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[導(dǎo)讀]第三代半導(dǎo)體雖然發(fā)展已經(jīng)有一段時(shí)間,不過(guò),其實(shí)今年以來(lái),才逐漸開(kāi)始廣為人知,尤其是中國(guó)大陸在今年發(fā)布的「十四五規(guī)劃」,將第三代半導(dǎo)體納入其中,再度引起市場(chǎng)對(duì)第三代半導(dǎo)體的關(guān)注。

第三代半導(dǎo)體雖然發(fā)展已經(jīng)有一段時(shí)間,不過(guò),其實(shí)今年以來(lái),才逐漸開(kāi)始廣為人知,尤其是中國(guó)大陸在今年發(fā)布的「十四五規(guī)劃」,將第三代半導(dǎo)體納入其中,再度引起市場(chǎng)對(duì)第三代半導(dǎo)體的關(guān)注。
第三代半導(dǎo)體材料的碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN),與第一代半導(dǎo)體材料的硅(Si)、第二代半導(dǎo)體材料的砷化鎵(GaAs)相比,有著尺寸小、效率高、散熱迅速等特性。適合應(yīng)用于5G基站、加速快充以及電動(dòng)車充電樁等相關(guān)產(chǎn)品領(lǐng)域,也是目前為止,技術(shù)已經(jīng)足以應(yīng)用商業(yè)化的產(chǎn)品。
國(guó)際各大廠科銳(Cree)、英飛凌(Infineon),以及羅姆(ROHM)已進(jìn)入量產(chǎn)碳化硅的階段。過(guò)去3年來(lái),碳化硅、氮化鎵等化合物成本,已下降20%至25%,將有利于終端產(chǎn)品導(dǎo)入第三代半導(dǎo)體的比率逐漸增加。 ?
至于中國(guó)臺(tái)灣,漢磊是臺(tái)廠當(dāng)中,在碳化硅、氮化鎵領(lǐng)域,著墨最深的指標(biāo)大廠。
6吋碳化硅已在試產(chǎn) 漢磊、嘉晶明年出貨看俏
今年6月,漢磊與旗下子公司嘉晶在碳化硅、氮化鎵領(lǐng)域,已開(kāi)始加速布建產(chǎn)能,瞄準(zhǔn)市場(chǎng)對(duì)于第三代半導(dǎo)體的需求,6吋碳化硅晶圓已在試產(chǎn)階段,客戶端對(duì)于電動(dòng)車需求最大。漢磊在第三季法說(shuō)會(huì)上表示,下半年只要通過(guò)客戶驗(yàn)證,對(duì)于明年出貨量、營(yíng)收的貢獻(xiàn),有望較今年成長(zhǎng)。 ?
尤其是最近熱門的電動(dòng)車族群,是第三代半導(dǎo)體瞄準(zhǔn)的重要領(lǐng)域。漢磊的650伏特高壓氮化鎵已經(jīng)通過(guò)電動(dòng)車的車用標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證,并且開(kāi)始逐漸導(dǎo)入,在電動(dòng)車無(wú)法阻擋的趨勢(shì)下,可以看到第三代半導(dǎo)體在充電領(lǐng)域展現(xiàn)的效益。
除了漢磊,上游晶圓廠中美晶8月投資35億元,入主砷化鎵晶圓代工廠宏捷科,投入氮化鎵的制程開(kāi)發(fā),有望能達(dá)成上下游互補(bǔ)效應(yīng),取得綜效,未來(lái)在半導(dǎo)體化合物的市場(chǎng)中,發(fā)展?jié)摿χ档藐P(guān)注。
想將氮化鎵應(yīng)用在5G基站,就必須從基站的功率放大器(PA)切入。宏遠(yuǎn)投顧分析師翁浩軒指出,在現(xiàn)行PA市場(chǎng),仍使用材料為硅的「橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體技術(shù)」(LDMOS),由于LDMOS僅適用低頻段,5G使用的3.5GHz高頻段,已觸碰到LDMOS制程的天花板。 ?
隨著5G朝向更高頻段發(fā)展下,目前只有第三代半導(dǎo)體材料氮化鎵可滿足高頻、低噪聲、高功率、耐高壓及低耗電需求,自然也成為未來(lái)5G基站的主要材料。
全新已經(jīng)通過(guò)高通第二代5G功率放大器的認(rèn)證,今年第四季已經(jīng)開(kāi)始出貨,只要高通的第二代5G銷售反應(yīng)不錯(cuò),全新將可以跟著受惠,成為明年重要的營(yíng)收動(dòng)能。加上明年還有5G手機(jī)放量成長(zhǎng)和Wi-Fi 6滲透率提升的趨勢(shì),對(duì)于功率放大器的需求量只增不減,明年獲利成長(zhǎng)勢(shì)頭看好。 ?
由于氮化鎵組件目前單價(jià)還是偏高,氮化鎵組件應(yīng)用在電信設(shè)備基站滲透率約僅3成。不過(guò),根據(jù)工研院預(yù)測(cè),只要未來(lái)需求量提高,價(jià)格應(yīng)該能持續(xù)壓低,到2025年滲透率可達(dá)近5成。
輕巧、高效、低發(fā)熱 氮化鎵帶動(dòng)無(wú)源器件需求
至于將氮化鎵導(dǎo)入消費(fèi)性電子領(lǐng)域,則是來(lái)自于射頻組件(RF)領(lǐng)域的高速成長(zhǎng)。市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)Yole Développement 預(yù)估,氮化鎵在射頻組件滲透率年成長(zhǎng)率高達(dá)7成以上。
以iPhone為例,據(jù)市場(chǎng)研調(diào)機(jī)構(gòu)TechInsights分析,射頻組件占iPhone總成本的金額,從11 Pro的33美元,成長(zhǎng)到12 Pro的44.5美元,漲幅超過(guò)3分之1,是所有iPhone零組件當(dāng)中,成長(zhǎng)比率最高的組件。
除了5G基站之外,最早導(dǎo)入氮化鎵的是消費(fèi)性快速充電零組件,由于氮化鎵小巧、高效能、低發(fā)熱的特點(diǎn),電源內(nèi)部設(shè)計(jì)空間因此增加,也會(huì)導(dǎo)致整體規(guī)格產(chǎn)生質(zhì)變,同步帶動(dòng)大功率無(wú)源器件需求,以因應(yīng)大功率充電趨勢(shì),原本尺寸小的電解電容,有可能將會(huì)轉(zhuǎn)換為稍大尺寸的多層陶瓷電容(MLCC)。
國(guó)宏團(tuán)旗下無(wú)源器件廠凱美產(chǎn)品應(yīng)用在變壓器約達(dá)四成,搭配5G手機(jī)快速充電使用的變壓器,已經(jīng)接到中系手機(jī)訂單,預(yù)計(jì)明年開(kāi)始放量出貨。
導(dǎo)入第三代半導(dǎo)體,將會(huì)是從上游金屬原料、金屬化合物到零組件的變革,中國(guó)臺(tái)灣雖然在半導(dǎo)體累積了先進(jìn)制程的技術(shù),不過(guò),若想要更上一層樓,還是需要第三代半導(dǎo)體的材料技術(shù)。 可預(yù)見(jiàn)的是,第三代半導(dǎo)體的相關(guān)廠商數(shù)量、能見(jiàn)度也會(huì)逐漸提高。


來(lái)源:今周刊

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