【關鍵報告】白話文看懂最新一代半導體和重點公司：宏捷科

如果白話比喻，矽生產的產品（CPU、GPU、記憶體等邏輯IC）就像人的大腦，有記憶、能思考、可運算，砷化鎵的（通訊元件）則像神經，負責傳送大腦的訊息， ... test 產業關鍵報告 【關鍵報告】白話文看懂最新一代半導體和重點公司：宏捷科 By MinLin 2021-02-05 Share ShareonFacebook Email 在及兩篇報告，提到射頻元件（RF）及VCSEL受惠於5G及3D感測趨勢，將是未來幾年快速成長的產業。

而兩者都必須使用氮化鎵（GaN）或砷化鎵晶圓（GaAs）進行製造，因此今天要來介紹台灣一家專門的化合物晶圓代工廠：宏捷科（櫃：8086）。

看完這篇報告，你將會了解以下幾件事：  半導體材料的發展，砷化鎵產業鏈概況及展望 淺談第三代半導體氮化鎵未來成長潛力 宏捷科：客戶從依賴IDM到轉型DesignHouse  從Wi-Fi6、智慧型手機供需分析宏捷科未來營運 宏捷科2021/22年財務預測及估值   公司簡介 宏捷科技（AWSC）成立於1988年，主要從事砷化鎵晶圓的代工製造，其生產據點位於台南科學園區。

公司目前製程皆為6吋（製程佔比為HBT70%、pHEMT20%）。

產品應用以Wi-Fi及智慧型手機RF元件（主要為PA（放大器），另也有Switch（交換器）及LNA（低雜訊放大器））及3D感測元件VCSEL為主，終端應用佔比為Wi-Fi50-60%、智慧型手機30-40%、3D感測5-10%，客戶則包括美國Skyworks及台灣的立積（市：4968）、中國的RDA、Vanchip、Lansus等半導體公司。

第一代到第三代，半導體材料的發展簡史 目前半導體材料共經歷三個發展階段，分別是第一代半導體的矽（Si）、鍺（Ge），第二代的砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP），以及第三代的碳化矽（SiC）、氮化鎵（GaN）。

雖然用數字來區分，但並無後代優於前代的說法，而是分別代表了人類世界三次產業的變革，第一代的矽主要應用在CPU、GPU、記憶體等需要高度運算的邏輯元件，代表了20世紀中集成電路（IC）時代的到來，最具代表性的例子就是電腦的出現。

第二代半導體則應用在RF元件、光通訊、衛星、GPS、光電（LED、雷射）等功率、通信及發光元件，代表了20世紀末移動通信和網際網路的快速發展。

而近期的第三代半導體碳化矽（SiC）、氮化鎵（GaN）則主要應用在高頻通信、快充、電動車零件、充電樁等，宣示了21世紀初5G、電動車產業的興起。

若以發展成熟度來看，第一代的矽是應用最廣且最久的材料，發展也最成熟，而第二代的砷化鎵發展也已成熟，然因過往應用都較小眾且用量也不大，因此產業規模較小，而第三代的碳化矽、氮化鎵則剛開始發展不久，目前整體技術都尚未成熟。

Source：自行整理 大致瞭解半導體材料的發展後，再來就要開始介紹這次的重點：第二、三代的砷化鎵及氮化鎵，如果讀者對矽晶圓產業有興趣，也可以參考富果系列的報告。

  砷化鎵產業已成熟，然近期在商用市場需求大增下供不應求 砷化鎵（GaAs）由元素週期表中的5A族砷（As）及3A族鎵（Ga）組成，是一種化合物半導體，也被稱為三五族半導體。

由於分子鍵結及一些物理化學的特性，砷化鎵比矽具有更高功率、耐高溫等優勢，因此非常適合用在像是RF元件、光通訊、光電、GPS、衛星等要求高功率卻不需複雜運算的應用。

如果白話比喻，矽生產的產品（CPU、GPU、記憶體等邏輯IC）就像人的大腦，有記憶、能思考、可運算，砷化鎵的（通訊元件）則像神經，負責傳送大腦的訊息，如果沒有通訊元件，我們就無法發送任何訊號。

而砷化鎵的技術早已非常成熟，只是過往都是以國防、光通訊等小眾客製化產品為主，整體用量並不大。

但近期因5G智慧型手機、Wi-Fi6等對RF元件的需求大增，再加上FaceID、3D感測鏡頭、自駕車對於VCSEL元件的需求也越來越高，在商用市場需求爆發，供給方產量還未拉起下，才促使了近期砷化鎵產業嚴重的供不應求。

  砷化鎵產業概況：製造難度不高，目前仍由IDM掌握產業節奏 砷化鎵和矽晶圓的製程一樣，都需經歷晶圓基板、磊晶製造、IC設計、IC製造以及封測等程序，不同之處在於矽晶圓的終端產品CPU、GPU、DRAM因講求運算效能，需追求先進製程（例如台積電、三星的7奈米、5奈米），而砷化鎵終端則大多為RF或發光元件（VCSEL、LED）等講求功率放大及穩定，但不需要大量運算的應用上，因此通常都是使用微米級的成熟製程，在製造難度上並不如先進製程高。

除了製程不難外，前面提到砷化鎵過往需求不大，由IDM直接一條龍設計並生產是較有效率的方法，因此砷化鎵產業一直以來都由歐美的IDM廠商主導，以Skyworks、Qorvo、Boardcom為首的IDM就佔了整體市場65%以上的份額。

Source：StrategyAnalytics   砷化鎵磊晶由於技術困難為寡占市場 不過產品製程雖不難，磊晶的生長卻很複雜，所謂磊晶就是在晶圓上依照產品需求生長一層特殊材質的單晶薄膜，由於砷化鎵本身就是由不同元素組成，在上面又要生長不同材質的材料，且通常磊晶好壞就直接決定了產品的品質，因此在溫度、壓力、流量、轉速及晶格匹配度都需精準掌握，缺一不可，整體難度非常高。

因此磊晶就成了一個獨立產業，廠商需先分別從晶圓廠拿到晶圓，及從IC設計廠拿到產品設計後，才能將磊晶依客戶需求生長在上面，再交付給中下游的製造商做成產品。

由於技術難度高，砷化鎵磊晶產業也為寡占市場，英國的IQE及台灣的全新光電（市：2455）合計市占率就高達快80%，進入門檻極高。

Source：StrategyAnalytics   砷化鎵代工市場因IDM外放產能及中國去美化未來將快速成長 雖然砷化鎵代工市場總規模佔整體砷化鎵製造市場不到10%（目前還是掌握在IDM手中），但台灣的穩懋（櫃：3015）、宏捷科及環宇（櫃：4991）三大廠商就掌握了代工市場中的90%。

此外，砷化鎵產業在近兩年發生了本質上的改變，由於商用市場需求的急遽大增，IDM在成本考量下，逐漸加大外放產能給代工廠，此外，中美貿易戰使中國加快去美化的腳步，大量轉單給亞洲DesignHouse或自行研發，也都加大了對砷化鎵代工的需求。

因此，預計未來化合物半導體將有望複製矽產業模式，專業代工將越來越成熟。

Source：StrategyAnalytics   砷化鎵代工廠的下一步：第三代半導體氮化鎵 第三代半導體氮化鎵（GaN）和砷化鎵同為三五族半導體，但除了擁有能承受高頻率、耐高溫的優點外，還能承受更高的電壓，因此又和碳化矽（SiC）一起被稱為寬能隙半導體。

簡單來說，氮化鎵和碳化矽分別就是砷化鎵和矽的加強版。

因為耐高壓的特性，氮化鎵適合用在高頻基地台PA、快充、充電樁及電動車等領域，目前市面上已可看到多款氮化鎵快充器亮相（例如小米的65WGaN快充器），且因體積能做的更小（功率更高，可以減少被動元件的用量），預計未來也將被應用在智慧型手機內的PA。

根據研調機構Yole預估，採用氮化鎵的功率元件市場將從2020年的0.5億美元成長至2025年的7億美元，五年CAGR達69.5%，未來成長潛力非常大。

Source：DigitimesResearch   氮化鎵與砷化鎵部分製程重疊，未來材料的穩定取得將成競爭關鍵 根據宏捷科總經理黃國鈞表示，氮化鎵和砷化鎵因組成及部分應用相近，約有60%製程可延用砷化鎵的pHMET製程，因此砷化鎵製造公司將能比其他新進者更快掌握相關技術，在砷化鎵產業競爭已漸趨飽和的情況下，氮化鎵就成了這些製造商下一個兵家必爭之地。

然而氮化鎵因成本高，難以量產，目前大多都是GaNonSi或GaNonSiC，以磊晶的方式生長矽或碳化矽的基板上，而不像砷化鎵直接是GaAsonGaAs。

其中GaNonSi的效能最差，但成本低容易量產，是目前最普遍的方法，而GaNonSiC雖品質及效能都較好，但缺點仍是成本高及材料難以取得，目前約60%以上的碳化矽技術都掌握在美國的Cree手中。

以現階段來看，GaNonSi及GaNonSiC最大都可做到6吋，但後者能量產的公司並不多。

為了搶佔這個戰場，相關製造商都已加速佈局，但由於材料成本高及取得困難，未來能穩定掌握材料的廠商才有可能取得較大的優勢。

  中美晶參與宏捷科私募，有望加速氮化鎵佈局 為了確保未來材料端穩定，宏捷科在2020/8月私募發行4,500萬股普通股給中美晶（櫃：5483），除了募得約35億元新台幣（以下同）資金外，也使中美晶成為其最大股東，持有22.53%股份。

(將有三年閉鎖期） 透過此次私募案，宏捷科將能與中美晶旗下，同時也是全球第二大矽晶圓製造商的環球晶（櫃：6488）共同進行氮化鎵、碳化矽的研發。

雖然仍在發展階段，且預計到2022年才能量產GaNonSi，但以宏捷科在砷化鎵製造的經驗搭配環球晶對矽晶圓的相關技術，預計將可加大宏捷科的競爭能力。

此外，宏捷科過去股權較為分散，前十大股東個別持股比也一直在5%以下，透過這次私募也讓公司股權變得更集中穩定。

  產業已拉起進入門檻，宏捷科未來成長將有望高於產業平均 晶圓代工以高資本支出拉高進入門檻，而根據穩懋、宏捷科釋出的計畫，兩者2021年的資本支出都將較去年大增約3-4倍，隨著金額規模的拉大，已逐漸拉起產業的進入門檻。

而穩懋目前雖然在規模、技術、營收等各方面都大幅領先宏捷科，但宏捷科在與中美晶結盟後，未來氮化鎵技術的優勢將逐漸顯現，再加上宏捷科本身規模較小、未來成長基期也將較低，我們認為宏捷科未來幾年將享有較產業平均更高的成長率。

Source：自行整理   宏捷科加大去美化，整體體質持續轉佳 回到宏捷科本身分析，公司客戶分為IDM及DesignHouse，前者以美國RF元件大廠Skyworks為主，但這種模式通常是IDM本身產能不夠才會外放訂單，也造成宏捷科過去獲利的波動較大。

但宏捷科近年也極力轉型，而中國的去美化則給了公司一個即時助攻，目前Skyworks的營收佔比已從2017年70%降至2020年的10-12%，立積、RDA、Vanchip、Lansus等台灣、中國DesignHouse佔比則從原本不到30%大幅拉高至60-80%，整體客戶結構的轉佳，也反映在公司近幾年獲利的穩定成長。

最後，讓我們從供需角度來分析宏捷科未來兩年的營運狀況及其投資價值。

Source：宏捷科、自行整理   從供需角度預估宏捷科未來展望 目前宏捷科的產品為Wi-Fi佔50-60%、智慧型手機RF元件30-40%及VCSEL5-10%。

因此，我們可以從Wi-Fi、智慧型手機的未來展望推估宏捷科營運狀況。

  WiFi-6 Wi-Fi在時隔6年後，推出了新一代規格 Wi-Fi6，除了速度更快外，也可同時連接更多設備。

因此在IoT浪潮以及Wi-Fi6換機潮的驅動下，Wi-Fi6相關產品的出貨量（包含支援Wi-Fi6的5G手機、基地台、路由器、交換器等）也將強勁成長，根據研調機構StrategyAnalytics統計，Wi-Fi6產品出貨量CAGR將在2020-24年達57.8%，滲透率也將從2020年16.6%上升至2021年81.0%，整體成長非常強勁。

Source：Richwave   宏捷科Wi-Fi業務大多來自立積，約佔其營收比例45-50%，而從立積近期釋出的消息看，目前缺貨的原因主要在於砷化鎵製造商的產能不夠，因此可推估，宏捷科2021年的新增產能將有望被填滿，維持幾近滿載的產能利用率。

智慧型手機 智慧型手機未來有望在5G換機潮的帶動下重返成長，根據TrendForce預估，2021年全球智慧型手機出貨量可達13.6億台，YoY+9%，其中5G手機的出貨量達5億台，YoY+100%，滲透率達37%。

一般而言，5G手機的PA使用量將從4G的5-7顆增加到10-14顆，推算2021年手機的PA平均出貨量就可成長約25%。

此外，高階旗艦機也開始將3D感測鏡頭從原本的FaceID拓展應用到後鏡頭，例如iPhone12、華為P40 的ToF後鏡頭，預計未來小米等廠商之旗鑑機也將跟進，可望進一步推升VCSEL的需求量。

因此，隨5G換機潮的帶動，未來PA及VCSEL的需求也將持續增加。

  宏捷科2021/22年財務預估   以下內容僅限玉山證券富果帳戶閱讀 透過高價值的專業內容、搭配最聰明的工具，富果和你一起專注成長、自信投資！ 登入玉山證券富果帳戶閱讀 線上開玉山證券富果帳戶享好文 半導體宏捷科VCSEL砷化鎵氮化鎵射頻元件8086 24 RelatedPosts 【法說重點解讀】半導體展望？從供需概況分析2022年的台積電 2021-10-15 【關鍵報告】另一波物聯網的龐大商機：詳解AirTag技術UWB 2021-09-03 【法說重點解讀】MCU價格上揚，下半年的盛群？ 2021-07-26 Author MinLin Fugle富果投資研究員/台大財金系畢業/Min的投資說書小棧版主台、政、清、交、成大等各校課程講師私募基金、商業銀行工作經驗持有高級證券商業務員、投信投顧業務員證照、通過CFALevel1堅信價值投資，並從產業及財報分析出投資機會一個愛投資同時熱愛歷史的自我實現者 Facebook LinkedIn PrevPost 盛群2020Q4法說會重點解讀 2021-02-02 NextPost 【時事短評】MiniLED，顯示器背光技術新循環 2021-02-19 大家都在讀 產業關鍵報告 玉山證券富果帳戶限定 【關鍵報告】接棒5G的下一個大趨勢–邊緣運算股 理財觀念 【關鍵報告】投資金融股領股息，你可以不要「傻傻地存」 產業關鍵報告 玉山證券富果帳戶限定 【關鍵報告】用白話文看懂IC產業！加碼5G時代的潛力IC封測名單 產業關鍵報告 【關鍵報告】白話文詳解5G產業，有哪些投資機會？ 產業關鍵報告 【關鍵報告】從看懂台積電，到預測台股的2020年（上） 訂閱「富果」電子報 一分鐘訂閱，週週接收投資好文！ 加LINE好友，接收投資快訊 如何使用「我的專屬推薦碼」 標籤5G DRAM EPS ETF gogoro IC晶片 Top TWS 價值投資 利率 半導體 台積電 單身 基本面 壽司 小米 投資 投資理財 投資策略 新手必讀 日本旅遊 時事短評 智慧音箱 本益比 樂活五線譜 樂活通道 物聯網 理財觀念 環球晶 生活投資 矽晶圓 蘋果 被動元件 記憶體 負利率 財報分析 貿易戰 配息 金融股 關鍵報告 電子股 電競類股 韓國 飲料 餐飲類股 時事短評 產業關鍵報告 法說會快報 理財入門 理財觀念 實用指標教學（卡片） 影音專區