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隨著5G時(shí)代的到來，射頻PA市場(chǎng)的發(fā)展受到了市場(chǎng)的關(guān)注。從目前市場(chǎng)來看，射頻PA可以分為CMOS、GaAs（砷化鎵）、GaN（氮化鎵）三大技術(shù)路線。其中，GaAs作為當(dāng)前最成熟的化合物半導(dǎo)體材料之一，已經(jīng)經(jīng)歷了3G、4G進(jìn)化到5G時(shí)代，是射頻PA的重要基石。

Skyworks、Qorvo、博通（Avago）、村田在射頻PA市場(chǎng)中占據(jù)著主導(dǎo)地位，而站在他們的背后，則是穩(wěn)懋、全新、宏捷科為代表的GaAs晶圓代工的臺(tái)系廠商，他們也是PA市場(chǎng)當(dāng)中不能忽視的一股力量。

臺(tái)系廠商的實(shí)力

穩(wěn)懋半導(dǎo)體成立于1999年，是GaAs代工領(lǐng)域的龍頭，利用其HBT、pHEMT等核心技術(shù)能力，他們可為PA與高速switch IC等GaAs元件進(jìn)行代工，據(jù)了解，其的主要客戶包括Renesas、博通、RDA(銳迪科微電子)、Anadigics、Skyworks與Murata等射頻元件大廠。目前市場(chǎng)中的多數(shù)智能手機(jī)內(nèi)的PA或RF（射頻）組件皆由穩(wěn)懋代工。

就PA領(lǐng)域而言，根據(jù)鉅亨網(wǎng)在2011年的報(bào)道顯示，穩(wěn)懋目前已是博通在GaAs元件布局中最重要的合作代工廠，其GaAs元件部分幾乎全數(shù)委外代工生產(chǎn)，因此博通在射頻元件市場(chǎng)上與穩(wěn)懋成長(zhǎng)動(dòng)能息息相關(guān)。而博通也是iPhone的PA(功率放大器)供應(yīng)商之一，因此，穩(wěn)懋可望直接受惠。

2019年底市場(chǎng)中傳出消息稱，博通有意出售其無線芯片業(yè)務(wù)，對(duì)此，天風(fēng)國(guó)際證券分析師郭明也分析稱，PA代工大廠穩(wěn)懋的PA業(yè)務(wù)成長(zhǎng)動(dòng)能恐受影響。但從穩(wěn)懋方面的態(tài)度來看，他們?nèi)詫?duì)PA擴(kuò)產(chǎn)抱有信心，他們認(rèn)為在5G的推動(dòng)下，他們的PA業(yè)務(wù)仍具有較高的成長(zhǎng)。當(dāng)時(shí)，也有美系外資稱，客戶A與蘋果的PA訂單屬于兩年長(zhǎng)約，穩(wěn)懋仍將包含iPhone在內(nèi)等中高階PA零組件領(lǐng)域，保有業(yè)界無法撼動(dòng)的領(lǐng)先地位。

結(jié)合穩(wěn)懋在今年發(fā)布的財(cái)報(bào)中看，的確，在5G的推動(dòng)下，PA業(yè)務(wù)的成長(zhǎng)對(duì)他們?nèi)诊@重要。根據(jù)其財(cái)報(bào)顯示，穩(wěn)懋今年前八月合并營(yíng)收165.88億元，年增1.6%。穩(wěn)懋先前于法說會(huì)預(yù)估，在客戶訂單以及市場(chǎng)需求催動(dòng)下，其第3季營(yíng)收將季增7%至9%，毛利率落在34%至36%，而5G PA占比將持續(xù)提升。

全新光電是亞洲第一大化合物磊晶廠，根據(jù)相關(guān)報(bào)道顯示，目前市場(chǎng)傳出磊晶片廠全新光電、6吋三五族晶圓代工廠宏捷科等陸續(xù)切入高通2021年初5G解決方案之PA供應(yīng)鏈，且為4G、5G都可兼用的新產(chǎn)品，最快今年第4季可望小量生產(chǎn)。

而在全新光電看來，其2021年成長(zhǎng)動(dòng)能將主要來自車用PA、5G智能手機(jī)以及WiFi 6滲透率的提升，其中尤其看好WiFi 6市場(chǎng)應(yīng)用——由于WiFi 6頻率較高而轉(zhuǎn)向GaAs芯片——而全新在第一代產(chǎn)品中并未切入臺(tái)系大廠，但其第二代產(chǎn)品已通過客戶第三次驗(yàn)證，可望順利成為合格供應(yīng)商。

宏捷科承擔(dān)了一部分Skyworks的產(chǎn)能。根據(jù)MoneyDJ的報(bào)道顯示，自去年下半年開始，Skyworks已經(jīng)被iPhone 12需求以及4G PA需求擠爆，產(chǎn)能滿載之下，Skyworks又面臨即將到來的iPhone新機(jī)循環(huán)，必須將溢出訂單予宏捷科，包括4G、5G PA訂單都會(huì)有一部分外包給宏捷科。

宏捷科也在其7月召開的股東會(huì)議上表示，宏捷科今年持續(xù)優(yōu)化4G手機(jī)PA外，去年開始進(jìn)入的5G手機(jī)PA，已陸續(xù)完成美國(guó)、日本、中國(guó)等客戶認(rèn)證，預(yù)計(jì)今年下半年出貨量將大幅增加。

從上述信息中可以看到，穩(wěn)懋、全新、宏捷科均與PA大廠建立了合作關(guān)系，這為他們的在PA領(lǐng)域的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。而在5G應(yīng)用以及產(chǎn)能緊缺的推動(dòng)下，他們又憑借著自身的優(yōu)勢(shì)，率先切入到了最新一代的終端應(yīng)用中，這也使他們的地位得以進(jìn)一步的鞏固。

射頻市場(chǎng)變局，臺(tái)系廠商的下一步

穩(wěn)懋、全新、宏捷科在射頻領(lǐng)域的崛起，都離不開手機(jī)PA市場(chǎng)的增長(zhǎng)。根據(jù)東方證券的報(bào)告顯示，5G手機(jī)需要更多的PA，有望從4G手機(jī)的7個(gè)增長(zhǎng)到10個(gè)，而且5G高頻時(shí)代，相比Si CMOS PA，GaAs PA在輸出功率、工作頻率等方面的性能更優(yōu)，滲透率將會(huì)持續(xù)提升。此外，手機(jī)WIFI PA和路由器WIFI PA對(duì)GaAs需求也有望保持快速增長(zhǎng)。

在這種市場(chǎng)趨勢(shì)的推動(dòng)下，穩(wěn)懋、全新、宏捷科也紛紛部署了擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃。具體來看，目前穩(wěn)懋月產(chǎn)能約4.1萬片。穩(wěn)懋曾在其法說會(huì)中表示，未來南科新廠加入后，月產(chǎn)能最大可達(dá)14萬至15萬片，南科新廠預(yù)計(jì)三年后開始投產(chǎn)，現(xiàn)階段建廠進(jìn)度相當(dāng)不錯(cuò)。

全新則早在2018年就罕見地投入10億元資本支出購(gòu)買機(jī)臺(tái)、進(jìn)行擴(kuò)廠以全力爭(zhēng)取中國(guó)大陸市場(chǎng)市占率。在此之后，全新又計(jì)劃在今年添購(gòu)5-10臺(tái)MOCVD機(jī)臺(tái)，將其產(chǎn)能增加約1-2成。中國(guó)臺(tái)灣媒體報(bào)道顯示，這也是繼2018年后，全新最大規(guī)模的投資，全新董事長(zhǎng)陳建良樂觀看待全新后續(xù)營(yíng)運(yùn)發(fā)展，認(rèn)為在可見的將來，全新合并營(yíng)收將實(shí)現(xiàn)年年增。

宏捷科也為強(qiáng)化其全球代工地位，在去年便引資中美晶獲得34.965億元資金。根據(jù)宏捷科規(guī)劃，除償還銀行借款5億元之外，其余29.965億元將全數(shù)擴(kuò)充產(chǎn)能，將以每年5000片為基礎(chǔ)擴(kuò)充，預(yù)期2023年月產(chǎn)能可望較現(xiàn)在翻倍，增至30000片。

而除了擴(kuò)產(chǎn)之外，射頻市場(chǎng)同樣存在著變局，以GaN為材料的PA成為了各大射頻廠商的新的發(fā)展方向。由此，也引發(fā)了市場(chǎng)對(duì)于GaAs PA未來的思考。

隨著5G的到來，Qorvo 預(yù)測(cè)，8GHz以下GaAs仍是主流，8GHz以上GaN替代趨勢(shì)明顯。GaN（GaN）作為一種寬禁帶半導(dǎo)體，因具有高功率密度、能耗低、適合高頻率、支持更寬帶寬等特點(diǎn)，國(guó)際射頻PA巨頭已經(jīng)在GaN上投入了巨額資金研究。

從這種預(yù)測(cè)上看，也就是說明，GaAs PA與GaN PA在未來一段時(shí)間中將在不同應(yīng)用領(lǐng)域各自發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。根據(jù)相關(guān)報(bào)道顯示，GaN 具有更高功率密度和更小損耗，GaN HEMT相比GaAs體積下降82%，這也讓GaN成為5G宏基站PA的最佳材料。那么，GaN未來是否能夠被應(yīng)用于手機(jī)等消費(fèi)產(chǎn)品當(dāng)中，沖擊GaAs PA市場(chǎng)？對(duì)此，Yole在其報(bào)告中曾指出，對(duì)于手持設(shè)備，GaN的高性能和較小的外型封裝可能會(huì)吸引OEM。是否采用GaN PA將取決于GaN的技術(shù)成熟度、供應(yīng)鏈、成本，以及OEM的策略在接下來五年中的變化。

雖然GaAs PA在市場(chǎng)中仍具有發(fā)展?jié)摿Γ珜?duì)于GaAs代工廠商來說，搶占新的市場(chǎng)先機(jī)，擴(kuò)大業(yè)務(wù)范圍也能夠保障他們的市場(chǎng)地位，因此，他們也紛紛針對(duì)GaN領(lǐng)域做出了布局。以穩(wěn)懋為例，根據(jù)財(cái)新在今年3月的報(bào)道顯示，穩(wěn)懋10 年前就開始研究第3代半導(dǎo)體，并于3年前就開始交貨。但就市場(chǎng)情況而言，目前第3代半導(dǎo)體產(chǎn)值相對(duì)仍低，以穩(wěn)懋的產(chǎn)能來看，目前800片晶圓就可以滿足大部分客戶的需求，占穩(wěn)懋營(yíng)收也僅約5%；相較之下，GaAs的產(chǎn)能達(dá)4萬片。但值得注意的是，就成長(zhǎng)率來看，穩(wěn)懋 2020 年GaAs整體出貨成長(zhǎng)為 20%，但GaN產(chǎn)值年成長(zhǎng)卻高達(dá)50%。

新的對(duì)手，能否撼動(dòng)臺(tái)系廠商地位

在臺(tái)系廠商加大擴(kuò)產(chǎn)并邁向第3代半導(dǎo)體的過程中，也出現(xiàn)了不少新玩家，這些玩家的到來，對(duì)于他們來說意味著什么？

就國(guó)內(nèi)發(fā)展情況而言，此前受到貿(mào)易環(huán)境的影響，有市場(chǎng)消息稱，華為將其PA釋單給國(guó)內(nèi)的三安集成。從三安集成方面來看，三安早在2014年就已經(jīng)透過轉(zhuǎn)投資三安集成發(fā)展PA芯片主要GaAs材料，成為大陸第一家研發(fā)與生產(chǎn)化合物半導(dǎo)體的芯片廠。2017年底，三安光電更斥資人民幣333億元(約新臺(tái)幣1,461億元)，在福建泉州南安高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)投資三五族化合物半導(dǎo)體材料。截止至2020年上半年三安集GaAs射頻出貨客戶累計(jì)將近 100 家、GaN射頻產(chǎn)品重要客戶產(chǎn)能正逐步爬坡。

海威華芯在2019年3月份發(fā)布了其0.15微米 GaAs HEMT射頻工藝技術(shù)（0.25微米已成功開發(fā)），產(chǎn)品為PPA15芯片，為中高頻類毫米波的核心工藝，可支持的產(chǎn)品種類包括功率放大器等，據(jù)了解，海威華芯目前主要代工民用產(chǎn)品為PA器件，應(yīng)用于藍(lán)牙、Wi-Fi領(lǐng)域.

杭州立昂微電子股份有限公司在今年1月發(fā)布公告，投資5億元在浙江海寧市設(shè)子公司，海寧立昂東芯微電子有限公司（暫定名，以下簡(jiǎn)稱“海寧公司”）。專項(xiàng)負(fù)責(zé)推進(jìn)、實(shí)施微波射頻集成電路芯片項(xiàng)目。據(jù)了解，該項(xiàng)目建成后預(yù)計(jì)年產(chǎn) 36 萬片6英寸GaAs/GaN微波射頻集成電路芯片。其中包括年產(chǎn)18萬片GaAs HBT和pHEMT芯片，年產(chǎn)12萬片垂直腔面發(fā)射激光器 VCSEL 芯片，年產(chǎn)6萬片GaNHEMT芯片。PA也是他們的一大發(fā)力領(lǐng)域之一。

國(guó)內(nèi)廠商在GaAsPA代工方面雖取得了一些成績(jī)，但就市場(chǎng)占有率上看，依舊與臺(tái)系廠商有著較大的差距。

從技術(shù)上看，國(guó)內(nèi)廠商的一大挑戰(zhàn)在于Ruggedness，Ruggedness是指輸出端所能承受的最大VSWR；由于天線的輸入阻抗在外界環(huán)境變化時(shí)會(huì)有很大的變化，應(yīng)此PA輸出端往后級(jí)看到的阻抗也會(huì)有很大的變化，這個(gè)變化為導(dǎo)致PA的輸出端VSWR非常大。因此，PA設(shè)計(jì)完成后，必須通過完整的Ruggedness測(cè)試來確保PA的可靠性。

慧智微在其官方微信發(fā)布的文章中也曾指出，PA Ruggedness設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜工程，與器件物理、電路設(shè)計(jì)、系統(tǒng)應(yīng)用均相關(guān)。在PA設(shè)計(jì)中，一定要對(duì)Ruggedness仔細(xì)設(shè)計(jì)，才可以確保手機(jī)在各種環(huán)境應(yīng)用中，均不會(huì)出現(xiàn)“燒片”。

據(jù)相關(guān)人士介紹，Ruggedness與工藝很大關(guān)系，這對(duì)于國(guó)內(nèi)工廠來說是一種挑戰(zhàn)。

綜合上述消息來看，手機(jī)PA市場(chǎng)為臺(tái)系GaAs代工廠商帶來了爆發(fā)的機(jī)會(huì)，隨著WiFi PA市場(chǎng)的爆發(fā)，GaAs代工也迎來了另一波成長(zhǎng)的契機(jī)。但在GaAs材料正在受到市場(chǎng)追捧的同時(shí)，第三代半導(dǎo)體的出現(xiàn)為射頻帶來了新的發(fā)展力量，這對(duì)于臺(tái)系GaAs代工廠商來說既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)，就挑戰(zhàn)方面而言，新材料的到來可能會(huì)沖擊原有的市場(chǎng)，而就機(jī)遇而言，他們?cè)谛虏牧项I(lǐng)域的突破，可能會(huì)讓他們參與到更多的市場(chǎng)應(yīng)用中，從而擴(kuò)大他們的影響力。

另一方面，新玩家的出現(xiàn)誠(chéng)然會(huì)搶占一部分他們的市場(chǎng)，但從實(shí)際上看，國(guó)內(nèi)廠商在技術(shù)和成本上與他們相比仍存在著一定的差距。這樣看來，中國(guó)臺(tái)灣化合物代工企業(yè)在射頻領(lǐng)域的地位依舊穩(wěn)固，而想要超越他們也并不是一件容易的事。

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