SiC供應鏈「彎道翻車」？Tesla大砍75%用量如何做到

SiC成也Tesla、敗也Tesla？法新社

近日純電動車（BEV）龍頭Tesla投資者日計劃將第三類半導體碳化矽（SiC）晶體管數用量砍75%，製造流程砍半，不損功效且總成本還降了1,000美元。用量大減讓全球SiC供應鏈「彎道翻車」？
 
相關供應鏈眼球全集中在「用量降75%」，並積極探討：Tesla是將如何做到？
 
第三類半導體業者指出，細節仍待其第二代SiC出爐才能更具體評論。不過，就其提及內容來看，它的SiC模組封裝散熱力提升2倍，這可用更小尺寸的SiC晶片。

以當下技術來看，Model 3用650伏SiC 金屬氧化物半導體場效電晶體（MOSFET），當升級到1,200伏，其晶片顆數即可減半；若再拉升、可加大減量。
 
雖然目前SiC產業鏈最大的瓶頸在於SiC長晶良率的掌控，它佔SiC MOSFET總成本30%。不過，近年隨著技術精進，例如下游磊晶成本下降、元件或模組設計力拉升等，其實SiC器件正透過「縮小尺寸」方式在降低成本，即是一片矽晶圓可切出更多晶粒（Die）。
 
另外，SiC MOSFET的結構主要分為平板式、溝槽式（Trench）。前者以意法（STM）供應當下Tesla所需，特色即設計簡潔、穩定性佳，但SiC耗用量大；後者以英飛凌為代表，設計相對複雜，但可有效節省SiC用量，而意法在此技術亦已著墨。
 
回到2022年中，Tesla因後驅逆變器功率元件存在微小的差異，在中國召回12.5萬輛Model 3，一度成為全球SiC供應鏈技術探討及研究焦點。同時市場也傳出其第二代SiC MOSFET可能會朝溝槽式邁進，仍由意法、英飛凌（Infineon）爭取訂單。
 
至於SiC長晶生產，目前良率突破度有限，所以，6吋SiC基板（未進行磊晶製程）一片在歐、美IDM廠的報價即1,000美元；近幾年又因為電動車、新能源等產業成長快速，使IDM廠SiC產能供不應求，長期合約更如雪花般飛來。
 
尤其是電動車領域最為積極，簽約除了可先搶短期料緩燃眉之急、也支援IDM廠長期擴產，2023年國際IDM廠的SiC基板對亞洲通路供貨量依然低。整體來看，SiC基板價格短期仍難撼動。
 
但，透過長期合約「綁定」，這恐怕是Tesla最不樂見的運作模式，尤其在近二年車用晶片短缺下，Tesla也不跟進主流車廠簽約搶料，而是透過替代方案、系統整合及軟體升級等來因應，反使其突破短缺重圍、連創產銷佳績。

以成熟製程的矽基車用晶片缺乏稱得上是2～3年可走到平衡；生產未突破的SiC、恐怕要拉長好幾年。
 
若電動車領域朝Tesla技術方向，大砍SiC用量75%，對SiC產業來說或許可以取得短期的供需平衡，畢竟不是只有電動車在搶SiC，包括再生能源、工業用等各領域都搶不過汽車產業，而這些產業需求量仍在持續成長中。
 

責任編輯：陳奭璁