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砷化鎵磊晶片有這麼容易嗎? P.34

砷化鎵磊晶片有這麼容易嗎? P.34

看到博達股價衝到三百多元,未上市的全新也有兩百多元的行情,很多人不禁要問,博達與全新所做的砷化鎵磊晶片究竟是什麼?為什麼有這麼大的魅力,把博達與全新的身價捧得這麼高?而知道磊晶片的專業人士也不禁懷疑,連美國國防部都做不好的磊晶片,憑台灣的技術,真的能連連獲得世界大廠的訂單,機台連續運作三年都做不完?

相信多數投資人或專業人士,一看到「砷化鎵」( GaAs )就問號連連,光是將它的英文製程方式與元件名稱弄清楚,就可以花上大半天時間。其實微波 IC 產品中,傳統是以「矽」 IC 元件為主,但隨著無線通訊對「高頻化」要求升高,砷化鎵半導體元件因為高頻響應良好,雜訊值低,效率高,耗電量小,而且因此在無線通訊領域的應用逐漸增加,甚至美國 Electronic Trend Publication 雜誌預測,截至今年年底,砷化鎵將以六二%的市場占有率主宰全球微波應用市場。

包括 GSM、CDMA 等可以上網的 WAP 手機、基地台、衛星定位系統、汽車防撞系統、光纖, 以及有線電視的視訊轉換器( Set top box )等等,裡頭都必須使用砷化鎵這種高頻通訊元件,這也難怪身為砷化鎵磊晶片元件的上游供應商||博達與全新,股價跟著狂飆猛漲,身價頻頻看俏。


日商住友技術轉移 博達是台灣第一家微波元件供應商

博達與全新是目前國內唯一有量產經驗的磊晶片供應商,兩家公司又各自宣稱擁有高品質的量產能力,並且獲得國際大廠的好評,因而在市場上自然無可避免地被投資人拿來相互比較,包括產品的製作方式、長晶速度、良率、產量、哪家潛力好、哪家訂單大,即使兩家公司因發展與定位不甚相同而不願多談,但這些卻早已成為投資人判斷的投資標的。

最早向市場亮出擁有砷化鎵磊晶片製造能力的是博達科技,早在民國八十六年,博達已經有磊晶片產品問世,可說是通訊產業的大事﹔但是對當時的台灣而言,通訊還是個相當陌生的產業,以至於已經有生產能力的博達,並沒有獲得太多人的注意,反而是其他通訊產業已經開始萌芽的國際大廠,對博達的成績倒是關注有加。

博達的董事長葉素菲曾對《今周刊》說,當時三菱商社的新加坡、香港地區的總經理曾經先後來台灣訪問過博達,甚至連日本總公司的總經理也親自飛來台灣與她進行 interview,結果三個月後,三菱商設決定投資博達科技,這個結果不僅是三菱商社有史以來第一個海外投資案,對做事小心謹慎的日本人而言,三菱的決定也是全日本公認投資速度最快的一件案子。

在三菱投資的同時,日本的住友電工也和博達接觸,住友花了兩年了解博達,在確認博達的技術能力後,雙方因而決定策略聯盟,博達便成為住友電工的原廠委託製造代工廠。三菱的投資以及住友的策略聯盟,無異是博達最好的背書,所以在此之後,不少日本公司跟進,加入博達的投資行列,在博達的法人股東中,日本股東就占了二一%,比本國法人還要多。


全新前三年賠光股本 今年靠 HBT 開始賺錢

反觀全新,這家公司只有短短三年歷史,當民國八十五年十月博達已經拿到進駐科學園區的許可証時,全新才在龍潭設立,與博達的發展速度相比相差很多。

以 LED (砷化鎵發光二極體磊晶片)元件起家的全新光電, 是由一群中小企業主合資的公司,當初股本只有五億元,和一般高科技公司動輒數百億元股本相比實在不怎麼起眼,可是股本雖小,這三年營運下來也幾乎快把股本賠掉。

為什麼會經營得這麼不理想,全新光電的行銷副總經理陳杰廷解釋說,其實全新一開始就定位往「光電事業」發展, 並且確定要以 MOCVD (有機金屬氣相磊晶成長法)的技術,做HBT(異質接面雙載子電晶體砷化鎵元件磊晶片),只是HBT 的門檻高,加上客戶的驗證需要五千小時,公司不能完全停擺等客戶的答案, 因此全新才在等待中從驗證時間只要一千小時的 LED 切入,「只要HBT經客戶驗證成功,LED 的機台就可以轉成製作 HBT,轉變並不困難」。

縱使全新有信心可以順利從 LED 轉為 HBT, 但全新的資金仍在漫長等待中一點一滴消逝, 三年多來並沒有賺到一毛錢﹔但皇天終於不負苦心人, 去年全新的HBT 獲得客戶肯定, 不僅陸續通過美、日公司的驗證,技術也獲得 ISO 九○○一的認證,不僅訂單如雪片般飛來,市場上甚至傳言,這些訂單即將包下全新三年的產能。

全新全賴 MOCVD  博達則以 MBE 為主

縱使博達與全新的技術獲得認同,可是市場上不少質疑的聲音也紛紛出籠。有人說,磊晶片微波元件的製作是門「工匠藝術」,連美國國防部都不見得做得好,台灣人真的有那麼強的技術,可以量產砷化鎵磊晶片?還有人質疑,一片六吋晶圓可以裁切出數百顆晶片,供很多產品使用,但各家有三吋、四吋及六吋等不同產品,縱使博達、全新有技術、有產能,可是市場真的那麼大,可以完全吸收全新、博達,甚至國際其他各廠的產能?

葉素菲說,博達今年年底預計交貨一萬片,明年底則預計交一萬七千片,但礙國內通訊產業的中下游都還沒成熟,因而博達的下游代工工廠,現階段皆以美、日公司為主,例如三菱、恩亦禧、Toshiba 等等,都是博達的事業夥伴。至於全新今年二月的實際產量也突破一千片, 目前的客戶有 Alpha Industry、Conexant、CELERITEK、TriQuint 等等,陳杰廷說,「雖然這是一門工匠藝術,可是我們每次製作都要不斷地做微調,而且以統計品管管制,即使光憑台灣的技術,也真的可以製作出令人寡目相看的砷化鎵磊晶片!」

博達與全新雖然都是磊晶片元件的供應商,但兩家的定位與發展方向卻不甚相。全新目前的五條生產線,完全以 MOCVD 的技術生產 HBT 元件,但擁有七條生產線的博達,其中五條是以 MBE (分子束磊晶系統)的技術來生產 PHEMT (分化銦鎵應變式高電子遷移率電晶體)與 MESFET (金屬半導體場效電晶體),剩下兩條則是以 MOCVD 來生產 HBT。


產量與訂單比為一比三

可是同樣發展磊晶片元件, MBE 與 MOCVD 究竟哪種技術好? HBT 與 PHEMT、MESFET 哪種砷化鎵微波元件的效能較高? 哪種元件未來的市場需求量大?似已成為市場上評估博達與全新兩公司未來潛力的指標。不少人說,HBT 良率高,晶圓尺寸小, 而且效能大、線性度也佳,加上 HBT 主要用在手機的功率放大器上,所以隨著全球手機市場年年增加,市場需求自然同步倍增。

陳杰廷甚至以美國 IDC 的預估報告來解釋,他說, 今年手機市場可達四億八千台,按照連年成長的情形判斷,二○○三年全球手機市場可提前達到十億台,在市長需求年年攀高的情況下,全新光電所生產的 HBT 元件, 自然供不應求,「訂單可以包下全新三年的產能」,消息自然在市場上傳得滿天飛,不但股票在未上市市場炙手可熱,連股東「英誌」的股票也雨露均霑。

提到全新近來鹹魚大翻身的表現,陳杰廷咧著嘴、笑著解釋,他說,全新每個月可以長晶兩千片,良率在九成以上,交通大學校長張俊彥更曾以下面這段話稱讚過全新的技術:「連松下、惠普這兩家全球前衛的通訊大廠都稱讚全新科技的技術,並驚訝台灣人竟能研發出這項技術,這是不得了的事情。」

走進全新光電位於龍潭的總公司,相信很多人會驚訝這家公司竟只有上下兩層,而所謂的「工廠」,竟是放置在二樓的五部不怎麼起眼的機台?陳杰廷雖然不好意思,卻語帶自豪地說,由於早已供不應求,產能和訂單比已經達一比三的全新光電,為了趕快加工,早已經在平鎮擴展第二、第三廠,而且這幾個月機器已陸續進來,隨時準備擴充產能。


是全球第一? 還是天方夜譚?

全新光電的二廠占地八千平方公尺, 這一星期已經進來了兩台 MOCVD 機台,預計至年底將陸續引進二十部,若以四吋的磊晶片計算,每條生產線的月產量可達一千片,一個月的產值有一百多萬元,「如果產能能夠順利釋出,總產量與出貨量絕對可以和目前產量第一大的美國大廠『高平( Kopin )』相互較量」陳杰廷說。

至於三廠則預計在今年底整地, 第三廠將可以容納四十部 MOCVD 機台,產能為二廠的兩倍,如果全新的擴廠計畫真的完全成功,加上原來的五部機台,全新三個廠的總生產線將達到六十五條,要做世界第一的企圖心非常明顯。

可是有旺盛的企圖心雖好,但全新的擴廠算盤真的能夠成功嗎?有些業界人士對於全新的美夢,不禁開始懷疑。

首先,裝置一部機台一般而言從頭到尾需要三個月時間,一年裝四至五部機台才算合理,以全新「今年二十部機器」的計畫來看,根本不可能實現,就算真的能夠完成擴廠計畫,「全新上上下下員工可能全忙著裝機台,其他事情都不必做了」。

再者, 整個 HBT 的市場真如全新所說的那麼大,姑且不論其他想要進來分杯羹的業者,光是其他國際間的競爭者,例如高平,擴廠計畫絕對不會比全新慢,「要說自己是世界第一,恐怕時間過早」,對於這些批評全新的高階主管雖然不置可否,大家紛紛拍胸部保證絕對沒問題,但全新恐怕真的得做出一些成績,才能向所有對手及大眾證明自己的實力。


PHEMT 與 MESFET 仍有五成以上占有率

雖然 MOCVD 最近炒得兇,可是因為 PHEMT 與 MESFET 的應用比 HBT 廣, 也忽視傳統 MBE 技術在無線通訊業界的市場占有率還是很高,完全重視 MOCVD 而忽略 MBE 也不對。

葉素菲說, MBE 與 MOCVD 兩種技術雖然不一樣,但 MOCVD 並不能取代 MBE 術,更何況,PHEMT 與 MESFET 可以和 HBT 一樣,用在 GSM、TDMA、CDMA 等手機、基地台、衛星接收器上;但是諸如有線電視的視訊轉換器、有線電視的介面、光纖,甚至是汽車防撞系統等,PHEMT 與 MESFET 照樣可以用, 但 HBT 卻做不到。

正因為 MBE 的技術是市場大宗,仍有五五%的占有率,博達目前仍以 MBE 技術為主力,目前有五條生產線,至於 MOCVD 則為輔,只有兩條生產線。 「因為博達與全新定位不同,雙方各有優點,這才是大家可以共存的原因,市場上拿我們來比較,比較基準都不同,實在沒有意義」,對於市場頻頻拿全新與博達比較,而且一定得分出優勝劣敗,葉素菲頗不以為然。

去年年底直接上市的博達科技,掛牌時不過八○˙一元,但短短數個月,股價已經飆到三百多元,其中外資持股有一萬八千張,約占一八%,「外國公司投資一向以小心謹慎出名,如果博達的表現不好,外資怎麼會看好博達?」葉素菲這麼說道。


產量大於訂單為博達的生產原則

PHEMT 與 MESFET 已經開始交貨的博達,預計今年底可以交一萬片,至於 HBT,也預計在今年第二季出貨,只是因為和日商住友策略聯盟,博達的所有產品還是得透過住友來銷售。去年年底,博達預計今年的磊晶片營業額達到八億元,但今年年初已經修正為十億元,由於訂單多,葉素菲更預計明年可以破二十億元大關。

博達目前的長晶成績與良率來看,三吋的晶圓一個月約可產一千片,而四吋晶圓則一個月七五○片,每個月的良率平均約在八五%至九三%間。當記者問及博的產量與訂單比,博達的發言人謝世芳對《今周刊》說,縱使博達有產能足以承接很多訂單,但為了保持彈性空間,甚至於防止客戶緊急狀況發生,博達一直維持產量大於訂單原則,所以「十成的產能中有七成出貨,三成接別的單子」。

博達當然也有擴廠計畫。葉素菲說,博達的每一步進程都慢慢來,先在原有領域踩穩後,再走下一步,否則急就章,很容易「呷緊弄破碗」,所以博達決定以兩年時間來實施擴廠計畫。 兩年內博達以增加二十部機台為目標, 除了增加八部MBE 機台外,也會大幅增加十二部 MOCVD 機器,若加上原來的七部機器, 博達將成為擁有二十七條生產線的公司, 而且 MBE 與 MOCVD 並重, 不論 PHEMT、MESFET 或 HBT,都有能力生產。


真有機會躍上國際舞台嗎?

博達要成為擁有二十七條生產線的公司,而全新也號稱要在兩年內完成六十部機台,不僅成為台灣、同時也是全世界生產線最多的供應商,兩家企業雖然各有自己的企圖與規畫,但全球的無線微波市場就這麼大,若再加上HBT的全球大廠例如高平、IQE, 還有生產 PHEMT、MESFET 的全球主力,如法國 Picogiga、美國 QED、日本的恩亦禧等等,大家也摩拳擦掌預備擴大自己的生產線,更何況以這些大廠目前的量產經驗來看,台灣的博達與全新真有機會躍登國際舞台?

針對這個問題謝世芳解釋,他說,目前全世界各廠加起來的機台約有五十部,一部機器一年的最佳產能約一萬片,也就是全球一年約有五十萬片產能,假設大家的良率都是百分百,一片磊晶片晶圓可以裁切成五百顆晶片使用,一年下來全球可以產出二億五千萬個磊晶片。

「光以手機的使用來看,一支手機平均使用四顆磊晶片,而今年手機市場預計有四億八千支,即使全球各廠均以全力量產,也無法供應這四億多支行動電話,這就是手機還有四成使用傳統的矽晶片的原因了。」更何況手機市場連年倍數成長,加上還有其他諸如汽車防撞、衛星定位、光纖……等等用途,各廠當然馬不停蹄地進行擴廠計畫,生怕這塊毛利高達六成、處處是熱錢的大餅被別人瓜分。

如果這些數字為真,全球各廠人人有機會,連台灣的全新與博達都有機會成為世界龍頭,但整個通訊產業不但太大也太新,誰的策略正確、誰是贏家還不知道,唯有速度快、品質又好的才有機會,但最後誰會在競爭中雀屏中選,就留給時間去證明,結果自然會揭曉。

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