臺積電為何會破天荒的將制程外包給一家LED廠？原來背后原因是明年將掀起的“氮化鎵快充”熱潮。

現在正熱賣中的iPhone 12，果粉打開包裝盒會發現，不但沒有耳機，連昵稱為“豆腐頭”的USB充電器也一并消失了。

蘋果宣稱是因為環保因素，對手三星一度在官方臉書嘲笑此說法。但不久前，一份外泄的三星資料透露，三星也將跟進，預計明年1月上市的最新款Galaxy手機也不附充電器。

也就是說，光是明年，可能將有至少上億顆免費充電器從全球市場消失。因此掀起的蝴蝶效應是，由昂貴且稀有的半導體材料制成的充電器將會加速普及。

“蘋果帶頭，三星跟進，它們不送，大家只好到店內買，就會買比較貴的，可以快充（的充電器），而且體積更小，放包包剛好，”一名美系券商分析師說。

耗損低、體積小的氮化鎵充電器，將加速普及

果粉走進手機配件店，會發現，標榜只要不到蘋果原廠充電器一半時間，就能充好電的“氮化鎵快充”充電器，能見度正逐漸提高。例如，美國AUKEY 、中國小米等品牌產品。

富拉凱資本首席經濟學家張明杰統計，包括充電器大品牌ANKER在內，竟有共30間廠商推出超過66款氮化鎵充電器。

“明年快充器可能會沖到單月幾千萬顆的量體，量很大，所以全世界一堆人跳進去，”一名半導體界高層解釋。

它們多半搭配美國新創公司納微（Navitas）出品的氮化鎵電源晶片，背后正是由臺積電代工。

“氮化稼”屬于當前引起熱議的第三代半導體材料，特色就在能源轉換效率高、耗損低、體積小。

事實上今年臺積電股東會上，當法人問及市場火熱的“氮化稼”晶圓代工制程，臺積電總裁魏哲家便坦承，臺積電“目前還是小量生產中”，但他預計氮化鎵以后會廣泛、且大量被使用。

一位半導體業高層指出，目前臺積是以6吋晶圓廠代工硅基氮化鎵（GaN-on-si）芯片。

但蘋果、三星不送充電器，帶起氮化鎵充電器熱潮，意外讓產能滿載的臺積電，將制程外包給LED廠晶元光電的消息曝光。

天風國際證券分析師郭明錤一份報告揭露，晶電有機會接下來自臺積電的氮化鎵磊晶硅晶圓片（Epitaxial Wafer）外包訂單，并預估將在2021年第二季出貨。

因為，蘋果即將在2021年推出自家的“氮化鎵快充”，一樣由納微供應電源芯片，但臺積電磊晶產能有限，他預測，臺積電會將納微的氮化鎵磊芯片訂單外包給晶電。

臺積電將制程外包給晶電，早已有跡可循

更有媒體進一步披露，臺積電連設備都買好，放進晶電竹南廠，以專利授權方式讓晶電代工。

這新聞乍聽之下匪夷所思，臺積竟然破天荒的將制程外包，而且承接的竟然是一家LED廠？

一名前臺積電制程主管解釋，所謂的“磊晶硅晶圓片外包”，是臺積電先找晶電在硅晶圓鍍上一層氮化鎵，“再拿回臺積電，生產手機快充器使用的電源管理IC”。

晶電是臺灣LED龍頭廠，氮化鎵磊晶原本就是LED的關鍵制程之一，自然有能力承接訂單。

“這有正式簽NDA，我們不評論，”晶電董事長李秉杰不愿回答《天下》詢問臺積外包一事，僅表示，晶電的確有類似技術。

他表示，氮化鎵的材料特性，就是功率密度、穩定性、導熱性和能源轉換都比傳統硅基元件好，是十分理想的微波頻率的功率放大器。過去最常見應用是在大型設備，例如5G基地臺設備，未來更將大量導入3C電子產品的充電器。

李秉杰認為，全世界充電器逐漸會形成標準規范：100瓦、三接口、 Type C（同時可以支援筆電、手機、平版）會變全球標準。

傳統充電器體積將因此大幅縮小，“如果用第三代半導體材料，可以變更小臺，大概只要三分之一的體積，”李秉杰用手比了比約2立方英寸的大小。

但令人好奇的是，臺積電到底是何時開始投入氮化鎵制程技術？

時間回到2009年左右，當時臺積電曾積極跨足非本業的綠能新事業，包括茂迪做薄膜太陽能電池、LED固態照明。當年臺積電固態照明總經理譚昌琳，便來自晶電。但最后兩項事業都沒成功，2015年臺積固態照明賣給晶電。

一名當年見證過臺積電固態照明成立的半導體業人士透露，臺積電固態照明原本有380名員工，其中有兩百多人去了晶電。

“所以晶電和臺積電當年就早有往來，”這名半導體業人士聽聞臺積外包單給晶電，并不意外。