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砷化鎵晶圓代工的市場分析與角色扮演
2009/12/10-黃書瑋  

未來砷化鎵主要的市場應用
手機及3G網卡:
手機成長速度近幾年已有所趨緩,但以砷化鎵通訊晶片出貨的比重與手機功率放大器(PA)銷售情況來看,未來幾年高度成長可以預期。原因可歸納以下幾點:低價手機盛行、智慧型手機熱賣與行動上網需求激增。

IC設計公司諸如聯發科、展訊與晨星利用其設計能力與完整的客戶服務,造就了千千萬萬的低價手機在中國大賣,並在世界其他新興國家熱銷,使砷化鎵功率放大器(PA)前陣子在中國缺貨數月。隨著中國主導的TD-SCDMA陸續開台,從2010年開始將有另一波2G/2.5G轉換3G/3.5G的換機潮。一般而言,2G手機需要一顆PA; 2.5G手機需要二顆PA; 3G手機需要四顆PA; 而3.5G手機則需要六顆PA。總體來說,就算全球手機的銷售量成長減緩,PA的用量還是會高度成長。

2008砷化鎵年複合年成長率(CAGR)=6%

在智慧型手機方面,蘋果iPhone 3GS與宏達電HERO機等SMARTPHONE全球大賣,也刺激全球高消費手機市場對智慧型手機需求。目前最新的智慧型手機不但有衛星導航、無線上網、藍牙通訊、多頻多模並且已朝向3.5G發展。也就是說,一支手機將來會使用至多八個PA,對於砷化鎵產業來說,又是一大利多。

而在行動上網方面,低價筆記型電腦與上網筆電(NETBOOK)熱賣,加上2010年WINDOWS 7帶動的換機潮,幾乎人手一本筆記型電腦,也間接刺激了行動上網卡的銷售與上網業務。未來無線網卡將不再侷限於單一國家,多頻多模的機種也將陸續出籠以因應各國不同通訊系統,對PA需求勢必有增無減。

點對點通訊:
隨著資訊量高速增長,傳遞資料的流通量也將日益增加,造就了高頻率高乘載無線通訊市場的興起;另外,因應60GHz以下的開放通訊頻段已不敷使用,眾多IC設計公司轉向提供更高頻段通訊的解決方案。

60GHz頻帶提供了充足的、免付費的應用頻段。在美國,57GHz到64GHz頻段是可用的,而日本則是59GHZ到66GHZ頻段其他世界各國也有相近類似的免付費頻段可供使用。目前可預見的運用最主要是在點對點的資訊傳輸,包括商用上大樓與大樓間的無線傳輸或基地台與基地台間的連結或是一般家中電器如冰箱與網路的連接、液晶電視與藍光撥放機的無線傳輸、外接儲存裝置與各電腦的影音無線分享等,都需要利用砷化鎵無線通訊晶片來取代雜亂的傳輸線及網路線。如此高應用度代表了潛在的商業利益具有無限想像空間。

汽車防撞雷達:
汽車工業的演進,行車安全的觀念也從被動的事故防護變成主動的事故預警,進而帶動了汽車防撞雷達的需求。根據國外研究顯示,若能有效運用防撞雷達提前零點五秒預警駕駛前方狀況,車輛追撞機率就能減少六成;若提前到一秒,追撞機率就能大幅減少到百分之十。

目前歐美日都極力發展「汽車防撞警示雷達系統」,但現行測速雷達採用的訊號,包括超音波、雷射、紅外線與影像等技術,都無法克服天候影響導致訊號衰減,因而降低偵測距離的效能,而只有以砷化鎵半導體為主要材料製作的毫米波汽車防撞警示雷達,幾乎不受天候及外界的影響,可靠度也最高。目前國外研發的汽車防撞雷達,只配備在百萬豪華車種上,生產成本非常高昂,但是隨著砷化鎵製造技術的日益精進,未來汽車防撞雷達將如同現行安全氣囊一般,必能普及至一般房車上。

衛星通訊(VSAT):
新興市場經濟的高度成長和經濟力與購買力日益提升,對於收發資訊的需求也增加。諸如非洲、印尼、大陸與南美洲等新興國家,幅員廣大卻缺乏基礎建設,使得光纖電纜等實體資訊傳輸媒介架設不易。因此衛星通訊需求應運而生,可為偏遠地區的商業用戶和家庭提供可靠且具低成本的寬頻傳輸。VSAT採用小型天線來發送和接收衛星訊號,其中兩大關鍵模組升頻模組BUC(Block Up Converter)及低雜訊降頻模組LNB(Low Noise Block),必須倚賴砷化鎵pHEMT的高電壓運作、高頻輸出及低雜訊功率放大等物理特性來設計製作晶片。

除了以上所述四大主要應用,砷化鎵還可以用於太陽能、LED、光纖通訊、高頻震盪器等。這些在在的証明了未來通訊市場對於砷化鎵高頻應用有極大的需求,也代表砷化鎵市場有其必要性及利基點。

晶圓代工的優勢與成功法則
70年代開始隨著矽晶半導體技術的演進及各種家用電器對IC控制電路及晶片的廣泛應用,造就了矽半導體產業二十多年的高度成長。90年代末期,隨著網路與無線通訊普及化,同樣也帶動高頻通訊方面晶片設計與應用商機,也造就了砷化鎵產業的興起。

由此可見砷化鎵晶圓代工市場的演進,可以從矽晶圓代工的二十多年歷史推估其未來走勢。成功的晶圓代工主要優勢分為三方面:客戶關係、先進技術、及優越的製造能力。穩懋半導體從1999年創立以來就朝著成為砷化鎵晶圓代工產業的龍頭自許,虛心向矽晶圓代工的成功商業模式學習。穩懋從客戶觀點,解決了IC設計公司在選擇代工廠時最關切的核心技術外流問題。IC設計公司將訂單發給IDM公司生產時,IC設計公司最擔心產品設計被抄襲,而專業代工廠沒有自己的產品,對IC設計公司來說是極大的誘因。在先進技術方面,代工廠必須持續開發新的製造技術,以最短時間內將客戶的需求產品化。在製造方面,代工廠必須持續縮短製造工時、提升產品良率、擴大產能規模、降低製造成本,以期能與設計公司聯合與國際IDM大廠相抗衡。

進入二十一世紀,消費者追求的是個性化與獨特性的產品。尤其在面對強調「多樣」、「少量」和「Time to Market」三大特色的通訊與消費性市場時,如何滿足客戶客製化需求及降低生產成本,成為各家設計公司必須面對的當務之急。此時若能與具有高度製程彈性與生產規模和高良率優勢的代工廠合作,以上問題均將迎刃而解。

觀察最近五年來砷化鎵市場變化,不難發現過去以歐美主導的晶片設計公司已漸漸式微,取而代之的是以亞洲市場為主的設計公司如雨後春筍的出現,一方面是前一陣子的國際金融風暴,造成歐美市場需求急速萎縮,另一方面是大家看到亞洲新興國家對通訊晶片急起直追的需求。因為如此的轉變,成就了占地利之便的穩懋半導體在亞洲砷化鎵代工市場的地位。

在客戶服務與技術支援方面,穩懋提撥高於業界的營收比率投入研發、工程實驗、技術人員招募與訓練等相關用途,進而充實並累積自有技術以期能為客戶提供更有效率的服務及更先進的技術,增強客戶的向心力與其產品競爭力。

高生產效率,降低物料運送的時間,還可以就近解決生產中出現的相關問題。
因應2007年開始對通訊晶片市場缺貨情況,穩懋一直逐季增加產能並擴充或購置新廠房及設備,目的就是要能提供穩定而有彈性的產能規劃因應多變的通訊晶片市場。

綜觀以上所述,台灣砷化鎵代工產業座落亞洲重要的樞紐位置,有強而有力的技術團隊,並能提供高效率低成本的晶圓與彈性的產能規劃,代表著未來將有穩定持續成長的空間。(本文由穩懋半導體提供,DIGITIMES整理)


圖說:2008砷化鎵年複合年成長率(CAGR)=6%

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關鍵字 
穩懋半導體砷化鎵
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