SiC
Silicon Carbide (碳化矽)
概念股
| 供應鏈位階 | 產業鏈角色 | 公司 | 核心產品與業務 | 產業競爭利基與護城河 |
|---|---|---|---|---|
| 上游 | 基板 (Substrate) | Wolfspeed (WOLF)、Coherent (COHR)、環球晶 (6488) | 長晶與晶錠切割 | 長晶技術門檻極高,決定良率與成本,佔據產業最高話語權 |
| 磊晶 (Epitaxy) | 嘉晶 (3016) | 依客製化需求在基板上長出磊晶層 | 具備量產與客製化開發經驗 | |
| 中游 | 整合元件製造 (IDM) | STMicroelectronics (STM)、Infineon (IFNNY)、Onsemi (ON) | 掌握從基板、設計到製造的完整環節 | 具備車廠長期認證與供貨保證,為市場主要贏家 |
| 晶圓代工 (Foundry) | 漢磊 (3707)、茂矽 (2342) | 替 Fabless 客戶進行代工製造 | 逐步推升 6 吋產能與製程良率 | |
| 下游 | 功率元件與模組 | 強茂 (2481)、朋程 (8255)、台半 (5425) | 封裝測試並製成二極體、MOSFET 模組 | 深入車用與工控系統,掌握終端客戶通路 |
美股
- Wolfspeed:全球 SiC 基板龍頭,為推動 8 吋廠量產的關鍵指標。
- STMicroelectronics:特斯拉 SiC 模組主要供應商,市佔率居冠。
- Onsemi:積極透過垂直整合提升 SiC 產能,搶攻車用與工控市場。
台股
- 環球晶:全球矽晶圓大廠,正積極擴充 SiC 基板產能以提供在地化供應。
- 嘉晶:台股唯一的磊晶廠,具備 SiC、GaN 雙技術量產能力。
- 漢磊:國內領先跨入 SiC 晶圓代工的廠商,持續推升產能利用率。
- 朋程、強茂:積極轉型佈局車用、高壓工控領域的功率模組。
定義
- 碳化矽 (Silicon Carbide, SiC) 是第三代半導體材料,由矽 (Si)、碳 (C) 元素組成的化合物。
- 核心效益:具備寬能隙 (Wide Bandgap)、高導熱率、耐高壓特性,能夠在極端環境下運作,並顯著降低電力轉換過程中的能量損耗。
- 主要應用:電動車 (EV) 的牽引逆變器、充電樁、太陽能與風力發電逆變器,以及高階伺服器電源 (如 800VDC 架構)。
為何高壓架構都需要 SiC?
- 耐壓、效率:在 800V 高壓架構下,傳統矽 (Si) 功率元件的熱損耗極大,SiC 能承受更高電壓且切換速度更快,使電動車能延長續航力,並讓散熱系統體積大幅縮小。
- 系統總成本優勢:雖然 SiC 晶片單價較高,但因其高效率能減少 散熱模組、被動元件 的用量,整體系統成本反而低於傳統架構。
產業發展瓶頸與護城河
- 長晶難度極高:SiC 基板的長晶過程需要極高溫 (> 2,000 度) 且耗時長,良率極難控制,這使得基板 (Substrate) 佔了整體 SiC 元件近 50% 的成本。
- 垂直整合 (IDM) 為王:為了確保穩定的基板來源與利潤,SiC 產業目前由具備「從基板到晶片製造」能力的 IDM 國際大廠主導,新進者難以單靠設計或代工突破。