《新聞分析》應用廣泛 砷化鎵族群步入新成長期(3-1)

【時報記者張漢綺台北報導】砷化鎵代工廠穩懋(3105)、宏捷科(8086)、環宇-KY(4991)及磊晶廠全新(2455)半年報出爐,其中宏捷科及全新上半年獲利均優於去年同期,穩懋及環宇-KY則低於去年同期,隨著5G催生各項新興應用,4家公司因深耕產業多年,營運可望進入新成長期。

砷化鎵(GaAs)為鎵和砷兩種元素所合成的化合物,屬於Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體,由於砷化鎵具有高頻、高電子遷移率、抗雜訊、低耗電、耐高溫及電壓等優點,為無線通訊及光纖通訊的關鍵元件,被廣泛的應用在智慧型手機、基地台、WLAN等產品,尤其是5G(Sub-6GHz)與WiFi 6自2020年開始逐步放量,且AIoT與衛星通訊需求湧現,推升砷化鎵市場規模;根據QYR預測,2018年到2023年全球射頻前端(砷化鎵)市場規模將以年複合增長率16%高速增長。

再者,通訊市場邁向5G也帶動功率放大器(PA)需求,依據國際射頻模組大廠Skyworks預估,5G應用支援頻段數量約51個,若加計2G/3G/4G有41個頻段,全球2G/3G/4G/5G合計支援頻段數量達91個,PA需求量隨著5G支援頻段數量增加大幅提高,根據市調研究機構Yole預估,2017年至2023年PA需求市值複合成長率(CAGR)約7%。

在WiFi部分,隨著WiFi 6技術成為物聯網的主流規格,預期2021年Wi-Fi 6占整體Wi-Fi晶片出貨滲透率將超越50%;根據市調單位統計,全球Wi-Fi市場產值自2016年175億美元增加至2024年665億美元,產值年複合成長率約18%。

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在氮化鎵(Gallium Nitride, GaN)部分,GaN因其材料優點勝於砷化鎵,隨著技術演進,為三五族半導體帶來另一個需求高峰;市場研究機構Grand View Research針對氮化鎵(GaN)半導體裝置市場研究,預測到2027年,全球GaN半導體裝置市場規模預計將達58.5億美元,2020年到2027年複合年成長率為19.8%。

穩懋深耕化合物半導體各項材料技術,並穩健擴充產能,吸引全球各大客戶合作開發新產品,如:5G手機Sub-6 GHz PA相關製程、氮化鎵(GaN-on-SiC)及3D感測等,皆因穩懋領先佈局,在市場商機爆發之初就搶得先機,109年5G手機PA佔營收比重已達20%以上;氮化鎵代工營收連續兩年年成長超過50%,3D感測應用於美系客戶手機也邁入第4年,讓穩懋多年來營收及獲利均位居砷化鎵代工廠龍頭。

宏捷科早期因經營策略偏保守,產能有限難以吸引新客戶,多年僅有一個主力大客戶Skyworks,佔公司營收曾高達90%,致使公司業績多數時候得看Skyworks臉色,為擺脫單一客戶風險,宏捷科於2016年啟動「客戶及產品多元化、產能最大化」策略,將產品從PA延伸至VCSEL、LiDAR及氮化鎵,公司亦積極啟動擴產,並以具競爭力代工價全力拉升市佔率,隨著產品佈局及新產能陸續開出,成為宏捷科業績成長推手。

環宇-KY長期專注在立基型市場,射頻元件主要應用於基地台、WiFi物聯網、航太及國防工業,光電元件則以Data center、光纖到府及基地台等,中美貿易戰引發供應鏈移轉,環宇-KY因應國際商業政治變化,陸續投資台灣晶成半導體及大陸常州承芯半導體(原常州新晶宇光電),不過轉投資效益尚未顯現,致使環宇-KY近兩年業績處於低檔。在上游磊晶方面,相較於矽半導體的磊晶多在晶圓廠中進行,化合物半導體磊晶製造過程較為複雜,且元件特性多半於磊晶階段決定,是供應鏈中相當重要的一環,攸關客戶端產品良率、特性與品質,因此必須單獨進行磊晶生產。化合物半導體磊晶製造因產品用途不同,於砷化鎵晶圓片放上特定材料,如:AlGaAs、InGaP等,並依客戶對元件電性特性要求進行材料摻雜、結構調整等,生產關鍵在化學材料的化學變化,因此生產製造過程中氣體流動、溫度的控制等都須長時間經驗累積,才能掌握材料特性生產出符合客戶要求的產品。

過去全新因投入砷化鎵磊晶時間較晚,生產效率及良率難與國際大廠匹敵,但全新以20年磨一劍精神,蹲馬步紮實練好核心技術基本功,微波及光電等產品早期就開始與國際大廠共同開發合作,隨著經驗累積,生產良率及量產能力有效提升,加上成本控制良好,吸引客戶擴大下單,經濟規模效益逐漸顯現,市佔率也不斷攀升。(3-1)