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      隨著社會節奏加快，消費電子、汽車以及工控等產業，對元器件的需求不論是在數量還是性能方面都與日俱增。去年疫情襲來，直接引發嚴重的元器件缺貨漲價行情，造成產業鏈失序，其影響至今遠未消散，還將持續。

面對龐大市場缺口，各芯片原廠和代工廠都開始擴產。不僅是傳統硅芯片，化合物半導體也被重視。以碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）等材料為代表的的化合物半導體具有獨到優勢，可滿足通訊、汽車、工控等產業越來越高的性能要求。


在電子行業的知名大廠中，已有多家啟動或是加大對化合物半導體的投入，其中既有傳統芯片大廠，也有半導體行業的新玩家。



意法半導體與Cree、臺積電合作


2019年1月，意法半導體（ST）與Cree簽署多年供應協議，規定Cree將向ST供應價值2.5億美元的6英寸SiC裸晶圓和外延晶圓。


2021年8月，ST與Cree更新了SiC晶圓的供應協議，規定Cree未來幾年向ST供應的6英寸SiC裸晶圓和外延晶圓，總金額提升至8億美元。


除了對外合作，ST在今年7月制造出首批8英寸SiC晶圓，相關技術來源于2019年所收購的Norstel公司。


在GaN領域，ST與臺積電在2020年2月達成合作，加速GaN制程開發。ST將采用臺積電的技術制造GaN產品。



安森美收購GTAT公司


2021年8月，安森美宣布以4.15億美元收購SiC材料供應商GT Advanced Technologies（GTAT），預計2022年上半年完成交易。


安森美收購GTAT，能夠獲得后者的SiC晶體生長相關技術，以降低SiC晶圓供應的對外依賴。此外，安森美還將投資擴大GTAT的研發，以推進6英寸和8英寸SiC晶圓的晶體生長技術。



羅姆、英飛凌與昭和電工達成合作


2021年9月，羅姆（Rohm）與昭和電工簽訂功率半導體SiC外延片的多年供應合同。規定昭和電工向羅姆供應SiC外延片，用于后者功率半導體制造。


除了通過外部獲取晶圓，羅姆在2019年2月開始新建Apollo廠區，規劃主產SiC晶圓。該廠已在2020年底竣工，預計2022年投入量產。


羅姆之前曾收購歐洲SiC晶圓供應商SiCrystal，其SiC晶圓制造技術應該由此獲得。SiCrystal不僅供應東家羅姆，還在2020年初與ST簽署了1.2億美元的供應協議。


英飛凌在2021年5月與昭和電工達成協議，供應包括磊晶在內的各種SiC材料。



鴻海、聞泰等新玩家入局


2021年8月，鴻海購入旺宏出售的6英寸晶圓廠，預計年底前完成交割。報道指出鴻海將用該廠開發與生產第三代半導體，特別是車用SiC功率元件。


同樣是在今年8月，聞泰科技旗下安世半導體收購英國芯片廠商Newport Wafer Fab（NWF）。NWF主要生產0.18μm-0.7μm制程的芯片，也具備SiC和GaN元件的開發能力。


上述兩家公司同屬電子制造型企業，長期從事手機等消費電子產品的代工。通過對外收購，兩家公司開始涉足芯片產業，特別是對化合物半導體的布局，將極大有利于轉型汽車電子，從而擺脫消費電子的單一營收來源。



以上所涉及企業，既有行業領軍者又有新玩家。如此多的廠商入局，必定快速拉升化合物半導體的產能。規模效應形成之后，化合物半導體在汽車、工控、通訊等領域的滲透率會快速提升。那么，缺芯行情能否經由化合物半導體代替硅芯片這條路徑化解，就很值得關注并探討。


從市場規模來看，調研機構Yole預測，全球SiC電力電子器件的市場規模到2025年超過30億美元。Omdia預測，GaN電子器件市場的規模到2025年將超過6.8億美元。與數千億美元的半導體市場規模相比，SiC和GaN兩類元件僅相當于零頭，即便大舉發展也無法影響芯片市場格局。


應用領域方面，化合物材料主要用于生產射頻元件和功率元件，并非用于當前最缺乏的MCU以及模擬器件等。對于MCU這類用途最廣的基礎性元件，還是要靠硅芯片產能提升。這方面各大原廠和代工廠已經啟動，但需要時間。


總的來看，化合物半導體并不能決定芯片整體行情，其最主要的作用是迎合新的需求，助力通訊和汽車等行業的發展。就當下缺芯行情來說，需求變化以及大廠擴產硅芯片的進度，是最主要的關注點。