功率半導體迎AI時代大復甦

全球半導體產業在歷經長達3年的庫存修正與市場慘淡期後,2026年終於迎來強勁的結構性復甦,張恩傑分享,過去功率半導體在晶片世界被視為「堪用就好」的非主流配角,如今AI時代卻翻身成為「不可或缺」的核心主角。

張恩傑表示,地緣政治對非紅供應鏈的推動力道,遠比市場想像得更快、更猛,以揚杰科技為例,雖然歐盟給予9個月的制裁緩衝期,舊有產品得以繼續使用,但在「新產品」的開發設計中,品牌廠與系統廠為了防範斷貨風險,已全面啟動「去中化」設計。

「沒有一家筆電或系統廠,敢冒著因為電源變壓器裡面有一顆揚杰功率元件,而導致整台筆電無法出貨的風險。」張恩傑指出,歐盟制裁令的緩衝其將在6~7月發酵,而與揚杰同樣聚焦於功率元件,產品類似度極高的德微,有望直接取代揚杰高達80%的產品線。

邊緣AI供電革命走向「原生多相」

地緣政治帶來轉單紅利的同時,AIPC與邊緣AI(AI Edge)供電架構出現革命性轉變,成為德微迎來長線大成長的重要引擎,張恩傑指出,因為在傳統PC時代,中央處理器(CPU)的供電架構,通常由一個電源管理晶片(PWM)送出訊號,透過分享器將電壓分流給CPU或其他次要元件。

張恩傑說明,如今進入AI PC與AI Edge時代後,傳統的「統包式分流供電」在面對高精準度、低延遲、多核心的AI算力時,會產生嚴重的電壓晃動與訊號延遲,這在高速AI運算中絕對無法容忍,而為了解決這項技術痛點,邊緣AI供電正式走向「原生多相」(Native Multi-Phase)架構。

簡單來說,AI PC的電路板,每一路供電都必須是「一對一」的直接供應,張恩傑指出,當PWM發出指令,VRM(電壓調節模組)與主控制系統就會將電壓精準的配送給各個核心,例如CPU需要0.95V、GPU需要四路獨立的0.8V、NPU需要1.2V、MCU需要1.6V。

這項技術變革,對功率元件帶來「量」與「質」的雙重爆發,張恩傑指出,Dr.MOS(Driver MOS)是一種將傳統分離式的驅動IC與上下橋MOSFET(High/Low Side MOSFET,金屬氧化物半導體場效電晶體)整合封裝在單一晶片內的功率半導體元件。

張恩傑說明,傳統電路板常見的大顆功率MOSFET,為AI騰出空間提高效率,正被整合驅動晶片(Driver)的小型Dr.Mos取代,以前一台400W的傳統PC可能只需要一顆大MOSFET,現在一台1000W的高階AI PC為了實現「化整為零」的獨立供電,正讓Dr.Mos的需求呈幾何級數增長。

TVS需求迎來10倍級爆發

由於Native Multi-Phase架構對電壓精準度要求極高,每路供電皆各自獨立,過去許多被廠商以電容器或變阻器「偷料」掩蓋的保護線路,現在已無所遁形,張恩傑指出,每一條獨立供電線路的Input與Output端,都必須配置專屬的TVS(瞬態電壓抑制器)作為防雷擊與防突波的保護屏障。

張恩傑指出,最重要的是,由於TVS必須吸收巨大的電壓突波能量,受限於物理上的「趨膚效應(Skin Effect)」,因此必須維持足夠大的晶體面積,完全無法被整合進主晶片或系統晶片中,這意味著TVS將維持絕對獨立的元件地位。

由於每家AI客戶的線路設計皆為特定規格,導致TVS出現上千種不同的電壓、瓦數與正反向組合,張恩傑指出,這種需要強大晶圓製程配合的產品,成為德微最堅固的護城河,而德微的保護元件(TVS/ESD)占比從17%升至25%,未來AI PC、車用與高階手機出貨,有望上看40~50%。

德微自建晶圓廠與一條龍製程

張恩傑指出,很多人以為二極體或保護元件是很低階的產品,但與許多缺乏自建晶圓廠(Foundry)的IC設計同行相比,德微在面對這波缺貨潮時展現無與倫比的議價與產能調配優勢,目前全球多數競爭對手仍停留在以4吋或5吋晶圓生產保護元件,而德微早已成功將主力轉向6吋晶圓。

全球主流的先進邏輯晶片代工,其晶圓置於爐管內進行擴散製程的時間大約只需3~4個小時,張恩傑指出,功率半導體的製程邏輯完全不同,為了追求耐高壓與高穩定度,晶圓在爐管內進行擴散的時間往往高達80小時、120小時,甚至需要擺放整整一個星期才能出爐。

張恩傑說明,這長達上百小時的製程中,溫度是該設定在1150度、1200度或是1300度?每一階段的推進濃度該如何微調?如何克服長時高溫造成的晶圓「翹曲」(Warpage)問題?這些涉及熱膨脹與材料科學的複雜參數,正是德微過去20年來對手無法複製的核心「Know-how」。

德微在2025年底已完成6吋廠的擴產準備,目前6吋廠仍有約1萬片的閒置月產能可供調配,相當於1萬6000片的5吋產能,張恩傑指出,隨著德微計劃在2027年將現有的4吋產能全面升級至5吋與6吋,整體產能將再提升30%以上,為承接後續的AI與車用訂單注入強心針。

這種全台唯一從晶圓、封裝到測試「一條龍」的在地化生產模式,完美符合非紅供應鏈的安全採購標準,更創造小於1PPM(百萬分之一不良率)的極致品質,張恩傑指出,這讓德微成功擺脫過去與中國廠商的價格戰,躍升為國際一線大廠(如Diodes、Infineon、ST等)的戰略合作夥伴。

德微滿手訂單一路旺到2027年底

受惠轉單效應與AI新架構用量暴增的雙重護航,張恩傑指出,德微營收急劇增長背後動能完全來自於「出貨量」,特別是高階DFN 2020產品,單月出貨量已從原本的300萬顆一路飙升,預計6月突破1000萬顆、第四季達2000萬顆、明年第一季達3000萬顆,訂單已完全排滿至明年底。

隨著出貨動能超乎預期,德微超前達成原本設定的內部營收目標,張恩傑指出,隨著國際功率元件同業(如達爾)紛紛調漲價格20~30%,德微採取「先軟後硬、逐戶調整」的策略成功調漲價格,還有高毛利的TVS保護元件占比顯著提升,德微今年4、5月的毛利率已順利站穩40%的大關。

法人表示,當德微單月營收規模從2.1億擴大至3億元時,由於折舊與攤提等固定費用並不會等比例增加,其經濟規模效益將在第三季徹底顯現,預期德微第三季的毛利率有機會進一步跳升至35%至40%的高檔區間,帶動整體營業利益與全年EPS呈現「爆發式」成長。

*本文出自《科技新報》,原文標題:誰說功率半導體是配角?德微靠歐洲制裁、供電革命TVS需求旺到2027年底

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責任編輯:陳芊吟
核稿編輯:倪旻勤

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