作為L(zhǎng)ED上游外延芯片產(chǎn)品的關(guān)鍵材料之一，以GaN（氮化鎵）、SiC（碳化硅）等為代表的第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在LED領(lǐng)域的“點(diǎn)名率”在近幾年來(lái)不斷提高。

第三代半導(dǎo)體又名化合物半導(dǎo)體，以較大的禁帶寬度、高導(dǎo)熱率、高電子飽和漂移速度、高擊穿電壓、優(yōu)良的物理和化學(xué)穩(wěn)定性等為特點(diǎn)，除了LED（半導(dǎo)體照明）以外，第三代半導(dǎo)體的應(yīng)用場(chǎng)景還包括半導(dǎo)體激光器、太陽(yáng)能電池、光電探測(cè)器等光電子領(lǐng)域。

國(guó)家政策加持，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)加速跑

國(guó)家2030年計(jì)劃和“十四五”國(guó)家研發(fā)計(jì)劃將第三代半導(dǎo)體列為重要的發(fā)展方向之一，將本就欣欣向榮的第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)再次推向發(fā)展的新高潮。與此同時(shí)，第三代半導(dǎo)體因可提升能源轉(zhuǎn)換效率的作用，在綠色經(jīng)濟(jì)中扮演著不可或缺的角色，成為推動(dòng)國(guó)家“碳中和”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的一大推力。

2020年，多個(gè)百億級(jí)的第三代半導(dǎo)體項(xiàng)目落地的同時(shí)，新的產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)也開始形成。進(jìn)入2021年，基于原本已初現(xiàn)的區(qū)域格局，多地第三代半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)進(jìn)一步增強(qiáng)。

一方面，行業(yè)內(nèi)外企業(yè)以投資、融資或合作共生等方式不斷搶進(jìn)該市場(chǎng)；另一方面，更多新的第三代半導(dǎo)體相關(guān)項(xiàng)目簽約落戶。

據(jù)TrendForce集邦咨詢統(tǒng)計(jì)，今年第一季度新立項(xiàng)的第三代半導(dǎo)體項(xiàng)目總投資額已超過(guò)100億元。其中，蘇州安捷利電子科技的半導(dǎo)體研發(fā)生產(chǎn)總部項(xiàng)目將全方位覆蓋第三代半導(dǎo)體外延業(yè)務(wù)，提供全套的外延產(chǎn)品代工服務(wù)。

除了新簽約的項(xiàng)目之外，還有多個(gè)項(xiàng)目在第一季開工，例如，青銅劍第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目在深圳坪山開工奠基；蘇州納維第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基地奠基······

另值得一提的是，湖北三安總投資120億元的III-V族化合物半導(dǎo)體項(xiàng)目于近日正式投產(chǎn)。按照規(guī)劃，該項(xiàng)目生產(chǎn)的產(chǎn)品包括氮化鎵芯片系列、砷化鎵芯片系列等，接下來(lái)將逐漸釋放產(chǎn)能。

顯然，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已成為新的群雄逐鹿之地，在政策和資本的加持下，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正在加速跑。

國(guó)星第三代半導(dǎo)體新品問(wèn)世，新賽道開跑

有意思的是，第三代半導(dǎo)體賽道上，熟悉的LED企業(yè)面孔不斷增多，芯片廠商有三安光電、華燦光電，乾照光電等；封裝廠則有國(guó)星光電、木林森、天電光電等······陣容正在持續(xù)壯大。

作為L(zhǎng)ED封裝龍頭企業(yè)，國(guó)星光電在2020年便啟動(dòng)了組建功率器件實(shí)驗(yàn)室及功率器件產(chǎn)線的工作，開始大力布局“三代半封測(cè)”領(lǐng)域。

近期，國(guó)星正式推出一系列第三代半導(dǎo)體新產(chǎn)品，其中，TO-220/TO247系列的SiC MOSFET和SiC SBD產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入了試產(chǎn)階段，并且在樣品階段完成了AEC-Q101車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的摸底測(cè)試驗(yàn)證工作。TO-247-3L的性能達(dá)到1200V、40A、80mΩ，TO-220-3L達(dá)到1200V、13A、160mΩ。

與此同時(shí)，國(guó)星的三代半產(chǎn)品已送至第三方有資質(zhì)的機(jī)構(gòu)，正在依據(jù)AEC-Q101、JESD22、MILSTD-750等有關(guān)車規(guī)級(jí)和工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行認(rèn)證測(cè)試。

目前，國(guó)星光電在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域已經(jīng)形成了SiC功率器件、GaN-DFN器件、功率模塊三大產(chǎn)品系列，瞄準(zhǔn)大功率電源、充電樁、快充、變頻器、逆變器等領(lǐng)域。

其中，SiC功率器件可廣泛應(yīng)用于大功率電源、充電樁等工業(yè)領(lǐng)域，特點(diǎn)包括小而輕便，反向恢復(fù)快、抗浪涌能力強(qiáng)、雪崩耐壓高，擁有優(yōu)越的性能與極高的工作效率。目前，該領(lǐng)域已形成SiC MOSFET、SiC SBD兩條SiC功率器件拳頭產(chǎn)品線；擁有4種封裝結(jié)構(gòu)（TO-247、TO-220、TO-263、TO-252）。

GaN-DFN器件可廣泛應(yīng)用于新能源汽車充電、手機(jī)快充等領(lǐng)域，具有更高的臨界電場(chǎng)、出色導(dǎo)通電阻、更低的電容等優(yōu)勢(shì)，使其尤適用于功率半導(dǎo)體器件，降低節(jié)能和系統(tǒng)總成本的同時(shí)，工作頻率更高，具有極高的功率密度和系統(tǒng)效率，可極大地提升充電器、開關(guān)電源等應(yīng)用的充電效率。

功率模塊產(chǎn)品可根據(jù)特殊功能需求進(jìn)行模塊化定制開發(fā)，采用其自主創(chuàng)新的架構(gòu)及雙面高效散熱設(shè)計(jì)，具有優(yōu)越的電性能和熱性能，雜散電感低、轉(zhuǎn)換效率高、輕載損耗小等優(yōu)勢(shì)，其功率密度大，產(chǎn)品體型小，可廣泛應(yīng)用于各種變頻器、逆變器的工業(yè)領(lǐng)域，滿足系統(tǒng)開發(fā)人員對(duì)空間的嚴(yán)格要求。

新產(chǎn)品的正式發(fā)布標(biāo)志著國(guó)星在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域邁出了實(shí)質(zhì)性的一步。未來(lái)，國(guó)星將繼續(xù)立足LED封裝行業(yè)，在鞏固已有優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，前瞻性布局第三代半導(dǎo)體市場(chǎng)，積極尋求新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)。

終端應(yīng)用方興未艾，供應(yīng)鏈產(chǎn)品“吃香”

5G通訊技術(shù)、新能源、電動(dòng)汽車等新興應(yīng)用領(lǐng)域方興未艾，強(qiáng)勁的需求帶動(dòng)著GaN、SiC等供應(yīng)鏈產(chǎn)品的需求增長(zhǎng)。

根據(jù)TrendForce集邦咨詢調(diào)查，盡管2018年至2020年因貿(mào)易摩擦和疫情的影響，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展受挫。但在車用、工業(yè)與通訊需求的助推下，2021年第三代半導(dǎo)體成長(zhǎng)動(dòng)能有望高速回升。

其中，GaN功率器件的成長(zhǎng)力道最大，預(yù)估GaN功率器件今年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)6,100萬(wàn)美元，年增率高達(dá)90.6%，而主要推動(dòng)力是手機(jī)快速充電頭。

手機(jī)快速充電頭憑借高散熱效能與體積小的優(yōu)勢(shì)獲得消費(fèi)者的青睞，自2018年起，小米、OPPO、Vivo等手機(jī)品牌率先推出快速充電頭，華為也于2020年強(qiáng)勢(shì)入局手機(jī)快充市場(chǎng)。并且，目前筆電行業(yè)也有廠商計(jì)劃導(dǎo)入GaN快充產(chǎn)品。

TrendForce集邦咨詢預(yù)估，GaN器件會(huì)持續(xù)滲透至手機(jī)與筆電配件市場(chǎng)，且年增率將在2022年達(dá)到最高峰。

SiC器件適用于通訊領(lǐng)域及功率領(lǐng)域，主要應(yīng)用領(lǐng)域包括快速充電樁、太陽(yáng)能逆變器及高速鐵路變頻器等。

近年來(lái)，在電動(dòng)車市場(chǎng)需求提升之際，為應(yīng)對(duì)高電壓、高頻率及低耗損的技術(shù)需求，SiC功率元件被視為高電壓IGBT的替代品，因此市場(chǎng)總值逐年攀升。展望2021年，TrendForce集邦咨詢預(yù)估，功率領(lǐng)域用的SiC器件營(yíng)收將可達(dá)6.8億美元，年增32%。

終端需求如此明朗，GaN、SiC等第三代半導(dǎo)體器件可為相關(guān)廠商創(chuàng)造的價(jià)值就不言而喻了。有道是，商人逐利為貴，這也是不同行業(yè)廠商相繼切入第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域的原因之一。

如今，國(guó)星在第三代半導(dǎo)體新賽道上下的這盤大棋剛剛開局，三大系列產(chǎn)品鎖定快充、逆變器、功率器件、車規(guī)級(jí)產(chǎn)品等前景廣闊的領(lǐng)域，今年或有望成為其業(yè)績(jī)?cè)龃蟮闹饕獎(jiǎng)幽苤弧?/p>

換個(gè)角度來(lái)看，更多像國(guó)星等擁有豐富技術(shù)積累的企業(yè)的加入，對(duì)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)而言有益無(wú)害。隨著多方力量共同攻關(guān)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在材料、設(shè)備、配套等薄弱環(huán)節(jié)的技術(shù)難題，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)國(guó)產(chǎn)化的進(jìn)程將提速。（文：LEDinside Janice）

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