AI資料中心推升高效供電需求！第三代半導體牽動產業鏈，英飛凌砸11億歐元建12吋GaN廠

AI資料中心、電動車與再生能源等應用推升高效供電需求，功率半導體的重要性也從元件規格延伸到產品設計、製造能力與供應鏈布局。全球電子協會（Global Electronics Association，GEA）與工程情報及電子零件資料供應商 Accuris 最新研究指出，碳化矽（SiC）與氮化鎵（GaN）功率元件的應用持續擴大，影響的不只是選用哪一種晶片，還包括電路板設計、材料、熱管理、製程及供貨穩定。

這股變化已開始反映在製造投資上。英飛凌科技（德國法蘭克福證交所：IFX）宣布，將在奧地利菲拉赫（Villach）投資約11億歐元，建置全球首座採用300毫米（12吋）晶圓、供應客戶產品的 GaN 功率半導體大規模量產廠。新設施預計於2027年底前開始投產，產能將依市場需求逐步提升，投資計畫延續至2034年。

SiC與GaN同屬寬能隙功率半導體，但適用場景並不相同。GEA研究指出，SiC在高電壓、高功率應用中日益受到重視；GaN則較常用於講求高速切換與精巧電源轉換的場合。業者須依產品需求選擇材料，並在設計初期同步評估效能、可靠度與供貨條件。

全球電子協會產業情報顧問 Mike Carano 表示，寬能隙功率技術已成為電子生態系各環節都必須考量的商業與供應鏈議題，不再只是特定工程領域的討論。隨著市場對高效率、高效能電子系統的需求增加，設計人員、製造商與採購團隊都需要掌握新材料對生產能力、可靠度及供貨穩定的影響。

GEA研究也提醒，功率元件演進會延伸影響印刷電路板（PCB）設計、材料選擇、製造製程、熱管理、零組件供應及終端產品可靠度。Accuris產品開發資深總監 Greg Jaknunas 指出，零件資料有助於觀察技術採用趨勢；結合電子業製造現場資訊，企業才能更有依據地評估效能目標、產品生命週期風險與供應鏈韌性。

換言之，SiC、GaN的導入不只是工程部門更換元件，也要求設計、製造與採購端提早協作。研究未提供各類應用的採用率或市場占比，但其指出的變化已涵蓋產品開發到量產規劃的多個環節。

英飛凌此次投資，則是GaN由技術研發走向大規模製造的具體案例。英飛凌指出，兩年前已完成全球首批12吋GaN晶圓製程；如今將把技術導入菲拉赫新廠，建立可供應客戶產品的大規模製造能力。相較於200毫米（8吋）晶圓，300毫米晶圓每片可產出的晶片數約增加至2.3倍，有助於提升生產效率。

英飛凌表示，GaN可提升電力切換與轉換效率，應用涵蓋AI資料中心、能源基礎設施、電動交通、機器人及消費性電子。公司引用市場分析預估，GaN功率半導體市場到2031年將達約35億美元，2025至2031年的年複合成長率約35%。

英飛凌執行長 Jochen Hanebeck 表示，這項投資展現公司強化歐洲半導體生態系與技術自主性的承諾，並將推動GaN應用於人工智慧、能源基礎設施、電動交通及機器人等領域。新廠將利用菲拉赫既有無塵室設施並進行升級，與當地電力電子研發活動結合。

該投資案也獲得歐洲政策支持。歐盟執委會已核准奧地利政府提供3.19億歐元補助，支持英飛凌的新晶片生產計畫；奧地利主管部會預計依規定完成正式核定。歐盟將此案連結至擴大區域製造能力、促進產學合作及提升供應鏈韌性等目標。

從GEA研究報告中所描繪的設計、製造與供應鏈連動，到英飛凌把12吋GaN製程推向大規模生產，第三代半導體的競爭焦點正從材料效能延伸至製程效率、量產能力及產業協作。菲拉赫新廠預計2027年底前投產，後續能否依市場需求擴大產能，將是GaN技術從突破走向規模化供應的重要觀察點。 （相關報導： 助攻High-NA EUV新材料驗證！汎銓攜手國研院布局「類 FAB」技術，盼縮短先進製程試產週期 ｜ 更多文章 ）