自2018年開始,功率MOSFET(Power MOSFET)的平均售價(ASP)持續上升,其中以工作電壓范圍超過400伏特高電壓功率MOSFET產品成長幅度最顯著,已位居價格帶中的首位;至于其他中低電壓的功率MOSFET產品成長幅度較小,但仍緩步上升。
為因應平均售價成長趨勢的差異化表現,12寸晶圓功率半導體廠的建置及高電壓功率MOSFET產品布局,或將成為未來廠商發展重點。
中低電壓功率MOSFET價格微幅成長,將由12寸晶圓制程提高毛利
過去功率MOSFET以8寸晶圓制造為主,在制程成熟度與穩定性上達到平衡,并已完成成本優化。但在消費性電子產品需求激增下,8寸晶圓需要制造的產品也增加,包括PMIC、指紋識別IC、TDDI及IoT相關芯片等,讓8寸晶圓產能呈現吃緊狀態,引發8寸晶圓廠產能不足的問題,因此對功率MOSFET的IDM大廠來說,轉進12寸晶圓廠是絕佳選擇。
目前具12寸晶圓廠制造功率MOSFET量產能力的廠商為Infineon,已有1座12寸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寸廠在功率與傳感器半導體的前段制程上具有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寸晶圓制造比例。
另外,AOS(Alpha & Omega semiconductor)為市場上第二家將以12寸晶圓廠制造功率MOSFET的廠商,預計于2019下半年量產供貨,AOS認為,12寸晶圓制造最直接優勢在產能,且在降低制造成本及提升良率方面也較8寸廠優秀;ON Semiconductor也購入12寸晶圓廠,準備生產功率半導體相關元件。
分析中低壓功率MOSFET(工作電壓范圍《400V)的平均售價趨勢可發現,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,也令12寸晶圓制造功率MOSFET備受重視,未來中低電壓功率MOSFET在無法透過價格上漲創造更高利潤下,憑借12寸廠成本優勢仍有機會貢獻毛利率,并同時解決產能不足問題。
高電壓功率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與高端運算等領域話題性高,皆有部分需求屬于高規格功率MOSFET的應用領域,吸引主要IDM大廠積極投入開發高電壓功率MOSFET(工作電壓范圍》400V)產品,推升平均售價大幅度成長,位居價格帶首位。
為因應高電壓功率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的功率MOSFET元件,除歐美日大廠外,陸系廠商比亞迪、臺系廠商強茂也積極開發SiC 功率MOSFET產品。
而在GaN部份,主要玩家有Infineon、AOS、Transphorm等,在高規格需求的功率MOSFET市場中搶占份額。值得一提的是,由于SiC與GaN晶圓的制造成本較Si晶圓高,也是拉抬高電壓功率MOSFET價格的主要推手之一。
總體而言,歐美日IDM大廠看好高規格功率MOSFET的未來發展,將持續增加既有的Silicon基底功率MOSFET與SiC/GaN基底功率MOSFET的產品數量及應用領域,可望支撐高電壓功率MOSFET價格保持成長水平,進一步帶動高電壓功率MOSFET的市場需求與產值成長。
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