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。

據傳，聯發科新一代5G旗艦晶片 ── 天璣2000，即將在2021Q3季末完成送樣，並在2021年底前導入量產並少量出貨，時程與高通(Qualcomm)新一代5G旗艦晶片 ── Snapdragon 898相近，意味著兩大手機晶片公司即將在2022上半年展開正面對決。 根據市調機構數據，聯發科已經連續四季蟬聯全球智慧型手機AP/SoC市佔率霸主，不僅中高階晶片、主流規格晶片獲得陸系品牌業者採用，搭上5G手機滲透率提高，產品走向平價化的趨勢，高階晶片 ── 天璣1200，也獲得陸系品牌業者搭載於旗艦機種，與Qualcomm Snapdragon 888分庭抗禮。 【圖一】全球智慧型手機AP/SoC市佔率 (備註：由於聯發科、Samsung、Qualcomm通常採用SoC的設計，整合AP及Modem，但iPhone是採用AP、Modem分離式設計，採用自製的A系列AP，搭配Qualcomm的Modem晶片，如果以Modem晶片為計算基礎，而非AP/SoC，則Qualcomm的市佔率仍位居全球第一。) 近期市場傳言，天璣2000晶片是以ARMv9指令集為基礎的8核心處理器，內含1顆超大核Cortex-X2、3顆大核Cortex-A710、4顆小核Cortex-A510，效能將超越以ARMv8指令集為基礎的Snapdragon 888，與Snapdragon 898正面對決。這種「1超大核+3大核+4小核」的設計架構，最有可能發生的問題，是「1人努力、7人圍觀」，所以要如何妥善分配運算工作給8顆核心，發揮最大效能，就要看聯發科研發團隊的產品優化能力，這個可以觀察首發機種的實際效能狀況來判斷。 聯發科旗艦晶片過去較令人詬病的，是內建的影像處理晶片(ISP)效能不夠好，使得在攝像及攝影能力落後競爭對手，而攝像及攝影又是消費者相當注重的功能之一。在過去一段時間，一直有「高規低就」的問題，也就是聯發科定位為高階的產品，被客戶認定不夠高階，只願意搭載於中高階機種，這當然就會面臨更嚴苛的預算限制，甚至會被要求推出閹割版本。 但近期陸系手機業者的發展趨勢，開始走向外掛獨立ISP晶片，例如Vivo日前推出自家研發的獨立ISP晶片 ── V1，小米、Oppo也有相關計畫。據了解，Vivo近期發表的X70系列，部份版本已外掛這顆獨立ISP晶片，主要是採用Samsung Exynos 1080處理器的中國版本，國際版則不會搭載這顆晶片。這項趨勢符合中國政府推動半導體自製的政策目標，也能從較簡單的領域開始累積自身的晶片研發能力，畢竟要無中生有切入手機SoC開發的難度實在太高；另一方面，如果未來採用聯發科處理器的手機也外掛這顆獨立ISP晶片，也有可能會解決聯發科內建的ISP效能不夠好的問題，實際狀況還要再觀察未來的規格設計。 當然，聯發科對於這項風險也是有備而來，據傳2021年底聯發科即將推出的旗艦晶片，除了以台積電4nm製程投片的「天璣2000」之外，還有以台積電5nm製程投片的「天璣2000L」(暫名)，也就是閹割版本，在第一時間滿足有可能遇到的「高規低就」問題。 值得期待的是，由於Qualcomm Snapdragon 898可能會在Samsung 4nm製程投片，只有2022年即將搭載於iPhone 14的Snapdragon 895+ Modem晶片會在台積電4nm製程投片，所以Qualcomm Snapdragon 898有可能再度面臨容易發燙的問題，這就會是聯發科在高階市場持續拓展市佔率的好機會。

本篇為2019年1月16日提供給「基本/加值版會員」的定錨獨家產業報告，非當前最新看法，若您希望能即時收到更多定錨獨家產業報告，可以參考「訂閱方案」(連結)，以每個月199/399元的價格訂閱「基本/加值版會員」。 我們曾在2018年10月底舉辦「2019年電子終端產品趨勢」講座，提出對2019年Smart Phone設計趨勢的看法，本篇文章主要是更新Smart Phone產業趨勢的相關資訊，內容包括出貨量展望、屏下指紋辨識、光學鏡頭、折疊式手機、5G。 1. 出貨量展望 定錨預估，2018年全球Smart Phone出貨量僅14.57億支，YoY -2.6%，較前次預估值15.03億支大幅下修，主要是中國市場需求疲弱，品牌業者面臨庫存調整，尤其以Vivo調整幅度最大。在主要品牌業者之中，以華為、小米成長動能較強，Samsung、Apple、Oppo、Vivo則呈現衰退(詳見【圖一】、【圖二】)；此外，二線品牌業者在2018年接連傳出財務危機，出貨量持續大幅下滑，導致市場結構趨於寡佔。 【圖一】全球Smart Phone出貨量 【圖二】全球Smart Phone主要品牌市佔率 領導品牌Apple出貨量持續下滑，在2018年出貨量僅達2.06億支，低於前次預估值2.15億支，反映iPhone XR銷售動能不如預期。定錨認為，除iPhone XR創新不足、定價過高之外，中美貿易戰激發中國消費者民族情緒，進而購買華為手機、抵制iPhone，可能是Apple在大中華市場銷售成績不如預期的主因。 展望2019Q1，iPhone在中國市場銷售表現持續疲弱，陸系品牌華為、小米、Oppo新機將會提前上市，彌補iPhone的銷售缺口。此外，中國4G滲透率已達100%，過去以中國市場驅動成長的Oppo、Vivo將面臨成長瓶頸。市場預期，在陸系品牌業者之中，華為、小米成長動能將優於同業，Oppo出貨量將小幅下滑，Vivo則因庫存問題較為嚴重，沒有讓新機提前上市的計畫，出貨量恐持續衰退。 值得一提的是，2019年華為手機出貨量將達2.25億支，YoY +11%，首度超越Apple，躍居全球第二，僅次於Samsung。 由於iPhone XR庫存問題相當嚴重，供應鏈在2019Q1恐面臨沉重的砍價壓力，預期砍價幅度將落在15~20%，預期組裝廠、零組件廠在未來一季，營收、毛利率都會持續創新低。儘管客戶結構較分散的零組件廠，可望接獲華為、小米的急單，稍微彌補Apple訂單下滑的缺口，但陸系品牌手機定價普遍較低，通常採用較低規格的零組件，故Apple市佔率下滑、陸系品牌崛起，對零組件業者來說絕非利多。 2. 屏下指紋辨識 在Samsung及陸系品牌積極導入下，維持預估2019年屏下指紋辨識IC出貨量1.90億顆，包括超音波式0.35億顆、光學式1.55億顆(詳見【圖三】、【圖四】)。 【圖三】指紋辨識IC出貨量 【圖四】屏下指紋辨識滲透率 超聲波式屏下指紋辨識模組單價，約落在12~15美元，遠高於光學式屏下指紋辨識模組5~6美元，預期只有Samsung Galaxy S系列會採用。超聲波式屏下指紋辨識主要採用Qualcomm解決方案，模組貼合代工廠為GIS-KY、歐菲光。其中，GIS-KY因貼合良率較佳，取得較多的訂單分配，儘管iPhone XR出貨量面臨下修，2018年12月營收仍維持強勁成長，與TPK-KY分道揚鑣，驗證我們在前次講座提出的觀點。 光學式屏下指紋辨識，因成本較為便宜，將成為市場主流，陸系業者匯頂、思立微，台系業者神盾、敦泰，較具產業代表性。其中，神盾將獨家取得Samsung Galaxy A系列訂單，並取得陸系品牌部份訂單，預估2019年光學式屏下指紋辨識IC出貨量5,000~5,500萬顆，僅次於匯頂。產品ASP在2019Q1將維持在4.0~4.5美元，並在2019Q4思立微、敦泰加入競爭後開始跌價，2019Q4將滑落至3.0~3.5美元，全年平均ASP約在3.5~4.0美元。 值得留意的是，近期傳出Samsung Galaxy S10有意放棄Qualcomm解決方案，轉單神盾。若是如此，神盾出貨量將大幅上修，但也不排除這是Samsung逼迫Qualcomm降價的兩手策略。 此外，光學鏡頭業者也是屏下指紋辨識趨勢的受惠者，每片模組都會搭載一顆2P或3P鏡頭，目前神盾、匯頂主要採用新鉅科的鏡頭，少量採用大立光的鏡頭，未來台系業者玉晶光，陸系業者舜宇、丘鈦，都有機會切入供應鏈。儘管2P、3P鏡頭單價遠低於5P、6P的攝像鏡頭，利潤也較差，但對於業者來說仍不無小補。 3. 鏡頭模組 預期Samsung在2019年新機鏡頭模組規格會有較大幅度的升級，搭載三鏡頭、雙鏡頭的手機出貨量，將分別達到8,000萬支、2億支，鏡頭需求量增加80%。而2019年iPhone新機鏡頭模組規格，市場看法較為分歧，有些認為會在兩款OLED機種搭載三鏡頭，有些認為全部都不會搭載三鏡頭；定錨認為，應會有一款最高階機種搭載三鏡頭，另外兩款搭載雙鏡頭。 由於Samsung在新機鏡頭模組規格採取更大幅度的升級，以及iPhone在最高階機種導入三鏡頭，預期三鏡頭手機滲透率將達13.9%，較前次預估值7.0%大幅上修。 【圖五】雙鏡頭、三鏡頭手機滲透率 目前已確定Samsung Galaxy S10將採用黑鏡頭，應該是由大立光供應，但還不確定Samsung是否會在中階機種也採用大立光的鏡頭。若大立光順利切入Samsung中階機種供應鏈，則在客戶端供貨比重大幅提升，2019年財測有上修空間。(註：2019年1月11日更新「大立光(3008)：法說會報告」之財測，是以大立光並未切入Samsung中階機種作為假設基礎。) 另外，要留意三鏡頭模組並不需要全部採用高階6P、7P鏡頭，在成本考量下，更有可能是高階、低階鏡頭搭配使用，所以二線鏡頭廠，包括台系業者玉晶光，陸系業者舜宇......等，也都有機會接到訂單。 4. 折疊式手機 維持先前看法，折疊式手機不會在2019年成為市場主流，原因是Fodable OLED螢幕ASP是一般OLED螢幕的兩倍，再加上其他零組件的成本，每支手機材料成本(BOM Cost)要增加100~120美元，產品定價會相當考驗消費者的接受度。 預期2019年只有Samsung會有較大規模量產折疊式手機，軸承由新日興供應，出貨規模則視消費者對定價的接受度而定。而TPK-KY也積極爭取奈米銀技術在折疊式手機上的應用，惟出貨規模不大，短期內業績貢獻度不明顯。 【圖六】折疊式手機出貨量及滲透率 5. 5G手機 由於目前Qualcomm、MTK都只有推出5G Modem晶片，尚未推出整合AP+Baseband的SoC，再加上5G手機前端模組價值大幅提高，初期材料成本(BOM Cost)較高階4G手機增加約100美元，終端售價應會高達1,000美元以上。此外，電信業者在2019年推出5G服務，都是在特定城市試營運，而非大規模商用化，對多數消費者來說感受度不高。故定錨認為，2019年5G手機出貨規模僅在數百萬支，無法引發換機潮。 值得留意的是，Qualcomm與TDK合資子公司，推出RF-360前端射頻模組，將掀起市場結構劇烈改變。Qualcomm RF-360將搭配自家SoC包裹出貨，並給予客戶價格折讓，且能提高Baseband與前端射頻模組的相容性，縮小模組尺寸，非常具有吸引力。尤其2019年推出的5G手機，幾乎都是採用Qualcomm Snapdragon X50 Modem，搭配Qualcomm RF-360前端射頻模組的機率非常高，將對傳統射頻業者造成壓力。 目前看來，Qualcomm將在2019年底前推出全球首款5G SoC，整合AP+Baseband，競爭力進一步強化，預期在2020年Intel推出XMM 8160以前，Qualcomm 5G解決方案沒有競爭對手。 Qualcomm RF-360前端射頻模組，內建整合SAW Filter、BAW Filter的六工器，以及基於砷化鎵(GaAs)製程的PAMiD模組，代工廠為穩懋。因此，儘管在4G時代憑藉FBAR濾波器技術，獨佔高頻PA市場的Broadcom，在5G時代可能會失去優勢，但受惠Qualcomm新訂單的挹注，穩懋營運不致於受到衝擊。

本篇為2018年12月4日提供給「基本/加值版會員」的定錨獨家產業報告，非當前最新看法，若您希望能即時收到更多定錨獨家產業報告，可以參考「訂閱方案」(連結)，以每個月199/399元的價格訂閱「基本/加值版會員」。 2018下半年以來，矽晶圓產業因日系廠商擴產態度轉為積極，但NAND Flash、DRAM需求下滑，過去兩年供需吃緊的情形，在2019年將明顯緩和。 觀察近期矽晶圓報價，漲勢確實有放緩跡象，反映廠商產能擴增幅度高於年初預期，原本市場認為供需將非常吃緊的情形並沒有發生。定錨預估，2018年全球12吋矽晶圓月產能達610萬片，需求達605萬片(詳見【圖一】)，供需大致平衡。 展望2019年，由於Shin-Etsu、SUMCO在2018年大幅擴增資本支出，環球晶也維持強勁的資本支出計畫，預期2019年矽晶圓產能會有較大幅度的增加(詳見【圖二】)；而在需求面，儘管邏輯IC需求仍十分強勁，但受到記憶體報價走跌影響，Samsung、Sk Hynix近期確實有放緩記憶體投資計畫的跡象。定錨預估，2019年全球12吋矽晶圓月產能達685萬片，需求達640萬片，供需結構轉差。 【圖一】全球12吋矽晶圓供需結構 【圖二】全球Top-3矽晶圓廠資本支出 而2017下半年以來，因國際IDM大廠將低壓消費性MOSFET產能轉作中高壓車用MOSFET及IGBT，導致消費性MOSFET缺貨，而主要投產的6吋晶圓代工廠，又因多年未有重大投資，產能吃緊，廠商轉往8吋廠投產，導致8吋矽晶圓需求大增。定錨預估，2018年全球8吋矽晶圓月產能達565萬片，需求達560萬片，供需大致平衡(詳見【圖三】)。 展望2019年，因日系廠商Shin-Etsu、SUMCO，台系廠商合晶鄭州廠，以及環球晶與Ferrotec合資新廠產能陸續開出，定錨預估，2019年全球8吋矽晶圓月產能達595萬片，需求達580萬片，供需吃緊的情形稍有緩解。 【圖三】全球8吋矽晶圓供需結構 儘管台系廠商環球晶強調，公司與主要客戶簽有長期供貨合約(LTA)，但過去經驗顯示，假使全球景氣走弱，導致矽晶圓供需吃緊緩解、報價回跌，客戶有可能會選擇違約，並在現貨市場以較便宜的價格採購原料。 此外，參考散裝航運族群在2010~2013年的經驗，當時航商與主要客戶也簽有高價合約，但股價主要是跟隨BDI現貨價走，而非反映財報獲利，我們認為矽晶圓族群很有可能會發生同樣的情形。 因此，雖然我們曾在2017年初舉辦之「2017年半導體產業趨勢」講座，看好矽晶圓產業的前景，但目前看法轉趨保守，就算近期財報亮眼、股價反彈，我們還是建議讀者們避開產業前景存在較多不確定性的矽晶圓族群，另尋前景較明確的投資機會。