碳化矽(SiC)作為第三代半導體材料的代表,近年來在全球科技產業掀起一陣旋風。這種具有高耐壓、高導熱、高頻率特性的材料,正在改變電動車、5G通訊、太陽能逆變器等關鍵產業的遊戲規則。
台灣半導體產業憑藉深厚的製造經驗與完整的供應鏈,在碳化矽領域展現出驚人的競爭力。從晶圓製造、磊晶成長到元件封裝,台灣廠商正積極佈局這片新藍海。工研院IEK預估,全球碳化矽功率元件市場規模將在2025年突破30億美元。
電動車市場是推動碳化矽需求的最大引擎。採用碳化矽功率元件的逆變器,能讓電動車續航力提升5-10%,充電時間縮短50%。特斯拉Model 3率先採用碳化矽元件後,各大車廠紛紛跟進,帶動相關供應鏈快速成長。
5G基地站對高頻高功率元件的需求,同樣為碳化矽產業注入強勁動能。碳化矽元件能在更高溫度下穩定工作,大幅減少基地站的冷卻系統體積與能耗,成為5G設備的理想選擇。
台灣在碳化矽基板製造領域已取得突破性進展。漢民集團旗下嘉晶電子成功開發6吋碳化矽基板,良率穩定提升;中美晶集團也積極擴充產能,搶攻國際市場。下遊方面,台積電、世界先進等晶圓代工廠紛紛投入碳化矽製程研發。
政府將碳化矽列為重點發展項目,透過科專計畫支持產業研發。經濟部技術處推動的「下世代化合物半導體計畫」,協助廠商突破關鍵技術瓶頸,建立自主供應鏈。學研單位如清大、交大也設立相關研究中心,培育專業人才。
儘管前景看好,碳化矽產業仍面臨成本過高、良率待提升等挑戰。基板價格約是矽基板的10倍,且加工難度高,這些因素都影響終端應用的普及速度。產業界正透過技術創新與規模經濟,逐步降低生產成本。
國際大廠如Wolfspeed、ROHM、Infineon已建立完整產品線,台灣廠商需加快腳步。差異化策略與垂直整合將是致勝關鍵,從材料、元件到模組的一條龍服務模式,有望創造更高附加價值。
碳化矽產業的發展將重塑全球功率半導體版圖。台灣若能把握這波技術轉型契機,有望在半導體領域再創高峰,為下一世代科技應用提供關鍵解決方案。
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