全球高功率整流二极体（High-Power Rectifier或High-Power Diodes）产业历经数十年的发展，现阶段市场上已商品化的产品，均是使用矽半导体为晶圆／磊晶圆材料的矽高功率整流二极体，此种产品目前无论从前段的矽晶圆制作到后段的封装、测试等制程都已是一项成熟度极高的技术，具代表性的早期技术专利也多已过保护期限，故现阶段除了部分关键技术进入困难度仍高外，全球各国制程技术水准已无太大差异。

产业机会

历年来全球高功率整流二极体在下游电子系统产品上的应用，变化并不大，就2002年而言，以资讯领域上的应用比例最高，其次为消费性电子及工业电子，分别达到22.5 ％、 21.9％及21.6％，总市场规模达16.6亿美元；其中在产品种类与规格方面，以小于3 A之产品需求规模最大，达85亿9900万美元，其次是3.1～35A之产品，达584.0百万美元，35A以上的大电流产品需求规模最小，为216.7百万美元；但近年来在下游3C电子系统应用产品往小型、瞬间反应、多功能等的发展带动下，使得10VA以上、小于50ns的高功率整流二极体市场，特别是应用在SPS、LCD模组、手机充电器（Charger）、DSC等的高电压、高电流、快速恢复型之萧特基高功率整流二极体产品市场性较佳，相对会有较大的市场成长空间。

主要国家产业竞争条件

虽然历年来台湾、中国大陆、美国、日本及欧洲厂商在全球高功率整流二极体市场上各有擅长，但美国、日本及欧洲厂商独占鳌头，是此产业的先进大国，美国的VGS、Motorola、 On-semi、Vishey/GS、IR、Fairchild、ST等，日本的Shindengen、Sanken、Rohm、Nihon Inter等，及欧洲的STM、Philips、Infineon、Fargo等均为国​​际大厂，素来以产品品质、品牌知名度、创新研发能力著称，并且因为技术创新能力及产品的寿命、电气特性、效能、可靠度等较佳，而在中阶、高阶及高附加价值产品上占有优势，以供应自有品牌产品为主，而获得较高的产品利润（一般而言，此些大厂由于产品种类／规格、市场区隔与台湾厂商的定位不同，品质及品牌知名度认同度较高之故，平均单价较台湾产品约高出2.5倍，而同样种类与规格的产品，平均单价也较台湾产品约高出15％）；参考(图一)。

《图一 全球主要国家高功率整流二极管产业竞争条件分析》

＜资料来源：工研院经资中心ITIS计画；2003/05＞

此外美国厂商更专长于通路，故对下游客户的需求能更即时的掌握与缩短交货时程，而日本厂商更有优异的制造能力等，均是这些厂商得以成为全球龙头、国际大厂的竞争优势所在，然而这些国际大厂也都有较台湾及中国大陆的人力成本高、地理位置距离中国大陆等亚太新兴潜力市场比台湾遥远，以致前往开发、设厂营运成本比台湾相对高的竞争劣势存在。

美、日、欧高阶技术为竞争优势

为克服以上各方面的劣势，美国、日本及欧洲等国际大厂，近年逐渐释放出低阶及标准型产品等代工订单，将资源集中在建立核心关键技术能力以及开发高阶、高附加价值、特殊规格之矽高功率整流二极体及新世代高功率整流二极体，例如正如火如荼的展开以碳化矽（Silicon Carbide；简称SiC）及砷化镓（Gallium Arsenic；GaAs）为晶圆材料的新世代高功率整流二极体开发，目前已开发出使用碳化矽晶圆材料的碳化矽高功率整流二极（SiC High-Power Power Diode）产品原型（Prototype），此种产品洽可弥补现阶段矽高功率整流二极体因受限于矽半导体本身的材料特性，故在功能上有频率响应、耐压与输出电流等不足之处，虽然现阶段由于制造成本仍高及良率问题，尚未能商品化，唯可以预期其未来相关制程技术，将成为下一世代高功率整流二极体的首要研发课题及产业竞争优势的关键决定因素。

我国产业威胁与优势

我国高功率整流二极体产业发展至今近40年，多年来在国内下游电子市场蓬勃发展需求带动下，厂商数已成长至12家之多，2002年我国总产值（含国外厂）为新台币188亿元，全球市场占有率高达32.4％，前5大厂商国内市场规模值占有率（CR5）为79％，为中度集中型的产业结构型态；然而我国厂商至今仍固守以矽为晶圆材料的矽高功率整流二极体领域，虽然除了中段及后段制程外，前段矽磊晶圆也已逐渐有自行磊晶的能力，唯连同属于中段制程的高功率整流二极体晶粒均是供自厂（包括台湾厂及大陆厂）使用为主，很少有多余产能可以提供对外销售，故此方面的对外贸易金额并不大，2002年出口规模仅达新台币25亿元（其中出口至中国大陆的比重约占总出口值的72％左右，且多是供给设在中国大陆的自家工厂使用），不足之处多从美国、日本及德国等主要大厂进口，2002年进口规模为新台币40亿元（近4年进口规模成长率达17％左右），日本、美国及德国各约占台湾总进口值的60％、19％及4％。

中国成为我国高功率整流二极体产业最大投资地

此外，自1998年亚洲金融风暴造成我国下游应用产业持续大量外移中国大陆，我国高功率整流二极体厂商亦追随陆续将倚重人工的后段封装制程及低阶产能移往海外，至今中国大陆成为我国高功率整流二极体对外唯一的、也是最大的投资地区，而国内高功率整流二极体的生产规模亦因此逐年下滑，唯市场仍呈现供过于求的状况，1999年生产规模新台币195亿元，至2002年已萎缩至新台币136亿元，预计2003年在全球电子市场景气未明显回春下，会持续下滑至新台币135亿元。

专精于低成本制造，以及地理位置处于亚太地区、接近中国大陆等新兴潜力市场，是我国高功率整流二极体厂商的竞争优势所在，虽然近年来我国厂商与中国大陆厂商同样都着力于建立自有品牌，但受限于技术研发、制造能力及品质稳定度，品牌知名度大多不高，且在属于高频、高压、更高效能等高阶产品领域的开发脚步也无法与国际大厂相媲美，故多数厂商只能局限在低阶及中阶产品区隔市场经营，加上产品研究开发策略忽略了专利布局在新材料、新技术与新产品上的重要性，故近年来虽然得以承接美国、日本及欧洲等国际大厂释出的代工订单及市场，但主要均是技术成熟度、标准度较高之产品，故品质差异不大、进入障碍低、可承接者众之下，价格成为主要考量因素，价格竞争激烈下，未必有好的利润可图。

然而基于高功率整流二极体因产品本身有「功率消耗比例相当高，且具有承受高电压及高电流的功能」，故并不适合设计在IC内的特性，特别是使用在高电流、高压、高频场合的高功率整流二极体尤其不容易被IC所取代，故短期内尚不会遭受到替代品的重大威胁，此外，目前台湾高功率整流二极体产业是一个中高竞争强度的产业，因此预期具有技术创新研发能力及能掌握价廉、质佳、稳定供应之上游材料，并与下游客户维持紧密互动的厂商，仍然有其市场机会存在，有关台湾高功率整流二极体产业的竞争状况，详如(图二)Michael E. Porter的产业竞争分析架构──五力分析模型：

《图二 台湾高功率整流二极管产业五力分析》

＜注释:(：高 (：中高 U：持平 (：低＞

技术跟随策略将对产业长期发展造成限制

唯值得注意的是，我国高功率整流二极体厂商在产品开发上大都采跟随者的策略，这样的研发策略显然忽略了专利布局在新材料、新技术与新产品上的重要性，以美国、日本及欧洲等国际大厂目前积极开发的碳化矽高功率整流二极体而言，虽然现阶段由于制造成本及良率等问题，价格昂贵还不容易为市场接受，但未来随着良率的提高，势必因单价日趋下滑，市场需求规模逐渐扩大而普及应用于各种电子系统产品，何况此些国际大厂于研发过程中所掌握的关键技术专利，将在未来的竞争者例如我国厂商等拟投入时产生钳制的效果，因此目前我国厂商的研发策略短期内虽然可以获得商业利益，但就产业长期发展而言，则可能在将来受到国际大厂商的专利限制。

另一方面，我国高功率整流二极体厂商虽然目前无论是在矽高功率整流二极体的制造能力或研发能力上，均优于中国大陆本土厂商，但在生产要素方面，中国大陆低廉的人力资源及土地成本向来比台湾更具竞争优势，更何况其拥有广大内需市场作为后盾，故具有比台湾厂商更容易建立起品牌的优势条件，因此，预期3～5年我国厂商的生存空间可能受到严峻的挑战，我国高功率整流二极体厂商的研发策略及市场区隔已到了必要重新定位，才能维持甚至增大市场竞争力的时候。

结论与建议

展望未来，在产品与制程技术的发展机会方面，就产品种类与规格而言，现阶段一般标准型产品由于其下游电子系统产品历年来成长性并不高，故扮演稳定市场基本需求的角色，而目前在3C为主的下游电子系统产品小型化趋势下，具散热性佳优势的萧特基型及超快速型成为市场上最抢手的利基产品，其中又以10VA以上、小于50ns萧特基的市场成长空间较大。

在封装型态方面，现阶段全球矽高功率整流二极体的产品封装趋势，主要朝向小尺寸发展，从传统的圆柱形封装、轴式封装演进到加上散热片的功率封装，乃至目前越来越多产品采用的表面镶嵌封装，全球皆戮力朝向小尺寸的方向发展。另在新材料方面，虽然至今新世代的碳化矽或砷化镓高功率整流二极体均尚未有量产产品上市，但已有碳化矽萧特基高功率整流二极体的产品原型被开发出来，由于碳化矽高功率整流二极体的耐压、散热能力优异，且具高能带系数、高热导系数等特性，均显示未来采用碳化矽高功率整流二极体的电子系统产品将可以大幅减少冷却装置的成本，并有更佳的可靠度表现。

此外，可在350℃以上的高温操作等，均是使得市场普遍预期碳化矽高功率整流二极体将会是下一波引领高功率整流二极体技术革命的新世代产品之原因；由于目前全球碳化矽高功率整流二极体的研究方兴未艾，根据以MRI技术预测模型预测的结果显示，预计至2008年时一旦碳化矽晶圆尺寸大于4吋甚至6吋、晶圆的微管密度低于1cm-2、低压型产品（指低于600V、20A）单价可以降低至0.01美元以下时，碳化矽整流二极体将会很快地在市场上兴起，引领高功率整流二极体产业结构变革及厂商版图重整。

为此，建议我国未来产业发展策略，短期而言应：一、追求更进一步的低成本化，以提升竞争力，例如跨足上游磊晶制程、建置制造管理作业系统及企业资源计划系统；二、克服规模经济，建立优势核心创新能力，例如将市场区隔，进行全产品线策略或利基产品线策略，以及善用策略联盟、借力使力、互补长短；​​长期而言，建议宜厚植优势核心创新能力，建立市场独占的力量，故应立即积极展开碳化矽高功率整流二极体之研究开发，以因应此新材料未来将对矽高功率整流二极体产业的冲击。

我国应积极发展高阶产品以面对中国竞争

此外，在面对中国大陆的竞争方面，过去数十年来我国厂商在矽高功率整流二极体之玻璃覆盖技术、终止结构设计技巧、载子寿命控制技术、萧特基接面等关键技术方面，长时间投入人力与资金等资源所累积技术根基及能量，并非中国大陆厂商目前就能赶上，凭此基础台湾厂商未来应在超快速恢复型与萧特基型等的高阶、高附加价值高功率整流二极体产品上进行研究开发，以与中国大陆产品有所区隔，毕竟我国厂商唯有持续拉大与中国大陆厂商间的技术差距，保持技术优势，才能和中国大陆维持即竞争又合作的关系。

在市场策略方面，现阶段我国厂商一方面可以以承接国际系统大厂代工订单的方式来进入中国大陆市场，另一方面则应直接掌控通路，甚至将部分低阶产品或标准品委由中国大陆本土厂商代工，用贴牌方式加速取得在中国大陆市场的自有品牌市场占有率，此外过去台湾高功率整流二极体厂商外移到中国大陆的产能，以低阶产品及后段封装制程为主，未来中国大陆内销市场将更开放，在其电子技术逐渐提升下，我国厂商为进一步追求降低成本及就近服务客户，将前段矽磊晶圆制程及高阶产品线移到中国大陆，并就近设立研发、设计中心、进用大陆低廉高级人力的本土化经营方式已势在必行，届时两岸分工将无明显区隔，而中国大陆也将成为台湾高功率整流二极体业者建立自有品牌、拓展行销通路的练兵场及走向全球市场的重要跳板。

(作者任职于工研院经资中心ITIS计画)

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