定錨產業筆記

PCB供應鏈南向計畫牽動設備業商機

2023-05-17

近期由於地緣政治衝突升溫,銅箔基板(CCL)業者在客戶分散產地的要求下,陸續公佈前往泰國設廠的計畫。

1) 台燿:2023年5月4日召開法說會,公佈2023Q1財報,提及本季從中國匯出新台幣21億元,被課徵所得稅率20%,折合所得稅費用約4.2億元,導致2023Q1財報虧損。據了解,公司從中國匯出資金,主要是為了前往泰國設廠,該廠房一期產能30萬張/月,2025年正式投產,未來視客戶需求可逐步擴充至90~120萬張/月。

2) 聯茂:2023年3月開始,分階段完成建廠計畫,預計2025年初正式投產,該廠房一期投資金額15.36億元,約當於產能30萬張/月。

3) 台光電:2021年購置桃園大園廠土地,原先規畫建立最先進載板產線及研發中心,一期產能30萬張/月,但近期暫緩投資,轉向前往泰國設廠,預計2025年正式投產。

由於CCL廠商前往泰國設廠的計畫,需經歷購置土地、進行環評......等多項程序,預期廠房主建物將於2024年陸續完工,2024年底以前進駐設備並開始試產,2025上半年正式投產。

CCL製造流程(詳見【圖一】),是運用含浸機,讓樹脂充分滲入玻纖布的空隙中,再運用塗佈機上膠,稱為「膠片」;接著再把膠片與銅箔黏合,在高溫高壓下,形成積層板。國內CCL設備最具代表性的廠商為亞泰金屬,該公司提供含浸機、塗佈機,除了供應CCL、軟性銅箔基板(FCCL)客戶以外,也可用於被動元件、鋰電池、碳纖維......等不同領域。

【圖一】銅箔基板製作流程

泰國原本就是PCB產業重鎮,包括泰鼎-KY、競國、敬鵬......等廠商,皆在當地設有廠房。

1) 泰鼎-KY:近期進行泰國三廠擴建計畫,完工後產能可達100萬平方公尺/月,主要生產8層以下光電板、車用板......等,近年也積極開發高階HDI板技術,但目前為止出貨規模不大。

2) 競國:泰國廠產能10萬平方公尺/月,約佔公司總產能40%,主要生產8層以下車用板、家電板......等。

3) 敬鵬:車用板營收佔比高達80%以上,以規格較低的傳統板為主,泰國廠目前佔公司總產能約9%,未來公司將逐步將中國廠產能轉移至泰國。

由於上述幾家公司主要生產10層以下傳統版,通常採用規格較低的標準型CCL,主要供應商為南亞、建滔......等。近期台光電、台燿、聯茂前往泰國設廠,並非是有意經營這幾家客戶,而是看準欣興、華通、臻鼎-KY......等,專注於IC載板、HDI板、網通板、伺服器板......等高階產品的廠商,陸續公佈前往東南亞設廠的計畫。

1) 欣興:2023年4月21日發佈重訊,斥資12.3億泰銖,取得工業用地,但並未說明詳細擴產計畫。

2) 景碩:目前尚未決定是否前往東南亞設廠,但確實有收到客戶要求,將優先考慮馬來西亞,而非泰國,主因馬來西亞半導體封測產業鏈相對較完整。

3) 南電:正在評估於東南亞設廠,泰國、馬來西亞、越南都是可能選項。

4) 金像電:2023年5月11日發布重訊,將斥資4,500萬美元,前往泰國設立子公司,預計2023年動土。

5) 華通:2023年4月26日發佈重訊,斥資9.6億泰銖,取得工業用地,預計2023年底以前完成土木工程,最快2024年正式投產,優先滿足衛星板客戶的需求。

6) 定穎:2022年10月21日發布重訊,斥資2.88億泰銖,取得工業用地,預計2024Q4正式投產,第一期產能5~6萬平方公尺/月,工廠採用高度自動化的智慧工廠,產品主要是多層板、HDI板,以及含有高頻/高速材料的ADAS、毫米波雷達板、網通板、伺服器板......等。

7) 滬士電:2023年5月3日發布重訊,董事會已通過前往泰國投資意向,預計斥資10億泰銖,滿足客戶分散產地的需求。

8) 志超:2022年11月25日發布重訊,將斥資1,000萬美元,前往越南設立子公司,主要生產NB板、光電板。

由於多數PCB廠商皆在2022~2023年取得土地,並開始進行土木工程,預計2024年廠房主建物陸續完工,2025年正式投產,故PCB設備業者將在2024年受惠於新廠進駐設備的商機。原則上,在新廠開始動土後,PCB廠商會陸續釋出設備採購訂單,接到訂單的設備廠商會收到一筆訂金,帳列「合約負債」;在廠房主建物完工後,開始進行設備點交、裝機、驗收,設備廠商會收到一筆尾款,並將「合約負債」實現為營收,時間點通常在正式量產前2~3個季度,故後續應密切追蹤各家設備廠商「合約負債」增減情形。

PCB製造流程,是先用CNC機台,將銅箔基板裁切成需要的面積,裁切所需的CNC設備,通常是由工具機廠商提供,例如友佳、亞崴、東台、高鋒、喬福、程泰、福裕、瀧澤科......等。

如果是結構較簡單的單層板、雙層板,在裁切完畢後,即可進行鑽孔,並根據孔的用途不同,決定後續是否要在孔內進行電鍍。如果是用於打件,或是連通不同層板之間的電路,則需要在孔內不導電的樹脂、玻璃纖維上鍍一層銅,故又稱為「一次銅」;如果只是為了卡外部結構、連接器,預留鎖螺絲的孔位,則無須進行電鍍。

鑽孔製程可分為機械鑽孔、雷射鑽孔兩大類,供應商包括東台、大量科技、瀧澤科......等,機械鑽孔所需鑽針供應商包括Union Tool、尖點、高僑、凱崴......等。鑽孔的孔型是否完整,以及電鍍填孔是否能使表面平整,將影響到產品品質。

至於結構較複雜的多層板,則需要先製作內層(詳見【圖二】),先經由塗佈設備,在銅箔基板表面塗佈一層感光乾膜,再用烘烤設備將表面烘乾,台系PCB塗佈、烘烤設備廠包括群翊、志聖、科嶠......等。接著再以負片流程繪製電路,亦即內層底片電路圖案是透明的,在曝光製程中,電路圖案的感光乾膜受到光照會產生化學作用而硬化,後續再用顯影劑、蝕刻劑將未感光乾膜及下方銅箔去除,已曝光的部份則用去膜劑將上方硬化的感光乾膜去除、留下銅箔,形成電路圖案,台系PCB曝光、顯影、蝕刻設備廠包括川寶、志聖、揚博......等。接下來用AOI光學檢測設備,確認電路是否繪製無誤,並將電路表面進行棕化處理,防止接觸空氣氧化,並增加表面粗糙度,台系AOI光學檢測設備廠包括牧德、德律、由田......等。

【圖二】PCB內層製作流程

待內層製作完畢後,將內層與外層進行壓合、鑽孔,建立主結構後,再以正片流程繪製外層電路,亦即外層底片電路圖案是不透明的,在曝光製程中,非電路圖案的感光乾膜受到光照會產生化學作用而硬化,再用顯影劑把電路圖案部份的未感光乾膜去除,並在電路圖案表面鍍上錫/鉛。

【圖三】PCB外層製作流程-1

接下來再用去膜劑、蝕刻劑將已感光乾膜及下方銅箔去除,露出下方底層基板樹脂,電路圖案部份因有錫、鉛保護不會被去除,再將錫/鉛剝離、留下銅箔,形成電路圖案。最後在PCB表面印上文字,標示相關資訊,並針對外型進行美化後,即可送交檢測、包裝、出貨。

【圖四】PCB外層製作流程-2

以上是PCB製作流程簡介,未來定錨研究團隊也會持續追蹤相關設備廠商,如果需要更新資訊,可加入網站訂閱會員,即可從下方連結進入會員限定版本。

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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。

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2019-01-16

華為事件潛在受惠股

昨日發布「歐美大廠抵制華為事件評估」,獲得許多FB粉絲團、LINE群轉發,許多讀者私訊我們,表示對定錨的專業分析感到驚豔。今日我們來更深一層思考,若歐美大廠抵制華為,華為勢必要尋找備援方案,有沒有潛在受惠者? 一、射頻元件 正如我們昨日在報告內提及,華為光通訊、無線基地台事業受創最深,很難找到備援方案,但在智慧型手機事業,只要能克服軟體、射頻元件、晶圓代工三大關鍵問題,仍有機會能站穩市佔率。 由於華為在中國境內銷售的手機,原本就不能使用Google的服務,既有的Android系統是採買斷模式也不受影響,而無法使用最新版Android系統,對消費者而言並不是什麼嚴重的問題。另一方面,晶圓代工領導廠商台積電也表示將繼續提供華為服務,雖然不排除未來受到美國政府壓力而轉向,但目前為止還不是問題。 因此,就目前已知資訊來看,最困難的問題可能是在射頻元件,但事實上,這也不是完全找不到備援方案。 LTE前端射頻模組(RF-FEM)主要包括PA、Switch、LNA三大模塊,台系IC設計業者立積擁有LTE Switch、LNA設計能力,聯發科旗下絡達擁有LTE PA設計能力,很可能會是本次抵制華為事件的潛在受惠者。當然,潛在受惠者的定義,是「有機會」、「沒把握」,在實際接到訂單以前,都只是想像空間。 立積是一家以Wi-Fi RF-FEM為核心產品的公司,同時也是華為Wi-Fi RF-FEM的供應商,公司在2015年3月、2016年4月陸續發表LTE Switch、LTE LNA並成功導入量產,2017年LTE LNA正式切入華為供應鏈,2018年LTE Switch以價格策略搶下華為訂單。若未來三大射頻元件廠商Skyworks、Qorvo、Broadcom都停止向華為供貨,海思在短期內也尚未掌握射頻元件設計能力,立積是華為唯一的選擇。   二、智慧型手機處理器 目前華為旗艦機種都是採用自家海思設計的麒麟系列處理器,中高階機種採用Qualcomm Snapdragon 700系列處理器,低階機種採用聯發科Helio P系列處理器,若Qualcomm停止向華為供貨,則聯發科的晶片有機會取得部份中高階機種的訂單。然而,雖然聯發科在5G前端射頻模組投入不少資源,但還是沒有較具競爭力的產品,這方面可能幫不上忙。 此外,ARM宣布加入抵制行列,儘管現有的處理器架構授權都是採買斷的方式,不會受到影響,但未來華為處理器架構升級會是很大的問題。要解決這個困境有兩種方式,一種是改變IP授權來源,另一種是向沒有被ARM禁止授權的公司購買處理器,前者是晶心科,後者是聯發科。   三、Wi-Fi基頻 目前華為手機Wi-Fi基頻晶片大多採用Broadcom的解決方案,但Broadcom已宣布加入抵制行列,未來華為可以轉向聯發科(旗下雷凌)、瑞昱購買Wi-Fi基頻晶片,其中聯發科的產品效能表現優於瑞昱。此外,Wi-Fi基頻晶片也需要RF-FEM搭配,由於Skyworks、Qorvo、Broadcom可能都會停止供貨,又回到第一段提到的立積。   四、濾波器 在高頻BAW濾波器,幾乎由Broadcom、Qorvo壟斷市場,很難找到備援方案;但中低頻SAW濾波器,台系石英元件廠台嘉碩在2016年入股韓國Sawnics公司,本身就是華為SAW濾波器供應商之一,若Skyworks、TDK......等業者停止向華為供貨,Sawnics必然是華為會考慮的選項之一。 然而,雖然台嘉碩過去曾量產過BAW濾波器,為客戶代工,但BAW濾波器的製程難度遠高於SAW濾波器,目前該產線已停止運作,因此對於5G手機所需BAW濾波器,台嘉碩目前暫無製造能力。   各位讀者要留意的是,這些潛在受惠者,在國際市場上的競爭之所以落後競爭對手,意味著他們的產品競爭力較為不足,只是在華為無法向國際大廠拿到料源的情況下,「有機會」被納入考量的潛在名單,並不表示華為一定會向這些廠商下單。此外,立積、台嘉碩的營運近況並不好,雖然市場近期可能會炒作轉單題材,但如果要買進,還是要多留意投資風險。 另外,要留意市場傳言聯發科將停止向華為供應晶片(參考新聞),若此事為真,則前述分析關於聯發科的部份都會無法實現。

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2019-05-21

朋程取得杰力私募普通股1.5萬張

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。

(詳全文)

2023-01-12

5G時代來臨,射頻元件廠受惠最大

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。

(詳全文)

2018-05-25