AI散熱需求催油門 12吋碳化矽發展加速 單晶、多晶、鍵合三路競逐
AI與HPC晶片功耗持續攀升，先進封裝散熱需求同步升溫，也讓過去主要應用在電動車、再生能源與功率半導體的碳化矽(SiC)，開始切入AI先進封裝新戰場。隨著應用版圖擴大，SiC產業也加速朝12吋大尺寸發展，包括Resonac、住友金屬礦山以及台廠盛新等業者近期接連宣布技術突破，單晶、鍵合與多晶SiC等不同技術路線同步升溫，12吋SiC路線戰正式開打。
Resonac日前宣布，已成功長出並加工12吋SiC單晶基板，為目前全球開發中的最大尺寸SiC基板之一。
Resonac此次特別點出新應用，如AI伺服器與HPC，單晶SiC相較傳統矽材料，具有高導熱特性，因此除了作為功率半導體材料，也開始被AI晶片的散熱應用所關注，有機會成為散熱基板及先進封裝使用，且因SiC具備高折射率特性，也具備切入AR智慧眼鏡等光學應用的潛力。
除了Resonac直接挑戰12吋單晶SiC，另一條技術路線則是透過「鍵合」降低昂貴單晶SiC的使用量。住友金屬礦山日前也宣布，成功開發12吋鍵合SiC基板，並已送樣給半導體廠，為全球首款12吋鍵合SiC基板，並預計將在近日登場的ICSCRM 2026展示。
業界指出，鍵合SiC的概念，是不再讓整片基板都使用高成本單晶SiC，而是在較便宜的支撐基板上，鍵合一層高品質、極薄的單晶SiC功能層，在保留單晶SiC電性與材料特性的同時，大幅降低單晶材料耗用量。
住友金屬曾表示，其SiC基板鍵合技術可透過直接鍵合方式，在維持單晶SiC特性的同時，達到低電阻、高強度等效果，目前6吋、8吋產品已可提供客戶使用。公司先前的鍵合SiC也已用於SiC MOSFET。
另外，中國業者泰坦未來則宣布推出12吋的多晶SiC基板，同樣鎖定AI先進封裝用的散熱基板等高溫散熱等領域。不過，業界認為，多晶SiC本身無法直接取代單晶SiC，而是透過扮演鍵合SiC的底層材料，切入高導熱、高溫製程等應用，因此隨著12吋鍵合SiC逐步發展，大尺寸多晶SiC的重要性也同步提高。
除了日本、中國業者，美國及台灣廠商也陸續投入，如美國龍頭Wolfspeed早在今年1月就已展示12吋單晶SiC技術，在當時被視為是突破技術的里程碑，盛新材料也在近日揭露12吋SiC晶球的開發成果，應用同樣以AI先進封裝與AR智慧眼鏡市場為主。
過去SiC主要成長動能來自電動車逆變器、充電樁與能源基礎建設，但隨著AI需求崛起，SiC迎來新市場，一方面，AI資料中心需要高效率電源轉換，持續拉升SiC功率元件需求；另一方面，GPU、ASIC等AI晶片功耗不斷增加，也讓高導熱SiC有機會進一步進入晶片散熱與先進封裝材料領域。
業界認為，12吋SiC隨著AI應用加入，業界競爭焦點正逐步轉向「低成本、大尺寸同時高品質且高導熱的SiC材料」，目前多家業者路線競爭升溫，成為百家爭鳴的新戰場。