの場合、総所有コストの削減と、太陽光発電設備の寿命期間を通じたより良い投資収益率につながります。

カスタマイズによってSiCの特性を調整できる能力は、太陽エネルギー技術の限界を押し広げようとするエンジニアや調達マネージャーにとって強力なツールです。これにより、材料科学が野心的なエネルギー生成目標の達成に直接貢献する、より総合的なシステム設計へのアプローチが可能になります。

グレードの選択：太陽光発電コンポーネント用SiC材料

太陽光発電（PV）コンポーネントの性能と費用対効果を最適化するには、適切なグレードの炭化ケイ素を選択することが不可欠です。さまざまな製造プロセスにより、特性の異なるSiC材料が得られ、太陽エネルギーのエコシステム内の特定の用途に適しています。これらの違いを理解することは、技術的なバイヤーやエンジニアにとって重要です。

太陽光発電アプリケーションに関連する一般的なSiCの種類とその関連性には、以下が含まれます。

焼結炭化ケイ素（SSC）：
- プロパティ 高温（多くの場合2000℃以上）で微細なSiC粉末を焼結することにより製造され、SSCは優れた強度、高い硬度、卓越した耐摩耗性、および良好な耐熱衝撃性を発揮します。非常に高温でも強度を維持します。焼結添加剤とプロセスに応じて、高密度（SSiC）または多孔質にすることができます。
- 太陽光発電アプリケーション： 太陽光発電製造装置の構造部品、高性能ヒートシンク、および高い熱伝導率と安定性を必要とする基板に最適です。高密度SSiCは、研磨性および熱安定性があるため、集光型太陽光発電（CSP）システムのミラーに使用できます。PVパネルの湿式処理における研磨性スラリーを扱うポンプのコンポーネント。
反応焼結炭化ケイ素（RBSCまたはSiSiC）：
- プロパティ 多孔質炭素プリフォームに溶融シリコンを浸透させることによって製造されます。シリコンは炭素の一部と反応してSiCを形成し、残りの細孔はシリコン金属で満たされます。RBSCは、優れた機械的強度、優れた耐摩耗性と耐食性、および高い熱伝導率を提供します。一般的に、SSCよりも製造コストが安価です。ただし、遊離シリコンの存在により、最高動作温度は約1350℃に制限されます。
- 太陽光発電アプリケーション： 熱交換器チューブ、ポリシリコン製造（太陽電池の前駆体）のバーナーノズル、太陽電池パネル製造機械の耐摩耗部品など、大型で複雑な形状のコンポーネントによく使用されます。その優れた熱伝導率により、ヒートスプレッダーにも適しています。
窒化物結合炭化ケイ素（NBSC）：
- プロパティ SiC粒子は窒化ケイ素（Si₃N₄）相。NBSCは、良好な耐熱衝撃性、適度な強度、および溶融金属に対する優れた耐性を提供します。
- 太陽光発電アプリケーション： 熱サイクルが頻繁に発生する用途、たとえば、太陽電池材料の処理用キルン家具や高温反応器のコンポーネントで使用されます。
化学気相成長（CVD）SiC：
- プロパティ 非常に高純度で、理論的に高密度なSiCを生成し、優れた耐薬品性と卓越した熱特性を備えています。コーティングまたはバルク材料として堆積できます。
- 太陽光発電アプリケーション： 太陽光発電インバーターに使用される半導体デバイス（MOSFET、SBD）用の高純度SiCウェーハに使用されます。また、ポリシリコン反応器のグラファイトコンポーネントや、LED（III-V太陽電池を通じてPV技術に関連）および高度な太陽電池製造用のMOCVDシステムの保護コーティングとしても使用されます。
再結晶炭化ケイ素（RSiC）：
- プロパティ SiC粒子を非常に高温で焼成することにより製造され、大幅な収縮なしに結合します。通常は多孔質ですが、優れた耐熱衝撃性を備えています。
- 太陽光発電アプリケーション： 太陽電池材料の製造におけるキルン家具、発熱体、およびその他の高温用途。

SiCグレードの選択は、温度、機械的応力、化学的環境、熱伝導率のニーズ、そしてもちろん予算など、動作要件の慎重な分析によって決まります。太陽光発電インバーター内のパワーエレクトロニクスデバイスの場合、高純度単結晶SiCウェーハ（多くの場合、物理的気相輸送、PVTを介して成長し、次にCVDを使用してエピタキシャル層を処理）がMOSFETとショットキーダイオードの基盤となります。構造または熱管理コンポーネントの場合、SSCまたはRBSCがよく使用されます。

主な特性をまとめた比較表を以下に示します。

SiCグレード	主要物件	典型的な太陽光発電アプリケーション	相対コスト
焼結SiC（SSiC）	高強度、高硬度、優れた熱伝導率、高温安定性。	ヒートシンク、構造部品、ミラー（CSP）、半導体処理装置部品。	高い
反応結合型SiC（RBSC/SiSiC）	良好な強度、良好な熱伝導率、優れた耐摩耗性、複雑な形状が可能。	大型構造部品、熱交換器、バーナーノズル、摩耗部品。	中程度
窒化結合SiC（NBSC）	優れた耐熱衝撃性、中程度の強度。	キルン家具、熱サイクル用コンポーネント。	中程度
CVD SiC	超高純度、理論密度、優れた耐薬品性。	パワーデバイス用SiCウェーハ、保護コーティング。	非常に高い
再結晶SiC（RSiC）	優れた耐熱衝撃性、多孔質。	キルン家具、発熱体。	中〜高

特定の太陽光発電アプリケーションの性能要件と経済的実現可能性のバランスをとる最適なSiCグレードを選択するには、経験豊富な技術セラミックスサプライヤーとの相談が不可欠です。

成功のための設計：太陽光発電におけるSiCコンポーネントの統合

この高度な材料を太陽光発電システムで最大限に活用するには、効果的なSiCコンポーネントの設計と統合が不可欠です。SiCは優れた特性を提供しますが、設計段階での慎重な検討により、製造可能性、最適な性能、および長期的な信頼性が保証されます。これには、太陽光発電システム設計者とSiCコンポーネントメーカー間の協調的なアプローチが必要です。

主な設計上の考慮点は以下の通り：

製造可能性と形状の制限：
- SiCは非常に硬い材料であるため、焼結または結合後の機械加工が困難でコストがかかります。可能な限り、ニアネットシェイプ製造を目指す必要があります。
- さまざまなSiC成形プロセス（例：プレス、スリップキャスティング、押出成形、グリーンボディ用射出成形）の能力を検討してください。複雑な形状は実現可能かもしれませんが、コストとリードタイムに影響を与える可能性があります。
- SiCグレードと製造ルートによって異なるため、最小壁厚、特徴サイズ、およびアスペクト比については、SiCサプライヤーと話し合う必要があります。
太陽電池の統合とインバーターの設計：
- SiCパワーデバイス（MOSFET、ダイオード）の場合、パッケージ設計は、高周波でのスイッチング性能に影響を与える可能性のある寄生インダクタンスとキャパシタンスを最小限に抑えるために重要です。
- 熱インターフェース材料（TIM）と実装技術は、インバーター設計内のSiCチップからヒートシンクへの効率的な熱伝達を保証する必要があります。
- PCBまたは基板上のSiCコンポーネントのレイアウトは、電流経路を最適化し、電磁干渉（EMI）を低減する必要があります。
熱設計と管理：
- SiCは高温で動作しますが、長寿命と性能を確保するためには、効果的な熱管理が不可欠です。SiCコンポーネントとそのアセンブリを設計し、放熱を最大化します。これには、冷却チャネルの統合、最適化されたヒートスプレッダの形状、またはヒートシンクへの直接接合などが考えられます。
- 熱サイクル中の機械的応力を避けるために、SiCと隣接する材料（例：銅ベースプレート、PCB）間の熱膨張係数（CTE）のミスマッチを考慮してください。カスタムSiC材料組成は、場合によっては調整されたCTEを提供できます。
機械的応力点と脆性：
- SiCはセラミックであり、本質的に脆いです。設計では、可能な限り鋭角、応力集中部、および高い引張荷重を避ける必要があります。十分な半径と面取りが推奨されます。
- SiCコンポーネントのひび割れや損傷を防ぐために、取り付け機構とクランプ力を慎重に制御する必要があります。コンプライアント中間層またはスプリング式固定具を検討してください。
電気的考慮事項：
- パワーエレクトロニクスの場合、SiC MOSFETのゲート駆動要件はシリコンIGBTとは異なり、最適なスイッチングのために慎重な設計が必要です。
- アーク放電を防ぐために、特に1500Vソーラーシステムに典型的な高電圧アプリケーションでは、クリーページ距離とクリアランス距離を順守する必要があります。
- SiCデバイスの高いスイッチング速度は、レイアウト、シールド、およびフィルタリングによって適切に管理されない場合、より多くのEMIを生成する可能性があります。
接合と組み立て：
- SiCと他の材料（金属、他のセラミック）との接合（ろう付け、拡散接合、または特殊な接着剤など）の技術は、設計段階の早い段階で検討する必要があります。接合方法の選択は、動作温度と環境によって異なります。

成功した統合には、多くの場合、製造前に性能を予測し、潜在的な問題を特定するためのシミュレーションとモデリング（熱、機械、電気）が含まれます。設計サポートとSiCコンポーネント設計に関する専門知識を提供するSiCサプライヤと緊密に連携することで、このプロセスを大幅に合理化し、より堅牢で効率的な太陽光発電システムを実現できます。

精密さが重要：SiCソーラー部品の公差と仕上げ

要求される寸法精度、表面仕上げ、および厳しい公差を達成することは、要求の厳しい太陽光発電アプリケーションにおける炭化ケイ素コンポーネントの機能性と信頼性にとって重要です。SiCの極度の硬度を考慮すると、機械加工と仕上げプロセスは特殊であり、部品の最終的なコストと性能に大きな影響を与える可能性があります。エンジニアと調達マネージャーは、何が達成可能で必要であるかを明確に理解している必要があります。

達成可能な公差：

SiCコンポーネントで達成可能な公差は、SiCグレード、初期成形プロセス（例：プレス、鋳造）、および焼結後の機械加工の程度など、いくつかの要因によって異なります。

焼結公差： 焼結後の機械加工なしで製造されたコンポーネントは、通常、より緩い公差を持ち、多くの場合、サイズと複雑さによって、寸法の±0.5％から±2％の範囲になります。これは、高い精度が重要でない一部の構造要素やキルン家具などのアプリケーションに適しています。
機械加工された公差： SiCパワー半導体基板、CSPの光学コンポーネント、または機械的アセンブリの嵌合部品などの高精度アプリケーションには、研削とラッピングが使用されます。これらのプロセスにより、非常に厳しい公差を達成できます。
- 寸法公差：重要な機能については、±0.001 mm（1 µm）以下、またはさらに厳しくなります。
- 平坦度と平行度：広範囲の表面積にわたって数マイクロメートルの範囲内で制御できます。
- 角度と垂直度：これも厳密に制御できます。

表面仕上げオプション：

SiCコンポーネントの表面仕上げは、動的アプリケーションでの摩擦の最小化、熱伝達のための良好な接触の確保、または所望の光学特性の達成など、さまざまな理由で重要です。

焼成/焼結表面： 焼結されたままの部品の表面仕上げは、一般的に粗く、Ra（平均粗さ）値は通常、SiCグレードと成形方法によって、1 µmから10 µmの範囲になります。
地表： ダイヤモンドホイールによる研削は、表面仕上げを大幅に改善し、通常、Ra値を0.2 µmから0.8 µmの範囲で達成できます。これは、多くの機械的および熱的アプリケーションに十分であることがよくあります。
ラップ仕上げとポリッシュ仕上げ： SiCウェーハのエピタキシャル成長用基板、ミラー、または高性能シールなど、超平滑な表面を必要とするアプリケーションには、ラッピングと研磨プロセスが使用されます。これらは以下を達成できます。
- Ra値は0.05 µm（50 nm）をはるかに下回ります。
- 半導体ウェーハの場合、化学機械研磨（CMP）により、オングストロームレベルの粗さを持つ「エピ対応」表面を達成できます。

精密工学に関する考慮事項：

コストへの影響： より厳しい公差とより細かい表面仕上げは、処理時間の増加、特殊な機器、およびダイヤモンド工具の摩耗により、必然的に製造コストの上昇につながります。アプリケーションで実際に必要な精度のレベルのみを指定することが不可欠です。
計測と検査： 厳しい公差と細かい表面仕上げを検証するには、座標測定機（CMM）、プロファイロメーター、干渉計、原子間力顕微鏡（AFM）などの洗練された計測機器が必要です。サプライヤが適切な検査能力を備えていることを確認してください。
エッジ品質： 脆性材料（SiCなど）では、チッピングが懸念される可能性があります。エッジの面取りまたは面取りを指定することで、これを軽減できます。
機械加工を考慮した設計： 機械加工が必要な場合は、研削盤やその他の工具がアクセスできる設計機能を設計します。可能な限り、深く狭いスロットや穴を避けてください。

設計要件、SiC機械加工能力、およびコストの相互作用を理解することが不可欠です。SiCコンポーネントサプライヤの精密工学専門家との早期相談は、太陽光発電部品の現実的で達成可能な仕様を定義するのに役立ち、不必要な費用をかけずに最適な性能を確保します。

耐久性の向上：太陽光発電技術におけるSiCの後処理

炭化ケイ素は本質的に堅牢ですが、特定の後処理により、太陽光発電技術が遭遇する要求の厳しい環境におけるコンポーネントの信頼性と長期的な性能をさらに向上させることができます。これらの手順は、特定のアプリケーションのニーズに合わせて調整されており、機械的特性、耐薬品性、または表面特性を改善できます。

SiCコンポーネントの後処理の一般的なニーズには、以下が含まれます。

SiC研削とラッピング：
- 前述のように、これらは正確な寸法と滑らかな表面仕上げを達成するための主要な方法です。寸法精度を超えて、研削は、初期の成形段階で導入された表面欠陥またはマイクロクラックを除去し、コンポーネントの機械的強度を向上させることができます。ラッピングは、シーリングアプリケーションや、太陽光発電インバータ内の半導体デバイス製造に使用される基板に不可欠な超平坦で滑らかな表面を作成します。
研磨：
- 濃縮太陽光発電（CSP）システムの光学ミラーやSiCウェーハ上の高品質エピタキシャル層用の基板など、非常に低い表面粗さを必要とするアプリケーションには、研磨（多くの場合、化学機械研磨またはCMP）が使用されます。これにより、光の散乱と表面欠陥が最小限に抑えられます。
エッジ処理と面取り：
- SiCの脆性により、鋭いエッジは取り扱い、組み立て、または操作中にチッピングを起こしやすくなります。エッジに面取りまたは面取りを研削すると、応力集中を大幅に減らし、コンポーネントの破壊に対する耐性を向上させることができます。
アニーリング：
- 高温アニーリングは、製造中や過酷な機械加工中に発生する可能性のある内部応力を緩和するために使用できます。これにより、特に熱サイクルにさらされるコンポーネントについて、材料の靭性と安定性が向上します。
SiCコーティングと表面改質：
- 多孔質グレードのシーリング： 一部のSiCグレード（多孔質RSiCや一部のNBSCなど）は、特定の環境下でガスや液体による浸透を防ぐためにシーリングが必要になる場合があります。これは、ガラスベースのシーラントまたはその他のセラミックコーティングで実現できます。
- 保護コーティング： SiC自体は多くの化学物質に対して非常に耐性がありますが、特殊なコーティング（CVD SiC、ダイヤモンドライクカーボン、その他の耐火材料など）を適用して、極めて腐食性の高い環境に対する耐性をさらに高めたり、表面の電気的特性を改質したりできます。たとえば、多結晶シリコン製造リアクター内のSiCコンポーネントにコーティングを使用できます。
- 機能性コーティング： コーティングは、SiCレンズや窓用の反射防止コーティングや、太陽光発電燃料製造に関連する特定の化学処理用途向けの触媒コーティングなど、特定の機能性も付与できます。
クリーニング：
- 特に半導体製造（SiCエッチングリング、チャンバーコンポーネントなど）や光学用途など、高純度環境で使用されるコンポーネントには、徹底的な洗浄プロセスが不可欠です。これには、超音波洗浄、化学エッチング、高純度水リンスが含まれる場合があります。

これらの後処理ステップを実装するかどうかの決定は、太陽光発電用途の特定の要求、選択されたSiCグレード、および費用対効果分析によって異なります。たとえば、SiC MOSFETとダイオードは、CMPとパッシベーション層を含む広範なウェーハレベル処理を受けますが、構造用SiCビームは、寸法を出すための研削のみが必要になる場合があります。これらのニュアンスを理解している知識豊富なSiCサプライヤと連携することは、太陽光発電システムの運用寿命内でコンポーネントが適切な処理を受け、耐久性と性能を最大限に高めるために不可欠です。

課題の克服：太陽光発電における一般的なSiCの課題と解決策

多くの利点があるにもかかわらず、太陽光発電システムにおける炭化ケイ素の採用と実装には課題が伴います。これらの課題と、それらを克服するための戦略を理解することは、効率と信頼性を高めるためにSiCを活用することを目指すエンジニア、調達マネージャー、および製造業者にとって不可欠です。

一般的な課題：

SiCの脆性と破壊靭性：
- チャレンジだ： SiCはセラミック材料であり、ほとんどのセラミックと同様に、脆性破壊挙動を示します。これは、欠陥に対する許容度が低く、特に応力集中がある場合、機械的または熱的応力の下で突然破壊する可能性があることを意味します。
- 解決策：
  - デザインの最適化： 鋭角を避け、フィレットと面取りを使用し、可能な限り引張荷重ではなく圧縮荷重のために設計します。
  - 素材グレードの選択： 一部のSiCグレード（靭性セラミックまたは複合材料など、ただし一般的な太陽光発電部品ではあまり一般的ではありません）は、破壊靭性がわずかに向上しています。より現実的には、高密度で欠陥のないグレードを選択することが役立ちます。
  - 慎重な取り扱いと組み立て： 応力を誘発しないように、SiCコンポーネントの取り扱い、取り付け、およびクランプに適切な手順を実装します。
  - プルーフテスト： 重要なコンポーネントについては、プルーフテストにより、サブクリティカルな欠陥のある部品を排除できます。
加工の複雑さとコスト：
- チャレンジだ： SiCの極度の硬度により、機械加工が困難で高価になります。ダイヤモンド工具が必要であり、材料除去速度が遅いため、製造コストが高くなり、複雑な部品のリードタイムが長くなる可能性があります。
- 解決策：
  - ニアネットシェイプ成形： 最終的な寸法にできるだけ近い部品を製造する製造プロセスを利用し、広範な機械加工の必要性を最小限に抑えます。
  - 製造のための最適化設計（DFM）： 可能であれば形状を単純化し、機械加工が容易な機能を設計します。
  - 高度な加工技術： 特定の機能については、超音波アシスト研削またはレーザー加工などのオプションを検討しますが、これらも高価になる可能性があります。
  - 大量生産： スケールメリットは、部品あたりの機械加工コストの削減に役立ちます。