看好包括電動車、5G射頻、人工智慧(AI)、高效能運算(HPC)等新興應用的快速成長,拉動包括氮化鎵(GaN)及碳化矽(SiC)等第三代寬能隙(WBG)半導體強勁需求,晶圓代工龍頭台積電在此市場不缺席,與IDM廠及IC設計業者合作,第一代矽基板氮化鎵(GaN on Si)技術平台,於去年完成並進一步強化,支援多元的應用,開發中的第二代矽基板GaN技術平台,預計今年內完成。

值得注意的是,台積電成功卡位的同時,包括英飛凌、意法半導體、德州儀器、安森美、羅姆(Rohm)等國際IDM大廠,也均擴大投資建置新產能。

國際半導體產業協會(SEMI)最新報告指出,全球疫情蔓延下,半導體供應鏈一度受影響,但疫情之後,汽車電子產品不斷提升的需求,即將復甦。全球功率暨化合物半導體需求看增,相關晶圓廠產能2023年將達1,024萬片8吋約當月產能。

SEMI全球行銷長暨台灣區總裁曹世綸表示,SiC與GaN等寬能隙先進材料,近一年來,在動力總成、電動車車載充電器、光達、5G及5G基地台等,均是目前熱門的應用領域。可預見的是,未來在汽車電子產品、再生能源、國防與航太等應用領域,重要性不言而喻。

隨著世界各地資料中心快速增加,使得供電效率的需求隨之上升,德州儀器副總裁暨台灣、韓國與南亞總裁李原榮在台北國際電腦展(COMPUTEX)論壇中,分享設計工程師如何利用德儀GaN技術為資料中心達成體積更小、更高功率密度的解決方案,而德儀的自有產能和長期投資,能夠快速擴展GaN及SiC等各項技術以滿足市場需求。

英飛凌已宣布,大幅提升SiC和GaN產能,將斥資逾20億歐元在馬來西亞居林工廠建造第三個廠區。建成之後,新廠區將用於生產SiC和GaN功率半導體產品,每年可為英飛凌創造20億歐元的收入。英飛凌營運長Jochen Hanebeck表示,再生能源和電動車是推動功率半導體市場持續強勁增長的主要驅動力,英飛凌透過擴大SiC和GaN功率半導體的產能,為迎接寬能隙半導體市場的快速發展做好準備。

台積電鎖定GaN市場並加快技術研發及產能布建,去年第一代650V的GaN增強型高電子移動率電晶體(E-HEMT)完成驗證,進入全產能量產,市場已推出超過130款充電器。第二代650V和100V的E-HEMT的品質因素(FOM),皆較第一代提升50%,預計今年投入生產。100V的GaN空乏型高電子移動率電晶體(D-HEMT)已完成元件開發,預計年內投入生產。

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