近期市場開始討論5G議題，我們也在去年底舉辦的「2018年5G&IOT產業趨勢講座」中，提到5G時代來臨的三大關鍵技術：毫米波(mmWave)、大規模陣列天線技術(Massive MIMO)、小型基地台(Small Cell)。 關於5G三大關鍵技術，我們已經在講座上詳細介紹，並透過電子報持續為讀者們追蹤5G市場的最新發展，這邊將過去討論過的內容整理成文章，免費提供給各位讀者參考。 本文為「定錨產業週報(基本版) 2018/3/3、2018/3/10、2018/4/14、2018/5/20號」的內容節錄及補充資料，若對相關供應鏈的營運概況有興趣，歡迎以每日3元的價格訂閱「定錨產業週報(基本版)」，或以每日10元的價格訂閱「定錨產業週報(加值版)」，獲得更詳細的資訊。 首先，各位讀者必須瞭解，無線通訊傳輸的媒介為電磁波，且通訊兩端必須使用相同頻率的電磁波才能傳遞訊息，否則會相互干擾；而所謂「頻寬」，就是無線通訊傳輸的胃納量，將決定有多少裝置可以同時連線。 因為通訊兩端要使用相同頻率的電磁波才能傳遞訊息，就像是在寬闊的平地上放置火車軌道，平地的寬度就是「頻寬」，火車軌道為「頻譜」，火車就是訊息。一般我們在新聞上看到電信三雄搶標頻譜，指的就是NCC在平地上開放幾條軌道，電信三雄必須去搶標軌道，才能協助客戶傳輸訊息。 在過去4G時代，我們使用的頻譜大致落在700MHz~2.6GHz之間，但隨著連網裝置數量快速成長，頻寬漸漸不敷使用。為了提高頻譜使用率，也就是讓同一條軌道通行更多火車，產業界也研發出各種多工技術，包括分時多工接取(TDMA)、分頻多工接取(FDMA)、分碼多工接取(CDMA)......等，解決網路塞車的問題。 但在5G時代，因採用毫米波技術，將具有「大頻寬」、「低延遲」、「高傳輸速率」三大特性(詳見【圖一】)。「大頻寬」，亦即能同時容納更多連網裝置，有助推動物聯網及智慧城市等未來趨勢；「低延遲」，亦即資訊傳輸的反應時間極短，有助實現自駕車，減少道路行車風險；「高傳輸速率」，則有助推動大數據及AI雲端運算，以及雲端影音產業發展。 【圖一】5G三大特性及終端應用場景 以目前3GPP對於5G頻譜的規劃，未來5G可分為低頻(<1GHz)、中頻(1~6GHz)、高頻(28~39GHz)三個頻段，可想而知，未來5G手機Modem晶片，必須整合4G、5G Sub-6GHz、毫米波頻段，並容許手機在4G、5G模式之間切換，確保最佳通訊品質。 以Qualcomm跨時代的新晶片Snapdragon 855為例，定錨研究團隊認為，該晶片應會整合Snapdragon X24、Snapdragon X50兩款Modem晶片，其中Snapdragon X24屬4G LTE Cat.20，支援7CA(載波聚合)，以及在最多5CA上支援4x4 MIMO，傳輸速率高達2Gbps，主要使用頻段為2.5~4.9GHz；而Snapdragon X50為真正意義上的5G Modem，支援28~36GHz毫米波頻段，傳輸速率高達2.3Gbps。 從以上資訊也可得知，外傳5G傳輸速率是4G的5~10倍，這個說法並不完全正確，因為在可預見的未來，4G並沒有被淘汰，而且傳輸速率也持續在進步。 至於5G手機何時會開始普及？根據Strategy Analystic預估，2019年5G手機出貨量達200萬支，並在未來幾年快速成長，2025年將達15億支，在智慧型手機市場滲透率達83%(詳見【圖二】)。 【圖二】5G手機出貨量預估 但毫米波的問題是，受限物理特性，波長短、傳輸損耗高、穿透性差，因此覆蓋率較低，因此產業界開發出大規模陣列天線技術與小型基地台，強化毫米波的能量與指向性，並提高5G網路的覆蓋率。 大規模陣列天線技術，亦即使用更多天線來提高訊號強度，所以未來基地台或終端裝置無線通訊模組，都會搭載更多天線，連帶提高RF元件的使用量，包括PA、LNA、交換器、天線、濾波器/雙工器......等。以4x4 MIMO無線通訊模組為例，使用的RF元件數量是單一模組的16倍，且體積不能增加太多，故單顆元件必須做得更小，墊高了廠商的進入門檻。 根據Yole Developpement預估，2016年5G射頻元件市場規模約101.2億美元，在2022年將成長至227.8億美元，CAGR=14.5%，其中以交換器、濾波器、天線成長動能較強(詳見【圖三】)。 【圖三】5G射頻元件市場規模預估 而PA元件，則因廠商開始導入MMPA(Multi-mode Multi-band Power Amplifiers)技術，將多顆PA的功能整合在一顆 PA 上，大幅減少PA的使用量。以iPhone 8為例，分為Qualcomm、Intel兩個版本，其中Qualcomm版本搭載2顆PAMiD(中高頻段1顆、低頻段1顆)，1顆GSM PA。預期未來5G手機，將搭載5顆PAMiD，以及1顆GSM PAMiD。此外，因應5G基地台對於功率的要求大幅提高，PA材料將從砷化鎵轉為氮化鎵，帶動單顆PA價值提升，而非出貨量的成長。 要注意的是，大規模陣列天線技術不僅止用於5G，近期產業界也積極導入Wi-Fi領域，故IEEE下一世代標準802.11ax，與5G之間的競合，其實也非常值得期待。 而小型基地台的應用，則是因為目前毫米波基地台的傳輸距離只有約100公尺，與其說是基地台，反而比較像是Wi-Fi熱點，因此未來電信業者將大量鋪設小型基地台，提高5G網路覆蓋率。 對於微波/毫米波元件廠商來說，小型基地台的應用將是非常龐大的商機。過去微波元件只會用在基地台回傳核心網路系統(Back-haul)，但在5G時代，基地台與小型基地台之間的聯繫，甚至小型基地台與終端裝置之間的聯繫(Front-haul)，也須透過微波/毫米波，因此市場對於微波/毫米波元件需求將爆發性成長。 因此，定錨研究團隊認為，電信業者大量鋪設小型基地台，最大受惠者並不是網通模組系統廠商，而是微波、毫米波元件廠商。 總結以上，定錨研究團隊維持先前在講座上與各位分享的內容，認為昇達科、啟碁、立積，將是網通產業5G及802.11ax時代來臨的趨勢下，最有可能受惠的三家射頻元件公司，同時我們也看好PA族群，包括全新、穩懋......等公司，受惠5G時代及VCSEL消費端應用帶來的成長性。 但根據3GPP技術規劃及各國政府電信釋照的進度，電信營運商最快要在2020年才會開始進行大規模商用化，然目前市場上5G概念股評價普遍偏高，已提前反映未來利多，投資人務必留意評價風險。

朋程於2023年1月11日公告，將斥資14.92億元，以每股99.45元，認購杰力私募普通股1.5萬張，持股比例達29.49%，超越華碩，成為最大股東。 朋程目前主力產品為燃油車發電機整流二極體(STD)，近年因燃油車碳排法規漸趨嚴格，公司也開發出能源轉換效率更好的高效能二極體(LLD)、超高效能二極體(ULLD)，目前STD全球市佔率約60%，LLD、ULLD全球市佔率約70~80%，預估2022年STD、LLD、ULLD出貨量分別達2.1~2.2億顆、6,500萬顆、150萬顆，2023年出貨量將分別達1.9~2.0億顆、7,500萬顆、380萬顆。 【圖一】朋程產品別營收結構 然而，近年全球電動車市場蓬勃發展，持續侵蝕燃油車市場，朋程也積極投入研發，推出48V MOSFET模組、IGBT模組、碳化矽功率模組產品，切入電動車市場。 1. 48V MOSFET模組：應用於電動車啟停系統，但2022年出貨量僅約8萬套，營收佔比約5~6%(詳見【圖一】。此外，公司尚未推出具競爭力的MOSFET晶片，只能採用外購晶片，再自行封裝成模組，導致成本結構不佳，毛利率低於公司平均值。 2. IGBT模組：IGBT於2021年9月首次送樣客戶端進行認證，原訂目標2022年底至少一家客戶導入量產，但進度一再遞延，目前生產線已完備，等待客戶進行驗證，預計2023下半年將少量出貨，初期採用外購晶片，且尚未達到規模經濟效益，毛利率將低於公司平均值。 3. 碳化矽功率模組：主要替日系客戶代工，用於工控領域，目前僅少量出貨，預計下一代改款後才會逐步放量。此外，公司也積極爭取碳化矽功率模組切入車用充電樁，預計2023Q2送樣客戶端進行認證，尚未有明確出貨時程，將積極與客戶洽談2025年以後主流規格的產品。 綜合以上資訊，朋程目前切入電動車市場最大的難題，在於過去只有二極體元件的經驗，對於電動車市場採用的MOSFET、IGBT，公司並沒有足夠的技術能力，只能採用外購晶片，導致毛利率不佳。 杰力則是專業MOSFET設計公司，主力產品為消費性MOSFET，用於NB、Motherboard、Server......等領域，近期積極開發40~200V低壓車用MOSFET，目前已推出產品，期盼能取得車廠認證，切入供應鏈。然而，車廠認證往往需要很長一段時間，尤其是完全沒有出貨實績的廠商，就算取得認證，初期也只會分配到極少量的訂單。 未來雙方合作後，可望提升朋程在MOSFET產品的競爭力，加快導入自製晶片的時程，而杰力也可透過朋程與車廠長期經營的關係，縮短認證期，切入車用供應鏈。

2017Q4以來，電子零組件廠商面臨三大利空夾殺： 1. Phone 8/8+、iPhone X出貨量大幅下修，尤其iPhone X肩負新世代手機的樣板，卻叫好不叫座，表現令人失望。 2. 中國手機品牌廠持續調整庫存，四大品牌2018Q1零組件訂單驟降，二線品牌樂視、金立也相繼傳出財務危機。 3. 新台幣匯率持續強勢，對外銷產業營收、毛利率造成衝擊。 因此，過去這段期間，不論光學鏡頭、機殼、PCB、觸控模組、EMS組裝、聲學元件……等零組件供應商，股價表現皆非常弱勢。 本文為「定錨產業週報(基本版) 2018/4/14號」的內容節錄及補充資料，若對相關供應鏈的營運概況有興趣，歡迎以每日3元的價格訂閱「定錨產業週報(基本版)」，獲得更詳細的資訊。 但近期定錨研究團隊積極走訪產業，看到了不少轉機： 1. 中國手機品牌廠庫存調整已近尾聲，四大品牌相繼發表樂觀的展望，且觀察IC設計端2018年3月營收表現，以及大立光法說會釋出的2018Q2展望，皆支持中國手機品牌拉貨動能回溫的看法。 2. iPad、MacBook Air即將上市，我們曾在「定錨產業週報2018/3/31號」分析過，Apple今年改走平價策略，有助衝刺銷售量。 3. 受到被動元件嚴重缺料問題影響，今年iPhone備貨時程將提前至2018年5月，零組件廠商將在2018Q2季末開始出貨。 當然，次產業的表現可能會有所差異，定錨研究團隊整理如下： 3D感測 Apple今年將推出三款iPhone，包括6.1” TFT-LCD、5.8” OLED、6.5” OLED，市場預期三款iPhone都會支援Face ID。 未來須留意Finisar、II-VI 6吋產能逐漸完備後，是否會影響穩懋在iPhone VCSEL供貨比重，以及全新是否有機會打破IQE獨家供應VCSEL磊晶片的局面，另宏捷科在Android品牌導入3D感測的過程中，也很可能扮演關鍵角色。 光學鏡頭 目前市場預期，OLED版本將搭載雙鏡頭，TFT-LCD版本則維持單鏡頭規格。 由於OLED版本受限螢幕模組成本居高不下，難以調降定價，但消費者對於高價iPhone的接受度似乎有限，故Apple有可能會調降TFT-LCD版本定價至700美元附近，衝刺銷售量。市場預期，今年iPhone備貨量約1億支，其中TFT-LCD版本佔60%，此趨勢不利雙鏡頭滲透率提升。 然而，中國手機品牌領導廠商華為，在今年旗艦機P20推出後置三鏡頭模組，對於光學鏡頭產業來說是一大利多，且市場必然會開始期待Apple在2019年跟進導入三鏡頭規格。 機殼 今年iPhone將持續採用玻璃機殼，不同的是，預期鎧勝-KY將首度切入iPhone機殼供應鏈，供貨比重約5~10%。 由於鴻海iPhone組裝代工訂單持續遭和碩及緯創分食，且OLED版本銷售佔比下滑，不利鴻海接單，預期鴻準的機殼訂單分配將會下滑，並由可成、鎧勝-KY取代，而Jabil的訂單分配則會維持相對穩定。 PCB 我們將iPhone採用的PCB分為三大類來觀察： 類載板(SLP)：今年SLP規格差異不大，維持TFT-LCD版10層、OLED版20層結構，未來將持續朝尺寸縮小、線寬更細、層數更多發展。由於廠商經過一年的努力，良率已普遍提升，今年合格供應商將從5家增加至7家，競爭趨於激烈，價格將面臨壓力。 軟硬結合板(Rigid-Flex PCB)：儘管電池模組Rigid-Flex PCB面積將會增加20~30%，但螢幕模組因去年供應商屢傳良率問題，將從Rigid-Flex PCB改回FPCB，整體需求成長不如預期，加上近年廠商對於Rigid-Flex PCB產能擴充相對積極，競爭趨於激烈。 軟板(FPCB)：除了Cellular天線將採用LCP材質，由日商Murata與嘉聯益供貨，其餘天線仍維持改良式PI材質，供應商包括台郡、臻鼎-KY，無線充電FPCB則因Apple有意用銅絲繞線設計取代FPCB模組，有可能導致現有供應商訂單流失。 觸控模組 雖然TFT-LCD版放棄in-cell面板，重回外掛式觸控，觸控模組廠商可望再度接到貼合訂單，但據傳在成本考量下，TFT-LCD版將取消3D壓力感測器，對於毛利率會有不少影響。 另一方面，近期市場傳言Samsung正在說服Apple改採Y-Octa OLED，因不再需要觸控薄膜，不僅更為輕薄，價格也較便宜，惟Apple在供應鏈管理策略考量下尚未點頭。 雖然過去OLED觸控薄膜，都是由Samsung指定供應商，在OLED產線上進行一條龍貼合，但台廠還是有分食到3D壓力感測器貼合訂單，如果Apple決定採用Y-Octa OLED，恐將移除3D壓力感測功能，對台廠將產生不利影響。 EMS組裝 目前市場預期，鴻海為OLED版本主要供應商，和碩為TFT-LCD版本主要供應商。緯創在2018年3月，傳出防水機構件偷換料事件，有可能會影響到未來接單，須持續觀察。 由於EMS組裝廠商營收，通常會落後零組件廠商2~3個月，而今年消費性電子產業訂單能見度不高，建議先觀察零組件廠商拉貨動能。

近年台積電持續推動供應鏈在地化，在烏俄戰爭後，全球半導體產業一度面臨氖氣短缺的問題，導致氖氣價格大幅飆升，更加突顯供應鏈在地化的重要性。綜觀晶圓製造成本結構，矽晶圓佔比約30~35%、光罩佔比約10~15%，化學藥劑、特殊氣體......等佔比約5~10%。儘管化學藥劑、特殊氣體成本佔比不高，卻是攸關製程良率的重要一環，2019年4月台積電南科14B廠就爆發出光阻劑材料汙染事件，導致10萬片晶圓報廢，損失高達5.5億美元。 半導體特殊氣體主要分為四個等級，難度由高到低分別為第一級「合成」、第二級「純化」、第三級「混氣與轉充填」，以及第四級「微量分析、特殊部件設計組裝」，越前段的製程享有越高的毛利率。 而在半導體製程的不同階段，會分別需要使用不同的化學藥劑或特殊氣體(詳見【圖一】)，目前台積電所使用的化學藥劑、特殊氣體，主要是由海外廠商供應，例如特殊氣體供應商普萊克斯(Praxair)、林德(Linde)、大陽日酸(Taiyo Nippon Sanso)、液空(Air Liquide)，光阻劑供應商JSR、信越(Shin Etsu)、杜邦(DuPont)，研磨液供應商Fujimi。 【圖一】半導體製程特殊氣體及化學藥劑 1. 爐管鍍膜、化學氣象沉積(CVD)製程： 主要目的是要讓矽晶圓上附著二氧化矽(SiO2)、(氮化矽)Si3N4薄膜，需要使用一氧化二氮(N2O)、矽甲烷(SiH4)；如果是先進製程，對薄膜的緻密度、平滑性、摻雜兼容性......等要求更高，會需要使用矽乙烷((Si2H6)，產品單價是矽甲烷的100倍；而未來更尖端的製程，有可能會需要使用矽丙烷(Si3H8)，產品單價是矽乙烷的5倍。 在薄膜沉積製程完工後，仍會有一些氣體殘留在設備中，此時需要F2、N2進行清潔，確保設備潔淨度符合標準。 2. 深紫外光(DUV)微影製程： 先在鍍上薄膜的矽晶圓表面，塗佈一層光阻劑，再用準分子雷射將光罩畫好的電路圖轉印到矽晶圓表面，最後用顯影劑將不必要的光阻層去除。由於不同製程節點，將使用不同波長的深紫外光，也會連帶影響到準分子雷射氣體的材質，主要分為氟化氬(ArF)、氟化氪(KrF)兩種。 在製程持續期間內，氟化氬、氟化氪氣體將持續耗損，而氖氣也因暴露在大量離子中而摻入雜質，導致純度降低，每隔一段時間就需要更換。氖氣依照純度區分，可分為粗氖、純氖、電子級氖、電子級氖混氣(Ne Mix)，在烏俄戰爭前，烏克蘭佔全球電子級氖氣供給約70%。 在烏俄戰爭後，全球電子級氖混氣價格大漲數十倍，主因氖氣佔半導體製造的成本比例很低，比起停產的損失，廠商更願意高價收購，以維持產線運作。儘管部份設備業者曾提出減少氖氣用量30%的解決方案，但將會導致設備腔體加速耗損，考量設備折舊成本昂貴，這個方案只能作為暫時性替代，無法成為主流。 然而，近期受到成熟製程晶圓代工產能利用率下滑、記憶體減產、廠商囤貨告一段落......等因素影響，電子級氖混氣價格已大幅回落，短期內恐難以回到年初高點。 3. 蝕刻製程： 根據微影製程所繪製的電路圖，用六氟丁二烯(C4F6)、四氟化矽(SiF4)......等氣體，將先前附著在矽晶圓表面二氧化矽、氮化矽薄膜去除。 雖然上述製程所使用到的化學藥劑、特殊氣體，多數是由海外廠商供應，但商業模式通常是由海外母公司負責第一級、第二級前段製程，再由在台獨資或合資子公司負責第三級、第四級後段製程，或是透過代理商銷售，故相關合資廠商、代理商皆受惠於台積電對半導體級化學藥劑、特殊氣體的需求；此外，許多本土供應鏈，也積極發展半導體級化學藥劑、特殊氣體，受惠於台積電推動供應鏈本土化，供貨比重逐漸提升，也持續朝高技術門檻、高附加價值的產品發展，更值得持續追蹤。