ALLEN BRADLEY 1398-SR3AF
今年,5G開始進入量產階段,相應的高性能射頻和功率器件訂單明顯增加,訂單的超預期使得行業龍頭穩懋產能吃緊。據Strategy Analytics統計,在全球GaAs晶圓代工領域,穩懋 以71%的市占率獨占鰲頭。而隨著2020年5G的大規模應用,該市場的需求量還將進一步提升,而龍頭廠商產能進入滿載周期,給我國大陸化合物半導體生產廠商帶來了商機,在國內的GaAs代工領域,玩家總體數量不多,能提供高水平代工業務的更是鳳毛麟角,主要有三安光電、海特高新等少數企業,其中,三安光電作為國產化合物半導體領域的龍頭企業,已經建成國內首條6英寸GaAs外延芯片產線并投入量產。
代工業務的發展,在很大程度上是因為GaAs技術和市場已經發展到了非常成熟的階段,特別是其襯底和器件技術不斷實現標準化,產品多樣化,相應的設計企業增加,使得代工的業務需求不斷增加。這與邏輯器件代工業的發展軌跡類似。
而在制程工藝方面,化合物半導體與存儲器和邏輯器件有很大區別,并不追求很先進的工藝節點,基本不需要60nm以下的制程工藝。這主要是因為化合物半導體面向射頻、高電壓、大功率、光電子等應用領域,無需先進制程。目前,GaAs器件以0.13μm、0.18μm以上制程工藝為主,Qorvo正在進行90nm工藝研發。此外,由于受GaAs和SiC襯底尺寸限制,目前的生產線以4英寸和6英寸晶圓為主,部分企業也開始導入8英寸產線,但還沒有形成主流。
第三代化合物半導體應用
5G對于設備性能和功率效率提出了更高的要求,特別是在基站端,基站數量和單個基站成本雙雙上漲,這將會帶來市場空間的巨大增長。依據蜂窩通信理論計算,要達到相同的覆蓋率,估計中國5G宏基站數量要達到約500萬個。2021年全球5G宏基站PA和濾波器市場將達到243.1億元人民幣,年均復合增長率CAGR為162.31%,2021年全球4G和5G小基站射頻器件市場將達到21.54億元人民幣,CAGR為140.61%。
由于基站越來越多地用到了多天線MIMO技術,這對PA提出了更多需求。預計到2022年,4G/ 5G基礎用的射頻半導體市場規模將達到16億美元,其中,MIMO PA的年復合增長率將達到135%,射頻前端模塊的年復合增長率將達到 119%。
相對于4G,5G基站用到的PA數會加倍增長。4G基站采用4T4R方案,按照三個扇區,對應的射頻PA需求量為12個,5G基站中,預計64T64R將成為主流方案,對應的PA需求量高達192個。