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受惠于电动车市场需求提升，为因应高电压、高频率及低耗损的技术需求，SiC(碳化硅)功率元件被视为接替高电压IGBT的产品，可分为：SiC-SBD(SiC-萧特基二极管)、SiC-MOSFET、Hybrid-SiC module(IGBT+SBD)以及Full-SiC module。市场总值将逐年攀升，估计2025年成长至约30亿美元。
SiC功率元件凭借电动车发展扩大应用，成本问题为主要考量
SiC功率元件在效能上较IGBT优良，但制造成本偏高，由于SiC在磊晶制作上有材料应力上的不一致性，造成晶圆尺寸放大时，会有磊晶层接合面应力拉伸极限的问题，导致晶格损坏影响良率，故晶圆尺寸主流仍维持4寸或6寸，无法取得大尺寸晶圆成本优势。
过去SiC功率元件应用以太阳能及PFC(Power Factor Correct) Power Supply为主，近年由于电动车趋势，SiC功率元件具有体积小、模块重量降低、散热效能好，以及性能更佳等优点而备受瞩目。虽然价格高，但从系统层面来看，电机转换效率的提升与电荷密度的增加，对电动车厂商颇具吸引力，若成本控制得宜，适合成为电动车提升动力及续航力的重要元件。
目前SiC功率元件的电压范围以600～1200V为大宗，对应电动车使用之电力系统，包括DC-DC Converter、Inverter、On-board Charger等；而在1700V以上的范围，则对应基础设施和工业应用，例如快速充电桩、太阳能逆变器及高速铁路变频器等，预期在成本问题获得改善后能加速拓展应用层面。
欧美日IDM厂积极拓展SiC产品多元化，抢占供应链市场
分析欧美日IDM大厂SiC功率元件的发展概况，日本厂商在材料、制程技术及市场需求相互搭配下，SiC功率元件的发展时间较早，握有关键技术专利。ROHM与Fuji Electronics的产品线布局完整，且ROHM过去宣称完成优化SiC成本，增加OEM厂商采购意愿；Mitsubishi在中国的高铁IGBT供应链中占主要份额，有助于未来SiC功率元件的采用。Toyota和Denso在SiC功率元件的合作，搭配自有汽车产品线做开发与实测，也预期提高SiC功率元件的使用率。
欧美IDM厂商部份则归功于过去在功率半导体的布局，对Infineon、STMicroelectronics等大厂在电动车领域的SiC功率元件市场需求具正面效益，持续发表车用SiC功率元件与相关讯息。过去着重400V领域的ON Semiconductor也发表车用SiC功率元件，期许在新的供应链市场中取得份额。
整体而言，由于制造成本与产能等因素，初期SiC功率元件在功率半导体的渗透率不高，预估2020年后开始有显著成长，对IDM大厂而言，持续拓展产品线多元化应用、降低制造成本并提升产能，将是拓展市场的重点。
Source：拓墣产业研究院
图片声明：封面图片来自正版图片库——拍信网。
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