《DJ在線》化合物半導體搶進氮化鎵，上下游整合成關鍵

MoneyDJ新聞 2020-08-07 11:30:14 記者 張以忠 報導

中美晶(5483)宣布參與宏捷科(8086)私募現增案，將持有宏捷科22.53%股權成為大股東，共同發展新世代半導體材料GaN on SiC(碳化矽基氮化鎵)，搶攻RF(射頻)以及電力電子市場大餅，此舉也象徵化合物晶圓代工廠布局GaN on SiC進入檯面化、白熱化階段，未來相關廠商在上下游結盟、技術合作、組建生態體系趨勢可能會更加積極。

氮化鎵為明日之星，主力應用在RF、電力電子

GaN on SiC其實早已在軍用、大型電力電子建設等領域有所應用，其為繼矽、砷化鎵之後的第三代半導體材料，特別適合高頻、高壓、高溫運作環境中展現優異的功率轉換效率(power conversion efficiency)，可以簡單把它想為，假設給予裝置設備一瓦的電力，轉換後若變成0.5瓦，代表功率轉換效率是50%，而GaN on SiC則較其他材料擁有更高的功率轉換效率，可達到省電、減少耗能的表現。

GaN on SiC之所以被重視，是因為現在到未來，它在RF以及電力電子市場將有非常大的應用空間，RF方面，最直接相關的就是高頻的5G基地台建置增加，而5G基地台因高頻關係，電耗較4G基地台高上數倍，而GaN on SiC減少能耗的特性將能解決這項問題；電力電子方面，未來包括電動樁、大型資料中心的電力供應系統、UPS(不斷電系統)等都是潛力市場所在。

GaN on SiC成本仍高，組建完整供應鏈成關鍵

目前GaN on SiC之所以還未能大規模應用在民用市場，上游基板(Substrate)材料取得困難、以至於成本無法下降為主要原因。目前GaN on SiC基板主要掌握在美國Gree手上，Gree基板多為自用，因此GaN on SiC材料取得不易，進而使成本居高不下。

業內人士指出，中美晶一直想跨入GaN on SiC材料，但由於在GaN on SiC是新進者，苦無晶圓代工廠能夠認證產品品質，包括產品在高頻、高壓、高溫的耐受力等，等於是有技術但缺乏record(實績)，進而無法有效開拓市場，此次與全球第二大的化合物晶圓代工廠宏捷科合作後，等於可以認證中美晶的產品，加速中美晶拓展產品出海口以及產能佈建信心。

宏捷科有望提升國際能見度，盼打進一線大廠

對宏捷科而言，宏捷科在砷化鎵RF領域已深耕逾20年，發展同屬化合物半導體領域的GaN on SiC技術與量產能力，會比半路出家的廠商更為容易；GaN on SiC的物理特性與砷化鎵一樣，目前宏捷科的砷化鎵製程機台，有8成可以與GaN on SiC產品共用，據瞭解，宏捷科餘下20%針對GaN on SiC產品的空缺也將補齊，將規畫明年第2季前將機台建置完成。

宏捷科目前客戶結構中，在大幅降低美系IDM大廠Skyworks比重後，目前客戶多屬台系、中國等中小型IC設計公司，國際能見度不高，而透過與中美晶合作，將有助於宏捷科接觸到中美晶背後的國際一線客戶，像是英飛凌、意法半導體等大廠，這些大廠同樣積極布局GaN on SiC市場，若中美晶產品認證通過，將會大大增加國際一線大廠未來投片宏捷科的機會。

宏捷科新廠已建置完成，陸續於下半年進駐設備後，預計今年底產能由目前約1萬片/月(不含去瓶頸產能)增加至1.5萬片/月，新廠並留有2萬片/月產能空間供後續業務成長所需。

穩懋GaN on SiC已開始反映營收，後續可期

除了宏捷科，穩懋(3105)、環宇-KY(4991)等化合物晶圓代工廠也持續布局氮化鎵領域。

穩懋布局氮化鎵主要也以GaN on SiC為主，由於市場還未打開，目前佔營收比重仍低、僅低個位數，營收基期還較低之下，今年上半年穩懋GaN on SiC營收已接近去年全年水準。

穩懋指出，目前GaN on SiC雖然佔營收比重仍低，但單價很高、毛利率也優異，其適合應用在高頻、高電壓領域，它是全新世代材料與製程技術，市場需要時間發酵。

穩懋十年前就開始布局氮化鎵，具備技術實力，目前產品已實際應用在基礎建設中，是目前化合物晶圓代工廠中起步最快的廠商，雖然目前穩懋氮化鎵出貨量還不大，大約僅500片/月，若未來市場逐步成熟，成長力道可期。

環宇-KY需待轉投資晶成6吋廠發酵

至於環宇-KY，則是透過投資晶電(2448)旗下晶成，持有其約36%股權，取得在晶成6吋廠開發產品的機會。

環宇在晶成主要有三個產品開發項目，其一是RF應用的氮化鎵產品，其二是baw filter(濾波器)，其三是3D感測應用的VCSEL。

環宇在RF應用的氮化鎵產品，主要是服務美國基地台大客戶，目前走的是GaN on Si(矽基氮化鎵)路線，GaN on Si的優勢在於是矽基材料，成本較GaN on SiC為低，但性能低於GaN on SiC，環宇配合美國基地台客戶，希望透過晶成6吋廠平台將GaN on Si的PA(功率放大器)產品切入5G基地台。

業內人士指出，5G基地台根據供應電力的瓦數不同也會有相應的PA解決方案，若提升至像是100W電力以上，目前是以LDMOS(橫向擴散金屬氧化物半導體)作為方案，但LDMOS的功率轉換效率較差，因此氮化鎵就成為了著力點，氮化鎵的轉換效率較LDMOS多20%以上，節省耗能效益可觀，因此基地台客戶、供應鏈汲汲營營於降低氮化鎵成本、盼加速導入昭然若揭。

不過環宇轉投資晶成6吋廠，目前仍在開發產品階段，日前環宇法說會中指出，RF方面，客戶目前因為局勢不明有放緩跡象，環宇目前在基地台應用之外，持續尋找其他應用，希望明年能增加訂單。因此短期之內還不會有明顯營收貢獻。 資料來源-MoneyDJ理財網