華為哈勃科技投資好達電子,天通壓電晶體材料受益國產化加速

華為海思除了在公開市場銷售晶片之外,海思還對其業務進行擴張,進入新的細分市場,如感知計算產品領域、全螢幕智慧終端和智慧家居中心、汽車電子、機器人等。近日華為海思的註冊資金從6億元增加到了20億元,這是華為海思半導體規模不斷壯大的一個訊號。未來華為海思有望超越聯發科成為亞洲最大IC設計公司,也將成為中國內地半導體產業的最大客戶。

另外在華為宣佈海思晶片開始對集團外客戶完全開放業務後,投資界和產業界對於華為的半導體業務佈局開始了更深入的瞭解和挖掘,其中華為旗下的半導體投資公司哈勃科技投資有限公司的動向更為外界所關注。

華為哈勃科技投資好達電子,天通壓電晶體材料受益國產化加速

近期國家企業信用資訊公示系統資訊顯示,1月6日,無錫市好達電子有限公司投資人變更,新增加華為旗下投資公司哈勃科技,這是哈勃科技今年投資的第五家企業,也是第四家半導體企業。前面哈勃科技還投資了裕太車通——車載核心通訊晶片企業;山東天嶽——半導體碳化矽半導體材料企業;傑微特——電力、通訊、電動汽車功率管理晶片企業;深思考——人工智慧(iDeepWise)類腦人工智慧與深度學習軟體企業,除深思考是演算法軟體企業外,其它三家都是半導體材料與晶片企業。而哈勃投資才於去年4月份成立,從成立到現在還不到一年時間。

而好達電子此前就得到了中興創投、小米長江產業基金等通訊裝置與智慧手機廠商的投資。好達電子是智慧手機、智慧汽車、物聯網的SAW聲表面波濾波器、雙工器、諧振器等器件生產廠商,產品主要應用於手機、通訊基站、LTE模組、物聯網、車聯網、智慧家居及其他射頻通訊領域,目前主要客戶包括小米、中興、宇龍、金立、三星、藍寶、富士康、魅族,聯想等。

實際上,華為從前年開始,就在半導體相關領域開始把供應鏈進行國產化替代,與華為業務相關的多數國內晶片廠商都得到了華為的技術與業務支援,一同完善產品並匯入華為供應鏈中。這期間除了美方的原因外,華為的以海思業務為主的備胎計劃浮出水面,也是其重要的原因。

一款高階智慧手機必須要對多達15個頻段的2G、3G和4G無線接入方式的傳送和接收路徑進行濾波,同時要濾波的還包括:Wi-Fi、藍芽和GPS接收器的接收路徑。必須對各接收路徑的訊號進行隔離。還必須要對出處雜多、難以盡舉的其它外部訊號進行抑制。要做到這點,一款多頻段智慧手機需要八或九個濾波器和八個雙工器。

SAW聲波濾波器製作在晶圓上,所以可以低成本進行批次生產。SAW技術還支援將用於不同頻段的濾波器和雙工器整合在單一晶片上,且僅需很少或根本不需額外的工藝步驟,對提高產能和降低量產成本十分有利,所以成了智慧手機必需的元器件。

5G的來臨對濾波器行業的影響巨大。一方面5G新的頻段增加,單部裝置中增加濾波器數量勢必增加;另一方面,新的技術引入如MIMO、載波聚合,對濾波器的效能(如矩形度,帶外抑制,體積和溫度穩定性)的要求不斷提高。MIMO要求同一頻段將採用大規模的天線陣,而按照目前的MIMO架構,每根天線後都要為其加上濾波器,這意味著未來手機中同一頻段的濾波器也可能存在多顆,這可能會使得濾波器的需求成幾何數的增長。

在目前的技術條件下,一款4G手機中的需要用到的濾波器數量可達30餘個。而到了5G時代,手機需要支援的頻段甚至會超過90個以上,相應的濾波器數量則會視各家的設計能力不同,增幅各不相同,有些全頻支援5G手機的濾波器數量可能會達到接近200個,這對行業的產能供應將帶來嚴重的壓力。

華為手機前段時間在SAW聲表面波濾波器上剛剛引入了麥捷科技來緩解供應壓力,現在再次投資好達電子,說明華為除了在推進國產化程序上加快外,為了今年的5G手機市場,從產能保障層面來維護供應鏈安全同樣也是重點之一。

據李星從產業鏈瞭解的資訊顯示,SAW聲表面波濾波器長期被海外品牌統領的一個很重要原因,是其上游原材料電晶體的材料來源與製作工藝都比較複雜,加上在半導體材料層面中國內地一直處於相對落後的狀態,所以才很少企業涉足。

SAW聲表面波濾波器的原理為,電輸入訊號透過間插的壓電基板,即金屬交指型換能器(IDT)轉換為聲波,這種是在諸如石英、鉭酸鋰(LiTaO3)或鈮酸鋰(LiNbO3)等LT/LN壓電基板上形成的,壓電基板IDT由上述這些存在於具有一定對稱性晶體內的壓電效應的材料來製作,IDT的低速特性非常適合眾多波長透過。

所以壓電材料是SAW聲表面波濾波器等射頻器件國產化的重要支撐,而長期以來,中國內的聲表器件廠商的壓電基板材料主要依賴國外進口,主要由日本住友供應。由於LT/LN圧電晶體除了跟其它半導體晶體材料一樣,在原材材料提純上有較高的技術門檻外,在長晶生產過程中,如何保證材料純度和長晶品質與長晶效率,同樣是業界最核心的核心know-how技術,長期以來,這方面都是中國內地廠商的短板。

因此LT/LN圧電晶體中國內地的本土化供應在2017年以前雖有少量銷售但難以實現穩定且持續的供應。近年來下游智慧終端無線射頻應用的不斷增長令聲表濾波器近年來下游智慧終端無線射頻應用的不斷增長令聲表濾波器的需求保持著較高的增速,而在上游大宗商品原材料價格不斷上漲的背景下,國內外聲表器件廠商都面臨原材料價格高企和LT/LN壓電基板供應不足的困境。

好達電子近年來在SAW聲表面波濾波器得到了快速發展,除了抓住市場缺貨的機遇外,其上游供應商在壓電材料上取得的突破同樣十分重要。好達電子的重要供應商,中國內地的半導體材料與製造裝備企業天通股份(SH:600330),就利用其在半導體材料長晶領域的獨特優勢,攻克了LT/LN壓電基板的材料長晶與加工難題,並在2017年形成了大批次生產的量產產能。

天通股份在中國內地最早從事的業務主要為軟磁鐵氧體材料,應用在開關電源器件、微波器件、NFC等器件上,為電動汽車和智慧終端用無線充電用磁片供貨,目前仍是市場上主力供應商。

後來天通股份利用其在軟磁鐵氧體材料壓機、周邊磨削機、熱工燒結加工上的技術與經驗,開始研發各種晶體長晶爐,晶體材料切磨拋裝置等,併成為光伏矽片長晶裝置與加工裝置的廠商之一,也是全球光伏矽晶圓長晶裝置與加工裝置的核心供應商。

在從光伏矽晶圓加工技術上積累了相關的引數與經驗後,天通股份在中國內地LED晶片產業爆發時,適時的研發出LED藍寶石襯底長晶裝置與加工裝置,並建設了中國內地最大的藍寶石襯底產能,並且長晶裝置與加工裝置不再對外銷售,形成了自己在藍寶石領域的製造工藝和引數核心know-how技術不對外擴散。

目前天通股份可量產400公斤藍寶石晶體,並研發出了600公斤的藍寶石晶體量產技術,產品除了佔有了中國內地大部分的LED藍寶石襯底市場外,還是蘋果手錶和手機攝像頭保護鏡片的藍寶石材襯供應商。

同樣,在經過十多年的藍寶石晶體材料量產經驗的基礎上,天通股份開始把這些技術往更多的半導體材料領域複製,很快成為中國內地最大的晶片晶圓廠試機矽片供應商。同時天通股份也開始進入其它半導體化合物材料領域,如碳化矽(SiC)、氮化鈣(GaN)的粉體熟料製備與長晶生產上,以及SAW聲表面波濾波器LT/LN壓電基板的材料長晶與加工等。

2017年天通股份開始在壓電晶體產業形成了4英寸、6英寸LT、LN各種軸向晶片的量產能力,從天通股份對外透露的資訊來看,壓電晶體材料全球規模約50億人民幣,國內佔比為個位數。但是,受益於射頻器件國產化的需求拉動,未來2-3年國內壓電需求和產能規模會增加到10億左右。

目前天通股份的壓電晶體在國內佔比約60-70%,為絕對龍頭。未來2-3年天通股份壓電晶體月產能將在5-10萬片,預計今年、明年就能逐步達產。壓電晶體和藍寶石情概況類似,天通股份自主研發長晶裝置,為核心競爭力,長晶爐不對外銷售。

另外在產業鏈本土化的大背景下,國產替代空間巨大。目前SAW濾波器全球市場上中國內地廠商的佔比很低,不到3%的份額,日本歐美佔據壟斷地位。天通股份目前在技術上有很大的突破,且隨著國產化的不斷推進,預計國內市場份額未來會翻倍增長

華為的哈勃科技迅速投資好達電子,除了看中其本身的產品產能國產化替代外,另外好達電子的上游供應商天通股份的原材料供應國產化能力,應該也是哈勃科技重點考量的因素。據李星從產業鏈中瞭解的資訊顯示,天通股份的LT/LN壓電晶體材料在產線上的量產良率已經非常接近日本住友的材料良率水平,可以超過95%。

文/李星