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[導讀]第三代半導體雖然發(fā)展已經(jīng)有一段時間,不過,其實今年以來,才逐漸開始廣為人知,尤其是中國大陸在今年發(fā)布的「十四五規(guī)劃」,將第三代半導體納入其中,再度引起市場對第三代半導體的關(guān)注。

第三代半導體雖然發(fā)展已經(jīng)有一段時間,不過,其實今年以來,才逐漸開始廣為人知,尤其是中國大陸在今年發(fā)布的「十四五規(guī)劃」,將第三代半導體納入其中,再度引起市場對第三代半導體的關(guān)注。
第三代半導體材料的碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN),與第一代半導體材料的硅(Si)、第二代半導體材料的砷化鎵(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。
國際各大廠科銳(Cree)、英飛凌(Infineon),以及羅姆(ROHM)已進入量產(chǎn)碳化硅的階段。過去3年來,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)品導入第三代半導體的比率逐漸增加。 ?
至于中國臺灣,漢磊是臺廠當中,在碳化硅、氮化鎵領(lǐng)域,著墨最深的指標大廠。
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,已開始加速布建產(chǎn)能,瞄準市場對于第三代半導體的需求,6吋碳化硅晶圓已在試產(chǎn)階段,客戶端對于電動車需求最大。漢磊在第三季法說會上表示,下半年只要通過客戶驗證,對于明年出貨量、營收的貢獻,有望較今年成長。 ?
尤其是最近熱門的電動車族群,是第三代半導體瞄準的重要領(lǐng)域。漢磊的650伏特高壓氮化鎵已經(jīng)通過電動車的車用標準認證,并且開始逐漸導入,在電動車無法阻擋的趨勢下,可以看到第三代半導體在充電領(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發(fā),有望能達成上下游互補效應(yīng),取得綜效,未來在半導體化合物的市場中,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。宏遠投顧分析師翁浩軒指出,在現(xiàn)行PA市場,仍使用材料為硅的「橫向擴散金屬氧化物半導體技術(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5G基站的主要材料。
全新已經(jīng)通過高通第二代5G功率放大器的認證,今年第四季已經(jīng)開始出貨,只要高通的第二代5G銷售反應(yīng)不錯,全新將可以跟著受惠,成為明年重要的營收動能。加上明年還有5G手機放量成長和Wi-Fi 6滲透率提升的趨勢,對于功率放大器的需求量只增不減,明年獲利成長勢頭看好。 ?
由于氮化鎵組件目前單價還是偏高,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,根據(jù)工研院預測,只要未來需求量提高,價格應(yīng)該能持續(xù)壓低,到2025年滲透率可達近5成。
輕巧、高效、低發(fā)熱 氮化鎵帶動無源器件需求
至于將氮化鎵導入消費性電子領(lǐng)域,則是來自于射頻組件(RF)領(lǐng)域的高速成長。市場調(diào)研機構(gòu)Yole Développement 預估,氮化鎵在射頻組件滲透率年成長率高達7成以上。
以iPhone為例,據(jù)市場研調(diào)機構(gòu)TechInsights分析,射頻組件占iPhone總成本的金額,從11 Pro的33美元,成長到12 Pro的44.5美元,漲幅超過3分之1,是所有iPhone零組件當中,成長比率最高的組件。
除了5G基站之外,最早導入氮化鎵的是消費性快速充電零組件,由于氮化鎵小巧、高效能、低發(fā)熱的特點,電源內(nèi)部設(shè)計空間因此增加,也會導致整體規(guī)格產(chǎn)生質(zhì)變,同步帶動大功率無源器件需求,以因應(yīng)大功率充電趨勢,原本尺寸小的電解電容,有可能將會轉(zhuǎn)換為稍大尺寸的多層陶瓷電容(MLCC)。
國宏團旗下無源器件廠凱美產(chǎn)品應(yīng)用在變壓器約達四成,搭配5G手機快速充電使用的變壓器,已經(jīng)接到中系手機訂單,預計明年開始放量出貨。
導入第三代半導體,將會是從上游金屬原料、金屬化合物到零組件的變革,中國臺灣雖然在半導體累積了先進制程的技術(shù),不過,若想要更上一層樓,還是需要第三代半導體的材料技術(shù)。 可預見的是,第三代半導體的相關(guān)廠商數(shù)量、能見度也會逐漸提高。


來源:今周刊

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