前端射頻主要技術(shù)集中在功率放大器(Power Amplifier;PA)、低噪音放大器(Low Noise Amplifier;LNA)與濾波器(Filter),目前全球市場(chǎng)由Skyworks、Qorvo、Broadcom與Murata四家公司寡占。在PA與LNA等功率放大器相關(guān)元件,Skyworks市占率最高,但目前逐漸被Qorvo趕上,兩家公司大約皆有三分之一市占,而Broadcom大約為20%,Murata則為5~6 %,合計(jì)四家公司在PA與LNA等功率放大器市場(chǎng)占超過九成。
濾波器方面,則可分為表面聲波(Surface acoustic wave;SAW)與體聲波(Bulk Acoustic Wave;BAW)濾波器兩種主要技術(shù),依據(jù)結(jié)構(gòu)不同,SAW發(fā)展較為成熟且制作簡(jiǎn)單相對(duì)BAW簡(jiǎn)單,然而BAW濾波器更適合3GHz以上高頻環(huán)境下工作。目前SAW濾波器市場(chǎng)由Murata占據(jù)一半,Skyrworks約9%,其余則被太陽誘電、TDK與Qorvo等大廠瓜分;BAW濾波器則由Broadcom領(lǐng)導(dǎo)超過85%市場(chǎng),Qorvo約有8%左右市占。
四家主要大廠在經(jīng)營(yíng)方向上有明顯的不同,其中Skyworks與Qorvo主要營(yíng)收來自于前端射頻模組,屬于產(chǎn)品類型集中廠商;Broadcom產(chǎn)品組合相當(dāng)多元,除前端模組外還包含交換機(jī)芯片、Wi-Fi SoC與通訊IC,近期積極朝向企業(yè)軟體發(fā)展,有逐漸淡出前端射頻市場(chǎng)趨勢(shì);Murata主力則在SAW濾波器與被動(dòng)元件、陶瓷元件等,此外通訊模組封裝也占很大一部分營(yíng)收。
四家大廠中以Broadcom總資產(chǎn)最高,且2019年大幅度增加達(dá)674.9美元,其次為Murata共2.2兆日?qǐng)A(約205.9億美元),Qorvo與Skyworks則分別為65.2億美元與50.9億美元。然而Broadcom也是杠桿最高公司,以資產(chǎn)負(fù)債比(總負(fù)債能占總資產(chǎn)比率)評(píng)估,一般而言會(huì)希望控制在50%以下,但Broadcom在2019年達(dá)到63%,相較于次高的Qorvo為33.4%高出近一倍,最低為Skyworks僅16.2%。
并購所造成溢價(jià)將會(huì)被算入商譽(yù),因此若商譽(yù)過高則每年所需攤銷費(fèi)用壓力會(huì)越高,Broadcom從2017年商譽(yù)占總資產(chǎn)45.4%,到2019年底已達(dá)一半以上,相關(guān)收購無形資產(chǎn)攤銷費(fèi)用逐年上升,在2019年達(dá)到40億美元,然而Broadcom每年稅前息前凈利率卻從2017年10.3%提升至2019年20.3%。
Broadcom是透過收購成長(zhǎng)企業(yè),從近期并購計(jì)畫可看出有意從無線通訊事業(yè)逐漸跨入企業(yè)軟體市場(chǎng),例如在2018年以近190億美元收購企業(yè)軟體公司CA Technologies,與2019年11月完成Symantec旗下企業(yè)安全業(yè)務(wù),斥資107億美元,經(jīng)由良性、具未來性的資產(chǎn)并購,Broadcom反而成為這四家廠商中產(chǎn)品組合最全面,對(duì)單一公司曝險(xiǎn)最低企業(yè)。
反觀Qorvo商譽(yù)達(dá)到總資產(chǎn)37%,在2019年為24.2億美元,主要來源為2015年TriQuint Semiconductor與RF Micro Devices合并,每年攤銷費(fèi)用也高達(dá)4億美元至6億美元,這些費(fèi)用對(duì)Qorvo財(cái)務(wù)造成不小壓力,自從合并成立以來至2019年第一季,大部分時(shí)間都處于凈損狀態(tài)。其余兩家廠商在無形資產(chǎn)結(jié)構(gòu)上,Skyworks商譽(yù)大約為四分之一,攤銷費(fèi)用約在3億美元內(nèi)且逐年減少,而最低的Murata商譽(yù)占比約為4%,對(duì)于其營(yíng)運(yùn)造成壓力并不大。
從長(zhǎng)期負(fù)債大多用來進(jìn)行收購與擴(kuò)廠等長(zhǎng)期投資,因此以各家公司2016年長(zhǎng)期負(fù)債作為基期,可觀察到四家大廠皆大幅增加,尤其Broadcom與Qorvo增加幅度最高,分別達(dá)1.81倍與1.77倍,Skyworks與Murata也皆有約1.17倍成長(zhǎng);此外,Qorvo與Murata現(xiàn)金持有也不斷增加,其中Qorvo在2017年為8.4億美元,到2019年底達(dá)到近11億美元,Murata也從2017年1490億日?qǐng)A(約13.7億美元)增加至2019年2349億日?qǐng)A(約21.6億美元),也顯示未來這兩家公司在現(xiàn)金并購或擴(kuò)廠的可能。
在營(yíng)收方面,Skyworks與Qorvo絕大部分產(chǎn)品組合都針對(duì)前端射頻模組,Skyworks平均每季銷貨收入為9億美元,Qorvo為7.6億美元,然而Qorvo在銷貨收入上成長(zhǎng)有逐漸超越Skyworks傾向,2019年Skyworks與Qorvo營(yíng)收分別為33億美元與31.4億美元。
Murata平均每銷貨收入收為3656.3億日?qǐng)A(約33.6億美元),2019年銷貨收入為1.5兆日?qǐng)A(約140.4億美元),不過Murata產(chǎn)品線相當(dāng)多元,通訊模組相關(guān)銷貨收入為4255億日?qǐng)A(約39.1億美元),其中除前端模組外,還包含液晶高分子(Liquid-crystal Polymer;LCP)軟板、Wi-Fi與藍(lán)牙等模組。而Broadcom產(chǎn)品組合則更廣泛,Bloomberg估計(jì)2019年Broadcom在前端射頻銷貨收入大約22億美元,以當(dāng)年度總銷貨收入226億美元計(jì)算其占比不到10%。
從各家業(yè)者發(fā)表前端射頻專利可了解各個(gè)廠商技術(shù)優(yōu)勢(shì),以及未來廠商可能布局,由2017年至2019年專利發(fā)表件數(shù)來看,Skyworks共有2360件最多,其次為Murata共計(jì)1,595件,Qorvo與Broadcom則分別為937件與334件。
從近三年專利件數(shù)可以很明顯的看出Murata在這方面成長(zhǎng),從157件增加至875件,幅度高達(dá)5.57倍,其次的Qorvo從272件增加至385件,僅1.42倍,可以看出Murata對(duì)于射頻技術(shù)重視;而Skyworks在2018年專利發(fā)表從802件下降至684件,但2019年又回升至874件。
值得注意的是Broadcom相關(guān)專利布局明顯下降趨勢(shì),從2017年174件下降至2019年僅63件,雖然在2020年1月Broadcom宣布與Apple簽屬價(jià)值約150億美元長(zhǎng)期供貨協(xié)議,其中包含射頻元件,但在過去這段時(shí)間Broadcom的確逐漸淡出這方面市場(chǎng)。
以下將2017年至2019年四家公司所發(fā)表專利做出統(tǒng)整,并歸納這些公司重點(diǎn)布局方向,由于Skyworks與Qorvo為前端射頻指標(biāo)廠商,故從這兩家大廠擷取出主要合作專利分類(Cooperative Patent Classification;CPC),再比照Broadcom與Murata相關(guān)專利布局。
比照Skyworks與Qorvo專利布局,最多為PA相關(guān)電路設(shè)計(jì)、包絡(luò)追蹤(Envelope Tracking;ET)與相關(guān)效率提升技術(shù),由于在整個(gè)無線通訊裝置中PA是功耗最大的元件之一,若控制不佳容易造成系統(tǒng)用電需求太高甚至過熱,而包絡(luò)追蹤技術(shù)則是現(xiàn)今前端射頻系統(tǒng)用來控制PA功耗重要演算法。
而兩家大廠在技術(shù)差異方面,Skyworks技術(shù)強(qiáng)項(xiàng)在模組整合與前端射頻主動(dòng)、被動(dòng)元件,Qorvo則是專精于IC相關(guān)技術(shù)與半導(dǎo)體材料制程,從專利比重上能清楚看到Skyworks針對(duì)PA 、濾波器與其他元件整體模組整合,而Qorvo則是屬于晶圓IC封裝與濾波器技術(shù)。
在軍事雷達(dá)、基站與航太衛(wèi)星布局上,Qorvo著重于磊晶技術(shù)布局,尤其針對(duì)氮化鎵(Gallium nitride;GaN)等適合用于高頻工作環(huán)境半導(dǎo)體制程與IC設(shè)計(jì),其相關(guān)技術(shù)開發(fā)已有約20年;而Skyworks雖缺乏相關(guān)半導(dǎo)體技術(shù),但投入的導(dǎo)波器與耦合器技術(shù)同樣也被大量應(yīng)用于軍事與基礎(chǔ)設(shè)施等市場(chǎng)。
從近期產(chǎn)品發(fā)表來看,Qorvo透過GaN技術(shù)掌握,一直活躍在軍事航太產(chǎn)業(yè),包含Syrlinks低軌衛(wèi)星,并與Lockheed Martin、Raytheon等合作美國(guó)軍方反炮擊雷達(dá)、電子作戰(zhàn)設(shè)備,此外GaN技術(shù)也相當(dāng)適合使用于機(jī)械電源管理與充電裝置等市場(chǎng)。
Skyworks也透過導(dǎo)波管與耦合器,結(jié)合自身砷化鎵(Gallium arsenide;GaAs)晶圓技術(shù)推出相關(guān)元件與LNA等產(chǎn)品,但本身由于缺乏GaN相關(guān)高頻PA技術(shù),在相關(guān)市場(chǎng)發(fā)展資訊并不多。
而在其他相關(guān)專利上,Qorvo旗下的Qorvo Biotechnologies利用BAW技術(shù),開發(fā)微生物、病毒或特定化學(xué)物質(zhì)等探測(cè)平臺(tái),由于濾波器本身為微機(jī)電系統(tǒng)(Microelectromechanical Systems;MEMS)一種,而MEMS常被使用于生物探測(cè)以及感測(cè)元件上,目前與動(dòng)物診療與藥物公司Zomedica合作,開發(fā)針對(duì)貓狗免疫檢測(cè)儀器,于2019年第四季上市。
最后則觀察到Qualcomm于2017年至2019年與Skyworks共同申請(qǐng)7件專利,都是針對(duì)PA包絡(luò)追蹤、系統(tǒng)校正與相關(guān)電路設(shè)計(jì)等前端射頻核心技術(shù),因此可以推論Qualcomm近期大動(dòng)作發(fā)展前端射頻,包含2019年9月斥資31億美元購回與TDK合資的與前端射頻公司RF360,以及供應(yīng)Samsung、Motorola旗艦5G毫米波手機(jī)射頻模組,背后技術(shù)可能與Skyworks有相當(dāng)緊密的合作。
對(duì)照以上專利,可以看到Broadcom在PA技術(shù)掌握相當(dāng)少,尤其從2017年開始至2019年未發(fā)表過任何與PA直接相關(guān)專利,整體在前端射頻技術(shù)發(fā)展也逐漸停滯。Murata反觀從2017年到2019年每年發(fā)表專利數(shù)成長(zhǎng)速度驚人,由23件增加至157件,累積一共達(dá)313件,其次能發(fā)現(xiàn)Broadcom與Murata有很大專利比重在前端模組整合與封裝,此外Murata也掌握許多濾波器技術(shù)。
其實(shí)從此處可以了解,雖然Murata過去在射頻領(lǐng)域多為模組組裝與整合,對(duì)于PA的掌握度并不高,2020年所發(fā)表新產(chǎn)品大多數(shù)也仍是被動(dòng)元件,但由于PA為前端射頻核心技術(shù),對(duì)于相關(guān)技術(shù)掌握除能夠提升模組整合能力外,Murata也積極往RFID、Wi-Fi與藍(lán)牙通訊技術(shù)發(fā)展,例如旗下OWLiQ系列產(chǎn)品就與日本GE Healthcare合作,利用藍(lán)牙與RFID等系統(tǒng)針對(duì)醫(yī)院貴重儀器與人員定位。
Broadcom整體在前端射頻專利分布相關(guān)分散,除了較核心CPC專利外,可以看到大部分布局圍繞著整個(gè)網(wǎng)路系統(tǒng)架構(gòu),其實(shí)Broadcom技術(shù)強(qiáng)項(xiàng)在CPU設(shè)計(jì),包含交換機(jī)、乙太網(wǎng)路芯片、Wi- Fi與藍(lán)牙m(xù)odem等,因此前端射頻相較之下更像是輔助角色,加上與CPU和企業(yè)軟體相比,前端射頻市場(chǎng)也相對(duì)局限,故不難看出Broadcom有意出售相關(guān)部門并專注于潛力更大市場(chǎng)。
另一方面,Murata則往RFID發(fā)展,在2020年CES展會(huì)上發(fā)表相關(guān)產(chǎn)品,雖然Murata積極開發(fā)自有PA技術(shù),但對(duì)于3GPP標(biāo)準(zhǔn)熟悉仍落后于Skyworks與Qorvo,也因此Murata近期積極朝向Wi-Fi 、藍(lán)牙與Zigbee等非蜂巢式物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),由RFID搭配相關(guān)無線通訊技術(shù),提供如智慧家庭、資產(chǎn)設(shè)備管理以及企業(yè)用物聯(lián)網(wǎng)等解決方案。
前端射頻模組技術(shù)直接決定無線通訊品質(zhì),隨著5G與高頻通訊演進(jìn),其重要性將越來越高,臺(tái)灣網(wǎng)通技術(shù)在過去一直為追趕者角色,因此透過國(guó)際大廠對(duì)未來布局了解市場(chǎng)發(fā)展,能促使中國(guó)大陸和臺(tái)灣的通訊半導(dǎo)體相關(guān)廠商,趕上通訊技術(shù)世代交替浪潮。
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