環球晶:8吋碳化矽2025量產,台灣第一家!衝刺車用客戶,徐秀蘭為何信心滿滿?
環球晶:8吋碳化矽2025量產,台灣第一家!衝刺車用客戶,徐秀蘭為何信心滿滿?

環球晶董事長徐秀蘭於今(26日)現身台灣國際光電大展,表示日月光將會在明年完成8吋碳化矽(SiC)的客戶驗證,良率已突破50%,預定在2025年量產。徐秀蘭在今日推翻先前預期,表示8吋需求比原本想像得更早到來,預估於2026年時,8吋碳化矽出貨量將超越6吋,兩者合計年出貨量達100萬片。

8吋碳化矽有望降低設備壁壘!

8吋碳化矽主導大廠為Wolfspeed,目前已率先步入量產。徐秀蘭指出,從6吋跳到8吋,當中最高的門檻就是設備。由於目前6吋碳化矽無論是在長晶(磊晶)還是後段如切割的處理設備都已被IDM大廠把持,新進玩家很難與大廠匹敵,自然產量也會受限。

環球晶圓
環球晶董事長徐秀蘭表示,環球晶自製8吋碳化矽長晶爐,將能進一步降低成本。
圖/ 邱品蓉攝影

不過,徐秀蘭表示:「現在8吋比較沒有這個問題。」由於碳化矽的長晶過程相當困難,晶體生長的品質、良率和均勻度是關鍵,當前環球晶已自行開發長晶爐的熱場設計及坩堝材質,希望跳脫歐美大廠的箝制,進一步降低長晶成本。

環球晶也可以趁機縮小和對手的差距,徐秀蘭表示,無論是磊晶還是後段的切割、研磨或拋光,6吋和8吋的難度不同,不同尺寸也會有專門的設備,「例如8吋要用8吋的設備來切,才可達到最好的效率。」

從成本來看,亞系外資法人分析,基板成本占碳化矽元件總成本比重高達47%,磊晶成本占碳化矽總成本比重也有23%,基板和磊晶合計成本比重達70%,基板是碳化矽元件製造流程最具投資價值的環節。

延伸閱讀:環球晶董座徐秀蘭靠3步驟併購心法,直奔晶圓二哥寶座

車用客戶都已在驗證!環球晶薄化技術再上層樓

除此之外,由於碳化矽比傳統的矽晶圓更硬,如何切割也是關鍵,「碳化矽很難加工,要用鑽石切,太用力還會裂開。」加上晶圓製造商加工的過程中勢必還會再研磨,「客戶當然都會希望你出給他的碳化矽晶圓越薄越好,一方面能省料錢,再來他本來就要加工,太厚反而不好。」

目前6吋碳化矽市場以350um(微米)為主流厚度,未來將推出90um產品。8吋在初期會以500um開始,持續加強薄化技術,未來將推出350um的厚度。徐秀蘭認為,350um應當會是業界對於8吋晶圓所預期的主要厚度。

環球晶圓
環球晶未來將推升薄化技術,推出350微米的8吋碳化矽晶圓
圖/ 邱品蓉攝影

現場展示出的晶柱為5000美元,約可切成20片,隨著環球晶薄化技術的精進,可切出的片數也會增加。

環球晶圓
環球晶董事長徐秀蘭指出,碳化矽晶柱為5000美元,約可切成20片
圖/ 邱品蓉攝影

徐秀蘭透露,8吋碳化矽開始量產之後,第一波的客戶會是tier 1(一級供應商)及IDM大廠等車用客戶。目前環球晶碳化矽基板以台灣為主要據點,磊晶則會在美國進行。考量到8吋將來需求的爆發力,徐秀蘭表示,之後會再擴張兩個基板廠、兩個磊晶廠,地點或許會在義大利或日本,增添供應鏈韌性。

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責任編輯:林美欣

關鍵字: #第3類半導體
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從ESD防護IC到微系統工程:晶焱科技以BCD製程跨足霍爾電流感測領域,布局車用與AI伺服器電源市場
從ESD防護IC到微系統工程:晶焱科技以BCD製程跨足霍爾電流感測領域,布局車用與AI伺服器電源市場

走進晶焱科技,很難不注意到企業牆上掛著的一段話:「積體電路與微電子系統的靜電放電(Electrostatic Discharge, ESD)防護設計,不只是高深的學問,更是一門追求極致工藝的精品藝術。」這句出自國立陽明交通大學講座教授柯明道的話語,也正好體現了晶焱科技過去二十年來在技術領域持續深耕、追求極致的最佳寫照。

作為國內的IC設計公司,晶焱科技長年專注於電子產品中那顆不起眼、卻肩負系統安全重任的防護IC。「看似沒什麼存在感,但如果沒有它,輕則訊號中斷,重則整個系統癱瘓。」晶焱科技總經理姜信欽博士笑著說,也因此所有用過筆電、手機、電視或AI伺服器的消費者,或許都曾經間接受惠於晶焱科技的這門技術。

從守護到進攻,晶焱科技瞄準霍爾電流感測

晶焱科技總經理姜信欽博士強調,從靜電防護到電流感測,團隊深耕超過20年,致力於在保護與訊號品質間取得
晶焱科技總經理姜信欽博士強調,從靜電防護到電流感測,團隊深耕超過20年,致力於在保護與訊號品質間取得最佳平衡。
圖/ 數位時代

姜信欽回憶,晶焱科技自1998年投入ESD研究,直到2005年才正式進入市場,花了七年蹲點。如今,團隊已累積超過400種產品規格,滿足不同電子產品的需求。而這背後最大的挑戰,是如何在「防護」與「不干擾訊號」間取得平衡。姜信欽說,過高的箝制電壓可能會在某些情況下無法完全防護,過低的話則可能會過早啟動防護機制,影響正常運行。「難的是要像避雷針一樣,瞬間導走危險電流,卻不影響正常訊號的傳輸。」

雖然在ESD防護市場打下基礎,但姜信欽也坦言,單靠防護IC未必能支撐企業規模與競爭力。「留在舒適圈不是我們的選項。我們想找出下一條能跟臺灣半導體共同成長的路。」而這條路,就是高精密霍爾電流感測器(Hall Current Sensor)。

晶焱科技設計開發部資深經理楊鴻銘博士說明,透過磁場感測可精準掌握電流變化,尤其適用於電動車與AI伺服
晶焱科技設計開發部資深經理楊鴻銘博士說明,透過磁場感測可精準掌握電流變化,尤其適用於電動車與AI伺服器電源電流監測。
圖/ 數位時代

所謂高精密霍爾電流感測器,是透過偵測電流所產生的磁場變化,進而反推出電流大小,達到非侵入式監測,避免干擾原本電路的運作。晶焱科技設計開發部資深經理楊鴻銘博士補充說明,傳統作法通常會將感測器直接串入電路中,但這樣往往會影響電流本身。「我們現在是利用磁場感測的方式,完全不會干擾訊號流。」他說。尤其在電動車產業快速崛起之際,這樣的方案更顯關鍵。因為電動車在瞬間加速或充電時,經常出現突波電流,若偵測不夠精準,可能就會影響整體能效與行車安全。姜信欽也表示,高精密霍爾電流感測器能在有限空間內精確掌握電流變化,正是車用領域最迫切需要的技術。

姜信欽進一步透露,其實在創立晶焱科技之初,就同步規劃了兩條技術賽道:一條是靜電放電(Electrostatic Discharge, ESD)防護IC,另一條則是類比IC。當年之所以先選擇投入防護IC領域,主要是因為較容易找到市場需求。而隨著AI伺服器、電動車與綠能應用的快速發展,市場對電流精密監測的需求急遽攀升,也讓晶焱科技看見切入霍爾電流感測器的絕佳機會。「現在所有電子產品都在往微型化發展,傳統電流感測模組體積太大,根本無法塞進未來的車用或伺服器設備裡。」姜信欽說。

鎖定AI、車用與綠能場景,晶焱科技迎向藍海市場

然而,要做出高精密霍爾電流感測器,遠比外界想像困難。除了必須解決溫度漂移問題,更要處理雜訊、封裝熱效應,以及如何讓感測器在不同電流範圍都能保持精度。「這不是單純的IC設計,更是一個微系統工程,必須同時理解電、磁、熱三種物理效應。」姜信欽坦言。過往若要自行投資,研發時程往往得拉長到五年以上,且這方面技術臺灣其實是相對缺乏的。

「計畫對我們來講就像沙漠裡看到水。」姜信欽口中的計畫,正是經濟部產業發展署所推動的「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫(以下簡稱本計畫)」。他表示,若沒有本計畫的支持,這顆產品恐怕還要再拖個兩年才能進入量產。

由於晶焱科技選擇採用高壓金氧半導體製程(BCD),改變傳統霍爾感測器使用雙極性製程(Bipolar)或外掛砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)元件的做法,並將霍爾元件、放大器與溫度補償電路全部整合在單一晶片中,這不僅大幅降低成本與體積,也顯著提升靈敏度。姜信欽表示,他們甚至在封裝內設計了特殊的導電結構,用以將磁場集中至霍爾元件上,進一步提高感測精度。「過去的霍爾感測器多是獨立模組,但我們希望將它做成一顆IC直接放進系統裡,這樣不僅能節省空間,還能實現自動零點校正與溫度漂移補償。」他說。

楊鴻銘補充指出,晶焱科技瞄準的市場涵蓋AI伺服器電源監控、電動車車載充電器(On-Board Charger, OBC),以及太陽能系統的最大功率追蹤(Maximum Power Point Tracking, MPPT)。以AI伺服器為例,在直流-直流(DC-DC)降壓模組從48伏轉換至12伏的過程中,需要透過霍爾感測器即時監控電流並執行相位平衡。此外,晶焱科技的產品同時具備ESD防護與高隔離耐壓設計,能滿足車規與工規等嚴格標準。

迎戰千億市場新局,晶焱科技要以新技術開創新篇章

晶焱科技背後擁有一支穩健紮實的團隊,是推動技術不斷前行的最大後盾。
晶焱科技背後擁有一支穩健紮實的團隊,是推動技術不斷前行的最大後盾。
圖/ 數位時代

「未來臺灣很多AI伺服器大廠以及車廠,都將是我們的潛在客戶。」姜信欽有信心的說。目前,晶焱科技的首款高精密霍爾電流感測IC,已進入客戶測試階段,預計最快2026年開始量產。雖然姜信欽謙虛地說市場量體規模難以預測,但根據晶焱科技內部的預估,到2032年全球高精密霍爾電流感測器市場將有望上看新臺幣1,000億元。對晶焱科技而言,這不只是開發新產品,更是把過去在ESD防護累積的工藝精神延伸到新的成長曲線。正如企業牆上那句話所說:「沒有最好,只有更好。」晶焱科技正用二十年的技術底蘊,敲開另一道更高的門檻。

「我們不是只想守住舊市場,而是要在下一個二十年,找到屬於臺灣IC設計的新位置。」姜信欽說。從電子產品背後默默防護訊號,到如今挑戰更高精度、更高附加價值的微系統設計,晶焱科技迫不及待要展開新的篇章。

|企業小檔案|
- 企業名稱:晶焱科技股份有限公司
- 創辦人:姜信欽博士
- 核心技術:靜電放電(ESD)防護 IC
- 資本額:新臺幣9.8億元
- 員工數:約150人

|驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫簡介|
在行政院「晶片驅動臺灣產業創新方案」政策架構下,經濟部產業發展署透過推動「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」,以實質政策補助,引導業者往AI、高效能運算、車用或新興應用等高值化領域之「16奈米以下先進製程」或「具國際高度信任之優勢、特殊領域」布局,以避開中國大陸在成熟製程之低價競爭,並提升我國IC設計產業價值與國際競爭力。

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