台积电放弃GaN业务，专注于先进封装

继 Navitas 宣布与 PSMC 合作以满足其氮化镓（GaN）晶圆需求后，台积电（TSMC）退出氮化镓生产的消息引发了广泛猜测。

《台北时报》报道称，台积电将于 2027 年前终止其氮化镓代工服务，称这一全球最大的半导体代工企业退出是由于 “市场动态变化”。

所谓的 “市场变化”，可能指的是氮化镓的高制造成本导致利润不断缩水 —— 尽管氮化镓能为电力电子设备带来显著的效率提升，但高成本仍是限制其应用的主要因素之一。

即便业界已顺利过渡到在硅（Si）和碳化硅（SiC）衬底上生长氮化镓以降低制造成本，这一问题依然存在。尽管成本因素可能是关键，但更多人猜测，来自中国的竞争加剧也是台积电做出这一战略调整的原因之一。

中国政府向国家集成电路产业投资基金（常被称为 “大基金”）的下一阶段注资近 475 亿美元。这笔主要用于扩大中国半导体企业制造产能的投资，在全球供应链中引发了连锁反应。

台湾商业报纸《工商时报》报道，由于中国大陆新建了大量晶圆厂，导致 6 英寸碳化硅衬底供应严重过剩，其价格已降至每片 500 美元以下。

与此同时，电动汽车（EV）市场对这类晶圆的需求下降 —— 这也是导致 Wolfspeed（伍尔特半导体）破产的原因之一。该报还提到，尽管中国尚未进入 8 英寸碳化硅衬底的大规模生产阶段，但受中国市场通缩螺旋的影响，8 英寸衬底价格也出现下跌。氮化镓 - on - 碳化硅晶圆的未来盈利能力仍不稳定，因为在碳化硅上外延生长氮化镓的成本依然高昂，而客户却期望价格下降，这可能引发通缩螺旋。

中国对技术自主的追求及后续的研发投入如今已初见成效。今年早些时候，武汉 JFS 实验室的中国研究团队宣布研制出 8 英寸 N 极性氮化镓 - on - 硅晶圆，据称可降低 40% 的生产成本。

尽管这种拓扑结构及其他一些前景良好的技术尚未进入大规模生产阶段，但中国制造商对这些技术的掌握，使其在扰乱全球供应链方面更具优势。

此外，中国制造商并非氮化镓市场唯一崛起的竞争者。尽管氮化镓在电动汽车领域的应用增长停滞，但对其未来增长的预期仍吸引了大量投资。

过去几年，除了英飞凌收购 GaN Systems、Power Integrations 收购 Odyssey Semiconductor 等知名并购案外，全球主要企业的一系列战略举措和投资进一步加剧了氮化镓市场的竞争与创新。

日本企业如住友化学和三垦电气正致力于推进 6 英寸氮化镓 - on - 氮化镓晶圆技术，力求实现成本效益。

事实上，三垦电气今年 6 月刚刚收购了 Powdec，以增强其在氮化镓 - on - 氮化镓外延晶圆生产方面的专业能力。其他全球领先企业，包括恩智浦（NXP）、罗姆（ROHM）、三菱电机、Qorvo、意法半导体（STMicroelectronics）、德州仪器（Texas Instruments）和 Efficient Power Conversion（EPC）等，也在加大氮化镓的研发、产品推出和合作力度，进一步加剧了市场竞争。

从更宏观的角度来看，台积电退出氮化镓业务的决定，与其在美國亚利桑那工厂的大规模投资密不可分。

台积电已额外向美国投资 1000 亿美元，计划扩建三座新晶圆厂、两座先进封装工厂和一个大型研发中心，旨在通过其半导体产品推动人工智能热潮。

这家半导体制造企业自 2020 年首次计划投资亚利桑那工厂以来，就已调整投资重点，以满足人工智能应用的需求。在此背景下，尽管氮化镓在电动汽车和电力电子领域的增长前景可观，但继续投入资源已逐渐偏离台积电的核心发展路线。

此外，地缘政治风险也加剧了这一决策的复杂性 —— 目前中国控制着全球约 98% 的氮化镓供应。在美国与中国贸易关系紧张的背景下，依赖中国主导的材料供应链会带来重大的战略和供应链风险。

在协助其氮化镓客户平稳过渡到其他供应商（如 Navitas 已与 PSMC 签约）的同时，台积电表示计划将此前用于氮化镓生产的新竹 5 号晶圆厂改造为专注于先进封装技术的工厂。加之国内外的大量投资，预计到 2026 年，台积电的先进封装产能将翻倍。不过，这家台湾巨头尚未披露这些新项目的具体计划。

台积电可能正在探索晶圆级芯片封装（CoWoS）技术的代工业务。这种由台积电 3DFabric 开发的先进封装技术，对那些希望提升芯片计算能力以增强人工智能性能的大型科技公司而言至关重要。

该技术将多个裸片放置在大型硅中介层上，硅中介层作为高密度通信桥梁连接各芯片。这种封装技术是最先进的人工智能芯片实现高带宽和低延迟的关键。

此外，CoWoS 技术还有升级空间。今年早些时候，英伟达首席执行官提到需要为 Blackwell 系列芯片升级封装技术。英伟达的芯片主要采用 CoWoS-S 型封装，该技术使用单片硅中介层和硅通孔（TSVs）实现裸片与衬底之间的高速电信号直接传输。

黄仁勋（英伟达 CEO）谈到，计划在 Blackwell 系列中过渡到 CoWoS-L（带本地硅互连的晶圆级芯片封装）—— 一种大型封装，这可能是为了缓解 CoWoS-S 的良率问题。

由于芯片设计与封装紧密相连，对提升计算性能至关重要，这给封装团队带来了诸多挑战，因为封装不仅在制造成本中占比最高，还可能成为瓶颈。因此，台积电加大对先进封装的投入势在必行。

台积电并不满足于 CoWoS 这种优化裸片水平互连的技术。垂直堆叠系统（即三维集成电路）能进一步提升人工智能芯片的带宽、速度和能效。台积电近期的投资可能专门针对晶圆对晶圆（WoW）和芯片对晶圆（CoW）技术，这些都属于台积电 SoIC 平台的一部分。