受惠於5G基礎建設及電動車需求，第三代半導體材料氮化鎵(GaN)、碳化矽(SiC)，近年成為市場關注的焦點。這類III-V族化合物半導體的生成方式，是置放一塊基板，透過「有機金屬化學氣相沉積法」(MOCVD)或「分子束磊晶法」(MBE)，使III-V族化合物在基板上形成一層薄膜，逐漸堆積成具有厚度的磊晶片(EPI Wafer)，可以想像成洞窟中鐘乳石形成的概念，這個過程稱之為「長晶」。 其實氮化鎵並不是新材料，過去已採用藍寶石基板，廣泛應用在藍光LED上。但如果要有效降低成本，或是提高效能，就必須將基本材質改為矽(Si)或碳化矽(SiC)，因而產生矽基氮化鎵(GaN-on-Si)、碳化矽基氮化鎵(GaN-on-SiC)兩種類別，其中，矽基氮化鎵未來將應用於中高壓功率元件，例如快充接頭、車用半導體......等，而碳化矽基氮化鎵則會應用在高功率射頻元件，例如5G基地台、衛星通訊......等。此外，如果不與氮化鎵結合，以碳化矽材質製造的逆變器，廣泛應用在太陽能、電動車......等領域，缺料問題受全球產業高度關注，已爆發過多次綁料風潮。 但這些技術都還面臨許多瓶頸，至今能穩定量產的供應商不多，所以尚未大規模導入終端應用。矽基氮化鎵面臨的問題，是矽與氮化鎵的熱膨脹係數差異太大，在長晶過程中容易發生翹曲、龜裂或破裂的現象，目前只有少數業者能穩定量產6吋矽基氮化鎵磊晶片。碳化矽基氮化鎵面臨的問題，則是要取得高純度碳化矽非常不容易，且長晶所需耗費的時間非常長，過程中監控溫度的要求也很高，目前全球僅有Cree能穩定量產6吋碳化矽基板，市佔率高達70%。 以台系業者來說，環球晶目前有能力供應4吋碳化矽基氮化鎵磊晶片，6吋矽基氮化鎵磊晶片；而嘉晶目前以4吋、6吋矽基氮化鎵為主，同集團的漢磊則提供4吋、6吋晶圓代工服務。此外，台積電、世界先進也有提供6吋矽基氮化鎵代工服務(詳見「III-V族半導體產業地圖」)。但客戶希望能再往6吋、8吋發展，以利規模經濟效益，中美晶也與交通大學合作投入新世代材料開發，未來還有一段路要繼續努力。 而本次中美晶入股宏捷科一案，意味著中美晶想要擴大觸角，集團現有佈局包括： 1. 母公司以太陽能矽晶圓為主，近年受到陸系廠商競爭，本業持續虧損，但2020年7月20日保利協鑫新疆廠爆炸(參考新聞)，影響全球供給量約9%，本業營運浮現轉機。 2. 在半導體矽晶圓領域，中美晶持有環球晶股權51%，環球晶擁有12吋產能約100萬片/月，8吋產能130萬片/月，市佔率居全球第三，並積極發展SOI Wafer、氮化鎵、碳化矽新材料。 3. 在車用半導體領域，中美晶持有朋程股權約19%，並透過朋程間接持有茂矽股權18%。朋程在全球車用發電機整流二極體具領導地位，市佔率近60%，近期朋程陸續將車用整流二極體轉單茂矽，並合作開發IGBT模組，瞄準電動車市場，預計2021年投產。 4. 在基板領域，中美晶持有兆遠股權約43%，主要生產藍寶石基板，為藍光LED的關鍵材料；近期兆遠也切入砷化鎵(GaAs)基板製造，初期以紅光LED練兵，未來將投入光通訊、射頻領域，預計2021年底前會有首款射頻晶片產品出貨。 5. 在半導體材料領域，中美晶持有台特化股權約30%，專供半導體製程用特殊氣體。 由於旗下兆遠切入砷化鎵基板製造，環球晶也積極發展碳化矽基氮化鎵磊晶片，未來瞄準的終端應用就是射頻領域，但集團內並沒有相關廠商，故入股宏捷科就成為完成佈局版圖的最後一塊拼圖。未來宏捷科可提供砷化鎵晶圓代工的經驗，協助兆遠的砷化鎵基板在射頻晶片領域盡快取得認證，同時環球晶也可與宏捷科結盟，開發碳化矽基氮化鎵在射頻晶片領域的應用。但目前為止，碳化矽基氮化鎵的應用領域並不廣，主要是在5G基地台上，全球技術領先的穩懋，碳化矽基氮化鎵營收佔比也只有5%以下，宏捷科則需要更長的時間才能看到貢獻度。 以中美晶集團現有的佈局來看，短期(1年內)發展值得期待的是保利協鑫新疆廠爆炸後，可能誘發太陽能產業短暫缺料，多晶矽價格可望攀升，帶動本業虧損減少或轉虧為盈。中期(1~3年)發展值得期待的是2022~2023年，全球矽晶圓供過於求逐漸緩解，且朋程與茂矽合作IGBT模組開始量產，在客戶端的導入進度逐步看到成果。長期(3年以上)發展才會看到兆遠砷化鎵基板及環球晶碳化矽基氮化鎵的發酵。

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。

上週川普簽署行政命令，美國進入「緊急狀態」，授權美國貿易部封殺「敵意企業」，隨後美國貿易部宣布將華為及旗下七十多家關係企業列入黑名單。眾多美國企業，包括Google、Intel、Xilinx、Qualcomm、Broadcom、Qorvo、Micron，以及德國Infineon，皆跟進抵制華為。 儘管中興事件讓華為提高警覺，從去年下半年開始拉高零組件庫存水位，避免斷料對營運造成嚴重衝擊；但市場仍擔憂，若Google不支援軟體，則華為手機的市場競爭力將受到嚴重衝擊，而且只要有其中一項零組件無法找到備援方案，就算其他零組件庫存水位再高，還是無法順利出貨。 定錨研究團隊評估後，認為歐美大廠抵制華為事件，對華為在光通訊、無線基地台設備的衝擊，遠大於智慧型手機。 由於光通訊、無線基地台設備，使用到的光主動元件及射頻元件，需要較高層級的化合物半導體製造技術，目前光主動元件領導廠商包括Finisar、Lumentum......等(詳見【圖一】)，射頻元件領導廠商包括Skyworks、Qorvo、Broadcom，都很可能會加入抵制行列；然中國本土化合物半導體領導廠商三安光電，至今尚未充分掌握射頻元件的製造技術，罔論層級更高的光主動元件製造技術。此外，就算三安光電有能力自製光主動元件及射頻元件，光通訊、無線通訊用化合物磊晶片，供應商主要有IQE、聯亞、全新、英特磊......等(詳見【圖二】)，是否會在美國政府施壓下加入抵制華為的行列，使三安光電無法掌握到上游料源，也是一個嚴重的問題。 【圖一】全球光主動元件主要廠商市佔率 【圖二】全球化合物磊晶片主要廠商市佔率(含光通訊、無線通訊) 此外，無線基地台使用到的FPGA晶片，專利集中在Intel(主要來自2015年併購Altera)手上，合計市佔率達90%以上，儘管中國成都華微電子號稱擁有以90nm製程量產FPGA的能力，但相較Xilinx、Intel高階產品採用TSMC 7nm、Intel 10nm，主流產品採用TSMC 16/20/28nm、Intel 14/22nm製程，技術水平差了不只一個檔次，恐怕是5~10年以上的差距，亦即華為很難找到備援供應商。 總結以上，若美系廠商全面停止向華為供貨，則在光通訊、無線基地台設備，華為幾乎不可能找到備援方案。 而智慧型手機最難克服的關鍵在於以下三點： 1. Google停止提供服務後，華為仍可使用已購買的Android系統，但不得使用Gmail、Google map......等App服務。 無法使用最新版Android系統，感覺不是什麼大問題，畢竟站長平常使用手機的習慣，就算手機跳出系統更新的通知，我也不見得會第一時間就立刻更新......。有時候，更新對消費者來說是個陣痛期，想一下Windows、Office每次更新時的感受。 不能使用Google提供的App服務，這點在中國市場不是什麼大問題，因為這些App服務在中國市場本來就不能用；對新興市場消費者來說，使用Google或百度服務的差異或許也有限，但不可避免會有一些負面影響；衝擊最大的還是在歐洲市場，至於美國市場華為本來就沒有進入。 觀察重點在於，華為能否運用已購買的Android程式碼，以及公開的資源為基礎，發展出自己的作業系統，當然這項任務並不容易，過去許多智慧型手機領導品牌，包括Samsung、HTC，都在自行研發作業系統這關鍛羽而歸。 2. 濾波器及射頻元件 目前SAW濾波器主要由日系廠商掌握(詳見【圖三】)，BAW濾波器主要由Broadcom、Qorvo掌握(詳見【圖四】)，目前還不確定日系廠商是否會在美國政府施壓下跟進抵制華為，但Broadcom、Qorvo都已經宣布加入抵制行列，亦即華為要取得BAW濾波器料源會非常困難。 值得一提的是，BAW濾波器主要用在2.5GHz以上的頻段，如果手機要支援5G Sub-6GHz，或是較高端的4G LTE Advanced，BAW濾波器是不可或缺的關鍵零組件。 如果華為無法取得BAW濾波器料源，強行套上SAW濾波器在高頻環境下運作，效能表現勢必會非常糟糕，亦即Braodcom、Qorvo的抵制將影響華為5G手機的研發進度。 【圖三】全球SAW濾波器主要廠商市佔率 【圖四】全球BAW濾波器主要廠商市佔率 至於砷化鎵PA，主要由Skyworks、Qorvo、Broadcom掌握(詳見【圖五】)，代工夥伴主要是穩懋、宏捷科，除Broadcom與穩懋合作較緊密之外，Skyworks、Qorvo都有自建產能。 【圖五】全球砷化鎵PA主要廠商市佔率 儘管年初傳出海思與穩懋密切合作開發PA，但初期做出來的產品效能令人擔憂，還要確保穩懋不會在美國政府施壓下加入抵制行列。 3. 確保台積電不加入抵制行列 雖然華為旗下海思有能力自製智慧型手機主晶片，但高端晶片需仰賴台積電代工，如果台積電加入抵制行列，則中國本土最強的晶圓代工業者中芯，目前能穩定量產的只有28nm製程，與台積電差距約三個世代。 儘管2017年粱孟松加入中芯後，中芯號稱將在今年量產14nm製程，但良率及功耗表現恐怕會是很大的問題，且梁孟松本身對於7nm製程的瞭解並不深(當時他已投奔Samsung)，就算中芯想要全力衝刺先進製程，梁孟松能給予的幫助恐怕也有限。 相較之下，Samsung停止向華為供應記憶體，反而是比較小的問題，畢竟長江存儲已經有能力量產32層3D NAND Flash，並在今年底小規模量產64層3D NAND Flash，中國本土記憶體模組廠也開始推出採用長江存儲料源的SSD，與國際大廠的差距相對較小。 若華為能克服以上三項關鍵問題，則較有機會在智慧型手機市場穩固市佔率，但難度顯然相當高。由於華為目前手中庫存高達將近一年，我們認為，就算華為沒辦法克服以上三項關鍵問題，影響也要到2020年以後才會開始發酵。 如果華為智慧型手機市佔率下滑，則Samsung勢必為最大受惠者，假如Oppo、Vivo沒有成為下一波制裁黑名單，也有機會受惠。 另外，由於華為是目前Android手機創新的領導品牌，若市佔率下滑，將對以下幾個重要設計趨勢造成影響： 1. 屏下指紋辨識 目前華為屏下指紋辨識主要採用匯頂的解決方案，而Samsung則是採用神盾的解決方案，若華為市佔率下滑、由Samsung填補，對神盾相對有利。 但神盾近期供貨Samsung Galaxy A系列的產品，效能表現並不理想，且當初Samsung不採用匯頂的解決方案，主要是因為匯頂掌握陸系品牌訂單，價格非常硬，神盾以低於匯頂1~2美元的報價搶單。若匯頂來自華為的訂單減少，有可能會以更積極的報價爭取Samsung採用，Samsung必定樂於將匯頂納入second-source，讓兩家供應商互相砍價。 因此，華為市佔率下滑對神盾的影響，我們評估為中立，因為新增的出貨量不見得採用神盾的解決方案。 2. TDDI、COF封裝 華為無疑是最積極導入TDDI及COF封裝的業者，主要採用聯詠、敦泰的解決方案，而Samsung則是意圖將AMOLED導入中高階手機，對於導入TDDI及COF封裝的態度勢必沒有華為積極，若華為市佔率下滑、由Samsung填補，則不利TDDI、COF封裝趨勢延續。 此外，敦泰將在2019Q3推出COG+MUX6新產品，聯詠也將在2019Q4跟進，儘管COF Tape廠商仍高喊缺貨，並表示將在2019年5月底調漲報價，但這項趨勢的持續性仍令人存疑，缺貨的現象也很可能是華為拉高零組件庫存的行為產生over-booking的假象，一但趨勢逆轉，可回顧2018年的被動元件、矽晶圓產業。 要特別留意的是，南茂賣出易華電持股絕對是關鍵資訊，雖然公司表示僅為財務操作，但各位可以回想一下，去年國巨與陳泰銘前妻，以及嘉聯益與可成，他們是怎麼說？不過，近日市場謠傳易華電2019年EPS 8元(前次謠傳10元)、2020年EPS 15元，雖然我們對這個假設沒什麼信心，但顯然市場有人想要再拉高一波，股價跌深不宜追空。 再往更深一層思考，聯詠、敦泰近期發展的OLED DDI，主要客戶必然是陸系品牌，因為Samsung會採用自製的OLED DDI，不會向聯詠、敦泰大量採購。 因此，華為市佔率下滑對聯詠、敦泰的影響，必然是偏向負面的，不論是TDDI+COF、OLED DDI都相當不利，也不利下游頎邦、南茂的接單，因Samsung的DDI通常是以自家產能封測。 3. 光學鏡頭 大立光對華為的營收曝險約在20~25%，儘管Samsung也是大立光的客戶，但營收佔比相對較低，若華為市佔率下滑、由Samsung填補，對大立光仍是弊大於利。此外，華為也是在多鏡頭趨勢下最積極的公司，近期發表的P30 Pro相機規格遠超過同業水平，甚至2019下半年發表的iPhone XI都不見得跟得上。 因此，華為市佔率下滑對大立光的影響，必然是偏向負面的，除非華為流失的市佔率多數由Apple填補(機率較低)。 4. 5G手機 儘管華為有能力設計5G主晶片，卻沒有良好的射頻晶片解決方案，若被歐美廠商抵制，華為5G手機的研發進度勢必會放緩。 由於目前5G手機還在發展初期，華為的出貨量並沒有顯著意義，將輕易被其他品牌填補，因此對供應鏈的影響不大。

近期媒體報導富邦投顧發布報告，指出緯創因先前防水機構件換料問題，痛失2018年新款iPhone訂單，究竟這則新聞的真實性如何？投資人該如何觀察？ 本文為「定錨產業週報(基本版) 2018/7/8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。 事情的起源是，緯創在2018年3月，驚傳昆山廠代工iPhone 8+，在未經Apple同意下，將SIM卡防水機構件更換成非Apple認證廠商供應的料件，以致於防水係數出現瑕疵，遭Apple質疑誠信問題，勒令停工兩週。 而在本週，又再度傳出緯創因先前的這項問題，痛失2018年新款iPhone EMS訂單，由鴻海、和碩分食。 原本市場預期，2018年Apple將推出6.1” TFT-LCD、5.8” OLED、6.5” OLED三款iPhone新機，緯創將獲得6.1” TFT-LCD iPhone EMS訂單，供貨比重約20~30%。 但在2018年5月，市場傳言鴻海在6.1” TFT-LCD iPhone獲得的訂單分配高於預期，而緯創供貨比重只有10%，低於原先預期。若以市場預期6.1” TFT-LCD出貨佔比50~55%推估，緯創在2018年新款iPhone總供貨比重只有5~6%，甚至低於2017年總供貨比重8~10%。 觀察緯創近期營收（詳見【圖一】），在排除成長快速的緯穎後，在2018年3~5月之間，連續三個月營收年增率衰退超過10%，因NB、Monitor、LCD Module業務表現穩定，推測Smart Phone停工事件為真，且時間應該不止兩週。 【圖一】緯創近期營收趨勢 反觀和碩，在2018年4月營收反而大幅跳升(詳見【圖二】)，優於原先預期，很有可能是受惠緯創停工的轉單效應。 【圖二】和碩近期營收趨勢 為何會認為和碩營收增加，是受惠緯創停工的轉單效應，而不是iPhone 8/8+或舊款機種拉貨動能轉強？因為在此期間，和碩、緯創的機殼供應商可成，營收並沒有大幅跳增，表示可成出貨量差異不大，主要還是和碩、緯創的訂單轉移。 再觀察可成2018年6月營收71.99億元，YoY -1.23%，在iPhone進入備貨期之際，營收竟然較去年同期衰退？怎麼看都有點不尋常。 這項訊息暗示兩種可能性： 1. 過去鴻海的機殼主要供應商為鴻準，和碩、緯創的機殼主要供應商為可成，但今年鎧勝首度切入iPhone機殼供應鏈，可成在和碩的供貨比重恐遭稀釋，而供貨較穩定的緯創又痛失新機種訂單，導致整體供貨比重不如預期。 2. 先前市場傳出，6.1″ TFT-LCD iPhone將推出支援雙SIM卡版本，設計定案時間較晚，上市時程將會稍晚於5.8″、6.5″ OLED iPhone，而可成今年主要供應6.1” TFT-LCD iPhone，營收跳增的時間點延後至2018年7~8月。 若2018年7月，我們觀察到可成的營收跳增幅度不夠大，就可以證明緯創真的失去2018年iPhone EMS訂單，而最大受惠者，則是在6.1” TFT-LCD機種取得最多訂單分配的和碩。 定錨研究團隊在此修正先前看法，關於2018年新款iPhone EMS訂單總備貨量約8,500萬支，將由和碩、鴻海分食，緯創確定出局。 各機種訂單分配如下： 1. 6.1” TFT-LCD：和碩65%、鴻海35% 2. 5.8” OLED：鴻海100% 3. 6.5” OLED：和碩10%、鴻海90% 也有一些外資分析師認為，緯創雖然在2018年新款iPhone首批備貨供應商名單中出局，但還是有機會在年底接到第二批備貨訂單，實際情況還需要持續觀察。