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德国功率半导体大厂英飞凌 (Infineon Technologies) (IFNNY-US) 10月27日宣布,将在奥地利菲拉赫 (Villach) 厂区打造全球首座采用300毫米(12吋)晶圆、用于氮化镓(GaN)功率半导体大规模生产的制造基地,计划至2034年累计投入约11亿欧元,约合12.3亿美元。新产线预计于2027年底启动生产,借由将300毫米GaN晶圆技术从研发推矢量产,提升芯片制造效率并降低生产成本,抢攻AI数据中心、能源基础设施、电动车及机器人等市场持续成长的电力转换需求。
这项投资已获欧盟执委会批准3.19亿欧元国家补助,资金依据《欧洲芯片法案》框架提供,正式补助承诺仍待奥地利主管机关完成相关进程。英飞凌表示,这项投资将运用菲拉赫既有无尘室设施并进行升级,扩充功率半导体产能,同时强化欧洲半导体产业的自主制造能力与技术竞争力。
菲拉赫是英飞凌功率半导体研发与制造的重要据点,现有约4,800名员工,并已具备200毫米GaN晶圆生产能力。此次计划并非从零兴建全新厂房,而是在既有基础设施上改造升级,将制程推进至更大尺寸的300毫米晶圆,以提高产能与成本效益。
300毫米晶圆相较于目前常见的200毫米晶圆,单片晶圆可生产的芯片数量约为2.3倍,有助于提高设备与制程的使用效率,并降低单颗芯片的制造成本。不过,实际成本优势仍取决于制程良率、设备利用率及市场需求。对功率半导体业者而言,若能成功将300毫米GaN技术导入大规模生产,将有机会在成本与供应能力上创建竞争优势。
英飞凌早在2024年便成功加工出全球首片300毫米GaN晶圆,当时已跨越重要技术门槛。如今进一步投入11亿欧元建置量产能力,代表公司正将技术成果转化为商业化产能,并希望借此扩大在高效率功率半导体市场的领先地位。
GaN属于宽能隙半导体材料,相较传统硅基功率组件,具有切换速度快、功率损耗低及发热量较少等优势,可协助电源系统缩小体积、提升能源转换效率。随着AI数据中心的运算需求快速增加,服务器与数据中心电源系统需要更高效率的电力转换技术,以降低能源损耗与散热负担,GaN因此成为相关产业积极布局的关键材料之一。此外,电动车、再生能源设备、能源基础设施及机器人等应用,也持续带动高效率功率组件需求。
根据市场研究机构Yole Group的数据,2025年全球GaN功率组件市场规模约为5.88亿美元,较2024年的3.61亿美元成长约63%。中国功率半导体业者英诺赛科 (Innoscience)以约31%的市占率排名第一,英飞凌则以约16%的市占率升至第二,显示英飞凌正加速扩大在GaN功率组件市场的影响力。
回顾2024年市场排名,英诺赛科市占率约30%,纳微半导体 (Navitas Semiconductor)约17%,Power Integrations (POWI-US)约15.2%,EPC约13.5%,英飞凌则约11.2%、排名第五。随着市场规模扩大,英飞凌在2025年将市占率提高至16%,排名跃升至第二,反映公司在GaN功率组件市场的竞争力有所提升。
除了英诺赛科与英飞凌,美国的Power Integrations、纳微半导体、EPC,以及欧洲的意法半导体 (STMicroelectronics) (STM-US)、日本的罗姆 (ROHM)与瑞萨电子 (Renesas Electronics)等业者,也持续布局GaN功率半导体。各家公司在产品设计、应用市场与客户结构上有所不同,产业竞争除了芯片性能,也涉及制造成本、量产能力、产品可靠度及客户导入进度。
英飞凌此次扩大GaN产能,也与AI数据中心对电力效率的要求密切相关。AI服务器耗电量随运算规模增加,电源供应系统必须在更高功率密度下维持效率与稳定性,才能降低能源成本与散热需求。若300毫米GaN晶圆量产顺利推进,英飞凌将有机会以更具规模效益的制造方式,供应数据中心及其他高功率应用所需的组件。
除GaN之外,英飞凌也同步布局另一项宽能隙半导体技术碳化硅(SiC)。公司10月15日宣布,已与美国碳化硅材料与半导体业者Wolfspeed (WOLF-US)签署200毫米SiC晶圆长期供货协议,确保自身碳化硅组件制程转向200毫米晶圆时,能取得所需原料供应。相关产品应用涵盖新能源车、太阳能光伏及AI数据中心供电链路。
GaN与SiC各有不同的性能特性及应用优势,英飞凌同时推进两条技术路线,反映公司希望通过不同材料满足各类电力转换需求。GaN具备快速切换及高效率等特性,适合部分高频电源转换应用;SiC则适用于高电压、高功率及高温环境,广泛应用于电动车与能源设备。通过扩大GaN量产规模并确保SiC晶圆供应,英飞凌正从制造技术、产能与供应链三个层面强化竞争力。
随着AI基础建设持续扩张,功率半导体的重要性逐渐从传统电源管理延伸至数据中心能源效率与整体运算成本。英飞凌此次投入11亿欧元,除了将300毫米GaN晶圆技术推矢量产,也将考验新制程的良率、客户需求与产能爬坡速度。若能顺利在2027年底启动生产,并逐步达到规模经济,公司有望进一步提升市场地位;但投资效益仍取决于AI数据中心等终端市场的实际需求,以及量产后能否持续降低制造成本。