5G時(shí)代，砷化鎵PA會(huì )被取替？

5G時(shí)代即將來(lái)臨，有觀(guān)點(diǎn)認為第二代砷化鎵芯片面臨被取代的命運，甚至有許多砷化鎵廠(chǎng)商宣稱(chēng)早已跨進(jìn)第三代半導體材料的技術(shù)門(mén)檻，恐怕只是騙騙投資人。

從2G年代轉到3G，由于高速傳輸的需求，相關(guān)重要芯片(PA：功率放大器)的半導體材料由第一代的硅轉為砷化鎵，砷化鎵的運用從3G 到4G，可說(shuō)是紅遍半邊天，由其到了引爆史上最大通訊需求潮的4G，每年十幾億部的手機以及數以百萬(wàn)計的基地臺需求，讓砷化鎵相關(guān)生產(chǎn)廠(chǎng)商(不論上中下游)的業(yè)績(jì)與股價(jià)一飛沖天不可一世。

然而到了5G時(shí)代，第二代半導體材料砷化鎵已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足更高傳輸效率、更大輸出功能、更強更穩定的散熱、更少電阻、更小體積的需求，第三代半導體材料氮化鎵(GaN)與碳化硅(SiC)的需求因應而生，很不幸的，第二代砷化鎵芯片已經(jīng)面臨被取代被淘汰的命運。

有許多砷化鎵廠(chǎng)商宣稱(chēng)早已跨進(jìn)第三代半導體材料的技術(shù)門(mén)檻，但恐怕那些都只是騙騙投資人、半夜吹口哨壯壯膽的干話(huà)而已，先不論氮化鎵(GaN)與碳化硅(SiC)的技術(shù)專(zhuān)利門(mén)檻，也先不論是否能有效降低成本，光是從原有的6吋晶圓制程跨進(jìn)8吋甚至12吋晶圓制程，就足以構成一道讓中低階砷化鎵廠(chǎng)商根本無(wú)法跨越的技術(shù)高墻。否則，為什么世界第一的砷化鎵廠(chǎng)AVAGO必須在2016年用超高代價(jià)(370億美元)收購博通，還甘愿讓自己成為被消滅公司呢？

在第三代通訊半導體材料的時(shí)代，擁有技術(shù)專(zhuān)利、具上下游整合實(shí)力只是競爭上的基本配備，以代工為經(jīng)營(yíng)本體的臺廠(chǎng)，還必須擁有自己的8吋(或以上)的晶圓廠(chǎng)才能在未來(lái)繼續存活。

5G時(shí)代或許會(huì )延遲一兩年來(lái)臨，但肯定的是3/4G的需求早已開(kāi)始凋零，砷化鎵的被取代已經(jīng)是「現在進(jìn)行式」，讀者可從相關(guān)臺灣廠(chǎng)商(如穩懋、宏捷科、全新)的財務(wù)數字，就能了解到砷化鎵的雪崩慘狀：

不禁讓人想起杜甫的詩(shī)作「但見(jiàn)新人笑，那聞舊人哭」，對比現階段的通訊半導體材料市場(chǎng)，新人還沒(méi)能笑出來(lái)，舊人們已經(jīng)哀鴻遍野了。

但據臺灣鉅亨網(wǎng)報道，砷化鎵是一種重要的半導體材料。去年下半年開(kāi)始，砷化鎵業(yè)者受到智能手機銷(xiāo)售疲弱影響，不過(guò)從今年第一季度末開(kāi)始逐漸回溫，情況好轉。

報道稱(chēng)，在5G手機方面，業(yè)者普遍認為，隨著(zhù)基礎建設陸續到位以及各國相繼將5G投入商用，預計明年起5G手機有望開(kāi)始放量，且隨著(zhù)手機頻段的增加，相關(guān)材料的需求量也將隨之增加。

據報道，根據美國戰略分析公司預估，與4G時(shí)代手機相比，5G時(shí)代的手機對半導體芯片需求數量將大幅增加。

另外，數據顯示，2017年手機射頻前端市場(chǎng)規模150億美元（1美元約合6.7元人民幣），預計2023年將達到352億美元，年復合增長(cháng)率可觀(guān)，這對砷化鎵業(yè)者而言無(wú)疑也是利好消息。

在砷化鎵晶圓代工領(lǐng)域：以整體市場(chǎng)來(lái)看，穩懋的市占率為4.7%，僅次于skyworks、Qorvo與Avago等IDM大廠(chǎng)，若以晶圓代工市場(chǎng)來(lái)看，穩懋市占率為58.2%，穩居首位，宏捷科以約21%的市占率居于第二。

砷化鎵(GaAs)因具有高頻、低雜訊、高效率及低耗電等特性，是光電及手機網(wǎng)通高頻通訊不可或缺的元件，近幾年隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)及AI(人工智能)應用激增，各國加速布建5G基礎建設，加上蘋(píng)果iPhone X導入臉部辨識功能，帶動(dòng)砷化鎵VCSEL及高階通訊元件需求大增。面對砷化鎵產(chǎn)業(yè)大商機，國內外砷化鎵及光電廠(chǎng)無(wú)不傾全力搶進(jìn)，其中：三安光電計劃大舉投資全力搶攻砷化鎵元件及高階通訊元件。

近年來(lái)國際半導體廠(chǎng)吹起整并風(fēng)，大者恒大態(tài)勢明確，Avago兩年前并購Broadcom后加速朝5G領(lǐng)域布局，穩懋與Avago策略聯(lián)盟后，未來(lái)Avago的HBT生產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)品將全數由穩懋代工生產(chǎn)，在即將于2020年商轉的5G通信規格，連同5G之前的pre-5G該具備的制程技術(shù)，穩懋因在高功率、高頻率相關(guān)技術(shù)已經(jīng)準備就緒，未來(lái)兩家公司可望攜手搶食全球5G龐大商機，穩懋的客戶(hù)及產(chǎn)品線(xiàn)將通吃手機到5G，進(jìn)一步壓縮其他代工廠(chǎng)的業(yè)務(wù)空間。

砷化鎵廣泛應用于光電子和微電子領(lǐng)域,是制作半導體發(fā)光二極管和通信器件的關(guān)鍵襯底材料。與硅單晶一樣,砷化鎵襯底正逐步向大尺寸、高幾何精度、高表面質(zhì)量方向發(fā)展。目前,日本住友電工、美國AXT代表著(zhù)國際領(lǐng)先水平;中科晶電、晶明公司代表著(zhù)國內的先進(jìn)水平。目前國內企業(yè)單晶以2-3英寸為主，4英寸處在產(chǎn)業(yè)化。前期未來(lái)幾年,是國內企業(yè)研發(fā)6英寸產(chǎn)品,向國際水平?jīng)_擊的重要時(shí)期。