5G將于2020年將邁入商用，加上汽車走向智慧化、聯(lián)網(wǎng)化與電動化的趨勢，將帶動第三代半導體材料碳化硅(SiC)與氮化鎵(GaN)的發(fā)展。根據(jù)拓墣產(chǎn)業(yè)研究院估計，2018年全球SiC基板產(chǎn)值將達1.8億美元，而GaN基板產(chǎn)值僅約3百萬美元。
拓墣產(chǎn)業(yè)研究院指出，相較目前主流的硅晶圓(Si)，第三代半導體材料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計，達到減少模組、系統(tǒng)周邊的零組件及冷卻系統(tǒng)的體積。除了輕化車輛設計之外，因第三代半導體的低導通電阻及低切換損失的特性，也能大幅降低車輛運轉時的能源轉換損失，兩者對于電動車續(xù)航力的提升有相當?shù)膸椭?。因此，SiC及GaN功率組件的技術與市場發(fā)展，與電動車的發(fā)展密不可分。
然而，SiC材料仍在驗證與導入階段，在現(xiàn)階段車用領域僅應用于賽車上，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兩種晶圓進行制造，其中GaN-on-SiC在散熱性能上最具優(yōu)勢，相當適合應用在高溫、高頻的操作環(huán)境，因此以5G基站的應用能見度最高，預期SiC基板未來五年在通過車廠驗證與2020年5G商用的帶動下，將進入高速成長期。
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。除了高規(guī)格產(chǎn)品使用GaN-on-SiC的技術外，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、智能手機所需的電源管理芯片及充電系統(tǒng)的應用最具成長性。
拓墣產(chǎn)業(yè)研究院指出，觀察供應鏈的發(fā)展，由于5G及汽車科技+正處于產(chǎn)業(yè)成長趨勢的重心，供應鏈已發(fā)展出晶圓代工模式，提供客戶SiC及GaN的代工業(yè)務服務，改變過去僅由Cree、Infineon、Qorvo等整合組件大廠供應的狀況。GaN的部分，有臺積電及世界先進提供GaN-on-Si的代工業(yè)務，穩(wěn)懋則專攻GaN-on-SiC領域瞄準5G基站的商機。另外，X-Fab、漢磊及環(huán)宇也提供SiC及GaN的代工業(yè)務。隨著代工業(yè)務的帶動，第三代半導體材料的市場規(guī)模也將進一步擴大。
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