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第三代半導體高速成長GaN功率元件今年產值可望大增9成

日期:2021-06-23 來源:電子發燒友閱讀:281
核心提示:2021年6月,富士經濟對SiC(碳化硅)、Si(硅)功率半導體等下一代功率半導體的全球市場進行了調查。功率半導體市場預計到 2030
2021年6月,富士經濟對SiC(碳化硅)、Si(硅)功率半導體等下一代功率半導體的全球市場進行了調查。功率半導體市場預計到 2030 年將達到 40471 億日元,而 2020 年為 28043 億日元。
 
該調查針對使用SiC、GaN(氮化鎵)、Ga 2 O 3(氧化鎵)和 Si 功率半導體(例如 MOSFET 和 IGBT)的下一代功率半導體。我們還調查了與功率半導體相關的組件和制造設備市場。調查時間為2020年11月至2021年2月。
 
2020年,Si功率半導體將占功率半導體市場的大部分,達27529億日元。Si功率半導體在中國市場擴大,但在其他地區,汽車和工業設備的銷售額下降,與2019年相比下降了4.0%。從 2021 年開始,汽車和 5G(第 5 代移動通信)相關產品的需求有望增加,預計 2030 年將達到 37,981 億日元。
 
預計到 2030 年,下一代功率半導體市場將達到 2490 億日元,而 2020 年為 514 億日元。雖然市場規模仍然較小,但預計2021年后年增長率仍將接近20%。
 
Fuji Keizai將SiC 功率半導體、GaN 功率半導體和 Ga 2 O 3功率半導體列為未來功率半導體市場感興趣的產品。
 
SiC 功率半導體用于 SiC-SBD(肖特基勢壘二極管)、SiC-FET 和 SiC 功率模塊。盡管 2020 年受到新型冠狀病毒感染的影響,但由于對信息和通信設備和太陽能發電的強勁需求,市場規模同比增長 9.6% 至 493 億日元。未來,汽車、鐵路車輛、能源設備、工業設備等的采用將增加,預計到2030年將達到1859億日元。
 
GaN 功率半導體市場預計到 2030 年為 166 億日元,而 2020 年為 22 億日元。數據中心和5G基站投資將繼續增加,信息通信設備領域有望保持堅挺。預計在2022年后安裝在xEV等汽車上。
 
Ga 2 O 3功率半導體的市場仍然很小,但預計到2021年開始量產時市場將達到2億日元。與SiC功率半導體和GaN功率半導體相比,具有高耐壓、低損耗等特點,可以降低成本。首先,它將用于消費設備和其他耐壓為600V的應用,預計2025年后將安裝在汽車上。2030年市場規模預計為465億日元。
 
此外,預計到 2030 年功率半導體相關組件市場為 3752 億日元,而 2020 年為 2068 億日元。2030年制造設備市場預計為3144億日元,2020年為1449億日元。中國和臺灣市場計劃大力資本投資,預計2021年后需求將主要在亞洲增長。
 
第三代半導體高速成長GaN功率元件今年產值可望大增9成
 
研調機構TrendForce調查指出,受惠車用、工業與通訊需求挹注,今年第三代半導體成長動能可望高速回升,又以GaN功率元件成長力道最明顯,預估其今年市場規模將達6100萬美元,年增幅高達90.6%。
 
2018 至2020 年,第三代半導體產業陸續受到中美貿易摩擦、疫情等影響,整體市場成長動力不足。不過,TrendForce 預期,首先,疫苗問世后疫情有所趨緩,將帶動工業能源轉換所需零組件如逆變器、變頻器等,及通訊基地臺需求回穩;其次,隨著特斯拉Model 3 電動車逆變器逐漸改采SiC 元件制程后,第三代半導體于車用市場逐漸備受重視。
 
第三,中國政府為提升半導體自主化,今年提出十四五計畫,投入巨額人民幣擴大產能,三大因素都將成為推升今年GaN及SiC等第三代半導體高速成長的動能。
 
觀察各類第三代半導體元件,GaN元件目前雖有部分晶圓制造代工廠如臺積電、世界先進等,嘗試導入8吋晶圓生產,但目前主力仍以6吋為主。
 
TrendForce預估,因疫情趨緩,所帶動的5G基地臺射頻前端、手機充電器及車用能源傳輸等需求逐步提升,預期今年GaN通訊及功率元件營收分別達6.8億和6100萬美元,年增30.8%及90.6%。
 
其中,GaN 功率元件成長主要動能來自手機品牌如小米、OPPO、Vivo 率先推出快充,筆電廠商也有意跟進。TrendForce 預期,GaN 元件將持續滲透至手機與筆電配件,且年增率將在2022 年達到最高峰,后續隨著廠商采用逐漸普及,成長動能將略為趨緩。
 
SiC元件部分,由于通訊及功率領域皆需使用該基板,6吋晶圓供應吃緊,預估今年SiC元件于功率領域營收可達6.8億美元,年增32%。目前各大基板商如CREE、II-VI、意法半導體等已陸續開展8吋基板研制計畫,但仍有待2022年后,才有望逐漸紓緩供給困境。
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