- 砷化鎵成大國必爭產業 華為加速半導體國產化 結盟三安跨入射頻元件
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全球５Ｇ大戰開打，射頻元件是關鍵零組件的重中之重，日前媒體報導，華為已自主研發功率放大器(ＰＡ)晶片，並擬結盟三安光電(600703.SZ)代工生產ＰＡ，以分散ＰＡ零組件過度集中在穩懋(3105)代工的風險，消息一出，穩懋股價雖暫時垂淚，但包括英特磊ＫＹ(4971)、環宇ＫＹ(4991)等較少為投資人留意的砷化鎵股，身價水漲船高，究竟，何以砷化鎵股能在５Ｇ的世代中，成為大國相爭的焦點產業？
５Ｇ商機大 需求數倍增
砷化鎵(GaAs)乃是由三五族化合物半導體材料中的鎵(Ga)及砷(As)兩種元素混合而成，由於砷化鎵具有高頻、高電子遷移率、抗雜訊、耐電壓等特點，是目前無線通訊上最佳的基底材料，隨著５Ｇ設備的建置爆發，對砷化鎵的需求更是數倍增，無怪乎砷化鎵廠變得如此搶手。
而ＰＡ晶片，作用是將低功率訊號進行放大，是影響信號覆蓋的重要晶片，ＰＡ直接決定了手機無線通信的距離、訊號品質、甚至待機時間，是射頻系統中的關鍵元件。
隨著手機頻段持續增加，ＰＡ的用量也會跟著增加，傳統２Ｇ手機時代，僅需要一顆ＰＡ，到了３Ｇ，用量就倍增到二∼三顆，到了４Ｇ，一支手機需要的ＰＡ再倍增至四∼六顆，而根據StrategyAnalytics預估，５Ｇ時代的手機，ＰＡ的用量或將多達十六顆，在8GHz以下砷化鎵ＰＡ仍會是主流，但當到了8GHz以上，GaN(氮化鎵)就有望在手機市場成為主力，但至少目前發展的５Ｇ頻段系統，砷化鎵仍有相當大的發展空間。
全球ＰＡ市場大餅，主要為歐美ＩＤＭ大廠分食，包括Skyworks(全球市占四三％)、Qorvo(二五％)、博通(二五％)及日本村田(三％)，近年，隨著無晶圓的ＰＡ設計公司投入，ＰＡ晶圓代工模式逐漸興起，台廠的穩懋(3105)也因而大啖商機。
此外，據統計，穩懋、環宇ＫＹ、宏捷科(8086)三家台灣代工廠，全球市占就高達近九成，台廠在砷化鎵代工領域的實力極強，但其實，砷化鎵三雄年營業額加起來不過二百億元出頭，這樣的營業額竟能稱霸全球近九成的市占，可見砷化鎵產業的小而美。
這其實和三五族化合物半導體的發展特性有關。事實上，砷化鎵僅是三五族化合物半導體應用中的一環，而三五族半導體應用雖然極廣，但至今除了ＬＥＤ的量夠大外，包括雷射二極體、電子功率元件、射頻元件到聲波元件等，不是應用量小的利基型市場，就是大量的應用還未到成熟點。
中國風火投入砷化鎵發展
對於廠家而言，一項技術的發展，必須有終端出海口及訂單，才能活得下去，否則，產品的發展也只是空談而已，ＰＡ能夠大鳴大放，也是拜手機及無線通訊需求近年快速崛起之賜，而也只有這種利基的產業，擅長靈活應戰的台廠，才能勝出。
過去，三安的發展重心，也在應用量大的ＬＥＤ領域上，但在二○一七年底，宣布斥資一五○○億元擴產，除了一項與ＬＥＤ相關之外，其餘六項都是砷化鎵及通訊元件，三安將觸角擴及砷化鎵元件生產，代表市場需求已到有利可圖之地，陸廠跟進競爭，已是不可擋的趨勢，華為結盟三安，只是水到渠成，而對國內砷化鎵龍頭廠來說，短期是掉單威脅，中長期兩岸的技術激烈競逐恐怕才正要開始。
事實上，砷化鎵產業的競逐，在蘋果將VCSEL晶片導入手機３Ｄ感測應用時，就已經開始白熱化。VCSEL亦是砷化鎵應用領域的一角，技術由來已久，拜蘋果將VCSEL推上浪頭之賜，消費性需求跟著大爆發，根據Yole Research預測，到二○二三年，整個VCSEL市場將從目前的十一億美元成長至三五億美元，這比ＰＡ的十二億美元還高出二倍，應用廣、成長快，業者形容，現在中國發展VCSEL的風火程度，和當年發展ＬＥＤ的景況很像。
台廠有二∼三年領先優勢
不過，目前七成的VCSEL以消費性電子產品應用為主，另外三成才是車用駕駛、通訊、物聯網或醫療。對廠商來說，選擇消費性電子產品發展，可能有量無價，必須規模夠大，才有相對的利潤；利基市場應用，則是有價無量，這其實考驗的就是各廠家的產品定位。
國內目前已切入VCSEL發展的廠家，包括英特磊、晶電(2448)都是先以跨入有價無量的資料中心應用為主，晶電旗下的晶成半導體，另與環宇ＫＹ合作，間接跨入消費性VCSEL代工生產，而穩懋、宏捷科則都以消費性為主。
但不管如何，三五族化合物半導體終端應用的擴大發展，是機會，也是風險，特別對台廠來說，華為結盟三安，進一步將半導體國產化的觸角全面滲透到各項射頻元件，中長期來說，有可能是產業走向供過於求的開端，不得不慎。
惟短期而言，不像矽基半導體技術發展成熟度已高，三五族化合物半導體的技術進入門檻相對高，發展初期最大的問題，往往是良率拉升不易，這也是為何至今，全球相關廠商不多、且寡占的原因，也是砷化鎵股往往能享受至少三○倍、甚至更高本益比水準的原因。
業者指出，新進者要跨入三五族半導體領域，仍需要一段長時間的學習曲線，不可能短時間速成，台廠在高階產品的代工，仍有二∼三年的技術領先優勢，加上未來幾年的需求規模將仰角式成長，台廠應暫能穩住甚至攫取更大的市場占有率才是。
