〈分析〉中國「光通訊模組」產業大解析 陸廠首推海思

中國 5G 使用執照正式發放，也開啟一波電信營運商資本支出成長的週期，電信基礎設施的需求增加，也帶動相關零組件的前景看好。而光模組或光元件市場，是最被市場期待的重要關鍵零組件之一。

光模組作為重要的有源光元件，在發送端和接收端能實現將訊號的電 - 光及光 - 電之間的轉換。由於通信訊號的傳輸主要以光纖作為介質，而產生端、轉發端、處理端、接收端處理的是電訊號，所以只要有通訊，光模組就存有市場空間。

光模組的上游主要為光晶片和「無源」光元件，下游客戶主要為電信設備商、電信營運商，及互聯網 & 雲計算企業。

根據 LightCounting 預測，2018 年全球光模組市場規模約 60 億美元，其中電信承載網市場規模 17 億美元，未來 5 年年複合成長率達 15%；接入網路市場規模約 12 億美元，年複合成長率約 11%；資料中心和乙太網路市場規模達 30 億美元，年複合成長率為 19%。

全球光模組產業鏈分工明確，歐、美、日技術起步早，專注於上游晶片和產品研發。中國則在產業鏈中游具明顯優勢，主要因為勞動成本低、本土市場規模大，及本土電信設備商的扶持。

在多年發展下中國已成為全球光模組製造基地，從 OEM、ODM 均能見到中國廠發展的身影。

光晶片是光模組中完成光電信號轉換的晶片，依發光類型，分為面射型與邊射型：面射型主要為 VCSEL（垂直共振腔面射型雷射），適用於短距多模場景；邊射型主要為 FP（Fabry-Perot 雷射器）、DFB（分佈回饋式雷射器），及 EML（吸收模組雷射器）。FP 適用於 10G 以下中短距場景，DFB 及 EML 適用於中長距高速率場景。

至於電晶片則是一方面實現對光晶片工作的配套支援，另一方面完成電訊號的功率調節，此外也能完成一些複雜的數位訊號處理。

而光晶片具有極高的技術性，及複雜的工藝流程，因此占光模組成本結構中最高的部分。一般而言，光晶片的成本比重通常在 40%～60% 間，電晶片的成本則約占 10%～30% 之間，越高速、高階的光模組電晶片成本比重越高。

根據 LightCounting 對全球光模組市場規模的預測，全球光晶片和電晶片的市場規模將從 2018 年的 21 億美元及 8 億美元，成長至 2023 年的 52 億美元及 20 億美元。

中國光模組發展

中國廠商在光晶片方面，10G 及以下技術已具備替代的能力，但仍有很大市場空間拓展。商業級 25G 及以上的 DFB、EML 技術幾乎由國外廠商壟斷。

至於在電晶片方面，10G 及以下等級中國廠還能供應產品，只是產能遠遠不足。至於 25G 以上等級，中國自給率只 1%，其中，高速 TIA、CDR、DSP 等技術基本與國外廠商有 1～2 代的技術差距。

光晶片產業鏈包括晶片設計、基板製造、磊晶生長、晶粒製造等多重步驟，工藝流程較為複雜。首先晶片設計是上游核心，也是 Fabless 模式晶片公司能夠獨立掌控的部分。當前中國多數光晶片企業為 Fabless 模式，如海思、飛昂光電。

接著基板製造主是光晶片基板的製造，能實現高純度單晶體基板大量生產的企業，全球只有少數幾家企業，如住友、AXT。

第三則是磊晶生長，利用基板和有機金屬氣體在 MOCVD/MBE 設備中生成，並製成晶圓，主要集中於台灣、新加坡、日本、美國等地。

最後則是晶粒製造程序，對晶圓進行光刻等一系列處理，最後封裝成擁有完整光電性能的光晶片。而台灣是全球光晶片封測產業集中地區。

目前中國 Foundry 產能嚴重不足或工藝落後，導致中國相關企業流片進度需要看國外廠商臉色

至於電晶片的產業鏈環節包含 IC 設計、晶圓製造及加工、封測等程序，同樣擁有複雜的工序和工藝。中國廠商在各領域的發展仍相對落後，如 IC 設計端是知識密集型產業，需要經驗豐富的尖端人才；中游的晶圓製造及加工設備則要投入巨大資金，進入門檻極高，且光刻、蝕刻等關鍵設備由少數國際大廠把持。

此外，電晶片屬專用晶片市場，市場規模相對較小，需要光模組廠商的長期配套扶持。

整體而言，中國企業在高階光晶片和電晶片除了海思外，幾乎無法找到其它中國廠商能進行競爭。

而且光模組新品往往需要半年到一年的認證週期，一旦打進客戶供應鏈中，除非出現嚴重品質問題，否則客戶大多不願變動供應商，這也擴大中國廠商切入的難度，因此這兩塊大餅依舊是國際大廠的天下。