• 八吋晶圓春燕飛來了, 5G、電動車為驅動功率元件之雙引擎
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作者:馮欣仁     文章出處:先探雜誌   2035期      出刊區間:2019/04/19~2019/04/25

隨著5G、物聯網、車用電子、電動車等應用興起,使得八吋晶圓代工與功率元件相關需求依然熱絡,國內相關供應鏈營運可望增溫。
去年上半年一度飆漲的二極體、MOSFET等相關功率元件,但因受美中貿易戰與全球景氣下滑,造成下半年開始調整庫存,市場供需吃緊稍有舒緩。日前全球功率半導體龍頭英飛凌下修今年財測目標,主要著眼於中國汽車市場成長放緩,不過,以中長線趨勢而言,功率半導體產業前景仍值得期待。

簡單來說,功率半導體大致可分為功率離散元件(Power Discrete)與功率積體電路(Power IC)二大類,其中,功率離散元件產品包括金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)、二極體(Diodes)、絕緣柵雙極電晶體(IGBT)。目前全球功率半導體主要廠商為英飛凌、On Semi、STMicro、Mitsubishi、Toshiba、Vishay、Rohm等,其中,功率半導體龍頭即是德國的英飛凌,全球市占率約十八.五%。日前英飛凌股價雖然因調降財測出現重挫,但近期跌深反彈,創下今年以來新高。

根據IC Insights指出,二○一六年全球功率半導體市場達一二四億美元;在各類功率元件中,最具成長性的產品是高壓MOSFET(超過二○○V)與IGBT模組,這二類產品在二○一五∼二○年期間的複合年成長率(CAGR)預估分別為四.七%與四%;主要驅動力來自於車用電子、電動車與工業四.○等應用面興起。

根據英飛凌統計,傳統汽車功率半導體成本約為七一美元,平均每輛新車配備十八顆MOSFET元件,若是純電動車(BEV)和油電複合動力車(HEV)分別為四五五、三八七美元,MOSFET用量約為二五○顆;不論是成本或是元件使用量均呈現倍數增長。



IDM大釋單帶旺昇陽半



目前國內與功率半導體相關的廠商,從上游磊晶的嘉晶(3016)、漢磊(3707);晶圓代工台積電(2330)、世界(5347)、聯電(2303)、茂矽(2342);晶圓薄化昇陽半導體(8028);下游MOSFET廠商為大中(6435)、尼克森(3317)、富鼎(8261)、杰力(5299);二極體則為強茂(2481)、台半(5425)、德微(3675);封測廠捷敏KY(6525);導線架廠則有順德(2351)與界霖(5285);散熱模組健策(3653)與艾姆勒(2241)等。

主要替英飛凌代工從事晶圓薄化的昇陽半導體,近來受惠於英飛凌、TI、On Semi等國際IDM廠擴大委外代工訂單,帶動營運從去年以來逐季攀高。所謂的晶圓薄化是半導體製程的中段,主要包括晶圓的正面貼膜及保護膜剝除,晶圓背面研磨、蝕刻、及金屬鍍膜等。晶圓薄化可幫助降低電流通過之阻值,減少功耗所產生過熱現象。受惠於車用、工業用與通訊等相關應用興起,昇陽半導體在晶圓薄化業務上,今年將擴增月產能達十萬片,並配合客戶需求加強晶圓薄化技術至二五微米以下,領先對手。

在IDM廠持續委外釋單以及新產能開出之下,昇陽半今年第一季營收續創單季新高,達五.九四億元,獲利可望同步創高,單季EPS上看○.七元;法人預估全年EPS挑戰二.五∼二.八元。在基本面支撐之下,近期股價呈現高檔震盪,一度創掛牌新高價。



世界具備GaN製程搶攻5G



近年來英飛凌、Rohm等大廠積極往寬能隙(Wide Band-gap)的碳化矽(Silicon Carbide;SiC)、氮化鎵(Gallium Nitride;GaN)等為材料的功率半導體發展。集邦科技旗下拓墣產業研究指出,GaN與SiC除了具有耐高電壓的特色外,也分別具備耐高溫、低導通電阻、低切換損失以及適合在高頻操作下的優勢,不僅可使晶片面積可大幅減少,並能簡化周邊電路的設計。現行GaN功率元件以GaN-on-SiC及GaN-on-Si兩種晶圓進行製造,其中GaN-on-SiC強調適合應用在高溫、高頻的操作環境,因此在散熱性能具優勢,其以5G基地台應用最多,預期SiC基板未來在5G商用帶動下,具有龐大市場商機。

目前基地台用功率放大器(PA)主要為基於矽的橫向擴散金屬氧化物半導體(Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor, LDMOS)技術,不過,LDMOS技術僅適用於低頻段,在高頻應用領域存在侷限性。若採用GaN技術可支援更高資料容量之多資料傳輸,同時搭配5G高速網路,不論在頻寬、性能、容量、成本間可做出最佳成效;目前業界對於GaN元件將逐步取代橫向擴散金氧半導體(LDMOS)並成為市場主流技術已有高度共識。尤其,在三.五GHz與四.五GHz已確定使用GaN技術,包括中國華為與中興基地台也開始採用GaN。

國內晶圓代工大廠台積電與世界均已投入GaN製程,其中,世界與設備材料廠Kyma、轉投資GaN矽基板廠QROMIS攜手合作,可望成為全球首家提供八吋GaN晶圓代工服務的業者。此外,日前世界獲第三方認證機構SGS頒發的全球車用安全相關電子最高安全標準ISO-26262證書,成為台灣少數榮獲ISO-26262道路車輛功能安全流程證書之車用晶片製造商,未來可望成為國際一線車廠重要的合作夥伴。

去年營收與獲利創新高的世界,今年首季雖為傳統淡季,但業績仍創歷年同期新高,隨著屏下式指紋辨識IC、面板驅動IC與電源管理IC需求回溫,第二季營運可望優於首季。不過,目前法人對於世界營運之看法偏向保守,主要關鍵在於全球景氣與半導體庫存去化,以致於近期股價呈現量縮震盪,後續走勢恐待四月三○日法說會之後較為明朗化。現階段在股價操作上,建議採取六六∼七○.二元之區間操作;並留意外資法人進出動向,下檔支撐暫看年線位置。

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