工研院南方雨林 打造化合物半导体生态圈

工研院研发具有高功率、高马力、高续航力、高环保「四高」特色的电动机车,内含整合型功率模组与电动机车马达驱动器,预计未来将导入新一代化合物半导体作为应用。图/工研院提供

工研院链结产官学研启动南方雨林计划,打造南台湾半导体雨林。图/工研院提供

工研院南方雨林计划概要

氮化镓(GaN)、碳化矽(SiC)等化合物半导体,因为高速、耐高温、耐高压的特性,广泛应用于高频通讯及动力电子元件,在下游出海口需求强劲下,具十足未来性。工研院院长刘文雄表示,许多国家已将化合物半导体应用在绿能、电动车、通讯、资料中心、工业、国防等领域上,大幅提高优先度。为了协助南台湾产业发展,政府极力推动大南方计划,若能将台湾目前半导体竞争优势,延伸往化合物半导体领域发展,串连南部材料、生产制造、研发资金与人才资源,将是南部产业转型升级的大好机会。

政府引导民间 打造生态系

刘文雄进一步表示,这正是工研院「南方雨林计划」的技术核心,南方雨林计划是以四年为目标,由政府引导民间投资的方式,在南台湾打造化合物半导体的整合元件制造生态系,从设计、制造、封测到自有品牌的元件与模组,联结到车用动力电子;并搭配原料、设备、晶圆切磨、热处理封装、软体工具等,每个环节均可由本土研发或进行国内外合作,希望在四年内达到试量产成效并衍生事业体。

刘文雄指出,以车用零配件、塑胶、机械等为主的传统产业,其实具有强韧的产业生命力,堪称台湾的隐形冠军;其中,最适合投入化合物半导体第一波应用的,就属既有先天优势,也不能缺席的车用零配件厂。

这些隐形冠军数十年来,从车灯、板金、保险杆等维修市场,早已进入全球一级车厂如特斯拉、法拉利及保时捷等国际供应链,不仅与客户关系紧密,能随时与世界级车厂沟通,更掌握强大市场经验优势。透过经济部投入研发资源,由工研院结合台湾半导体与汽车零组件供应链优势,未来朝向下世代绿能电子的应用与布局,可望开创南方茂盛的半导体雨林,点燃下一波经济成长的动力。

结合产官学 推人才培育

随着电动车商机日益发酵,除了基础的技术层面,人才培育也不能偏废,工研院电光系统所所长吴志毅强调,全球许多国家已将化合物半导体列为国家重点发展项目,台湾除了政府积极展开的「化合物半导体计划」,也应整合产官学各界资源,推动人才培育规划,例如鼓励大学院校增加化合物半导体奖学金,广纳全球优秀人才、建立就业为导向的技职体系与培养基层技术人力等。

若能协助业者联结化合物半导体功率元件切入车用动力电子,再搭配相关技术人才的投入,未来可能成为化合物半导体的出海口,并与既有矽半导体产业链相辅相成,开创泛车用电子更多机会,并实际提升台湾化合物半导体产业链的关键地位。

面对台湾化合物半导体的布局,吴志毅也提醒,台湾在半导体产业供应链完整,从设计、生产制造到封装测试,在全球排名属一属二;但国外发展化合物半导体历史动辄超过30年,很多专利布局完整,不仅如此,从粉末材料、长晶到设备等相关专利与市场更都掌握在欧美日厂商手上,如何避开专利或达成合作授权,这是台湾发展化合物半导体将会遭遇到的挑战。

发展化合物半导体 必走之路

但在即使如此,吴志毅认为,「发展高科技技术没有捷径」,台湾发展化合物半导体是绝对必要走的路,台湾在矽半导体产业链已有很成熟的布局,未来化合物半导体产业链若能成功复制,并选择从最专长的代工生产、封装测试开始,再花时间布局材料与设备等面向,将有助台湾成为更大的全球半导体生态圈。

吴志毅表示,台湾堪称机车王国,机车年销量上看一千多万辆,工研院在经济部工业局的支持下,研发国内电动机车马达驱动器次系统公版,目前正积极将化合物半导体元件应用在电机车的马达驱动器,未来希望整合国内上中下游产业链业者,建立国产化的自主供应链,提升电动机车驱动效能、马力、散热效果与续航力,进而提升20~30%以上的整体效能,让台湾电动机车也能成为国际最终出海口。

(工研院记录整理)