5G及汽車電子發(fā)力 第三代半導(dǎo)體材料市場規(guī)模擴(kuò)大
相較目前主流的硅晶圓(Si),第三代半導(dǎo)體材料SiC及GaN除了耐高電壓的特色外,也分別具備耐高溫與適合在高頻操作下的優(yōu)勢,不僅可使芯片面積可大幅減少,并能簡化周邊電路的設(shè)計(jì),達(dá)到減少模組、系統(tǒng)周邊的零組件及冷卻系統(tǒng)的體積。除了輕化車輛設(shè)計(jì)之外,因第三代半導(dǎo)體的低導(dǎo)通電阻及低切換損失的特性,也能大幅降低車輛運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的能源轉(zhuǎn)換損失,兩者對于電動(dòng)車?yán)m(xù)航力的提升有相當(dāng)?shù)膸椭?。因此,SiC及GaN功率組件的技術(shù)與市場發(fā)展,與電動(dòng)車的發(fā)展密不可分。
相較目前主流的硅晶圓(Si),第三代半導(dǎo)體材料SiC及GaN除了耐高電壓的特色外,也分別具備耐高溫與適合在高頻操作下的優(yōu)勢,不僅可使芯片面積可大幅減少,并能簡化周邊電路的設(shè)計(jì),達(dá)到減少模組、系統(tǒng)周邊的零組件及冷卻系統(tǒng)的體積。除了輕化車輛設(shè)計(jì)之外,因第三代半導(dǎo)體的低導(dǎo)通電阻及低切換損失的特性,也能大幅降低車輛運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的能源轉(zhuǎn)換損失,兩者對于電動(dòng)車?yán)m(xù)航力的提升有相當(dāng)?shù)膸椭?。因此,SiC及GaN功率組件的技術(shù)與市場發(fā)展,與電動(dòng)車的發(fā)展密不可分。
然而,SiC材料仍在驗(yàn)證與導(dǎo)入階段,在現(xiàn)階段車用領(lǐng)域僅應(yīng)用于賽車上,因此,全球現(xiàn)階段的車用功率組件,采用SiC的解決方案的面積不到千分之一。另一方面,目前市場上的GaN功率組件則以GaN-on-SiC及GaN-on-Si兩種晶圓進(jìn)行制造,其中GaN-on-SiC在散熱性能上具有優(yōu)勢,相當(dāng)適合應(yīng)用在高溫、高頻的操作環(huán)境,因此以5G基站的應(yīng)用能見度較高,預(yù)期SiC基板未來五年在通過車廠驗(yàn)證與2020年5G商用的帶動(dòng)下,將進(jìn)入高速成長期。
盡管GaN基板在面積大型化的過程中,成本居高不下,造成GaN基板的產(chǎn)值目前仍小于SiC基板。但GaN能在高頻操作的優(yōu)勢,仍是各大科技廠矚目的焦點(diǎn)。除了高規(guī)格產(chǎn)品使用GaN-on-SiC的技術(shù)外,GaN-on-Si透過其成本優(yōu)勢,成為目前GaN功率組件的市場主流,在車用、智能手機(jī)所需的電源管理芯片及充電系統(tǒng)的應(yīng)用具有成長性。