5G時代，砷化鎵PA會被取替？

5G時代即將來臨，有觀點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商宣稱早已跨進第三代半導(dǎo)體材料的技術(shù)門檻，恐怕只是騙騙投資人。

從2G年代轉(zhuǎn)到3G，由于高速傳輸?shù)男枨螅嚓P(guān)重要芯片(PA：功率放大器)的半導(dǎo)體材料由第一代的硅轉(zhuǎn)為砷化鎵，砷化鎵的運用從3G 到4G，可說是紅遍半邊天，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(shù)以百萬計的基地臺需求，讓砷化鎵相關(guān)生產(chǎn)廠商(不論上中下游)的業(yè)績與股價一飛沖天不可一世。

然而到了5G時代，第二代半導(dǎo)體材料砷化鎵已經(jīng)無法滿足更高傳輸效率、更大輸出功能、更強更穩(wěn)定的散熱、更少電阻、更小體積的需求，第三代半導(dǎo)體材料氮化鎵(GaN)與碳化硅(SiC)的需求因應(yīng)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。

有許多砷化鎵廠商宣稱早已跨進第三代半導(dǎo)體材料的技術(shù)門檻，但恐怕那些都只是騙騙投資人、半夜吹口哨壯壯膽的干話而已，先不論氮化鎵(GaN)與碳化硅(SiC)的技術(shù)專利門檻，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8吋甚至12吋晶圓制程，就足以構(gòu)成一道讓中低階砷化鎵廠商根本無法跨越的技術(shù)高墻。否則，為什么世界第一的砷化鎵廠AVAGO必須在2016年用超高代價(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(dǎo)體材料的時代，擁有技術(shù)專利、具上下游整合實力只是競爭上的基本配備，以代工為經(jīng)營本體的臺廠，還必須擁有自己的8吋(或以上)的晶圓廠才能在未來繼續(xù)存活。

5G時代或許會延遲一兩年來臨，但肯定的是3/4G的需求早已開始凋零，砷化鎵的被取代已經(jīng)是「現(xiàn)在進行式」，讀者可從相關(guān)臺灣廠商(如穩(wěn)懋、宏捷科、全新)的財務(wù)數(shù)字，就能了解到砷化鎵的雪崩慘狀：

不禁讓人想起杜甫的詩作「但見新人笑，那聞舊人哭」，對比現(xiàn)階段的通訊半導(dǎo)體材料市場，新人還沒能笑出來，舊人們已經(jīng)哀鴻遍野了。

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

報道稱，在5G手機方面，業(yè)者普遍認為，隨著基礎(chǔ)建設(shè)陸續(xù)到位以及各國相繼將5G投入商用，預(yù)計明年起5G手機有望開始放量，且隨著手機頻段的增加，相關(guān)材料的需求量也將隨之增加。

據(jù)報道，根據(jù)美國戰(zhàn)略分析公司預(yù)估，與4G時代手機相比，5G時代的手機對半導(dǎo)體芯片需求數(shù)量將大幅增加。

另外，數(shù)據(jù)顯示，2017年手機射頻前端市場規(guī)模150億美元（1美元約合6.7元人民幣），預(yù)計2023年將達到352億美元，年復(fù)合增長率可觀，這對砷化鎵業(yè)者而言無疑也是利好消息。

在砷化鎵晶圓代工領(lǐng)域：以整體市場來看，穩(wěn)懋的市占率為4.7%，僅次于skyworks、Qorvo與Avago等IDM大廠，若以晶圓代工市場來看，穩(wěn)懋市占率為58.2%，穩(wěn)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，近幾年隨著物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、車聯(lián)網(wǎng)及AI(人工智能)應(yīng)用激增，各國加速布建5G基礎(chǔ)建設(shè)，加上蘋果iPhone X導(dǎo)入臉部辨識功能，帶動砷化鎵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(nèi)外砷化鎵及光電廠無不傾全力搶進，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。

近年來國際半導(dǎo)體廠吹起整并風，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(wěn)懋與Avago策略聯(lián)盟后，未來Avago的HBT生產(chǎn)線產(chǎn)品將全數(shù)由穩(wěn)懋代工生產(chǎn)，在即將于2020年商轉(zhuǎn)的5G通信規(guī)格，連同5G之前的pre-5G該具備的制程技術(shù)，穩(wěn)懋因在高功率、高頻率相關(guān)技術(shù)已經(jīng)準備就緒，未來兩家公司可望攜手搶食全球5G龐大商機，穩(wěn)懋的客戶及產(chǎn)品線將通吃手機到5G，進一步壓縮其他代工廠的業(yè)務(wù)空間。

砷化鎵廣泛應(yīng)用于光電子和微電子領(lǐng)域,是制作半導(dǎo)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代表著國際領(lǐng)先水平;中科晶電、晶明公司代表著國內(nèi)的先進水平。目前國內(nèi)企業(yè)單晶以2-3英寸為主，4英寸處在產(chǎn)業(yè)化。前期未來幾年,是國內(nèi)企業(yè)研發(fā)6英寸產(chǎn)品,向國際水平?jīng)_擊的重要時期。