陳進財原本是科技業門外漢,他是會計查帳員出身,在傳產界打滾超過40年,2003年臨危受命接掌穩懋董事長。 陳進財腦筋動得快,找美國半導體高層專家來台為穩懋診脈,「我不能說是哪家國際大廠,因為對方犧牲年假、不支薪駐留1週。」這次專家診脈看未來10年的市場趨勢,再由穩懋研發團隊接手制定新10年方向。 這一路走來,陳進財不諱言,穩懋是複製台積電晶圓代工模式,成立全世界第一座6吋砷化鎵晶圓代工廠,花11年走上龍頭地位。 2010年成功打入蘋果供應鏈,成為牽動全球高頻晶片供應的指標廠商,更被市場譽為「砷化鎵界的台積電」。 包括8吋晶圓代工廠世界先進、5G系統單晶片(SoC)市場激烈競爭的聯發科、砷化鎵(GaAs)晶圓代工廠穩懋。
人工智慧(AI)族群股價震盪,摩根士丹利證券發布報告指出,全球半導體營收下半年會復甦,但不會V型反彈。 AI半導體前景看好,在相關台廠中,看好有定價能力的企業,包括台積電(2330)(2330)、聯電、晶心科、世芯-KY、創意、日月光投控、京元電子等。 至於磊晶廠全新,GaN 砷化鎵未來 on SiC磊晶打入台系國防工業應用客戶,並通過產品認證小量出貨。
砷化鎵未來: 全新光電專訪》用砷化鎵彎道超車 打造全球磊晶代工廠
此外,砷化鎵廠同樣看好電動車、自駕車商機,其中,穩懋已正式交貨車用內部傳感產品,上游磊晶廠全新 (2455-TW) 在光電子產品中,也有不少車用光達 (LiDAR) 研發單,去年以來持續配合客戶出貨,預期今年對整體營運貢獻、出貨都將成長。 這幾年陳進財帶領穩懋脫胎換骨,靠著射頻晶片元件功率放大器(PA),左吃手機霸主iPhone,右搶低軌衛星龍頭SpaceX,通吃庫克、馬斯克2大科技鉅子的訂單,搶下全球近8成市占,站穩砷化鎵晶圓代工的龍頭地位。 2018年左右,環球晶董事長(後兼中美晶集團董事長)徐秀蘭發現,包括美國德儀(TI)在內的不少大客戶,陸續提出氮化鎵晶圓需求。 她深入研究後發現,化合物半導體是國防、通訊、5G萬物聯網與電動車不可或缺的元件,重要性宛如科技戰略物資。 宏捷科,化合物半導體領域的隱形冠軍,致力於砷化鎵晶圓代工,營收不到50億,但市佔達24%、已居世界第二大,擁有美國思佳訊(Skyworks Solutions)、中國紫光展銳、唯捷創芯、台灣立積等客戶。 這些高端技術與高品質產品,讓穩懋半導體在2006年順利拿下全球頂尖半導體公司安華高科技公司(Avago Technologies Ltd.)的代工訂單,從2007年開始轉虧為盈,之後,在2011年開始替iPhone 4S生產晶圓,不僅在金融海嘯襲擊下逆勢成長,更在 2012 年突破百億營業額,2018年更是來到 172 億的高點。
晶圓代工廠─穩懋(3105):已開始提供六吋GaN 砷化鎵未來 on SiC高功率PA(功率放大器)及天線,跟漢磊(車用)相比,穩懋主要是提供手機GaN的高功率PA(跟環宇-KY一樣) 。 2014年起中國LED大廠三安光電大舉搶進化合物半導體業,2017年更宣布將分5年砸下約1500億台幣,興建砷化鎵晶圓代工廠,並狂挖台廠人才,讓宏捷科如坐針氈。 1998年,交大學弟、嘉誠創投董事長黃鋕銘主動上門,兩人看好手機射頻元件及砷化鎵晶圓代工,一起創立宏捷科。 他不僅帶領公司加強技術研發,每年投入研發的費用高達公司營業費用七成以上,更專注於代工廠的產能擴充,甚至,即使在金融風暴期間,公司研發也從未停止,讓公司得以持續累積能量,在競爭者低潮時一躍而起。
砷化鎵未來: 全新:客戶涵蓋主要射頻元件商
現在我們一起回顧一下生活周遭在近年的轉變 — 手上的智慧型手機漸漸開始使用人臉辨識? 隨著手機 3D 面部感應滲透率提高、 大容量光纖通信激光器的需求拉動,據 Yole Development 統計數據,全球 VCSEL 的市場規模將從 2020 年的 11 億美元,增長至 2025 年的 27 億美元,年複合成長率預測將達 18.5%。 相信在未來,以 VCSEL 為代表的光電子領域將成為 GaAs 市場主要的成長動能之一。 三五族的第三代半導體發展,大多朝GaN on SiC(碳化矽基氮化鎵)以及GaN on Si(矽基氮化鎵)兩條路線發展,前者應用於基地台高頻,後者多應用於中低頻部分,不過雖有高低頻應用差異,但兩者都有各自挑戰需要克服,前者在於碳化矽基板(SiC)主要掌握在國際少數廠商手上,像是Cree,使得成本居高不下;後者在於化合物材料長在矽基材上面,有晶格不匹配問題需要克服。 第三代半導體(包括 SiC 基板)產業鏈依序為基板、磊晶、設計、製造、封裝,不論在材料、IC 設計及製造技術上,仍由國際 IDM 廠主導,代工生存空間小,目前台灣供應商主要集中在上游材料(基板、磊晶)與晶圓代工。
- 但穩懋抱持著「十年磨一劍」的心態咬牙苦撐,在包括副董事長王郁琦在內的研究團隊多年研發下,終於陸續突破 pHEMT(應變式高電子遷移率電晶體)及HBT(異質介面雙極電晶體)技術,並自行研發出特殊研磨技術。
- 目前市場 PA 供應商包括歐美的 IDM Skyworks、Qorvo,IC 設計廠高通、立積(市:4968),以及台灣的代工廠穩懋、宏捷科等,從已經發布 2022Q4 財報的廠商來看,各家存貨周轉天數仍持續攀升,庫存並未有效消化。
- 射頻(Radio frequency,RF),為在 3 kHz ~ 300 GHz 區間內的震盪頻率,這個頻率也相當於我們熟知的「無線電波」的頻率。
- 她深入研究後發現,化合物半導體是國防、通訊、5G萬物聯網與電動車不可或缺的元件,重要性宛如科技戰略物資。
晶圓代工第二大廠宏捷科,主要與母集團中美晶旗下矽晶圓大廠環球晶合作開發第三代半導體。 環球晶SiC基板會同時發展RF與Power兩大市場,RF會與宏捷科合作,Power應用會與同集團的車用二極體大廠朋程合作。 三五族的第三代半導體發展,大多朝GaN on SiC(碳化矽基氮化鎵)及GaN on Si(矽基氮化鎵)兩條路線發展,前者應用於基地台高頻,後者多應用於中低頻部分,不過雖有高低頻應用差異,但兩者都有各自挑戰需要克服,前者在於碳化矽基板(SiC)主要掌握在國際少數廠商手上如Cree,成本居高不下;後者在於化合物材料長在矽基材上,有晶格不匹配問題需要克服。
砷化鎵未來: 中國祭6招提振股市 擬延長交易時間
宏捷科方面,因近年持續分散客戶,加上美中科技戰,中國啟動半導體去美化,宏捷科受惠轉單效益、接獲非常多中國IC設計公司訂單,宏捷科目前產能滿載,因應下半年Skyworks外溢訂單、中系客戶訂單需求,將啟動擴產,預計7月將由目前月產能1.2萬片提升至1.5萬片,並規劃9月底產能達1.7萬片,至今年底達2萬片,等於下半年擴產幅度高達六至七成。 TriQuint為GaAs receivers大廠,其市場佔有率約70%,並供貨給手機領導廠商如Nokia及Ericsson等,並積極開發InGaP HBT技術,強化PA產品線,比較特別的是TriQuint還有代工的事業部門,在這波不景氣下,提供其他公司減產或關廠後外購的選擇,在台灣砷化鎵代工廠商尚未發展成熟下,具有一定的競爭優勢。 砷化鎵半導體是手機、光纖及Cable Modem等產品的重要元件,因此在我們分析砷化鎵半導體產業之前,我們認為有必要先對砷化鎵元件的最終市場,如無線通訊、光纖等市場概況及趨勢作一簡單分析,在了解下游元件應用市場的概況後,再進入砷化鎵產業的分析。 因等不到適用波段1300以上的砷化鎵,只得退而求其次、轉用磷化銦,包下英國磊晶大廠該項目產能,即使有其他客戶需要,也得先付款且要等半年後「才有機會」拿到,然至今在功率上卻仍欠佳,驗證進度不如預期。 非蘋陣營目前未採用磷化銦,但市場預期,包括Sony、II-VI等第三季也將推出與長波長相關的新品。
GaN on 砷化鎵未來 SiC應用5G基地台部分,目前兩間美系IDM客戶認證中,後續進度值得留意。 其他三五族如全新、宏捷科,第三代半導體與客戶認證中,或等待台灣基板廠突破技術、穩定量產基板,貢獻時間點較不明朗。 雖然業界看好氮化鎵更能因應高溫、高功率、高壓、高頻,可滿足未來國防通訊和電動車等市場需求,但宏捷科過去裹足不前的原因就是成本。
砷化鎵未來: 砷化鎵布局第三代半導體,機會在哪?
希望透過這篇文章,讀者們對於砷化鎵、乃至於整個第二代半導體已有了多一層的認識。 當今砷化鎵的終端應用主要有「2 大 1 小」共三個領域 — 射頻(RF)應用約 47%、發光二極體(LED )應用約 42%、激光二極體(LD)應用約佔 10%。 第三代半導體生產成本高昂,放量生產仍有難度,現階段國內外廠商都朝著策略結盟,透過加強上下游垂直整合能力,將良率提升、降低成本,最終量產。 此外,SiC 基板原料大多仰賴國外進口,但許多國家將 SiC 材料視為戰略性資源,台廠要取得相對困難,原料價格也高;相較於 SiC、GaN-on-Si 可用於車用市場和快充,GaN-on-SiC 應用方向不夠明確,因此全力投入開發仍需要一段時間。 至於 GaN-on-SiC 的關鍵材料 SiC 基板,製程更是繁雜、困難,過程需要長晶、切割、研磨。 生產 SiC 的單晶晶棒比 Si 晶棒困難,時間也更久,Si 長晶約 3 天就能製出高度 200 公分的晶棒,但 SiC 需要 7 天才能長出 2 到 5 公分的晶球,加上 SiC 材質硬又脆,切割、研磨難度更高。
目前 SiC 基板主要由 Cree、II-VI、英飛凌(Infineon)、意法半導體(STM)、ROHM、三菱電機(Mitsubishi)、富士電機(Fuji Electric)等國際大廠主導,以 6 吋或 8 吋晶圓為主;台廠則以 4 吋為主,6 吋晶圓技術尚未規模化生產。 至於磊晶廠全新,目前GaN on SiC磊晶打入台系國防工業應用客戶,並已通過產品認證、小量出貨;至於GaN on 砷化鎵未來 SiC應用於5G基地台部分,目前於兩間美系IDM客戶認證中,後續進度值得持續留意。 此外,蘋果手機PA主要供應商為射頻元件廠博通、Qorvo、Skyworks,磊晶廠全新客戶涵蓋這三家,也將受惠iPhone 13推出,帶動下半年訂單動能升溫。 蘋果下半年將推出iPhone 13新機,相較去年新機因為疫情延後推出、供應鏈拉貨時程也延後,預期今年將依照過往步調在9月上市,上游砷化鎵預計第二季底就會開始出貨,延續至下半年。
砷化鎵未來: 應用
種種大環境的考驗下,雖然穩懋持續投入技術研發,但卻因為沒有相應的訂單,到了2003 年時,穩懋已經燒掉近 30 億資金,當時的董事長謝式川因此積憂成疾,身為他的好友,陳進財決心代為接下董事長一職,並開始為穩懋尋找資金。 說起來,穩懋半導體的創業初期稱不上順遂,經歷了2000年代初期的網路泡沫化、SARS等重大經濟衰退期,更受到同樣生產砷化鎵的博達科技掏空案影響,讓砷化鎵產業一度不被市場信任。 而穩懋半導體一創業,就決定跳過當時較多人做的四吋砷化鎵晶圓,直接主攻六吋廠,他們認為,首先四吋晶圓已經有許多競爭者,後進者未必具有優勢;再來,六吋廠將是未來趨勢,沒必要先投入四吋廠、未來要改成六吋廠還得從頭開始。
第三代半導體材料特別適合高頻、高壓、高溫運作環境中展現優異的功率轉換效率(power conversion efficiency),可達到省電、減少耗能,兩大應用領域為RF(射頻)及Power,台廠三五族主要聚焦5G、衛星等高頻應用相關的RF。 隨著 5G、衛星等高頻應用展開,以及電力電子市場逐步增溫,各國無不加大力道投資第三代半導體,三五族、化合物半導體廠布局第三代半導體也進入白熱化,到底各家廠商布局進度以及未來機會為何? 這些個股包括8吋晶圓代工廠世界先進(5347)(5347)、面臨5G系統單晶片(SoC)市場激烈競爭的聯發科(2454)(2454)、砷化鎵(GaAs)晶圓代工廠穩懋(3105)(3105)。
砷化鎵未來: 射頻元件需求增加,穩懋未來仍面臨的兩大風險:
日後跳槽至美國半導體大廠洛克威爾(美國最大通訊電子半導體廠科勝訊前身,後與另一公司合併,更名思佳訊),協助量產砷化鎵晶片。 在專題演講和對談交流中,蔡玲儀首先以「臺灣淨零轉型策略藍圖」為題分析,政府已針對2050淨零轉型,訂出能源、產業、生活和社會轉型四大策略,以及科技研發、氣候法制兩大基礎。 她特別強調,「綠色金融」在轉型過程中,會扮演重要角色,「金控、銀行本身的碳排放不高,但他們會和企業客戶往來,藉此引導客戶加速減碳。」例如永豐金做為綠色金融先驅,宣布加入科學基礎減量目標倡議(SBTi)、逐步退出燃料煤和非常規油氣的投資與融資業務,都是帶動客戶減碳的方式。 更重要的是,目前全球砷化鎵晶圓產能最高的公司不在他處,而是落腳於桃園龜山的穩懋半導體,年產量高達 40 億顆,全球市占率高達71%,可見穩懋龍頭地位之穩固。 近幾年由於第三代半導體的快速發展,很多人也逐漸忘卻了那個也曾經紅極一時的砷化鎵半導體。
而這場併購案,前後只花了3天時間,順利幫穩懋掃除市場對手,搶進3G應用爆發期。 陳進財接著細數根留台灣的優勢,「這裡供應鏈完整,工程師人才優,台灣人做事認真且保有工匠精神,適合做細心、耐心兼具的精密製造。」他笑說,晶圓代工廠就像80年代一卡皮箱闖天下,滿足服務客戶需求的台灣精神,白天見客戶,晚上陪用餐,隔天一早就把樣本送到客戶手中。 第三類半導體應用範圍廣泛,被各國政府視為國家戰略技術,台灣也拍板南科S廊道為重點發展基地,其實陳進財早已超前部署,2020年備妥銀彈850億元南下搶地,去年下半年展開動工,動作比台積電還要積極,也驚動高雄市長陳其邁北上拜訪。
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大摩對相關個股的目標價為:台積電718元、聯電55元 、日月光投控128元、京元電子68元、華邦電31.3元、群聯470元。 祁幼銘創業後,老東家人脈也給予支持,思佳訊就把代工業務交給宏捷科,從此宏捷科過著「躺著都有人餵飯吃」的好日子,穩居市場龍頭。 薛文翔詫異地向祁幼銘報告,只見素日冷靜的祁幼銘大喜過望,興奮找出文獻和YouTube,邊放影片邊向同仁分享,SpaceX計劃以一箭多星方式發射60顆衛星,為「星鏈」(Starlink)揭開序幕,並描述LNA如何應用於低軌衛星,進行訊號發射與接收。 SiC 是由矽(Si)與碳(C)組成,結合力強,在熱量上、化學上、機械上皆安定,由於低耗損、高功率的特性,SiC 適合高壓、大電流的應用場景,例如電動車、電動車充電基礎設施、太陽能及離岸風電等綠能發電設備。
雖然晶圓代工及IC設計今年第3季營收不會有強勁季成長,會呈現U型復甦,但預期今年營收及獲利會優於去年全年。 環球晶過往主攻矽半導體、客戶也多為矽半導體客戶,若與具備化合物半導體經驗與客戶群的宏捷科合作,環球晶SiC基板可在宏捷科品質認證,直接了解RF廠商需求。 不過目前來看,價格甜蜜點可能會比預期快到來,主因國際基板大廠擴廠趨積極,目前SiC基板主要以6吋廠生產,隨著技術不斷突破,基板大廠明年將陸續大舉開出8吋基板產能。 穩懋和宏捷科兩家台廠,合計佔全球砷化鎵晶圓代工九成以上產能,宏捷科採取固守隱形冠軍地位的策略,用心耕耘一塊市場,生產一種產品並倚重單一客戶,直到被後起之秀穩懋超車。
砷化鎵未來: 時代下手機 PA 仍然倚重 GaAs 半導體
國際碳化矽(SiC)基板大廠即將大舉擴廠,且將以 8 吋廠為主,預期 6 吋轉 8 吋進度加快,有利於碳化矽基板未來價格下降,讓終端應用加速打開。 但黃國鈞說,儘管遭遇景氣週期,化合物半導體的基本盤就是手機、Wi-Fi,未來還有低軌衛星、車用、3D感測應用。 矽晶圓代工商業模式已臻成熟,但「化合物半導體晶圓代工卻很難找,」徐秀蘭認為環球晶必須佈局化合物晶圓。 若能擁有自己的晶圓代工,就像打通任督二脈,可從晶圓到代工「整條路打通」,讓設計公司更勇於投產,集團擴大規模。 比他晚一年創業的穩懋,在陳進財加入後,展現求生存的狼性,不放過任何可能的客戶,把中國華為、瑞典愛立信、芬蘭諾基亞,乃至於蘋果射頻晶片供應商安華高(今博通)一一收入囊中,8年就超車宏捷科,成為世界第一大。 砷化鎵未來 砷化鎵未來2023 做為台灣最大的化合物半導體代工廠,穩懋多年來不僅培養出眾多產業人才,也在公司內部建立起一套強調「當責」與「創新」的企業文化。
- 然近期各國的 5G 建置速度放緩,根據中國工信部規劃,2025 年基地台建置總量將達 370 萬台,但至 2022 年底建置量已達 230 萬台,依此推算未來三年平均每年建置量為 50 萬台,建置速度將放緩。
- 第三代半導體材料特別適合高頻、高壓、高溫運作環境中展現優異的功率轉換效率(power conversion efficiency),可達到省電、減少耗能的表現,兩大應用領域為RF(射頻)以及Power,其中台廠三五族主要聚焦5G、衛星等高頻應用相關的RF。
- 目前主攻利基型市場的磊晶廠IET-KY,目前取得美國能源部合約,發展GaN on Si,未來將應用於電力應用元件,同時也與韓國IVWorks合作,共同開發以MBE技術為基礎的GaN on Si,後續也值得留意。
- 化合物晶圓代工龍頭穩懋(3105),十年前即與客戶投入開發第三代半導體,目前應客戶需求,GaN on SiC已經有穩定出貨表現,應用在5G基地台、衛星相關,目前佔營收個位數比重,由於基期還低,絕對金額成長幅度大,後續隨著5G基地台、衛星相關需求持續成長,佔比有機會穩定提升。
- 人工智慧(AI)族群股價震盪,摩根士丹利證券發布報告指出,全球半導體營收下半年會復甦,但不會V型反彈。
- (三安光電業務包括 Mini LED、砷化鎵射頻、碳化矽等化合物半導體)根據調查,三安光電目前射頻產品線已涵蓋手機 2G~5G PA、IoT PA,客戶已超過 100 家(大多為中國 Fabless 廠),目前砷化鎵月產能約 1.2 萬片,市佔率已從兩年前不到 5% 快速成長至目前 15%。