英飛凌是全球功率半導體的龍頭，第3類半導體對他們有何幫助？原來，功率半導體現在僅能追求0。1%的效能提升，若有第3類半導體輔助，則能有大幅突破。
國際調研機構顧能（
Gartner
）統計，
2020
年全球「車用半導體」總產值約
374
億美元，由英飛凌（
Infineon
）、
恩智浦
（
NXP
）、瑞薩電子（
Renesas
）、德州儀器（
TI
）及意法半導體（
ST
）在內的
5
大垂直整合製造商（
IDM
），拿下
43
％。其中，
英飛凌以
11。6
％的
市場佔有率
率，成為車用半導體界龍頭。
同樣是在
2020
年，研究機構
Omdia
調查報告指出，英飛凌在
MOSFET
（金屬氧化半導體場效電晶體）功率
零件
領先群雄，憑藉在矽（
Si
）、碳化矽（
SiC
）與氮化鎵（
GaN
）的完整產品組合，全
球
市場佔有率
率達
24。4
％，足足領先
第
2
名安森美
（佔比
12。4
％）
1
倍。
成立於
1999
年的英飛凌，前身是西門子的半導體部門（
Siemens Semiconductor
），長期致力於功率
零件
相關業務，至今仍為主要營收來源，
佔比逾
5
成
。隨著消費性電子、電動車、鐵軌運輸及資料中心等功率
零件
市場逐年演進，英飛凌也持續研發新技術和新材料，包括碳化矽和氮化鎵在內的第
3
類半導體就是重點之一。
英飛凌利用碳化矽打造出的新型電源模組，可用於電動車的牽引逆變器。
功率半導體是與電源、電力控制應用有關的半導體
零件
，特點為大功率、速度快，是電子
裝置
的電能轉換與電路控制的核心，在提高能源轉換效率上，扮演重要角色。
根據英飛凌分析，
一臺傳統燃油車半導體
零件
價值約
490
美元，電動車和油電
混合車
的
零件
則大幅提升至
950
美元，其增幅絕大部分來自功率半導體
，前景看好。
小辭典
【
MOSFET
】金氧半導體場效電晶體，為功率半導體
零件
，
利用閘極電壓控制
輸出電流的大小，以供應終端電子裝置，常用於手機、
膝上型電腦
、
移動
電源等。
第
3
類半導體，助功率
零件
效率升級
英飛凌大中華區電源及感測系統事業處資深營銷經理陳清源表示，
功率半導體發展多年，傳統以矽為基礎的晶片設計架構大致底定，難以有更大幅度的變動，「工程人員多半隻能追求
0。5
％、
0。3
％，甚至是
0。1
％的轉換效率提升。」直到採用氮化鎵、碳化矽等第
3
類半導體材料科學的輔助，才出現明顯突破。
以手機充電頭為例，使用傳統矽為基礎的材料，轉換效率可能只達到
92
％，剩餘
8
％會變成熱消耗掉。採用氮化鎵技術後，轉換效率可提升至
93
～
94
％，不但充電頭的體積可以縮小，重量也比原本輕
3
倍；或是在相同尺寸下，系統成本能減少
20
％，支援的發電容量也會比較高。
氮化鎵製成的通訊電源應用，可提供高效率，是新一代
5G
電信網路的強力後援。
當前，第
3
類半導體由於技術難度高，加上關鍵的碳化矽基板掌握在少數廠商手中，短期內的投資非但難以收效，甚至可能虧損。陳清源坦言，第
3
類半導體對英飛凌整體營收影響不大，還處於累積能量、策略性投資階段，不過仍看好在功率應用的潛力。
根據法國市場研究機構
Yole
Développement
預測，
2020
～
2026
年採用碳化矽作為功率半導體材料的市場，將從不到
10
億美元的規模，成長到
45
億美元，年均複合成長率（
CAGR
）達
36
％，
另預測
同段時間的氮化鎵功率半導體市場的年均複合成長率將達
68
％，來到
11
億美元。
技術升級、確保供貨，下一步
衝刺全
球
市場佔有率
為了搶先佈局第
3
類半導體功率
零件
市場，英飛凌
2018
年收購
創業公司
公司
Siltectra
，取得冷切割（
Cold Spilt
）晶體材料
加工
工藝
技術
，可說是關鍵的一步，可使晶錠（或稱晶棒，
Ingot
）切割為基板的數量提升且更穩定，
進而讓晶圓
產能翻倍成長。與此同時，英飛凌還與
3
大主要碳化矽晶圓供貨商，包括
Wolfspeed
、
GTAT
與昭和電工等簽署長期合約（
LTA
），確保材料供貨無虞。
在上游供貨獲得解套後，英飛凌在
2021
年的資本市場日（
Capital Market Day
）公開
擴充套件
產能計劃：以位於奧地利的菲拉赫（
Villach
）和馬來西亞的居林（
Kulim
）兩廠作為第
3
類半導體技術的全球能力中心。
其中，菲拉赫廠會沿用既有
矽
工藝
裝置，將
6
寸
和
8
寸
的產線轉移
到氮化鎵和碳化矽，是重要生產基地；居林廠則改為
8
寸
矽
工藝
的產線，並作為研發第
3
類半導體
磊
晶的第一步。
目前第
3
類半導體仍以
6
寸
製造
生產為主流，
2022
年可望有
廠商
開出
8
寸
產能。雖然英飛凌並未透露何時量產
8
寸
，但業界預測，此次歐洲廠
產線轉移
，是為了
擴充套件
產能預
作準備
，創造規模經濟並降低成本。
汽車與工業能源相關市場向來是英飛凌主要營收來源，功率半導體就佔了一半以上，積極
擴充套件
第
3
類半導體產能，無疑是鎖定電動車與工業應用市場，如太陽能、電動車、快充等。展望未來，英飛凌計劃衝刺碳化矽產品線，期能在
2020
年代中期，營
收貢獻
達
10
億美元，並取得全球
30
％的
市場佔有率
，持續鞏固功率半導體霸主地位。
英飛凌電源管理及多元電子事業處資深營銷經理陳清源認為，功率
零件
發展已面臨到
0。1
％效率提升瓶頸，第
3
類半導體的輔助將帶來突破性的改變。
英飛凌（
Infineon
）
成立：
1999
年
執行長：萊因哈德．普洛斯（
Reinhard
Ploss
）
近期財報：
2021
年前
3
季累計合併
營收營收
84。29
億歐元，年增
26。7
％。
關鍵技術：具有完整功率半導體產品組合，能提供以矽、氮化鎵、碳化矽材料
的功率產品。
目標：目前碳化矽主要營收來源為汽車、工業相關應用，預計在
2020
年代中期，相關產品營收達
10
億美元，並取得
30
％
市場佔有率
率。
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