l 砷化鎵半導體：5G 帶動砷化鎵需求量新一輪成長，代工經營模式發展壯大

砷化鎵主要用於微波功率器件，即工作在微波波段（頻率300~300000MHz 間）的半導體器件。5G 帶動砷化鎵需求量新一輪成長，根據 Strategy Analytics 調查數據，2017 年全球砷化鎵元件市場總產值約為 88.3 億美元，國外 IDM 廠商搶佔砷化鎵半導體市場先機，目前全球砷化鎵半導體市場份額最大的 Skyworks，但砷化鎵半導體代工經營模式出現，中國臺灣的穩懋成為砷化鎵晶圓代工領域龍頭。

l 氮化鎵半導體：微波器件首選材料, 功率器件未來應用前景廣闊

氮化鎵材料由於禁帶寬度達到 3.4eV，與 SIC、金剛石等半導體材料一起，被譽為第三代半導體材料，也稱為寬禁帶半導體。由於氮化鎵具有禁帶寬度大、擊穿電場高、飽和電子速度大、熱導率高、介電常數小、化學性質穩定和抗輻射能力強等優點，成為高溫、高頻、大功率微波器件的首選材料之一，氮化鎵大功率器件未來應用前景廣闊，全球氮化鎵半導體市場潛在規模達 94 億美元。

l 碳化硅半導體：高功率器件用途廣泛，應用市場將逐步拓展

SiC（碳化硅）是一種由硅（Si）和碳（C）構成的化合物半導體材料，不僅絕緣擊穿場強是 Si 的 10 倍，帶隙是 Si 的 3 倍，被認為是一種超越 Si 極限的功率器件用材料。SiC 功率半導體適合用於深井鑽探、太陽能逆變器（實現直流與交流的轉換）、風能逆變器、電動汽車與混合動力汽車、工業驅動以及輕軌牽引等需要大功率電源轉換的應用。

l 國產替代有望加速，三安光電取得國內重要客戶的合格供應商認證

以砷化鎵/氮化鎵/碳化硅為代表的化合物半導體的市場規模高達百億美元，代工模式擁有強大的市場競爭力，國家政策扶持將加速化合物半導體的國產化進程，2014 年，三安光電成立子公司三安集成電路有限公司，開始切入化合物半導體領域，同年通訊微電子（一期）項目基建工程開工，根據公司半年報，三安集成已取得國內重要客戶的合格供應商認證，並與行業標杆企業展開業務範圍內的全面合作。

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一、砷化鎵半導體：5G 帶動砷化鎵需求量新一輪成長，代工經營模式發展壯大

砷化鎵主要用於微波功率器件，即工作在微波波段（頻率300~300000MHz間）的半導體器件。在手機無線網絡中，系統中的無線射頻模組必定含有兩個關鍵的砷化鎵半導體零組件：以HBT設計的射頻功率放大器（RF PA）和以pHEMT設計的射頻開關器。

傳統2G手機中，一般需要2個功率放大器（PA），且只有一個頻段，噪聲要求低，使用1個射頻開關器；到了3G時代，一部手機平均使用4顆PA，3.5G平均使用6顆PA，使用2個射頻開關器；4G時代的手機平均使用7顆PA，4個射頻開關器。4G的射頻通信需要用到5模13頻；下一代5G技術，其傳輸速度將是現行4G LTE的100倍，目前只有砷化鎵功率放大器可以實現如此快速的資料傳輸，4G及未來的5G通訊已成為砷化鎵微波芯片重要的成長動能之一。

由於砷化鎵高頻傳輸的特性，除了在手機應用中飛速成長外，平板電腦、筆記本電腦中搭載的WiFi模組、固定網絡無線傳輸，以及光纖通訊、衛星通訊、點對點微波通訊、有線電視、汽車導航系統、汽車防撞系統等，也分別採用1~4顆數量不等的功率放大器，這都是推動砷化鎵成長的強大動力。根據StrategyAnalytics調查數據，2017年全球砷化鎵元件市場總產值約為88.3億美元，較2016年的81.9億美元成長7.8%。

砷化鎵半導體代工經營模式出現。在無線通訊的拉動下砷化鎵微波功率半導體需求量快速增長，考慮到半導體制造需要鉅額的研發和設備投入，產品價格下降快等因素，未來在砷化鎵整體產業擁有競爭力，砷化鎵半導體垂直分工的經營模式出現。儘管目前砷化鎵半導體主要由美國三家IDM廠商（Skyworks，TriQuint與RFMD合併而成的Qorvo，Avago）佔據，但近年來，晶圓代工在整個市場中的佔比不斷提高。其中中國臺灣的穩懋是砷化鎵晶圓代工領域龍頭，主要客戶為Avago、Murata、Skyworks、RDA、Anadgics等。

二、氮化鎵半導體：微波器件首選材料, 功率器件未來應用前景廣闊

氮化鎵材料由於禁帶寬度達到3.4eV，與SIC、金剛石等半導體材料一起，被譽為第三代半導體材料，也稱為寬禁帶半導體。由於氮化鎵具有禁帶寬度大、擊穿電場高、飽和電子速度大、熱導率高、介電常數小、化學性質穩定和抗輻射能力強等優點，成為高溫、高頻、大功率微波器件的首選材料之一。

在各國政策的大力推進下，國際半導體大廠紛紛將目光投向氮化鎵功率半導體領域。隨著Si材料達到物理極限，氮化鎵因各方面優異的電學性能被認為是未來半導體材料的首選。傳統半導體廠商關於氮化鎵器件的收購和合作、許可協議不斷髮生，氮化鎵功率半導體已經成了各家必爭之地。Ma-com原先為摩托羅拉下屬微波/射頻解決方案部門，自2013年起產品逐步由砷化鎵半導體拓展到氮化鎵器件，公司毛利率一路攀升，目前已高達50%以上。

氮化鎵大功率器件未來應用前景廣闊。由於對高速、高溫和大功率半導體器件需求的不斷增長，使得氮化鎵材料器件逐漸被半導體市場應用。根據MA-COM預計，未來隨著氮化鎵半導體在新能源、智能電網、信息通訊設備及4C產業的應用逐步拓展，全球氮化鎵半導體市場潛在規模達94億美元。

三、碳化硅半導體：高功率器件用途廣泛，應用市場將逐步拓展

SiC（碳化硅）是一種由硅（Si）和碳（C）構成的化合物半導體材料，不僅絕緣擊穿場強是Si的10倍，帶隙是Si的3倍，而且在器件製作時可以在較寬範圍內控制必要的p型、n型，所以被認為是一種超越Si 極限的功率器件用材料。

SiC材料能夠同時實現高耐壓、低導通電阻、高頻這三個特性。SiC的絕緣擊穿場強大約是Si的10倍，因此與Si器件相比，能夠以具有更高的雜質濃度和更薄的厚度的漂移層製作出600V～數千V的高耐壓功率器件。高耐壓功率器件的阻抗主要由該漂移層的阻抗組成，因此採用SiC可以得到單位面積導通電阻非常低的高耐壓器件，使用SiC材料可以大幅縮減功率器件的體積。

另外SiC的導熱率遠高於其他材料，因此SiC功率器件即使在高溫下也可以穩定工作。目前由於受到封裝的耐熱可靠性限制，SiC器件只保證在150℃~175℃穩定工作，隨著未來封裝技術的發展，有望實現200℃以上溫度下的穩定工作。

SiC功率半導體適合用於深井鑽探、太陽能逆變器（實現直流與交流的轉換）、風能逆變器、電動汽車與混合動力汽車、工業驅動以及輕軌牽引等需要大功率電源轉換的應用。SiC功率半導體瞄準的市場是大約600V以上的耐壓用途，GaN功率半導體瞄準的耐壓區域比SiC功率半導體低，大約為十幾V~600V，GaN功率半導體在此應用範圍內能否實現普及，其關鍵問題在於性價比是否能夠超越傳統的Si功率半導體（MOSFET）。

四、民用市場國產替代即將開啟，國產替代加速

全球化合物半導體規模合計近百億美元，比肩LED市場。在前面部分，我們已經講過我國已經是全球功率半導體最大消費市場，佔到了全球一半的份額。

• 軍事應用有望成為化合物半導體實現國產化的突破口。
  砷化鎵/氮化鎵材料現在正處於發展階段，目前全球該領域參與者數量遠遠小於硅，市場分佈較為均衡，這對於國內廠商來說易於尋找突破口，快速追趕國際先進水平。目前國內從事砷化鎵/氮化鎵芯片製造的多為軍工科研院所，如中電五十五所、中電十三所等，主要從事科學研發，難以實現批量生產，有望成為突破口。
• 民用市場國產替代即將開啟。目前設計領域，國內第三大IC設計廠商銳迪科（RDA），依託大陸強大的白牌手機制造業迅速發展，在白牌手機的PA、藍牙、FM Turner、DVB-STuner市場均為中國第一。銳迪科的砷化鎵微波半導體產品是由中國臺灣的穩懋來代工生產。另外包括國民技術、漢天下等設計公司，均是三安光電未來潛在客戶。

由於對產業安全和國家信息安全的關注日益升級，我國於14年6月公佈了《國家集成電路產業發展推進綱要》，將發展集成電路產業上升為國家戰略，並對集成電路產業產值以及製造與封測技術的發展提出了具體的要求。同時，通過產業基金、稅收優惠、金融支持等措施對我國IC企業的發展提供保障。目前我國砷化鎵/氮化鎵半導體受制於國際半導體巨頭，處於被動局面，將是《綱要》扶持發展的重點。

綜上所述，以砷化鎵/氮化鎵/碳化硅為代表的化合物半導體的市場規模高達百億美元，代工模式擁有強大的市場競爭力，國家政策扶持將加速化合物半導體的國產化進程。2016年全球砷化鎵元件市場總產值約為81.9億美元，氮化鎵半導體市場潛在規模達94億美元，2016 年全球SiC功率半導體市場約5億美元，預計未來SiC功率半導體市場容量有望超過20億美元，隨著我國對產業安全和國家信息安全的關注日益升級，將發展集成電路產業上升為國家戰略，政策扶持將加速二/三代半導體的國產化進程。

2014年，公司成立子公司三安集成電路有限公司，開始切入化合物半導體領域，同年通訊微電子（一期）項目基建工程開工。2015年7月三安光電非公開發行1.57億股募集資金35億元，其中16億元用於投資通訊微電子器件（一期）項目，建設GaAs/GaN外延片產線各一條、適用於專業通訊微電子市場的GaAs高速半導體芯片與GaN高功率半導體芯片生產線各一條。項目建設週期為45個月，建設完成後，將形成通訊用外延片36萬片/年、通訊用芯片36萬片/年的產能，預計完全達產後貢獻年銷售收入40.15億元（不含稅），新增年淨利潤5.96億元。

三安集成電路進展順利。根據公司2018年半年報顯示，三安集成電路砷化鎵射頻已與103家客戶有業務接觸，出貨客戶累計58家，14家客戶已量產，達89種產品，產品性能及穩定性獲客戶一致好評；氮化鎵射頻已實現客戶送樣，初步性能已獲客戶認可；科技部重點研發項目取得重大突破，提前完成階段性結題指標，核高基重大專項—5G移動通信功放芯片項目按計劃正常進行中；電力電子產品已完成國內外客戶產品驗證並批量供貨，己進入量產階段；光通訊芯片已累計送樣26件，部分產品實現量產並已實現銷售。

三安集成電路於2016年與GCS成立三安環宇。2016年11月，公司與GCS（環宇通訊半導體有限責任公司）合資成立子公司三安環宇，其中三安出資204萬美元，股權佔比51%。環宇是全球知名的化合物半導體代工廠，2017年GaAs代工市場份額佔比達到7.2%，位居全球第三，僅低於穩懋和宏捷，更重要的是GCS擁有豐富全面的化合物半導體制造技術，此次合作將有利於公司提升射頻通訊和光通訊元件技術水平和構築相關專利平臺，同時有望引入環宇已有客戶資源。

目前GCS擁有2寸、3寸和4寸的GaAs、InP、GaN和SiC晶圓產能，其中以4寸產能為主，提供包括磷化銦鎵（InGaP）異質介面雙極電晶體（HBT）、磷化銦HBT、 PHEMT、HFET、GaN HEMT、 THz混頻器二極管與積體被動元件（IPD）等製程技術。在多元化業務驅動下，公司的營收快速增長，2017年營業收入達4.23億元，毛利率高達46.5%。

2019年1月21日，公司發佈關於控股東引入戰略投資者的提示，引入安芯基金、泉州金控和興業信託，協議約定：興業信託、泉州金控、安芯基金向三安集團增資不低於54億元，泉州金控向三安集團提供6億元流動性支持。公司此次引入戰略投資者將大幅增加公司控股東的現金流，改善財務報表結構，降低控股股東股權質押比例。

根據公司半年報，三安集成已取得國內重要客戶的合格供應商認證，並與行業標杆企業展開業務範圍內的全面合作。射頻業務 HBT、pHEMT 代工工藝線已經批量供貨並得到客戶一致好評，產品涵蓋 2G-5G 手機射頻功放 WiFi、物聯網、路由器、通信基站射頻信號功放、衛星通訊等市場應用；電力電子業務已推出高可靠性，高功率密度的碳化硅功率二極管及 MOSFET 及硅基氮化鎵功率器件，產品主要應用於新能源汽車，充電樁，光伏逆變器等電源市場；光通訊業務已具備生產DFB、 VCSEL、 PD APD 等數通產品的能力，產品主要應用於光纖到戶， 5G 通信基站傳輸，數據中心以及消費類終端的 3D 感知探測等應用市場；濾波器業務產線設備已到位並進入全面安裝調試階段，預計今年產線全面組建完成投產。

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