SiC模組相較於矽基IGBT具備導通電阻較小、損耗較小等優勢,其特性較耐高溫、高壓,近年隨著特斯拉率先於Model 3將SiC模組導入逆變器,開始帶動其他車廠跟進。
相較於IGBT模組當中晶片成本佔約60%,SiC模組當中晶片成本佔逾8成多,是成本主要來源。而SiC晶片製造門檻非常高,需要在特殊溫場下,採用物理氣相傳輸法(physical vapor transport) 生長不同尺寸的SiC Ingot,經過多道工序產出SiC基板。其中,關鍵環節是晶體生長(長晶),也就是長出高品質晶錠。
全球握有穩定長晶技術的包括Wolfspeed、Rohm、II-VI等少數廠商,由於長晶過程較為耗時,且來源有限之下,SiC基板產出量非常稀少,目前市場仍處於供不應求,因此具備SiC晶片長晶技術就等於握有市場話語權以及價格競爭優勢。
鴻海在2021收購旺宏(2337)的6吋晶圓廠,取得SiC晶圓製造的產能,並將該廠轉入鴻海旗下鴻揚半導體中運作;不過上游關鍵基板拼圖,是後續再透過參與太極(4934)旗下盛新材料募資案、取得10%股權之後才完成。
盛新材料的技術團隊,已經在碳化矽長晶有十幾年經驗,據瞭解,盛新材料一開始是透過引進國外turnkey技術,以及後來公司再加入於碳化矽領域多年的團隊,才慢慢發展起來。
知情人士指出,相較於台廠同業在長晶環節暫時還無法有效突破,盛新材料目前已有能力穩定長出6吋晶錠。
產業人士指出,要能自主長出高品質晶錠,關鍵在於長晶爐要有自己的熱場設計,而熱場設計得來不易,因為長晶成功與否,過程偏向經驗法則,需要大量錯誤經驗累積、試錯,才能慢慢摸索出方向,這個過程非常花時間。
產業人士指出,碳化矽長晶速度比矽半導體更久,長晶過程中,一個參數加進去,無法馬上看到結果,即使看到結果,也只能猜可能是這個參數帶來的改變,很多變因都無法確定。
盛新材料目前已經完成6吋產品量產準備,已可應付市面上主流規格,目前國際大廠如Wolfspeed開始走入8吋,盛新材料目前也已展開8吋產品開發,目標2025年第2季量產。
鴻海若能在SiC長晶環節打通氣結,後續的晶圓製造、功率模組、電動車馬達逆變器,再到電動車動力總成平台的各個環節就會暢通。根據鴻揚半導體的產品規劃,自行開發的1200V SiC Mosfet Wafer,目前在客戶送樣階段,目標明年7月量產。
整體而言,鴻海在SiC功率模組的布局,已經在最困難的長晶取得階段性的成果,有利於讓潛在電動車客戶看到鴻海在關鍵零組件的掌握度,後續鴻海SiC模組導入量產進度成為觀察重點,也成為鴻海未來能否讓電動車成為公司下一個兆元產業的關鍵所在。
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※本文授權自MoneyDJ理財網,原文見此。