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RF功率元件市場洗牌 GaN將成主流技術

文‧詹益瑋 發布日期:2017/07/27 關鍵字:氮化鎵射頻功率LDMOS

如今,電子業正邁向4G的終點、5G的起點。後者發展上仍有不少進步空間,但可以確定,新一代無線電網路勢必需要更多元件、更高頻率做支撐,可望為晶片商帶龐大商機--特別是對RF功率半導體供應商而言。對此,市研機構Yole於7月發布「2017年RF功率市場與科技報告」指出,RF功率市場近期可望由衰轉盛,並以將近二位數的年複合成長率(GAGR)迅速成長;同時,氮化鎵(GaN)將逐漸取代橫向擴散金屬氧化物半導體(LDMOS),成為市場主流技術。

拜電信基站升級、小型基地台逐漸普及所賜,RF功率市場可望脫離2015年以來的低潮,開始蓬勃發展--報告指出,整體市場營收到2022年底則有望暴增75%之多,2016~2022年間CAGR將達9.8%;其中,占電信基礎設施近一半比重的基站、無線回程網路等相關元件,同一時段CAGR各為12.5%、5.3%。再者,鑑於效能較高、體積較小且穩定性較佳,砷化鎵(GaAs)、GaN等固態技術將在國防應用上逐漸取代真空管,提供RF功率元件更多發展機會。Yole預期,此部分營收至2022年將成長20%,2016~2022年間CAGR達4.3%。

技術方面,受與日俱增的資訊流量、更高操作頻率與頻寬等需求驅使,GaN元件使用越來越普遍,正於電信大型基站、雷達/航空用真空管與其它寬頻應用上取代LDMOS元件,現已占據整體20%營收以上。針對未來網路設計,Yole表示,GaN之於載波聚合(CA)、多輸入多輸出(MIMO)等新科技,效能與頻寬上雙雙較LDMOS具優勢。此外,得力於在行動網路產業發展得當,GaAs技術已成熟到能進入市場,可望在國防、有線電視等應用上穩占一席之地。

此報告估計,GaN將於未來5~10年成為3W以上RF功率應用的主流技術,GaAs基於其穩定性與不錯的性價比,也得以維持一定比重;至於LDMOS部分則將繼續衰退,市場規模跌至整體15%,然考慮到其高成熟性與低成本等,短期內在RF功率市場仍不至面臨淘汰。

伴隨RF功率元件發展趨勢日漸明朗,各家大廠開始有所動作、搶爭新世代科技的主導權:主流LDMOS供應商包括恩智浦(NXP)、安譜隆(Ampleon)、英飛凌(Infineon)等,正嘗試透過外部代工獲取GaN技術;傳統GaAs廠商亦紛紛開始著重投資在此,少部分已成功將產能轉進GaN、在市場拔得頭籌;至於純GaN供應商如科銳(Cree)旗下之Wolfspeed,一方面為LDMOS大廠供應相關元件、壯大市場,一方面則努力確保自身在GaN技術發展的領先地位。

據Yole指出,待GaN元件成為主流,掌握GaN市場的廠商將取代LDMOS主力廠商,成為RF功率市場領導者--現階段除Wolfspeed,該領域領導廠商幾乎都是由GaAs廠商轉進。就近期包括Infineon收購Wolfspeed受阻於美國政府、和康電訊(M/A-COM)與Infineon間的訴訟等相關事件來看,該領域的競爭似乎也日趨白熱化。

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