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2020.12.21(一)
認識莫斯菲-坐擁千億商機
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大家早，我是 LEO
■ 什麼是Mosfet(莫斯菲)
Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor-金屬氧化物半導體-場效電晶體（簡稱：金氧半場效-電晶體）縮寫：MOSFET，跟我們的日常生活密不可分，應用範圍很廣，包含筆電、智慧型手機、工業、能源產品、電動車都大量應用，是電子產品必要的關鍵零件之一，簡單說，它就是扮演「電源控制元件」的角色。
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原理：在電晶體中當電子從源極經過電子通道在汲極流出，控制電子能否順利流出的關鍵就是Mosfet，當我們在閘極施加電壓，下方電子通道就會打開，電子就可以順利流出，它的功能就像水龍頭扮演控制水流從進水口到出水口的角色。
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■ 市場商機驚人
IC設計公司會把設計好的Mosfet電路圖交給晶圓代工廠(台積電、聯電、世界先進等)生產，大量新應用不斷增加，特別是高階mosfet應用於電動車等，研調機構預估到2022年mosfet市場規模高達75億美元。車用佔比估計22%，計算與儲存估計19%，工業用估計14%。
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■ 供給吃緊醞釀漲價
因為筆電及平板、WiFi 6設備、伺服器、遊戲機等新訂單持續湧入，車用晶片需求大舉回升，加上IDM廠擴大委外，6吋及8吋晶圓代工產能全面吃緊，交期拉長，投片成本也陸續從第 3 季起漲價約 15~20%，大陸MOSFET廠已經調漲價格10～20％，台灣的業者最快將在明年第 1 季有機會轉嫁客戶，反映成本的提升。
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■ 筆電市場
英特爾及超微的筆電新平台支援PCIe Gen 4及USB 4，同時加入人工智慧（AI）運算功能，單一系統對MOSFET需求及採用量倍增，在訂單排程上已是選擇性接單，高毛利的訂單將優先出貨。
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■ 5G快充商機
2020年5G智慧手機市場規模大約落在2億支左右水準，且進入2021年後將可望翻倍成長至4億支以上，5G手機傳輸速度更快，波長較短，天線變多，耗電變快，USB-PD快充功能成為標準配備，各廠大多以Type-C線材做為快充的充電線材，為支援更高規格的傳輸電壓，MOSFET也必須同步升級。
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因為8吋晶圓產能供給緊缺狀況下，品牌廠與OEM／ODM廠已經對台灣Mosfet供應鏈預定2021年上半年的訂單，且當中包含中國前四大智慧手機品牌及相關行動配件廠，使Mosfet廠順利搭上5G智慧機的快充列車。
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■ 電動車市場
根據拓墣產業研究院的數據，2021 年的電動車預估成長 36.7%，占全球新車銷售量近 4%，從長期的產業趨勢來看，功率元件產業重點發展項目一定是電動車。
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電動車的需求帶動不同電壓供電需求，難度更高，功率更大，更需要耐高溫，高壓，更穩定的特性，這塊市場幾乎都掌握在國際大廠手中，英飛凌（Infineon）就是業界龍頭，市占率約在 20% 左右，無論是 MOSFET、IGBT、GaN、SiC 都有完整的產品線。
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■ 第三代寬能隙材料功率元件
近年來各大廠積極研究新材料採用氮化鎵（GaN）與碳化矽（SiC）的新製程，雖然成本大幅增加， SiC功率元件價格約為矽基元件5倍，但是導入電源轉換器可提升電動車與電網間更高的運作效率、提高系統穩定度、系統及裝置小型化、縮短充電時間、延長電動車續航力等，在車載充電器及快充設備領域非常具有發展潛力。
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SiC較矽基元件具耐高壓、對應更高輸出功率、降低週邊電子元件損壞率、於嚴苛環境下信賴性高等優勢，在快充領域應用有很大發展潛力。同時，SiC元件可縮小快速充電樁的體積，延伸好處是能提升快充站土地利用坪效。
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根據德儀TI的說法，GaN的成本到2021年，成本將會大幅降低至1.37 倍，2024~2026年出現交叉，甚至2027 年 GaN 的成本將會遠遠低於傳統 矽製程Silicon。
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📊 台灣領導廠商
漢磊投控在SiC市場布局最早，旗下晶圓代工廠漢磊科提供4吋及6吋SiC晶圓代工，磊晶廠嘉晶(3016) 提供4吋及6吋SiC磊晶矽晶圓，均已獲客戶認證並進入量產，昇陽半（8028）則是專精SiC晶圓薄化。
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杰力(5299)是國內少數同時具有電源管理 IC 及 Mosfet 設計能力的公司，持續往 GaN 技術投入研發，據傳大中(6435)與杰力(5299)在技術上都已經有所突破。
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富鼎(8261) 有低壓產品之外，中高壓的 MOSFET，有能力直接與國際大廠競爭，今年 SiC 產品已經完成開發，尼克森及富鼎的碳化矽（SiC）二極體已開始出貨，2021年台灣MOSFET廠在GaN及SiC領域就有機會看到營收貢獻。
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♨ 股民當家團隊對於新一代半導體材料Sic、GaN在電動車、與快充領域特別感興趣，試想現在全市場都在講天鈺、通嘉、偉詮電、鈺邦，只是手機快充---相關股票就一直噴漲！
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💡 各位有想過電動機車，電動汽車電流電壓更高，如何才能充的更快，更安全，未來商機更大！一旦時機成熟，形成市場共識，天鈺就只是小菜罷了~~~
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【新文章】「你怎麼知道？」

【更新：東森新聞沒有更改錯誤，反而已刪除該貼文，非常不負責任。】【感謝讀者 Hung Tze 提供截圖】

台灣 東森新聞 轉載了一段影片，片段中是一個風扇加兩塊磁石，風扇在動。有讀者指出，兩塊磁石這樣放根本不可能發電，然後東森新聞專頁編輯就回：「你怎麼知道？」

我暫且不談台灣的新聞媒體的科學素養（香港也不遑多讓）、不談記者的報導質素（我甚至不清楚到底臉書編輯算不算記者）、也不多談（下面還是會說一說）永動機為什麼不可能。我要討論的是，那句：「你怎麼知道？」

先來物理知識。風扇其實就是摩打，如果拆開來看就會發現是個繞著磁石的金屬線圈。電流通過，線圈就會轉動，再在前面加裝幾塊扇葉，就成了風扇。提供電流予風扇的，可以是電池（俗稱乾電，即直流電），也可以是來自牆身的那種電（俗稱濕電，即交流電）。使用直流電和交流電的風扇，線圈構造必須有分別，要不然就必須加裝轉換器把交流電轉成直流電，不過這樣做會浪費掉一部分能源。

依據影片，拍攝者聲稱是那兩條電線加上兩塊磁石就令風扇轉動。這令人聯想起電磁感生定律。電磁感生是法拉第發現的效應，因此也稱為法拉第定律。簡單地說，可以用（出自香港高登討論區）那句潮句總結：磁通量改變。換句話說，如果電線上的磁場有所改變，電線裡就會產生電流。而要令磁場有所改變，要不是移動電線，就是移動磁石（第三種方法：也可改變磁場強度）。

問題是這種移動必須是持續的。影片中，當電線移動至磁石中間，就沒有再移動了。根據法拉第定律，磁通量維持不變，電流歸零。這就說明如果那電線和磁石是風扇電力的唯一來源，風扇理應停止轉動，故此影片造假。另一個可能性是，那電線和磁石並非風扇電力的唯一來源，不過這就等於說影片根本就是假的。

這就是為什麼有讀者指出影片不可能是真的。這在香港、歐美等地都是高中程度的物理學，我不清楚台灣的教育，不過也應相差不遠。東森新聞專頁編輯的物理程度，我也不去猜想，畢竟我自己也有在經營專頁。問題是，東森編輯回應的那句：「你怎麼知道？」

我相信，如果其他讀者問：「你怎麼知道？」，反應會完全不同。沒有讀過法拉第定律的人問這問題，證明他有心學習，勤奮上進，我相信其他人也會很樂意回答這個物理問題。

可是，東森編輯本人正是貼出影片的人。除非他是以發問方式請求協助（他不是），他有責任在貼出影片前了解其內容。如果他沒有相關物理背景，他應該首先諮詢物理學家或物理老師，理解背後牽涉的物理原理後，才貼出報導。不過，如果他有理解過上述物理原理，他就應該知道影片是造假的，作為新聞從業員他就不應該貼出來。可是，他最終選擇了不知不解地貼出來，再嗆指出錯誤的讀者：「你怎麼知道？」

自古希臘時代，科學家用理性邏輯去理解世界，已經兩千五百年了。只是法拉第定律也有兩百年歷史了，即使沒有相關背景知識，隨手抓個理科學生問一問，亦應該相當可能得到解答。況且這是個知識垂手可得的年代，即使維基百科不能當做資料來源，其上面寫的簡單科學質素還是可以的。可惜的是，東森偏偏選擇了不求甚解，為求呃like，再嗆讀者：「你怎麼知道？」

對於東森這個「你怎麼知道？」，以上就是作為簡淺程度的回答。至於比較深刻的回答就是熱力學第一、二定律的應用。根據這兩條定律，任何機械運作時皆會生熱，「熱」是物理學裡專有名詞，指不可被完全重用的能量。使用簡單數學就可以證明，熱力學定律告訴我們，即使在沒有摩擦力或空氣阻力的情況下，任何機器的效率都有個小於100%的上限。換句話說，永動機永遠不可能在我們的宇宙中存在。再簡單一點說，像影片中那樣，完全自給自足的風扇系統，是不可能存在的。

不懂，就要發問，無論我們身份是什麼。即是如我擁有物理學博士學位、身為大學講師，我在物理學、科學上也有非常多不懂的地方。而當我在專頁上發言時，我不會討論一些我自己不明白的東西；有時候，我不小心寫錯東西，有讀者指出問題，我也會立刻修改。這是作為學者的責任。在某些我不在行的領域，我的讀者可能才是專家。

令我百思不解的是，東森作為新聞從業員，為什麼會認為他們的讀者都跟自己一樣是理科盲？我假設新聞界的入行條件並非理科，而是傳播學系之類文科專科吧？東森這次嗆人「你怎麼知道？」就有如我這個文學盲亂貼詩詞，說《靜夜思》是周杰倫寫的，然後有讀者指出「這不可能」之後嗆他們「你怎麼知道？」

不知道，從來不是問題。發問是進步的來源。我敢保證，學者說得最多的一句話就是「我不知道」。東森新聞，你怎麼知道，你的讀者不比你有知識？

IoT 應用中的電源管理技術趨勢

影片中介紹了電源管理的基本概念，並深入 IoT 應用中電源管理的問題，要如何獲得最佳的效率使電池壽命最大化，最後針對立錡超低靜態電流 Buck 轉換器 RT5707 的工作原理和性能表現進行了介紹和測量。

#有中文字幕真貼心