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DATE - 2022/01/05
「狼群戰術」猛攻車用晶片商機!台灣最大整流元件製造商強茂,揭第3類半導體布局
自從電動車大廠特斯拉(Tesla)旗下的Model 3車款,
於2018年導入以碳化矽(SiC)生產的功率元件 金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET),
使得功率轉換效率大增,也間接延長了電池續航力,
不但帶動碳化矽這項材料重新受到業界關注,各種應用也持續發酵。

「碳化矽的特性適合運用在功率2,000W(瓦)以上的高階電源應用,
這一定是未來趨勢,只是看它(碳化矽市場)爆發得有多快。」強茂營運長陳佐銘表示。

強茂為台灣最大整流元件製造商,市占全球第6。
目前高達99%的營收是由一般矽材料產品所貢獻,在矽製程的二極體產品面,
可以從晶片設計、晶圓製造,到封裝測試、市場行銷一手包辦,
共擁有2座晶圓廠(位於中國山東和高雄永安)與3個封裝廠區(位於高雄岡山、江蘇徐州、江蘇無錫)。

小辭典
【二極體】Diode,如同控制電流的閥門,半導體的二極體大多使用矽基材生產,例如整流二極體,可將交流電轉變為直流電。

【功率元件】電子裝置的電能轉換與電路控制的核心;主要用途包括變頻、整流、變壓、功率放大等,應用於通訊、消費電子、新能源交通等。

【MOSFET】金屬氧化物半導體場效電晶體,為功率半導體元件,利用閘極電壓控制輸出電流的大小,以供應終端電子設備,常用於手機、筆電、行動電源等。

攜手上游材料商,以高CP服務助客戶升級
根據法國市場研究機構Yole Développement預測,受到汽車電動化趨勢的帶動,
碳化矽功率半導體市場2020年~2026年將以36%年複合成長率(CAGR)成長,屆時產值可望達45億美元。

看好功率元件採用碳化矽的前景,成立超過30年的強茂,已於2019年起向國際大廠招攬人才,
研發團隊裡也有約20%的人力,專注於開發碳化矽產品。
2020年,強茂已量產第1代碳化矽二極管,主要針對工業電源、消費性電源、
太陽能逆變器及能源轉換系統等非車規的應用領域;
2021年預計營收可達1.25億元,並計畫於2022年量產第2代產品。

「Gen 2(第2代)效率可提升15%,成本節省20%。」陳佐銘指出,
當強茂的產品效能足以媲美國際大廠,也看好未來材料成本逐漸下降,
「這樣成本就不會是我們吃虧的地方,高CP值加服務,就是我們的路線。」

陳佐銘分析,目前碳化矽產品價格依然是矽基產品的7~8倍,
但是「2025年之後,EV(純電動車)比例會非常高,到時候我們的產品成熟了,
應用端也夠多元,預期(碳化矽元件)價格會往下走,⋯⋯如果能走到一半的價錢,甜蜜點就出現了。」

到時候,強茂碳化矽產品的營收占比,估計可以從目前的1%提升至5~8%。

談到碳化矽未來的產品線規畫,陳佐銘說,「要打國際戰,車用就是主戰場!」
強茂也訂於2023年1月之前,推出旗下第1代碳化矽金屬氧化物半導體場效電晶體(SiC MOSFET),
鎖定電動車市場需求,「我們已經做好打這個仗的準備!」

在碳化矽的IC設計業務中,一邊要與上游材料供應商對接,另一頭則是相關應用的功率電源供應器廠商。
要做到碳化矽功率元件的產業垂直整合,陳佐銘認為,挑戰來自於上游原料供應。
「主要的變異數在最前面,要找到很整齊的Substrate(基板)加上Epitaxy(磊晶)不容易,也是決定後面良率很大的因素。」

至於功率電源供應器客戶的掌握,強茂非常有信心,「通路、服務,是我們優於其他大廠的地方。」
由於目前的客戶都已合作超過30年,將來想進化導入碳化矽元件,強茂依然會是他們首選的合作夥伴。

台灣如何打國際戰?強茂:團結的狼才有機會
談起台灣在第3類半導體的發展,陳佐銘認為,儘管台灣在第1類半導體材料(矽)和先進製程已積累多年基礎,
成熟的產業聚落甚至讓台積電有「護國神山」之稱,「但是第3類半導體完全不一樣,主要玩家都不在這裡(台灣)。」

以矽材料為基礎的第1類半導體,由於已發展60多年,產業架構成熟,
供應鏈的上、中、下游廠商專業分工,也獨立運作得非常健全。相較之下,
碳化矽材料雖然也已經發展30多年,卻是近年來才開始受到產業關注,國際大廠也多以垂直整合製造商(IDM)為主。

「IDM山頭都是老虎,我們只是一隻狼,靠一隻狼去打老虎是不可能的,但是團結的狼就有機會。」
陳佐銘比喻。因此,台灣要發展第3類半導體,產業還不夠完整,也需要更多垂直整合,才能在國際上站穩腳步。

關於另一項備受關注、市場也更成熟的第3類半導體材料:氮化鎵(GaN),強茂是否考慮投入?

陳佐明坦言,氮化鎵的技術門檻不高,投入的同業也多,市場競爭相較於碳化矽更為激烈,
因此公司仍處於觀望狀態,不過「我們希望可以補足在第3類半導體的拼圖,所以會再評估。」

強茂
成立:1986年
董事長:方敏清
近期財報:2021年前3季累計合併營收104.34億元,年增39.26%;累計前3季每股稅後純益(EPS)4.45元。
關鍵技術:台灣少數具備碳化矽MOSFET(金屬氧化物半導體場效電晶體)與二極體設計能力的廠商。
目標:預期2025~2026年,碳化矽產品營收占比由目前的1%提升至5~8%;2022年,車用IC營收占比,從目前的13%提升至超過15%。