根據 TrendForce 調查,2018~2020 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,又以氮化鎵(GaN)功率元件的成長力道最明顯,預估 2021 年市場規模將達 6,100 萬美元,年增率高達 90.6%。
TrendForce 進一步表示,首先預期疫苗問世後疫情趨緩,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,2021 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。
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 萬美元,年增 30.8% 及 90.6%。
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此基板,因此 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。
(首圖來源:Flickr/Yuri Samoilov CC BY 2.0)