台積電傳擴大投資氮化鎵設備,搶蘋果「GaN 快充」商機

台積電傳擴大投資氮化鎵設備,搶蘋果「GaN 快充」商機

看好下一代功率半導體商機,近日傳出晶圓代工龍頭廠台積電正加碼購買氮化鎵(GaN)相關設備,比既有六吋廠內機台增加兩倍多,顯示客戶端下單需求強勁。

電動車、快充市場夯,台積搶氮化鎵商機

第三代半導體氮化鎵商機大,去年台積電就宣布與意法半導體(ST)攜手合作,開發氮化鎵製程與積體電路,透過此次合作,意法將採台積電的氮化鎵製程技術,生產氮化鎵產品,此舉也代表台積將攜手意法,搶攻電動車市場商機。

除了電動車領域之外,氮化鎵也扮演「快充市場」要角。氮化鎵是第三代半導體材料之一,具有耐高溫、高電流、高電壓、高頻的特性,更有散熱佳、體積小、能耗小、功率高等優點,若應用於充電器上,體積可以變得更小,且保持功率不變。

今年 1 月,就傳出蘋果在看到新一代輕巧高效、採用「GaN」技術的氮化鎵充電器擄獲不少使用者的心後,也打算出一款採用新世代 USB-C 快充。

但由於氮化鎵需要人工合成,具有製作門檻高、成本高、難量產、良率低的問題,也因此代工價格相當高。

而納微(Navitas)是全球最大的氮化鎵功率 IC 公司,亦是台積電在 GaN 代工領域的大客戶,該公司在今年初宣布,氮化鎵功率 IC 出貨量已達 1300 萬顆,顯示全球行動設備對快充需求急速增加,若納微能取得蘋果的 GaN 快充訂單,預計也將由台積電進行代工。

《自由時報》報導指出,台積電已加碼購買氮化鎵相關設備達 16 台,比既有的六吋廠內的 6 台增加 2 倍多,等於產能將增達逾萬片左右,顯示客戶端下單需求擴大,納微每月有超過 100 萬顆的 GaN 功率 IC 經由台積電生產交貨。

氮化鎵(GaN)科普小知識

氮化鎵是第三代半導體材料之一,由於其能矽是第一代半導體矽(Si)的 3 倍(註:能矽越寬代表越能節能、功率越高),具有耐高溫、高電流、高電壓、高頻的特性,更有散熱佳、體積小、能耗小、功率高等優點。

過去主要應用場景為軍事、衛星設備等,現在隨著 5G、電動車等新應用興起,市場對功率半導體需求大增,擁有高頻率、高功率等優勢的氮化鎵現主要應用於 5G 基地台、光電、自駕車、電源功率元件等,但同時,氮化鎵需要人工合成,具有製作門檻高、成本高、難量產、良率低的問題。

氮化鎵快充

由於氮化鎵具有高功率密度的特性,若應用於充電器上,體積可以變得更小,且保持功率不變,隨著現在 3C 設備效能越來越高、電池容量越來越大,過去幾年來, 市場上已有廠商做出比蘋果原廠充電器小 50% 的 MacBook Pro 充電器。

這種比起傳統充電器更具攜帶性,且有多孔輸出、高功率的氮化鎵充電器已越來越受到市場歡迎。

(首圖來源:台積電。)

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