射頻從業者必看，全球最大的砷化鎵晶圓代工龍頭解讀

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2010 年起因為從2G 進入3G 時代(2010~2013) ,帶動智慧行動裝置高速起飛,帶動了射頻前端代工廠商業績騰飛。

但是2013 後因為有Si 製程的PA 高性價比的替代品出現(CMOS PA/MMPA) ,使得出現產業替代危機。

但到了2013年後，壓抑產業的不利因子逐漸消失淡化(因為高通與Skyworks推出Si製程MMPA , CMOS PA , 主打高性價比策略) 。

緊接著，時代潮流轉進高頻多頻帶無線通訊後(eg 4G) , 不管是高中低階, 4G手機滲透率開始起飛,更有利的是所需PA元件用料從以往3G的3~5顆,4G要變多到4~6顆,其他像是WIFI 11.ac ,基地台的射頻模組等等也是需要多加用料。

這就增長了對射頻器件的需求。

由於3-5族的元件物理特性遠優於Si製程元件(低耗、體積小、放大效率佳、高頻線性度佳等等) , 故風水轉回3-5族元件，這就讓相關的產業鏈廠商大放異彩。

其中砷化鎵晶圓代工龍頭穩懋就是最大的受益者。

穩懋：全球最大的砷化鎵晶圓代工龍頭

穩懋成立於1999年10月，是亞洲首座以六吋晶圓生產砷化鎵微波通訊晶片的晶圓製造商，自2010年為全球最大砷化鎵晶圓代工廠。

公司主要從事砷化鎵微波集成電路 (GaAs MMIC)晶圓之代工業務，提供HBT、pHEMT微波集成電路/離散元件與後端製程的晶圓代工服務，應用於高功率基地台、低雜訊放大器(LNA）、射頻切換器(RF Switch)、手機及無線區域網路用功率放大器 ( PA )與雷達系統上。

砷化鎵電晶體製程技術分為三類：

A.異質接面雙極性電晶體(HBT)

B.應變式異質接面高遷移率電晶體(pHEMT)

C.金屬半導體場效電晶體(MESFET)。

公司所提供是HBT和pHEMT，頻譜範圍由1GHz到100GHz，滿足低頻到高頻應用。

射頻模組中的各電路產品中，功率放大器(PA)系以HBT來設計，而微波開關器(RF switch)則利用D-mode pHEMT來設計。

公司領先全球研發於六吋砷化鎵基板，同時製作二種以上高效能之元件，以整合晶片製程上之技術，並縮小射頻模組電路面積、降低成本。

公司在0.25微米的pHEMT製程擁有領先技術，在製程縮微方面，也已經切入0.1微米領域，高階製程持續領先同業。

穩懋為全球第一大砷化鎵晶圓代工廠,製程與技術都自行開發而非客戶技轉( 宏捷科由Skyworks 技轉) ,全球產生量市占率約20% ,代工市場市占率50% 以上,目前月產能約24000 片。

產品應用為手機相關營收50-55 %, WiFi 比重30-35 %,利基型產品(Infrastructure) 15-20 %。

另外, HBT 用於手機PA ,營收占比60-70 %, PHEMT 主要用於switch ,營收占比20-30 %, BiHEMT 用於利基型產品例如IOT ,營收占比小於5 %。

客戶包含Avago( 營收占比約30%~40% 為最大客戶) 、Skyworks 、RFMD 、Anadigics 、Murata 等國際大廠與中國白牌手機供應商RDA 。

2013 年度砷化鎵元件市場( 含IDM) 總產值為64.7E 美元,較2012 年成長11% ,其中穩懋產值市占率為5.4% 排行第五。

2013 年代工市場規模為5.65E 美元,其中穩懋市占率為62.4% ,為全球大一大砷化鎵晶圓代工廠商。

拜產線多樣化與產品組合優化外,該公司毛利率穩定維持在30~35% 左右,營業利益率與凈利率也尚屬平穩。

2016年，公司宣布跨入光通訊市場，並自建EPI，主要提供美國、日本、加拿大客戶客制化一條龍生產服務，包括磊晶、二次磊晶及光電元件製造，材料及元件特性描述、測試服務；其中，磊晶與光電製造能力可供2、4吋的磷化銦基板使用。

競爭者狀況

根據Strategy Analytics之研究報告，2015年全球砷化鎵元件市場(含IDM 廠之組件產值)總產值約為81.2億美元，較2014年之74.3億美元成長9.3%。

以整體市場來看，穩懋的市占率為4.7%，僅次於skyworks、Qorvo與Avago等IDM大廠，若以晶圓代工市場來看，穩懋市占率為58.2%，穩居首位，宏捷科以約21%的市占率居於第二。

觀察穩懋與同業宏捷科的競爭關係，第一：宏捷科是Skyworks技術轉移，並且從中獲得主要訂單，這也造就宏捷科2014-2015年因為蘋果Iphone熱賣而大幅成長，往後成長率又迅速回落的狀況，而且Skyworks也有自有產能需消化的要素在內。

而穩懋技術屬於自有，除了與Avago擁有穩定的合作關係外，客戶分布狀況也較平均，抽單風險較為分散。

除了宏捷科之外，中國的競爭者也虎視眈眈，例如在LED產業崛起的三安光電有意進入砷化鎵產業，因為製程學習需求與廠商合作關係台灣廠仍具有領先優勢，但如果藉由併購公司，或是之前傳出穩懋工程師出賣商業機密等方式，中國廠商有可能縮短技術的差距，需要觀察相關動態。

砷化鎵產業的功率放大器PA是最要的營收來源，那麼是否有新技術能夠取代之將會是左右產業的關鍵，半導體CMOS製程的PA即與穩懋的GaAs製程不同，擁有價格較低、產能穩定的優點，但受限於物理特性無法取代。

2014年高通(Qualcomm)併購CMOS PA供應商Black Sand，為其RF360方案補強，一度引起市場討論，但在2016初宣布轉回砷化鎵製程，並預計於2017年開始尋找代工廠，一來受益代工廠如穩懋及宏捷科，一來也展現對於砷化鎵製程暫時仍難以取代之。

日前高通在這塊有了新的進展，他們宣布與TDK合資，在新加坡設立了新公司「RF360 Holdings Singapore」，該信公司中，高通占有51%的股份，而TDK占49%。

高通計劃在未來的新公司中持續投入30億美金。

TDK旗下從事射頻模組業務的子公司EPCOS，會將部分業務分拆出來成立「RF360」。

由於高通計劃在2017年推出新的砷化鎵PA，市場預期，今年會開始尋找合適代工廠，最快年底就會有樣品，明年就能上市。

RF360之前是由台積電八寸廠製造，再搭配自家手機晶片出貨。

相較高通推出自家PA等RF元件，競爭對手聯發科則是采合作方式，在手機公板上認證Skyworks、Avago、RFMD及天津的唯捷創芯(Vanchip)的元件，避免周邊零組件供應出現長短腳現象。

這次高通RF元件策略轉向砷化鎵製程，將使得宏捷科、穩懋等代工廠有機會受益，至於對台積電的影響則有待觀察。

高通CEO Steve Mollenkopf回應時表示，與TDK合作推出的「gallium arsenide PAs」（即砷化鎵PA）將於2017年生產，這是一個比較合適的時間點，屆時會再尋找合適的應用市場。

穩懋在產業中具有龍頭地位，同時在技術與客戶關係上都處於領先狀況，產業整體狀況4G智慧型手機高速成長期已過，在下一波風潮來之前會處於較為低迷，在IoT與5G時代到臨的前提之下，砷化鎵市場的成長前景依然穩健，端視穩懋是否能維持其競爭能力。

但是穩懋具有可持續的競爭優勢: 除了無線通訊/ 光通訊/ 衛星通訊下的產業順風車外,其戰略位置也相對重要,因為國際砷化鎵產業IDM 大廠近年來已不再擴張產能,為了節省資本資出,晶圓的業務都釋出給專業的代工廠如穩懋、宏捷科等等,專注在技術研發業務上。

加上穩懋的技術都是自行研發,並不像宏捷科是由IDM 大廠(Skyworks) 技轉,研發能量與營運風險相對穩健。

加上4G 的成長率與滲透率皆樂觀看待,另根據Skyworks 估計, WiFi 相關終端應用從2012~2016 複合成長率為20% ,其中較高規格之802.11ac(5GHz 須使用3-5 族元件) 在2013~2016 之複合成長率為400% ,到2020 全球搭載WiFi 之終端產品數量將達700 億。

砷化鎵還是大有可為。

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