台积电传扩大投资氮化镓设备,抢苹果“GaN快充”商机

看好下一代功率半导体商机,近日传出芯片代工龙头厂台积电正加码购买氮化镓(GaN)相关设备,比既有六英寸厂内机台增加两倍多,显示客户端下单需求强劲。

电动汽车、快充市场势头猛,台积抢氮化镓商机

第三代半导体氮化镓商机大,去年台积电就宣布与意法半导体(ST)携手合作,开发氮化镓制程与集成电路,通过此次合作,意法将采台积电的氮化镓制程技术,生产氮化镓产品,此举也代表台积将携手意法,抢攻电动汽车市场商机。

除了电动汽车领域之外,氮化镓也扮演“快充市场”要角。氮化镓是第三代半导体材料之一,具有耐高温、高电流、高电压、高频的特性,更有散热佳、体积小、能耗小、功率高等优点,若应用于充电器上,体积可以变得更小,且保持功率不变。

今年1月,就传出苹果在看到新一代轻巧高效、采用“GaN”技术的氮化镓充电器掳获不少用户的心后,也打算出一款采用新时代Type-C快充。

但由于氮化镓需要人工合成,具有制作门槛高、成本高、难量产、良率低的问题,也因此代工价格相当高。

而纳微(Navitas)是全球最大的氮化镓功率IC公司,也是台积电在GaN代工领域的大客户,该公司在今年初宣布,氮化镓功率IC出货量已达1300万颗,显示全球移动设备对快充需求急速增加,若纳微能取得苹果的GaN快充订单,预计也将由台积电进行代工。

《自由时报》报道指出,台积电已加码购买氮化镓相关设备达16台,比既有的六英寸厂内的6台增加2倍多,等于产能将增达超过万片左右,显示客户端下单需求扩大,纳微每月有超过100万颗的GaN功率IC经由台积电生产交货。

氮化镓(GaN)科普小知识

氮化镓是第三代半导体材料之一,由于其能硅是第一代半导体硅(Si)的3倍(注:能硅越宽代表越能节能、功率越高),具有耐高温、高电流、高电压、高频的特性,更有散热佳、体积小、能耗小、功率高等优点。

过去主要应用场景为军事、卫星设备等,现在随着5G、电动汽车等新应用兴起,市场对功率半导体需求大增,拥有高频率、高功率等优势的氮化镓现主要应用于5G基站、光电、自动驾驶汽车、电源功率组件等,但同时,氮化镓需要人工合成,具有制作门槛高、成本高、难量产、良率低的问题。

氮化镓快充

由于氮化镓具有高功率密度的特性,若应用于充电器上,体积可以变得更小,且保持功率不变,随着现在3C设备性能越来越高、电池容量越来越大,过去几年来,市场上已有厂商做出比苹果原厂充电器小50%的MacBook Pro充电器。

这种比起传统充电器更具携带性,且有多孔输出、高功率的氮化镓充电器已越来越受到市场欢迎。

(首图来源:台积电。)