砷化镓(GaAs)为镓和砷两种元素所合成的化合物,属于Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体,由于砷化镓具有高频、高电子迁移率、抗杂讯、低耗电、耐高温及电压等优点,为无线通讯及光纤通讯的关键元件,被广泛的应用在智慧型手机、基地台、WLAN等产品,尤其是5G(Sub-6GHz)与WiFi 6自2020年开始逐步放量,且AIoT与卫星通讯需求涌现,推升砷化镓市场规模;根据QYR预测,2018年到2023年全球射频前端(砷化镓)市场规模将以年复合增长率16%高速增长。

再者,通讯市场迈向5G也带动功率放大器(PA)需求,依据国际射频模组大厂Skyworks预估,5G应用支援频段数量约51个,若加计2G/3G/4G有41个频段,全球2G/3G/4G/5G合计支援频段数量达91个,PA需求量随着5G支援频段数量增加大幅提高,根据市调研究机构Yole预估,2017年至2023年PA需求市值复合成长率(CAGR)约7%。

在WiFi部分,随着WiFi 6技术成为物联网的主流规格,预期2021年Wi-Fi 6占整体Wi-Fi晶片出货渗透率将超越50%;根据市调单位统计,全球Wi-Fi市场产值自2016年175亿美元增加至2024年665亿美元,产值年复合成长率约18%。

在氮化镓(Gallium Nitride GaN)部分,GaN因其材料优点胜于砷化镓,随着技术演进,为三五族半导体带来另一个需求高峰;市场研究机构Grand View Research针对氮化镓(GaN)半导体装置市场研究,预测到2027年,全球GaN半导体装置市场规模预计将达58.5亿美元,2020年到2027年复合年成长率为19.8%。

稳懋深耕化合物半导体各项材料技术,并稳健扩充产能,吸引全球各大客户合作开发新产品,如:5G手机Sub-6 GHz PA相关制程、氮化镓(GaN-on-SiC)及3D感测等,皆因稳懋领先布局,在市场商机爆发之初就抢得先机,109年5G手机PA占营收比重已达20%以上;氮化镓代工营收连续两年年成长超过50%,3D感测应用于美系客户手机也迈入第4年,让稳懋多年来营收及获利均位居砷化镓代工厂龙头。

宏捷科早期因经营策略偏保守,产能有限难以吸引新客户,多年仅有一个主力大客户Skyworks,占公司营收曾高达90%,致使公司业绩多数时候得看Skyworks脸色,为摆脱单一客户风险,宏捷科于2016年启动「客户及产品多元化、产能最大化」策略,将产品从PA延伸至VCSEL、LiDAR及氮化镓,公司亦积极启动扩产,并以具竞争力代工价全力拉升市占率,随着产品布局及新产能陆续开出,成为宏捷科业绩成长推手。

环宇-KY长期专注在立基型市场,射频元件主要应用于基地台、WiFi物联网、航太及国防工业,光电元件则以Data center、光纤到府及基地台等,中美贸易战引发供应链移转,环宇-KY因应国际商业政治变化,陆续投资台湾晶成半导体及大陆常州承芯半导体(原常州新晶宇光电),不过转投资效益尚未显现,致使环宇-KY近两年业绩处于低檔。在上游磊晶方面,相较于硅半导体的磊晶多在晶圆厂中进行,化合物半导体磊晶制造过程较为复杂,且元件特性多半于磊晶阶段决定,是供应链中相当重要的一环,攸关客户端产品良率、特性与品质,因此必须单独进行磊晶生产。化合物半导体磊晶制造因产品用途不同,于砷化镓晶圆片放上特定材料,如:AlGaAs、InGaP等,并依客户对元件电性特性要求进行材料掺杂、结构调整等,生产关键在化学材料的化学变化,因此生产制造过程中气体流动、温度的控制等都须长时间经验累积,才能掌握材料特性生产出符合客户要求的产品。

过去全新因投入砷化镓磊晶时间较晚,生产效率及良率难与国际大厂匹敌,但全新以20年磨一剑精神,蹲马步扎实练好核心技术基本功,微波及光电等产品早期就开始与国际大厂共同开发合作,随着经验累积,生产良率及量产能力有效提升,加上成本控制良好,吸引客户扩大下单,经济规模效益逐渐显现,市占率也不断攀升。(3-1)

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