5G时代,砷化镓PA会被取替?

2019年05月09日 作者:satoll

5G时代即将来临,有观点认为第二代砷化镓芯片面临被取代的命运,甚至有许多砷化镓厂商宣称早已跨进第三代半导体材料的技术门槛,恐怕只是骗骗投资人。

从2G年代转到3G,由于高速传输的需求,相关重要芯片(PA:功率放大器)的半导体材料由第一代的硅转为砷化镓,砷化镓的运用从3G 到4G,可说是红遍半边天,由其到了引爆史上最大通讯需求潮的4G,每年十几亿部的手机以及数以百万计的基地台需求,让砷化镓相关生产厂商(不论上中下游)的业绩与股价一飞冲天不可一世。

然而到了5G时代,第二代半导体材料砷化镓已经无法满足更高传输效率、更大输出功能、更强更稳定的散热、更少电阻、更小体积的需求,第三代半导体材料氮化镓(GaN)与碳化硅(SiC)的需求因应而生,很不幸的,第二代砷化镓芯片已经面临被取代被淘汰的命运。

有许多砷化镓厂商宣称早已跨进第三代半导体材料的技术门槛,但恐怕那些都只是骗骗投资人、半夜吹口哨壮壮胆的干话而已,先不论氮化镓(GaN)与碳化硅(SiC)的技术专利门槛,也先不论是否能有效降低成本,光是从原有的6吋晶圆制程跨进8吋甚至12吋晶圆制程,就足以构成一道让中低阶砷化镓厂商根本无法跨越的技术高墙。否则,为什么世界第一的砷化镓厂AVAGO必须在2016年用超高代价(370亿美元)收购博通,还甘愿让自己成为被消灭公司呢?

在第三代通讯半导体材料的时代,拥有技术专利、具上下游整合实力只是竞争上的基本配备,以代工为经营本体的台厂,还必须拥有自己的8吋(或以上)的晶圆厂才能在未来继续存活。

5G时代或许会延迟一两年来临,但肯定的是3/4G的需求早已开始凋零,砷化镓的被取代已经是「现在进行式」,读者可从相关台湾厂商(如稳懋、宏捷科、全新)的财务数字,就能了解到砷化镓的雪崩惨状:

不禁让人想起杜甫的诗作「但见新人笑,那闻旧人哭」,对比现阶段的通讯半导体材料市场,新人还没能笑出来,旧人们已经哀鸿遍野了。

但据台湾钜亨网报道,砷化镓是一种重要的半导体材料。去年下半年开始,砷化镓业者受到智能手机销售疲弱影响,不过从今年第一季度末开始逐渐回温,情况好转。

报道称,在5G手机方面,业者普遍认为,随着基础建设陆续到位以及各国相继将5G投入商用,预计明年起5G手机有望开始放量,且随着手机频段的增加,相关材料的需求量也将随之增加。

据报道,根据美国战略分析公司预估,与4G时代手机相比,5G时代的手机对半导体芯片需求数量将大幅增加。

另外,数据显示,2017年手机射频前端市场规模150亿美元(1美元约合6.7元人民币),预计2023年将达到352亿美元,年复合增长率可观,这对砷化镓业者而言无疑也是利好消息。

砷化镓行业分析,稳懋与Avago抢食全球5G庞大商机

在砷化镓晶圆代工领域:以整体市场来看,稳懋的市占率为4.7%,仅次于skyworks、Qorvo与Avago等IDM大厂,若以晶圆代工市场来看,稳懋市占率为58.2%,稳居首位,宏捷科以约21%的市占率居于第二。

砷化镓(GaAs)因具有高频、低杂讯、高效率及低耗电等特性,是光电及手机网通高频通讯不可或缺的元件,近几年随着物联网(IoT)、车联网及AI(人工智能)应用激增,各国加速布建5G基础建设,加上苹果iPhone X导入脸部辨识功能,带动砷化镓VCSEL及高阶通讯元件需求大增。面对砷化镓产业大商机,国内外砷化镓及光电厂无不倾全力抢进,其中:三安光电计划大举投资1500亿元全力抢攻砷化镓元件及高阶通讯元件。

近年来国际半导体厂吹起整并风,大者恒大态势明确,Avago两年前并购Broadcom后加速朝5G领域布局,稳懋与Avago策略联盟后,未来Avago的HBT生产线产品将全数由稳懋代工生产,在即将于2020年商转的5G通信规格,连同5G之前的pre-5G该具备的制程技术,稳懋因在高功率、高频率相关技术已经准备就绪,未来两家公司可望携手抢食全球5G庞大商机,稳懋的客户及产品线将通吃手机到5G,进一步压缩其他代工厂的业务空间。

砷化镓广泛应用于光电子和微电子领域,是制作半导体发光二极管和通信器件的关键衬底材料。与硅单晶一样,砷化镓衬底正逐步向大尺寸、高几何精度、高表面质量方向发展。目前,日本住友电工、美国AXT代表着国际领先水平;中科晶电、晶明公司代表着国内的先进水平。目前国内企业单晶以2-3英寸为主,4英寸处在产业化。前期未来几年,是国内企业研发6英寸产品,向国际水平冲击的重要时期

(来源:信传媒)

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