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5G和军工双轮驱动化合物半导体业爆发

2016-10-11 09:03
小鱼时代
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  2015 年,平均每台手机应用到的频段数量为 9.15 个,相对 2011 年的 4.18 个翻了一倍多。我们预计到 2020 年,平均每台手机应用到频段数将达到 16.44 个。同时,对应智能手机射频前端总价格在 9 美元左右,到 2020 年射频前端价值将增至 16 美元。

  2G-3G-4G 手机单机 PA 价值量增长迅速。 一个 2G 手机单机 PA 价值量为 0.3 美元;3G 手机单价价值量为 1.25美元,普通 4G手机单机 PA价值量为 2美元,而全频 4G 手机单价价值量高达 3.25 美元,手机更新换代带动 PA价值量迅速增长。

  在 PA领域,一直存在硅基 CMOS PA与砷化镓 PA之争。2013年上半年高通推出 CMOS 功率放大器解决方案开始打入低端智能手机供应链,但是由于硅材料物理性能限制,无法应用于高频领域。因此,虽然硅材料较砷化镓有成本优势,但是,高端市场并不会受到影响,砷化镓材料在功率放大器市场仍有 85%的市占率。

  根据全球市场研究机构 TrendForce 报告显示,2015 年全球智能手机出货量为 12.93 亿部,年增长 10.3%,其中来自中国地区的手机品牌合计出货量高达 5.39 亿部,占全球比重超过四成;对应的 2015 年全球射频前端市场为 116 亿美元,我们按照 2020 年全球手机出货量 20亿台计算,对应的全球射频前端市场为 320亿美元。2015 年度全球手机砷化镓元件需求接近 135 亿颗,国内手机砷化镓元件市场需求量超过 49亿颗。未来随着 4G 手机渗透率不断提升,手机用砷化镓元件还将不断增长;而随着 2020年之后 5G 的普及,手机用砷化镓元件市场需求还将继续提升。

  3.1.2. 国外 IDM 厂商抢占砷化镓半导体市场先机

  砷化镓半导体的制造流程与硅相似,从上游材料、IC 设计、晶圆代工到封装测试,完成砷化镓半导体制造的全部产业链。与硅材料大规模集成电路制造不同,砷化镓微波功率半导体多为分立器件,制造工艺相对简单。另一方面,由于材料性能差异大,晶圆制造的设备及工艺与硅有极大的不同,主要难点在外延片的生产,通过拉单晶形成GaAs晶棒,然后通过复杂工艺形成 GaAs晶圆,在MOCVD 设备中长成GaAs外延片晶圆。

  砷化镓半导体产业参与者多为国外 IDM厂商。据 Strategy Analytics 统计,2014 年全球 GaAs 元器件市场总产值为 74.3 亿美元,其中 Skyworks、 Qorvo (2014 年由 RFMD 和 TriQuint 合并而来)、 Avago 三大 IDM 厂商占据 GaAs 元器件市场达到 63.50%。而占据总市场规模 4.4%的纯代工企业稳懋即占据了 GaAs 元器件市场代工市场近 60%的份额。砷化镓材料现在正处于发展阶段,目前全球砷化镓微波功率半导体领域参与者数量远远小于硅,市场分布较为均衡。IDM厂商毛利率达40%,RFMD(Qorvo)为原诺基亚PA 供货商,毛利率低于同行业平均水平。

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