【第三代半導體簡直是裝了翅膀】TrendForce 調查:GaN 功率元件產值年增九成

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【為什麼我們挑選這篇新聞】看好下一代功率半導體商機,台積電 也想抓緊此商機,據傳有意加碼購買氮化鎵(GaN)相關設備。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,除了應用在電動車,許多 快充充電器 都需要用到相關技術。(責任編輯:郭俐伶)

根據 TrendForce 調查, 2018 至 2020 年第 三代半導體 產業陸續受到中美貿易摩擦、 疫情等影響,整體市場成長動力不足致使年增率持續受到壓抑。 然受惠於車用、工業與通訊需求挹注, 2021 年第三代半導體成長動能有望高速回升。 其中又以 GaN 功率元件的成長力道最為明顯, 預估其今年市場規模將達 6,100 萬美元,年增率高達 90.6% 。

逆變器採 SiC 元件製程,第三代半導體跟著火

TrendForce 進一步表示,首先, 預期疫苗問世後疫情有所趨緩, 進而帶動工業能源轉換所需零組件如逆變器、變頻器等, 以及通訊基地台需求回穩;其次,隨著特斯拉(Tesla)Model 3 電動車逆變器逐漸改採 SiC 元件製程後, 第三代半導體於車用市場逐漸備受重視;最後, 中國政府為提升半導體自主化, 今年提出十四五計畫投入鉅額人民幣擴大產能, 上述都將成為推升 2021 年 GaN 及 SiC 等第三代半導體高速成 長的動能。

電動車等需求回溫,第三代半導體元件營收成長

觀察各類第三代半導體元件, GaN 元件目前雖有部分晶圓製造代工廠如台積電(TSMC)、 世界先進(VIS)等嘗試導入 8 吋晶圓生產, 然現行主力仍以 6 吋為主。因疫情趨緩所帶動 5G 基地台射頻前端、 手機充電器及車用能源傳輸等需求逐步提升, 預期 2021 年通訊及功率元件營收分別為 6.8 億和 6, 100 美元,年增 30.8% 及 90.6%。

其中,GaN 功率元件年增最高的主因是手機品牌如小米(Xiaomi)、OPPO、 Vivo 自 2018 年 起率先推出快速充電頭, 憑藉高散熱效能與體積小的產品優勢獲得消費者青睞, 截至目前筆電廠商也有意跟進。TrendForce 預期, GaN 元件會持續滲透至手機與筆電配件, 且年增率將在 2022 年達到最高峰,後續隨著廠商採用逐漸普及, 成長動能將略為趨緩。

SiC 元件部分,由於通訊及功率領域皆需使用該基板, 因而 6 吋晶圓的供應量顯得吃緊, 預估 2021 年 SiC 元件於功率領域營收可達 6.8 億美元, 年增 32%。目前各大基板商如科銳(CREE)、貳陸(II- VI)、意法半導體(STMicroelectronics)等已陸續開展 8 吋基板研製計畫, 但仍有待 2022 年後才有望逐漸紓緩供給困境。

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