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砷化鎵雙雄 全球市占達8成

台灣代工產業發展蓬勃,除了晶圓雙雄,今天再帶讀者認識砷化鎵界的代工雙雄:穩懋和宏捷科,他們同樣都是經營6吋代工廠的本土企業,如今掌握全球80%代工單,表現相當搶眼。

砷化鎵(GaAs)是半導體產業時下最夯材料,現階段有3大熱門需求:功率放大器(PA)、3D感測,以及5G,以下逐一介紹。

➊功率放大器(PA):訊號傳遞時,都需要發射與接收端,以最常見的手機為例,功率放大器是手機發射端的元件,主要功能在於把訊號的功率「放大」,得以推送至更遠的地方。應用在手機的PA,主流採用異質接面雙極性電晶體(HBT)技術,其中以砷化鎵材料最受歡迎。

根據數據統計公司Statista的資料顯示,2009~2014年是智慧型手機起飛期,出貨量年年呈雙位數增長,反觀現階段,自2015年起,智慧型手機的出貨量停滯在14億支,沒有顯著的成長力道。

不過,縱使智慧型手機的成長力道不再,PA的裝載數量卻是不減反增。主因是通訊系統不斷的升級。2G時代的手機僅須使用到1顆PA,3G時代則須使用到2~3顆;而當來到「智慧型手機」時代時,3G無線上網需要用到3~5顆PA;4G LTE則須使用到4~6顆PA。

➋3D感測:3D感測近年相當火紅,但其實它並非全新技術,故事要從蘋果講起。2013年,蘋果出資3.6億美元收購以色列的感測技術商PrimeSense,記得當時消息一出,大家都在預測蘋果會將感測技術用在Apple TV上,因為PrimeSense有和微軟共同開發Kinect等遊戲應用。沒想到最終的結果是,蘋果將3D感測技術結合前置鏡頭應用在iPhone X的TrueDepth相機。

蘋果去年率先開出這一槍,相信未來各產業也會結合3D感測。根據國外研究機構YOLE的數據顯示,2016~2022年全球3D影像及感測市場將有37.7%的高複合年均增長率,2022年的規模預計能達90億美元,其中7成應用為消費性電子領域,另2成應用為電動車及工業領域。

在最大宗應用的消費性電子產品中,又以iPhone X的TrueDepth相機所採用的垂直共振腔面射型雷射技術(VCSEL)最受到外界矚目,VCSEL製程使用的半導體材料是以砷化鎵、砷化鎵銦(InGaAs)化合物為主。

➌5G與物聯網:物聯網是指萬物透過網路傳遞訊息、指揮及命令,人們嚮往的智慧城市,也得靠物聯網來實踐。屆時應運而生的大量資料及裝置,會遠遠超過4G通訊技術能負荷的量。而5G的網速不僅比4G快百倍,且能同時連接百萬台的聯網裝置,所以唯有發展5G技術,才能滿足新興科技應用。

在半導體材料中,化合物砷化鎵及氮化鎵(GaN)有高電子遷移率、抗雜訊、耐電壓等特點,所以被拿來做無線通訊的基底材料,未來再搭上5G設備的建置熱潮,兩類化合物將是主流需求。

全文未完,看更多請見《Money錢》2018年8月號第131期

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