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優分析.2024.09.11

半導體|英飛凌12吋晶圓大突破!瞄準氮化鎵(GaN)晶片市場增長潛力

圖片來源:美聯社AP/TPG

2024年9月11日 (優分析產業數據中心) - 德國半導體製造商英飛凌(Infineon)週三表示,將在氮化鎵(GaN)晶片的快速增長市場中佔據大份額,這是在宣布一項將降低成本的技術突破之後。英飛凌執行長Jochen Hanebeck向記者透露,到十年末,氮化鎵技術市場的規模將達到數十億美元。

「我們希望能夠塑造這個市場。」Hanebeck強調。

GaN晶片技術的優勢

氮化鎵(GaN)是半導體製造中的一種替代矽的材料。相較於矽,GaN晶片因其高效率、高速、輕量和在高溫與高電壓環境下的穩定性能而受到青睞。這些晶片的應用範圍包括筆記型電腦、智能手機和電動汽車的小型充電器等裝置。

註:第三代半導體材料包括氮化鎵(GaN)、碳化矽(SiC)等,與第一代(如矽)和第二代(如砷化鎵)半導體材料相比,這些材料具有更寬的能隙(bandgap),因此被稱為「寬能隙半導體」。

Hanebeck表示:「我們預計未來幾年內,GaN晶片的市場價格將接近矽晶片的價格。」

氮化鎵基礎的電力電子設備因其高效率、體積小和低熱耗散的特性,成為電動車、太陽能逆變器和數據中心等應用的理想選擇。這些應用的增長進一步推動了氮化鎵市場的需求。

技術突破:12吋晶圓上的GaN晶片

英飛凌成功在12吋晶圓上生產GaN晶片,這一突破被公司譽為全球首創。Hanebeck指出,相較於8吋晶圓,12吋晶圓上可以製造出2.3倍的GaN晶片,從而大幅降低了生產成本。這一技術進步將使GaN晶片在市場上的競爭力大大提升,特別是在不斷增長的電動車、電源管理和消費電子等應用領域。

解釋:半導體製程跑一次的成本大多是固定成本,能夠跑一次流程而多生產出2.3倍數量的晶片,單位成本就能大幅度降低,進而推升終端裝置的使用意願。

隨著技術的不斷發展和成本的降低,氮化鎵晶片有望在未來成為半導體市場的重要組成部分,英飛凌的目標是藉由這一技術突破在市場中占據領先地位。

台灣與GaN技術相關的公司分析

在台灣,GaN(氮化鎵)技術的發展受到多家公司的重視,這些公司在不同的應用領域中積極推動GaN技術的應用與發展。以下是是幾家在台灣與GaN技術相關的公司及其動向(包括但不限於):

1. 宏捷科(8086-TW)與中美晶(5483-TW)

宏捷科與中美晶(5483-TW)合作進軍GaN領域,並在GaN on SiC(碳化矽基氮化鎵)材料的生產中發揮垂直整合的綜效。

2. 力智 (6719-TW)

力智自2021年起便看好GaN在電源管理領域的發展,推出了AC/DC電源管理IC、GaN driver及GaN MOSFET,並整合成48V LLC模組與uGaN。這些產品在伺服器與工控市場中具有潛力,力智也積極拓展其在全球Tier1伺服器電源供應器供應商中的市場份額。

3. 嘉晶 (3016-TW)與漢磊(3702-TW)

嘉晶在GaN技術的應用上取得了顯著進展,特別是在伺服器電源市場中。其GaN產品已通過GPU大廠的驗證。嘉晶的GaN產品主要在台系代工廠和母公司漢磊(3702-TW)進行生產,顯示出其在GaN技術上的穩健成長動能。

4. 典範 (3372-TW)

典範公司在GaN技術的應用上,開發了第三代半導體化合物封測技術,主要應用於GaN充電裝置。此外,該公司也專注於高階系統級晶片合封技術,應用於高頻整合型通訊網路。典範公司計畫透過加強與主要客戶及供應商的策略聯盟,來開發大型客戶訂單,並擴充生產線以支應市場需求。

5. 英特磊IET-KY (4971-TW)

IET-KY公司在GaN技術的佈局上,主要負責客戶N+GaN二次生長,產品應用以RF為主,屬於高毛利率產品。該公司計畫提升氮化鎵產能,並因應客戶對大型機台改造及新型機台研發的需求,提供更多元件及控制軟體。 

全球供應商

在全球氮化鎵(GaN)半導體市場中,有多家供應商在不同的應用領域中佔據重要地位。以下是一些主要的GaN供應商及其簡要介紹:

  1. Qorvo Inc.

    • 總部位於美國,專注於無線通信和射頻解決方案,提供多種GaN RF設備,應用於軍事和商業通信系統。
  2. NXP Semiconductors NV

    • 提供多種GaN技術,特別是在5G基站和其他無線基礎設施中,致力於提升RF鏈的整體效率。
  3. Infineon Technologies AG

    • 德國公司,專注於功率半導體,提供高效能的GaN解決方案,廣泛應用於電動車和工業設備。
  4. Wolfspeed Inc.

    • 專注於寬能隙半導體技術,提供高效能的GaN功率器件,應用於電源管理和無線通信。
  5. Efficient Power Conversion Corp.

    • 專注於GaN功率轉換器,提供高效能的解決方案,主要用於消費電子和工業應用。
  6. MACOM Technology Solutions Inc.

    • 提供多種GaN RF解決方案,應用於通信和工業市場,特別是在5G和衛星通信領域。
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第三代半導體