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        2. 中低電壓 Power MOSFET 生產轉進 12 吋廠,藉此提升產品毛利

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          自 2018 年開始,Power MOSFET 的 ASP(平均售價)持續上升,其中以工作電壓範圍超過 400 伏特高電壓 Power MOSFET 產品成長幅度最顯著,已位居價格帶中的首位;至於其他中低電壓的 Power MOSFET 產品成長幅度較小,但仍緩步上升。

          為因應 ASP 成長趨勢的差異化表現,12 吋晶圓功率半導體廠的建置及高電壓 Power MOSFET 產品佈局,或將成為未來廠商發展重點。

          ▲ 以電壓區分 Power MOSFET 的季度 ASP。(Source:WSTS;拓墣產業研究院整理,2019/06)

          中低電壓 Power MOSFET 價格微幅成長,將由 12 吋晶圓製程提高毛利

          過去 Power MOSFET 以 8 吋晶圓製造為主,在製程成熟度與穩定性上達到平衡,並已完成成本優化。但在消費性電子產品需求激增下,8 吋晶圓需要製造的產品也增加,包括 PMIC、指紋辨識 IC、TDDI 及 IoT 相關晶片等,讓 8 吋晶圓產能呈現吃緊狀態,引發 8 吋晶圓廠產能不足的問題,因此對 Power MOSFET 的 IDM 大廠來說,轉進 12 吋晶圓廠是絕佳選擇。

          目前具 12 吋晶圓廠製造 Power MOSFET 量產能力的廠商為 Infineon,已有一座 12 吋功率半導體廠房生產,且計劃興建第二座,預計 2021 年開始量產;從 Infineon 官方資料來看,12 吋廠在功率與感測器半導體的前段製程上具有 6% 成本效益,能為毛利帶來約 2% 增幅,因此未來將持續擴大 12 吋晶圓製造比例。另外,AOS(Alpha & Omega semiconductor)為市場上第二傢將以 12 吋晶圓廠製造 Power MOSFET 的廠商,預計於 2019 下半年量產供貨,AOS 認為,12 吋晶圓製造最直接優勢在產能,且在降低製造成本及提升良率方面也較 8 吋廠優秀;ON Semiconductor 也購入 12 吋晶圓廠,準備生產功率半導體相關元件。

          ▲ 主要功率半導體 IDM 廠 12 吋廠建廠計畫。(Source:廠商;拓墣產業研究院整理,2019/06)

          分析中低壓 Power MOSFET(工作電壓範圍 < 400V)的 ASP 趨勢可發現,其價格相對平穩,近期價格雖有上漲但幅度較小,因此降低生產成本為提升毛利的必要條件,也讓 12 吋晶圓製造 Power MOSFET 備受重視,未來中低電壓 Power MOSFET 在無法透過價格上漲創造更高利潤下,憑藉 12 吋廠成本優勢仍有機會貢獻毛利率,並同時解決產能不足問題。

          高電壓 Power MOSFET 價格表現亮眼,為 IDM 大廠產品主要發展重點

          功率半導體在終端產品應用愈發廣泛,尤其近年在車用、5G 與高階運算等領域話題性高,皆有部分需求屬於高規格 Power MOSFET 的應用領域,吸引主要 IDM 大廠積極投入開發高電壓 Power MOSFET(工作電壓範圍 > 400V)產品,推升 ASP 大幅度成長,位居價格帶首位。

          為因應高電壓 Power MOSFET 市場與技術需求,其中一項發展重點是寬能隙化合物半導體應用,其使用的基底材料朝向以 GaN 及 SiC 等化合物半導體材料為主,能達成在高功率與高切換頻率需求。在主要供應鏈廠商中,Infineon、On Semiconductor、STM、ROHM、AOS、Cree 等積極開發使用 SiC 的 Power MOSFET 元件,除歐美日大廠外,中國 BYD、臺灣強茂也積極開發 SiC Power MOSFET 產品;而在 GaN 部分,主要玩傢有 Infineon、AOS、Transphorm 等,在高規格需求的 Power MOSFET 市場中搶占市占率。值得一提的是,由於 SiC 與 GaN 晶圓的製造成本較 Si 晶圓高,也是拉抬高電壓 Power MOSFET 價格的主要推手之一。

          ▲ Power MOSFET 適用基底材料分佈。(Source:拓墣產業研究院整理,2019/06)

          總體而言,歐美日 IDM 大廠看好高規格 Power MOSFET 的未來發展,將持續增加既有的 Silicon 基底 Power MOSFET 與 SiC / GaN 基底 Power MOSFET 的產品數量及應用領域,可望支撐高電壓 Power MOSFET 價格保持成長水準,進一步帶動高電壓 Power MOSFET 的市場需求與產值成長。

          (首圖來源:shutterstock)