Pourquoi TSMC a-t-il externalisé pour la première fois la fabrication de ses produits auprès d'une usine de LED ? Il s'avère que cette décision est liée à l'engouement suscité par la technologie de « charge rapide au nitrure de gallium » qui sera lancée l'année prochaine.

　　
L'iPhone 12, actuellement en vente, surprendra les fans d'Apple à l'ouverture de sa boîte : non seulement il est dépourvu d'écouteurs, mais le chargeur USB surnommé « Tête de tofu » a lui aussi disparu.
　　
Apple a justifié cette décision par des facteurs environnementaux, ce qui a valu à son concurrent Samsung de se moquer de cette affirmation sur sa page Facebook officielle. Or, il y a peu, une fuite d'informations concernant Samsung a révélé que la marque allait elle aussi adopter cette mesure. Le dernier smartphone Galaxy, dont la sortie est prévue en janvier prochain, sera livré sans chargeur.
　　
Autrement dit, rien que l'année prochaine, des centaines de millions de chargeurs gratuits pourraient disparaître du marché mondial. L'effet papillon ainsi déclenché aura pour conséquence une popularité croissante des chargeurs fabriqués à partir de matériaux semi-conducteurs coûteux et rares.
　　
« Apple a ouvert la voie, et Samsung a suivi. Ils ne l'ont pas distribué gratuitement, donc tout le monde devait se rendre en magasin pour l'acheter. Les gens achetaient des chargeurs plus chers, capables de recharger rapidement, et qui étaient plus petits et se rangeaient facilement dans un sac », a déclaré un analyste d'une société de courtage américaine.
　　

Les chargeurs au nitrure de gallium, à faibles pertes et de petite taille, vont accélérer leur popularité.

Si les fans d'Apple se rendent dans une boutique d'accessoires pour téléphones portables, ils constateront que les chargeurs à « charge rapide au nitrure de gallium », censés recharger un téléphone deux fois plus vite que le chargeur d'origine Apple, sont de plus en plus présents. On les trouve notamment chez les marques américaines AUKEY et chinoises Xiaomi.
　　
Selon Zhang Mingjie, économiste en chef de Fulake Capital, un total de 30 fabricants, dont ANKER, une marque majeure de chargeurs, ont lancé plus de 66 chargeurs au nitrure de gallium.
　　
« L’année prochaine, le nombre de bornes de recharge rapide pourrait atteindre des dizaines de millions par mois. Le volume est énorme, et de nombreuses entreprises à travers le monde s’y engouffrent », a expliqué un cadre supérieur du secteur des semi-conducteurs.
　　
La plupart sont équipées de puces de puissance en nitrure de gallium produites par la start-up américaine Navitas, et fabriquées par TSMC.
　　
Le GaN appartient à la troisième génération de matériaux semi-conducteurs et suscite actuellement de vifs débats. Il se caractérise par un rendement de conversion énergétique élevé, de faibles pertes et une taille réduite.
　　
En fait, lors de l'assemblée générale des actionnaires de TSMC de cette année, lorsque les représentants légaux ont posé des questions sur le procédé de fabrication de plaquettes de nitrure de gallium, très en vogue sur le marché, le président de TSMC, Wei Zhejia, a admis que TSMC en était « actuellement à la production à petite échelle », mais qu'il s'attendait à ce que le GaN soit largement utilisé à l'avenir.

Un cadre supérieur de l'industrie des semi-conducteurs a souligné que TSMC fabrique actuellement des puces de nitrure de gallium sur silicium (GaN-on-si) dans des usines de fabrication de plaquettes de 6 pouces.
　　
Cependant, Apple et Samsung n'ont pas fourni de chargeurs, ce qui a provoqué un engouement pour les chargeurs au nitrure de gallium. Contre toute attente, TSMC, pourtant dotée d'une capacité de production complète, a sous-traité la fabrication de ces chargeurs au fabricant de LED Epistar.
　　
Un rapport de l'analyste Ming-Chi Kuo de Tianfeng International Securities a révélé qu'Epistar a la possibilité de passer des commandes externalisées de plaquettes de silicium épitaxiales au nitrure de gallium (plaquettes épitaxiales) auprès de TSMC, et devrait les expédier au deuxième trimestre 2021.
　　
Apple s'apprêtant à lancer sa propre technologie de charge rapide au nitrure de gallium en 2021, NanoVis fournira également des puces de puissance. Cependant, la capacité de production épitaxiale de TSMC étant limitée, il est prévu que TSMC sous-traite les commandes de puces épitaxiales au nitrure de gallium de NanoVis à Epistar.

　　
TSMC sous-traite ses processus de fabrication à Epistar, dont l'existence a déjà été mise en cause.
　　

Certains médias ont également révélé que TSMC avait même acheté l'équipement et l'avait installé dans l'usine de Jingdian à Zhunan, permettant ainsi à Jingdian de le fabriquer grâce à une licence de brevet.
　　
Cette nouvelle peut paraître incroyable au premier abord. TSMC a externalisé sa production pour la première fois, et le contrat concerne en fait une usine de LED ?
　　
Un ancien superviseur de processus chez TSMC a expliqué que ce qu'on appelle « l'externalisation des plaquettes de silicium épitaxiales » signifie que TSMC demande d'abord à Epistar de déposer une couche de nitrure de gallium sur la plaquette de silicium, « puis la récupère chez TSMC pour produire des circuits intégrés de gestion de l'alimentation utilisés dans les chargeurs rapides de téléphones portables ».
　　
Epistar est le premier fabricant taïwanais de LED, et l'épitaxie au nitrure de gallium étant à l'origine l'un des procédés de fabrication clés des LED, l'entreprise est donc naturellement en mesure d'accepter des commandes.
　　
« Un accord de confidentialité a été signé. Nous ne ferons aucun commentaire. » Le président d'Epistar, Li Bingjie, n'a pas souhaité répondre à la question du journal « World » concernant l'externalisation de la production chez TSMC. Il a simplement indiqué qu'Epistar disposait d'une technologie similaire.
　　
Il a affirmé que les propriétés du nitrure de gallium, notamment sa densité de puissance, sa stabilité, sa conductivité thermique et son rendement énergétique, sont supérieures à celles des composants traditionnels à base de silicium, ce qui en fait un amplificateur de puissance idéal pour les fréquences micro-ondes. Auparavant, son application la plus courante concernait les équipements de grande taille, tels que les stations de base 5G. À l'avenir, il sera intégré à un grand nombre de chargeurs pour produits électroniques grand public.
　　
Li Bingjie estime que les chargeurs du monde entier adopteront progressivement une spécification standard : 100 watts, trois ports, Type-C (pouvant prendre en charge simultanément les ordinateurs portables, les téléphones portables et les tablettes) deviendra une norme mondiale.
　　
Par conséquent, la taille des chargeurs traditionnels sera considérablement réduite. « Si l'on utilise des matériaux semi-conducteurs de troisième génération, le chargeur pourra être miniaturisé, son volume ne représentant alors qu'un tiers de sa taille actuelle. » Li Bingjie a comparé ce volume à celui d'un chargeur de 2 cm³ environ.
　　
Mais ce qui est curieux, c'est de savoir quand TSMC a commencé à investir dans la technologie de traitement du nitrure de gallium ?
　　
Aux alentours de 2009, TSMC s'était activement lancée dans de nouveaux secteurs d'activité liés aux énergies vertes, en dehors de son cœur de métier, notamment les cellules solaires à couches minces de Motech et l'éclairage LED. Tan Changlin, alors directeur général de la division éclairage LED de TSMC, était auparavant chez Epistar. Malheureusement, ces deux dernières initiatives se sont soldées par un échec. En 2015, la division éclairage LED de TSMC a été vendue à Epistar.
　　
Une personne du secteur des semi-conducteurs qui a assisté à la création de TSMC Solid State Lighting cette année-là a révélé que TSMC Solid State Lighting comptait initialement 380 employés, dont plus de 200 sont partis chez Epistar.

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