受益于新能源革命,电动汽车、光伏储能以及工业自动化等下游应用的多点爆发,以碳化硅、氮化镓为首的化合物半导体进入了高速增长的阶段,成为了行业“热词”,逐渐从小众走向主流。
近年来,台湾地区也在不断加速化合物半导体产业的发展。
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2022年总产值791亿元,年减4.5%
日前,据台媒报道,光电科技工业协进会(PIDA)产研中心指出,由于全球经济成长趋缓等因素,使得全球消费市场萎缩,台湾地区化合物半导体产业成长也遭受逆风。台湾化合物半导体产业(不含LED部分)在2022年度总产值达新台币791亿新台币,较2021年度总产值828亿新台币,年成长率小幅衰退4.5%。
台湾化合物半导体季产值趋势(图:PIDA)
以产业链来看,台湾地区化合物半导体2022年度在上游设计、中游制造与下游封测的产值分别为新台币141亿、501亿及149亿,年增率分别为-5.7%、-7.5%及8.3%,其中将制造部份再细分,可以发现功率元件与基板因电动车及节能减碳等需求带动仍成长,但通讯元件则是因为手机市场需求衰退等因素,而呈现减少趋势。
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虽遇逆风,各大厂信心不减
据介绍,虽然台湾地区化合物半导体在2022年时产值遇到逆风而呈现下滑状态,但由于电动车、充电桩、服务器以及5G基地台等需求的成长,和政府单位对产业的持续推动,台湾地区化合物半导体厂商均看好这个未来仍会持续蓬勃发展。
目前,主要厂商如台积电、环球晶、盛新材料、嘉晶、汉磊以及稳懋等均从2021年开始陆续进行扩厂规划以增加产能,新的产能预计在2023至2024年间会陆续开出,届时产业将会有爆发性的成长。
台积电
早在2014年,台积电就看中了第三代半导体的市场机会,开始在其6英寸晶圆厂制造GaN组件。
2020年,台积电为ST提供分立产品供应GaN IC,已促成累计超过1 300万颗氮化镓芯片出货;纳微半导体专有的 GaN 工艺设计套件 (PDK) 是基于台积电的 GaN-on-Si 平台开发的,月出货量超 100 万个 GaNFast 电源 IC,总出货量超 1300 万个,场失效为零。
2021年,台积电通过了第一代650V增强型GaN高电子迁移率晶体管(E-HEMT)的改进版本,进入全产能量产,市场已推出超过130款充电器,为此台积电不断扩大产能以满足客户需求。
其第二代650V和100V功率E-HEMT经过研发后,FOM(品质因数)提升50%,将于2022年投产;100V耗尽型GaN高电子迁移率晶体管(D-HEMT)完成器件开发,预计也于2022年投产 。除此之外,台积电甚至已经开始第三代650V电源E-HEMT的研发,并预计2025年交付。
台亚
1月13日,投资中国台湾事务所召开“欢迎台商回台投资行动方案”联审会议,台亚半导体斥资近90亿台币扩大投资台湾的方案获通过。
根据投资方案,台亚半导体将在竹科厂房兴建无尘室,并增设智慧化产线、导入生产监控数位系统。此举是为了深耕氮化镓化合物半导体的研发与制造,并开拓全球市场。
台亚2021年开始筹建积亚半导体,专注开发碳化硅(SiC)衬底的高功率元件。未来更进一步规划下半年扩大台亚现有厂房洁净室区域,投入氮化镓(GaN)磊晶及元件的研发及生产,预计于2023年前提供样品供合作客户进行验证。
联电
2021年联电通过投资联颖,切入第三代半导体领域。计划从6英寸GaN入手,之后将展开布局SiC,并向8英寸晶圆发展。
联电表示,公司早已开始布局第三代半导体,并且与比利时微电子研究中心(IMEC)进行技术研发合作,正积极将相关技术朝平台化发展,为IC设计业者提供标准化的技术平台。针对这项技术平台的建立,联电将会以提供功率、射频元件方案为主,初期会以GaN技术先行。
封面图片来源:拍信网