94 2022.1
從iPhone13拆解 看2022 PCB技術與趨勢 專 業 技 術
5G強勁需求PCB盛況空前(9) —iPhone13的拆解與細說 無硼電鍍鎳製程的發展趨勢
特 後疫情時代下的供應鏈管理趨勢─韌性供應鏈 別 中國大陸PCB產業現狀分析及未來展望 企 劃 全球軟板產業掃描與發展動態
T P CA L I N E
Circuit board Quarterly
編者的話
Editor’s Desk 1998 年 7月創刊發行
又
來到年末之際,而這一年是一個動盪不安、但對台
發
行
人
李長明
灣是一個值得誇耀的一年,因為我們在電子產業代
總
編
輯
白蓉生
工領域的成長表現是前所未有;但又面臨即將來到的排碳 及能源短缺的嚴峻議題,若沒有因應之道,恐會影響產業
94
副總編輯
張靖霖、葉新錦、李宗銘
編輯委員
李長明、梁茂生、林武宗 張元銘、汪光夏、顏志明
未來的發展。
孫佳成、江澤修、何信芳 賴有忠、陳河旭、呂智群
以下幾個2021年發生在台灣的情境,相信是很多人
陳嘉懃、葉坤祥、簡禎祈
一生中未曾碰過的事情,但我們卻經歷了!而且很有可能
馮興運、呂政明、游新基
未來會一再發生:
廖豐瑩、天滿正一郎、陳柏棋 林文彬、周光春、俞金爐
1. 4月起台灣大規模乾旱事件,導致各地區進入不同程度
陳俊英、吳禮淦、沈慶芳
的減壓供水、限水、停耕、歇業等情況,此為自1947年 以來最嚴重乾旱、又被稱作「百年大旱」。極端氣候現
賴家強 編
輯
群
洪雅芸、詹曙峰、王素娟、 陽浩天、陳慧築、葉雲絜、
象在全球各地陸續發生,且造成嚴重災情,淨零碳排時
曾乙玲、呂旻修、劉怡菁、
程越形重要,否則恐會來到無法挽救的處境。
林歆霈、黃聖雯、高靜敏、
2. 4~5月台灣新冠肺炎疫情因連續幾個事件而爆發危機:
洪微雅、蔡逸鴻、李慧妤、
「桃園諾富特飯店」、「新北獅子會案」與「萬華茶室
李冬玲、許潔涵、葉雲智、 吳筱梅、林冠彤、張致遠
案」。本土感染在5/27來到6百多例的新高,全台三級
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+886-3-3815659
警戒,餐飲、運輸、休閒旅遊、百貨販賣等業者生意慘
雜誌訂閱
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淡,提早過寒冬。
華東代銷
TPCA華東辦事處
3. 全球貨運航程時間拉長,成本上漲,各種原物料價格飛
+86-512-68074151 華南代銷
漲,拉高了全球通膨。 4. 在預期漲價及缺貨心理下,電子產業供應鏈企業有超額 下單情形,導致台灣包括半導體、電路板等產業有相對
+86-755-27669617 發
行
所
宜,所以台灣2020年及2021年的經濟是近20年來相對 高成長的兩年。 上述發生的每個情境對產業的營運都有重大影響,不 過短短半年多的時間全都發生了!預期未來這些變動只會 加劇不會減緩,企業的調適必須更靈活,也須更謹慎! 本期出刊時間正是TPCA Show的展覽期間,原本排定 10月份展期,但因疫情關係順延2個月。期待這一年一度 展會能順利完成。本期內容也安排了很多精彩文章,值得 大家仔細研讀,包括兩岸的最新電路板產業狀況、市場分
台灣電路板協會(TPCA) 局版臺省誌字第1151號
地
址
的榮景。台灣從半導體、封測到電路板,這一全球電子 元件供應鏈恰好是全球最強,加上台灣疫情相對控制得
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(33743)桃園市大園區高鐵北路 二段147號
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析與發展趨勢;從iPhone 13的拆解,了解智慧手機的元件 功能、及載板、主板設計組裝技術的變化;韌性供應鏈管 理在疫情、通膨及淨零碳排議題之催化下的重要性。 ገடጣĻĬĹĹķĮĴĮĴĹIJĶķĶĺ ņĮŮŢŪŭĻŴŦųŷŪŤŦŁŵűŤŢįŰųŨįŵŸ
發行人的話
值2021歲末之際,回顧這一年來產業與經
時濟上的變化,都仍受到新冠疫情持續動盪,
期間因疫情升溫影響,台灣更是一度進入三級管 制警戒,邊境管控更嚴了、航貨運物流更塞了、 供需失衡下原物料更貴了、民生消費的物價也跟 著漲了……,這樣的情境,不只在台灣發生,已 成為2021年全球各國的生活常態。儘管如此,疫 情帶來的遠端視訊需求,加上5G落地,需求與供 給間發生了高度失衡,導致全球電子產業依舊受 零組件缺貨持續干擾著,終端客戶為穩定物料與 出貨,強力拉貨下,讓全球電子零組件與PCB產 業迎來成長屢創新高的一年。 PCB產業喜迎豐年的時刻,全球氣候變遷的 危機,各國對製造業排碳的關注升高,已經從 全球電子生態系中發酵,終端客戶對PCB製造商 的碳排要求越來越明確,這樣的壓力讓企業正視 這全球倡議的淨零碳排,沒有人可以置身事外!! 「2050全球淨零」預期將是影響PCB產業未來30 年競爭勝敗的關鍵力。PCB產業的碳排量雖無法 與石油或鋼鐵製造業相提並論,但因現有的製程
技術,仍需要大量的能資源投入,節能減碳的目 的除了是節約成本考量更是企業責任,加上客戶 從淨零碳排展開供應鏈的淘汰賽局更是關乎企業 生存,建議企業應即早部署因應對策。 為此,TPCA也於今年下半年啟動淨零相關 服務規劃,透過觀念建立、製程溫室氣體的盤 查、跨領域資訊平台的建置、高效節能與新式技 術的推廣,將積極串聯產官學研增進交流與溝 通,期盼與產業先進攜手從發現問題、凝聚共 識、擘劃策略、落實行動來逐步推進,再造PCB 產業新價值,永保全球領先的競爭力。 綜觀2021-2022諸多變化,本期季刊編輯群 精心規劃各面向的趨勢展望,如iPhine13拆解、 淨零碳排、疫後供應鏈管理變革、通膨與油價上 漲及數篇PCB技術與市場專業文章,篇篇精彩。 「電路板季刊」以前瞻多面向議題為使命,在不 同階段透過資訊傳遞,廣度與深度兼具下,提供 管理者策略規劃的參考。期盼舊雨新知的意見反 饋,內容持續精進,讓電路板季刊成為PCB產業 知識的寶藏。
理事長 台灣電路板協會
Contents
目錄 專業技術
特別 企劃
10
5G強勁需求PCB盛況空前(9)
25
無硼電鍍鎳製程的發展趨勢
TPCA資深技術顧問 白蓉生
工業技術研究院材料與化工研究所 1.工程師、2.副工程師、3.副研究員 周雅靜 1 、顏佳瑩 2 、張郁苓 3
35
微銲點之潤濕層完全消耗完後與界面處之介金屬剝離現象探討 國立台灣大學材料科學與工程學系暨研究所 林思印、黃正豪、李珮慈、高振宏
環安衛專欄 48
淨零排碳的因應與挑戰
顧問 張靖霖
管理俱樂部 特別 企劃
60
後疫情時代下的供應鏈管理趨勢─韌性供應鏈
中央大學管理學院特聘教授 范錚強
國際視野 64
2022年七大關鍵趨勢展望
TPCA市場資訊部 彙整
66
WECC最新動態
TPCA市場資訊部 彙整
大陸面面觀 特別 企劃
20
68
中國大陸PCB產業現狀分析及未來展望
35
中國電子學會高級會員 楊宏強
49
®
優異的化學銅分佈力 起鍍需求較少
Min. thickness in BMV > 0.3 μm BT with Cu clad BMV 90/80 μm Dwell 20 min
10 μm ABF GX-92R Dwell 10 min
優異的化學銅分佈力
1 μm
化學銅分佈力
經由調整安定劑系統, 可加強鍍層表面的微粗糙度
特色與優點 Ŏ 微盲孔中的分佈力表現優異
Ŏ 提高表面粗糙度,改善乾膜附著力
Ŏ 起鍍需求較低,可降低製程成本
Ŏ 適用於多重製程生產,如SAP與amSAP
Ŏ 低槽液起鍍條件: 以0.2 dm c.b./L運轉10分鐘
Ŏ 安定劑可進行分析,加強製程管控
Ŏ 槽液負載係數Ĺ ƾ ƏĺƐ 7l c.b./L
Ŏ 可直接導入現有製程
2
2
Ŏ 穩定的化學銅鍍層沉積速度,可預估及調整厚度 Ŏ 一般沉積厚度要求: 經20分鐘反應厚度達0.5 Ýl Ŏ 符合細線路和高頻要求的低沉積厚度: 經10分鐘 反應厚度達0.25 Ýl
阿托科技股份有限公司 Atotech Taiwan Limited 桃園市桃園區經國路15號5樓 TEL: +886 (0)3 356 2468
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TA I P E I
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白老師最新鉅作
現行高速厚大板的全新面貌 5G無線通訊與快速進步的軟板材料 不到半根頭髮粗的鍍銅盲孔-拆解 i-Phone XR 的 多種發現 離子的電化遷移ECM與原子的電遷移EM 5G前電路板設計板材與製程的應變 先說雲端 光通訊與光模塊 用於宏基站天線模組的碳氫板 PAM4與PIM 5G行動通訊專用術語 iPhone7拆解及切片細說 劃時代的i-Phone 7與InFO (FOWLP)-從i7拆解 切片看見台積電的InFO iPhone12的拆解與細說 iPhone13的拆解與細說 5G電路板與載板失效分析之一 5G電路板與載板失效分析之二 5G訊號完整性與高速電路板
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10 டཾ
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—i-phone13的拆解與細說— 白蓉生 TPCA 資深技術顧問
一、前言 筆者2021年初剖切i-phone12所屬5nm的A-14處理器時,網路上就有很多傳言說 2021年底的i-phone13/A15生產者台積電會進入3nm製程,而且A15在軟體方面會加 入頗多人工智慧AI的額外功能。於是完成91期i-phone12的實做文章後,又激起筆者對 3nm全新A15再做剖析的興趣。 沒想到A15卻仍然是5nm技術,由於加入AI大量功能後迫使A15的主晶片面積加 大,更迫使全無支撐軟弱的RDL也必須隨之加大。經過上下游六七道焊接強熱劇烈脹 縮的折磨後,從切片上終於見到RDL絕緣板材PSPI的開裂與四層銅線的扭曲變形。想 必是功能方面還堪使用,於是從市購所得品質不良可靠度有問題的產品也被判為良品 出貨了。如此之功能大增不但RDL變大,而且用RDL去互連A14主晶片原來所加掛的 兩小晶片也變四枚小晶片了。此外Fan Out區的三圈銅柱也被擠成更為細長而令電鍍銅 進入更困難的境界,於是筆者又對如此不可思議的深盲孔鍍銅填銅,從邏輯原理上著 墨了四節圖文試加詮釋,不妥處尚盼高明不吝指正。
二、i-phone 13的外觀與NO-1切樣 2.0 i-phone 13的整體外觀
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டཾ 11
2.1 10L主板正面的組裝 i-phone 13的主板是由上10L板,中雙面框板,與下8L板所先後疊焊而成。上下 兩SLP類載板其內外共四面都密集貼焊了眾多主動被動大小零件,而中夾雙面框板的 頂面即出現兩圈共724個圓銲墊。注意,該16張2116玻纖布的雙面厚框板規格很嚴,
必須保持極度的不彎扭,以 免危及兩主板朝內多枚大號 組件的撞車。此項精密控制 則全靠雙面框板的品質了。
2.2 NO-1切樣的起步 i-p h o n e13其P o P心臟的A15即著落在20層三合一之十層主頂板朝內的L1板面 處,後續將從NO.1切樣連續看到台積電專利InFO的佈局,也就是銅柱與RDL互連的各 種細節與其他多樣的全新發現。
NO.1 切樣中夾雙面框板第二列共出現37組通孔上下銲點,其頂部即為十層主板 朝內L1面兩圈共有724個ENIG銲墊。
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2.3 三合一20層板的上下焊接 從右圖1可見到夾中的雙面框板,其角色是把上10L板與下8L板先後兩次焊成20L 板的互連體。圖2為10L板與雙面框板先焊724顆錫膏焊點的1000倍與2000倍放大圖, 可清楚看見上下兩ENIG銲點三種混合IMC中的Ni 3Sn 4,與離EN近的(Ni,Cu) 3Sn 4,及 距E N遠的 (Cu,Ni)6Sn5。 注意:這三 種IMC中只有 Ni3Sn4才有強 度。圖3為雙 面板與8L板 後來只焊一 次的畫面, 可見到兩次 強熱的IMC 確比一次強 熱要更厚一 些。此等精 密切片全靠 徒手拋光而 非機器。
2.4 NO.1切樣第二刀焊墊的截面畫面 本節最上50倍接圖中可見到正面最外圈的55個銅柱,這就是每個A15晶片四面散出 Fan Out三圈約660個銅柱的四分之一;其做法是先在外圍光阻中開洞與高速填銅而成 的。圖2為400倍的完工板接圖,圖3的1000倍大接圖即為台積電專利InFO的精髓所在。
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2.5 台積電Integrated Fan Out(InFO)的亮點 右圖1即為台積電InFO六道工序的簡述,筆者已在91期3.10與3.11兩節共用了8個 示意圖,試將台積電InFO從原理與邏輯去猜想其極度保密的流程。首先是在晶片的外 圈區(Fan Out)先塗佈頗厚的光阻,之後感光成為660個深盲孔,於是進行濺射鈦銅與 高難度的深盲孔填鍍銅成為銅柱 與隨後的澆填EMC。第三步是做 內外互連的四層R D L。第四步就 是印S n A g錫膏與焊R O M的三層 板。第五步為填底膠。第六步於 RDL的UBM處利用錫銀銅銲球焊 到10L板的L1即完成PoP與主板互 連的大工程。如此上下游多次焊 接強熱將造成大號R D L的變形。
2.6 電鍍銅柱的困難與進步 將電測良好的晶片(Known Good Die;KGD)重新寬鬆排列在另外12吋玻璃板上 (見右崁對照圖),以便在玻璃板的外圍藍色空地(Fan Out)每個KGD外做上三圈銅柱, 然後再於晶片內部與外圍共做上四層RDL完成 Fan in與Fan Out的互連。下左圖1為i-7年代 的粗矮銅柱,圖2為i-12的高銅柱,而圖3圖4 則為i-13更為細長瘦高的困難銅柱,也就是說 電鍍銅柱的難度與技術,也因外圍面積變小與 深度增加雙重擠壓下變得愈來愈瘦長了。
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2.7 晶片外圍鍍銅柱的攪拌工程 由前節右套圖的藍色Fan Out外圍即InFO電鍍銅柱的領域,從前節圖3可知其深盲 孔縱橫比已超過2/1,就PCB而言幾乎是不可能的填銅工程。本節圖1即為晶圓鍍銅高 價專用機的結構示意圖,是為每片晶圓鍍銅而設計者。其中往復攪拌的速度非常快 (400-600RPM),如此可逼薄陰極膜加速Cu++往盲孔內擴散與鍍液交換的雙重效果。其 高純度鍍液每次鍍後即不再使用,由於陰陽極 距離很近因而可用到25ASD(1ASD=9.1ASF)的 快速填銅。圖2的套圖為陰極外表槽液的結構。
2.8 利用柏努力原理與文式管效應加強鍍液的攪拌 圖1為根據柏努力原理使飛機上升的實例,也就是衝刺中頂面路徑長因而密度 小流速快壓力小,但底面卻是路徑短流速慢壓力大而抬起飛機。圖2、圖4、圖5均 說明流速慢處壓力大,流速快者壓力小的其他案例。圖3為電鍍槽加速攪拌的噴流器 (Eductor)也是柏努力原理的應用,右側幫浦打入一支高速流體當其穿過內部小噴嘴 時,即因更加快流速而壓力變 小。於是周圍壓力較大的鍍液 即可壓入到噴嘴外圍而一併向 左5倍噴出。圖6為投手變化球 下墜的原理,於是『流速慢壓 力大,流速快壓力小』的原理 還可用在空氣流動而不僅是液 體的流動了。
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2.9 電鍍銅有機添加劑的種類與原理 以硫酸銅及稀硫酸為主的鍍銅液還需加入三種有機助劑;圖1為SPS的Brightener 光澤劑,其功能是幫助鍍銅有如汽車之油門,由於分子量很小故容易進入死角助鍍。 圖2為大分子量的載運劑Carrier又稱潤濕劑,但卻扮演壓抑面銅增厚的角色如同手剎 車。圖3為帶強烈正電的Leveler整平劑,有如腳剎車一般可阻止鍍銅。圖4說明Cu++在 槽液中並非單純離子,而是靠凡德瓦爾力彼此正負相吸多 ◔ 種官能基的銅游子配位體。由於銅游子個頭大且工作電壓 又只有2-3V,因而所沉積的銅全是出自擴散層而非主槽液 的銅量。 ◔ ◔
2.10 水液中有機物的分子自我組合膜SAM 水溶液中的有機物會自我組合成為短鏈狀的薄膜(Self-Assembled Monolayer),最 容易產生此種反應者就是光澤劑分子其硫醇頭(-SH)對底銅面的吸著。圖2說明光澤劑帶 著銅離子吸附底銅死角並不斷帶入的 示意圖。圖1說明肥皂水分子在吹泡泡 內外吸著的短鏈SAM畫面。圖3說明 水中潤濕劑的自我組合並可包覆污物 完成清潔工作的原理。圖4是水中碎 小的有機物完成其鏈狀SAM的過程。
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2.11 外圍先做的銅柱與後來RDL的互連接點 台積電I n F O專利的做法,是先在各晶片外圍的光阻深盲孔中高速填鍍銅而成銅 柱,以每晶片外三圈銅柱來計算,則共約有660個銅柱與RDL的互連接點。從圖1與圖3 兩3000倍電鍍銅清楚畫面看來,RDL千層派的L1與晶臉銅柱間,只見到紅色的濺鍍銅 而看不到先濺射的白 色鈦層。圖2與圖3均 為銅柱與R D L互連其 3 0 0 0 ◔ 倍的全 圖,可 見得到 RDL各 層線路 於多次 焊接高
◔
溫中所 出現被 擠壓變 形的畫 面。
2.12 i-phone13/A15的三枚SoC大小晶片與互連的ROM 從圖3與圖4可見到A15是由一大兩小三枚System on Chip(SoC)晶片所組成,從 圖2可見到A14也是由一大兩小SoC晶片所組成。另從圖2可見到i-phone12其PoP的 ROM是由兩個模塊於2D平面貼焊而成,不過圖3圖4卻見到i-phone13的ROM是由三個 大模塊所組成。說明是為了增加AI人工智慧而擴大了記憶體容量了。
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2.13 i-phone13 的A15處理器其主晶片所加帶小晶片已從兩片增到四片 圖1的上下兩個大接圖為NO.1切樣第2刀的明場與暗場取像,所見到A15處理器利 用RDL所加帶的左5腳小晶片與右6腳小晶片。而A15主晶片又焊接三層載板的RAM模 塊完成其三片晶片的2D封裝體。圖2為NO.1第4刀兩個明場的大接圖,可清楚見到A15 主晶片所另帶的兩小晶片已與圖1的兩小晶片完全不同。換句話說A15互連的RDL/L4 面上共加帶了四個小晶片,而第4刀所見兩小晶片卻比第2刀的兩小晶片大了很多。也 就是說i-13的A15比i-12的A14多了兩個小晶片功能自然更多了。
2.14 A-15 應用處理器其大小晶片的組合 下圖1為第三刀所見到A15主晶片所加帶四個小晶片中最大的一顆,可清楚見 該12腳晶片與R D L的焊接互連;圖2即為其第12腳互連R D L再與主晶片的2000倍接 圖。圖3為第8腳的2000倍接圖。圖4的3000倍接圖說明小晶片利用其銅柱與RDL/L4 的銲點詳情,由於多次上下游強熱對已有常規I M C(C u 6 S n 5 ) 已 進 一 步 反 應 成 為 灰 色不良的 Cu 3Sn。 圖5也是 3000倍 接圖,晶 臉上的變 形細線清 晰可見。
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2.15 主晶片加大後互連用RDL脹縮的變形(1) 本節圖1為放大2000倍的接圖是出自2.10節圖3與圖4其A15的5腳小晶片,由於 A15軟體已加入人工智慧的功能,如此不但迫使主晶片的佈線大幅增多,當然也就不 得不加大晶片與RDL的面積。於是在上下游多次焊接強熱的折磨(Fan Out的EMC封 膠,RDL承銲四個小晶片,RDL承銲ROM,RDL焊接10L主板的L1,10L主板L10的背 面焊接,10L板與雙面框板以及8L板的前後兩焊,共7次強熱),如此多次的熱脹冷縮 終於造成RDL線路與晶臉超細線路兩者的變形,也許大部份功能還算正常因而也只好 上市賣出了。故知產品的品質標準是隨生意好壞而可變動的。
2.16 主晶片加大後互連用RDL脹縮的變形(2) 圖1綠色虛線之上為RDL的4層銅線,由於A15線寬仍為5nm且又多了人工智慧, 因而必須增加極多佈線而迫使晶片變大當然RDL也跟著變大,多次強熱中軟弱的RDL 必然會出現銅線與PSPI樹脂的脹縮變形,因而出現了細薄銅線的扭曲走樣以及PSPI樹 脂的層間開裂。筆者在91期i-phone12拆解文章的3.21節,即已展現了多處PSPI的開 裂。然而回顧2016年的i-phone7,當其主晶片與RDL均較小時卻從未出現銅線變形與 層間開裂。本節圖2,3,4中不但RDL扭曲變形,甚至連晶臉上的細線也為之扭曲不堪。
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2.17 主晶片加大後互連用RDL脹縮的變形(3) 右上圖即為i-phone12其A-14內外互連RDL中PSPI樹脂變形開裂的畫面,幸好該 4層銅線及其下緣晶臉的I/O銅柱尚未變形。下圖為i-phone13其A15互連RDL銅線的扭 曲變形與PSPI的層間開裂,甚至連晶臉上細線的波浪變形也變得十分明顯。載板業界 曾擔憂一旦RDL如此好用又便宜,將來勢必會影響到載板的生存。沒想到當RDL大到 某種程度時就玩不下去了。如今 尺寸60X60m m以上,板厚超過 16層的5G用厚大載板又成了新的 挑戰。載板面積太大下游組裝時 必然會造成四角上翹的枕頭效應 以致可靠度不足的麻煩。
2.18 NO.1 切樣第三刀竟然見到兩顆零件從8L板L1銲墊處脫焊 從圖1可見到20L板上下焊接的全圖,而粉紅色箭 頭所指處卻見到零件從底部8層板的L1脫焊,也許只是 局部脫焊因而並未完全失去功能僅僅是堪用而已。從 蘋果對所有供應鏈的嚴格管理而言,似乎不應該出現 如此離譜的Case才對。由於本期刊版面不足只好把圖 2與圖3的高度剪掉一些而未見全部失效的畫面。
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2.19 NO.1切樣第四刀8層板L1鐵殼內敏感元件與10層板L1所焊模塊內6層覆 晶載板之焊球 圖1為NO.1第4刀50倍取像的全畫面接圖, 圖2為8層板L1所焊鐵殼及其內部敏感 大模塊的400倍接圖,圖3為10層板L1所焊大模塊6層載板內部9球覆晶Filp Chip模塊其 中三個球腳的1000倍單圖,可清楚見到Eutectic的畫面。圖4與圖5為SAC305銲料冷 卻稍慢所呈現劍狀的IMC(Ag3Sn),事實上3D中卻另為片狀才對。
三、NO.2切樣的觀察 3.1 NO.2切樣第一刀的畫面(1) 圖1即為前2.2節所標示NO.2切樣第一刀的50倍接全圖畫面,可見到10L頂板頂面 所承焊的大小元件與外表滿塗的黑色石墨散熱膏,中間22個通孔的雙面框板正是上焊 10L板與下焊8L板的中置互連板。圖2為框板頂部與10L板互連的首銲點,圖3為雙面框 板與底8L板互連的二銲點。而雙面ENIG其兩次強熱的IMC確比一次者要厚一些。
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3.2 NO.2切樣第二刀的畫面(2) 圖2為NO.2切樣第二刀100倍9腳模塊接圖的全畫面,可見到10L頂板朝內L1所承 銲9個球腳的小模塊(全面應為81腳),此圖2下側為8L底板朝內L1所承銲的6個被動元 件。最下圖1為9球腳模塊的400倍接圖,右圖3為其第2球腳的不正常畫面,怪異的是 該枚覆晶錫球的右側竟然不知從何處貼來了額外的一塊多餘銲料。須知Flip Chip晶片 覆焊Bump動作中尚未填底膠,筆者懷疑可能是Underfill流動中所帶來的東西。
3.3 NO.2切樣的負面教材 從3.2節第一刀可見到9個球腳的小模塊,再切第三刀時整排銲球時竟因手法不 良而出現左側磨入太深,造成下列400倍接圖第二排9球的左二球竟然掉落不見,右 上兩圖為磨斜了兩球大小的對比 (本應同大小)。由此可知失效分析 (Failure Analysis,FA)切片的手法要 比 Q C / Q A 級 要 嚴 格 多 了 。 一 般 FA 級良好切片是2000倍移動觀察中畫 面不可模糊。當然逆向工程(B a c k Engineering)切片又比FA級還要更 小心才對,一旦失手就無法挽回了。
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3.4 NO.2 第三刀所見各種不同銲點的詮釋 圖1為A15主晶片利用RDL與12腳小晶片完成焊接互連的3000倍放大畫面,從下側 可見到A15主晶片的晶臉利用其I/O銅柱與RDL的L1採鍍銅方式互連,但上側12腳小晶 片則用其I/O銅墊先行植球,再去覆焊到RDL/L4的T型銅墊上而完成互連。圖2為NO.2 切樣第三刀所見10層主板的L10與所承焊大模塊四 層載板的1000倍放大接圖,可見到頂面ENIG的複雜 I M C與底面O S P的 簡單結構。圖3為主 板L10的OSP與載板 ENIG共10個QFN銲 點所選2點的2000倍 接圖,其ENIG銲點 複雜的IMC結構均可 清楚分辨。
3.5 NO.4切樣左側切入第一刀 下圖1為NO.4切樣左側第一刀全景,可見到下側8層板L1所焊的不銹鋼外殼與內 部18腳敏感模塊,筆者關注的是外殼底框對PCB垂直立焊的銲點強度。2000倍的圖2 與圖3可清楚見到踩入錫膏所完成銲點其小草狀Ni 3Sn 4的IMC非常健康,而與8層板L1 的OSP皮膜的IMC(Cu6Sn5)形成鮮明的對比,且小心調度光影的圖3更可見到滾鍍鎳的 皮膜,此 等變化光 影與彩色 的取像在 高價SEM 電鏡是做 不到的。
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3.6 NO.4切樣的第2刀與第3刀 從3.5節見到10層板L1貼焊了一個被鋸破的5腳小晶片,本節圖1為該破晶片400倍 接圖的深入探討。上下圖1均見到小晶片的晶臉(Top Metals)竟然出現了許多刺入晶背 (Psub)的雙長針,好奇心下又再磨入第四刀,終於見到第二球左下方晶背中果然出現了 怪事。1000放大的圖2可見到由兩條細針在晶背中 掛了一個三層波浪銅線鞦韆狀的N阱(Nwell),圖3 為2000倍接圖,圖4為3000倍的單圖雖更清楚但 仍然不知所云,多次上網 才大概知道此細針是過孔 (Vi a),孔內不敢填入容 易擴散的銅而另採鎢或聚 矽類做為互連用。
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3.7 NO.4切樣第3刀 從3.5節50倍接圖1的全畫面可見到,其下側8層板L1所承焊大鐵殼與內部對電磁 波敏感的18球腳模塊,而此模塊的畫面只能看見3層載板頂面與晶片互連的8個小型銅 柱。本節圖1即其中段4個小銅柱放大400倍的接圖,可見到銅柱上下銲點結構不同, 也就是頂部為ENIG銲點結構底部為OSP銲點。下三圖放大1000倍的畫面中銅柱上下 銲點的不同結構均清晰可見。至於上下銲點外緣銅面的凹陷則為賈凡尼效應。原因是 切片經仔細拋光後還要小心微蝕銲料與銅兩者才能看清立體結構,此時銅柱與銅面兩 者均扮演陽極,而EN與IMC卻扮演陰極所出現的賈凡尼效應。
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四、i-phone13機頂前置之雙攝像鏡頭 4.0 特殊板材的十層板與黃銅內罩的焊接 從前文最開始的2.0節可見到中上方刻意放置前相機雙攝影鏡頭的畫面,本節下大 圖即其互連軟板所銜接機械鏡頭組合的介面。此圖下側即為三層軟板朝紙面垂直伸出 的斷層畫面,該軟板是為了鏡頭組合與控制主機板 兩者間訊號互連之用途。圖2為圖1左藍圈處的特殊 十層板與金屬外殼的銲點剖面,注意該外殼並非最 外大框的不銹鋼材料,而是用黃銅框再去鍍鎳所形 成的強固銲點,圖2的右二圖即為焊點兩側的放大 圖。注意該特殊十層板全無玻纖布,樹脂為暗紫色 並加入許多球狀的細小粉料,而互連盲孔又看似銅 膏,不知何方神聖筆者確實前所未見。
軟板盲孔
4.1 軟盲孔填銅的困難 下圖1為4.0節下側的放大畫面用紅字所指明處即為三層軟板盲孔的位置,圖2為 該盲孔的立體全圖,圖3為該軟板的全部縱橫尺寸,可見到盲孔內已鍍到44.28μm, 板面平均鍍了13.5μm左右,而盲孔深度只有25.4μm,但卻未能如硬板深盲孔般全滿 填銅甚至還會向上凸出的 場面,填不滿主要原因是 盲孔縱橫比太低太淺了反 而不易填滿。其原理正如 2.9節所言,光澤劑助鍍與 載運劑反鍍兩者功能在淺 盲孔時反而不如深盲孔容 易展現。至於軟板的孔環 比硬板大很多的原因,是 為了減少彎折時銅環自P I 板材浮離而設計。
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周雅靜1、顏佳瑩2、張郁苓3 工業技術研究院材料與化工研究所 1.工程師、2.副工程師、3.副研究員
摘要 歐洲化學總署(ECHA) 國際化學品貿易法規(REACH)1907/2006於2007年6月1日 生效,藉以加強保護人類健康和環境免受特定化學品帶來的危害風險,並同時提高歐 盟化學品行業的競爭力,其中高度關注物質(SVHC)候選授權清單中,包含了硼酸及其 相關鹽類,因為其對生殖具有毒性,可能會損害生育能力和未出生的孩子。國內環保 署則將硼的排放廢水分三階段管制,分別為109年7月1日起排放上限為12 ppm;112 年7月1日起排放上限為10 ppm以及115年7月1日起為5 ppm。然而,硼酸及其相關鹽 類化學品,除了應用在我們周遭生活中的殺蟲劑及防腐劑之外,也大量應用於建築、 五金工具、汽車零件及電路板/半導體等表面處理製程,如電鍍鎳、鋅及鉻等金屬。本 文將簡述硼酸於電鍍鎳鍍液的重要性與替代材料的可能性。
一、電鍍鎳產業面臨的挑戰 2021年電鍍鎳藥水全球產值估算約有7億美元,主要應用於半導體產業,工業耐 蝕表面處理及汽車產業。市場預估每年的複合成長率約有5%。其中在半導體產業的應 用上,主要是在凸塊底層金屬層 (under bump metallurgy, UBM)的製作,結構如下圖 1所示。凸塊(Bumps)取代金線作為晶片與基材接合的覆晶接合技術,是晶圓級封裝 的關鍵核心技術。凸塊底層金屬(UBM)提供連結及防止金屬墊與凸塊相互擴散,維 持半導體元件的穩定性,通常係採用電鍍鎳及電鍍金作為主要組成。 對上述各個產業而言,電鍍鎳屬於成熟的工藝技術,材料也能保持穩定的供應, 在運作上始終沒有什麼嚴重問題。然而此一狀態卻因為全球的產業淨零排放發展趨勢 而即將面臨改變,電鍍鎳製程面對重大挑戰。主要的關鍵就在於電鍍鎳藥水系統中, 存在著一個必要的成分-硼酸,負責維持鍍浴的pH穩定性與降低鍍層針孔的產生。然 而自從硼酸被歐盟化學總署於2007年列入高度關切物質(SVHC)的候選清單後(如表1 所列),如何移除電鍍廢水中的硼酸,成為一直纏繞在業者心上的困擾。而我國廢水中 硼的排放標準也因而分成三階段逐漸加嚴,在民國115年將調整至5ppm。換言之電鍍
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鎳製程的業者必須投入大量經費將廢水處理系統再升級以符合環保法規;或是將硼酸 自配方中移除,才能滿足未來產品能持續銷售出口的需求。然而要將硼酸自配方中移 除,必須考量到如何維持鎳鍍層的均勻性及零缺陷,因此產學研界紛紛投入心力,開 發替代硼酸的添加劑,期望能從配方改良上來降低對需要電鍍鎳產業之衝擊。
圖1. 凸塊底層金屬層示意圖 表1.REACH 高度關注物質(SVHC) 候選授權清單 中文名稱 硼酸 水合七氧四硼酸 二鈉 無水四硼酸二鈉 二(四氟硼酸)鉛 過氧偏硼酸鈉
英文名稱 Boric acid Boric acid, crude natural Tetraboron disodium heptaoxide, hydrate Disodium tetraborate, anhydrous Lead bis(tetrafluoroborate) Sodium peroxometaborate
過硼酸鈉, 鈉鹽等
Sodium perborate, perboric acid, sodium salt
八硼酸二鈉
Disodium octaborate
硼酸鈉, 鈉鹽等
EC 號碼 CAS 號碼 233-139-2 10043-35-3 234-343-4 11113-50-1
納入日期 納入SVHC理由 2010/06/18
235-541-3 12267-73-1 2010/06/18 215-540-4
1303-96-4 2010/06/18 1330-43-4 12179-04-3
237-486-0 13814-96-5 2012/12/19 231-556-4
7632-04-4 2014/06/16
603-902-8 239-172-9 234-390-0 234-541-0
13517-20-9 90568-23-3 15120-21-5 2014/06/16 11138-47-9 125022-34-6 12008-41-2 2018/06/27
Boric acid , sodium salt (1:1);Boric acid 14890-53-0 , disodium salt; 22454-04-2 Boric acid, sodium salt 215-604-1 1333-73-9 2021/07/08 ;Orthoboric acid, 237-560-2 13840-56-7 sodium salt;Trisodium 238-253-6 14312-40-4 orthoborate;boric acid 25747-83-5 , sodium salt, hydrate
生殖毒性 (第57c條)
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二、硼酸在電鍍鎳系統的角色 鎳電鍍為工業常見應用技術之一,一般工業使用的鎳電鍍液大多為酸性鍍液,瓦 特浴(watts bath)便是文獻中常提及的鍍液系統。其中主要金屬鹽類是選用硫酸鎳來做 為鎳離子的來源,也用以增加溶液中導電性。而因為鎳陽極本身容易鈍化形成氧化 膜,故溶液中也會搭配氯化鎳的添加來促進陽極溶解以及增加溶液中導電性,並可增 進沉積物平滑度及陰極電流密度。而硼酸在鍍液中常被視為pH緩衝劑,傳統鎳電鍍液 中會含有硼酸30-45 g/L,維持鍍浴於pH 4.0~4.5進行。然而硼酸的緩衝作用並非直接 來自於硼酸分子上的氫離子解離,從平衡常數的計算中,就可以證明此點。越來越多 證據顯示,硼酸的緩衝能力是來自於硼酸與鎳離子的錯合所造成的結果。硼酸也可抑 制陰極的析氫副反應,Zech評估了硼酸在鎳系鍍液的作用,發現硼酸在溶液中產生質 子,避免了陰極附近的電鍍液因水解副反應產生的氫氧根使pH值升高,導致氫氧化鎳 沉澱或鹼性鎳化物摻入鎳鍍層,影響鎳層的延展性及光澤度,因此硼酸對於電鍍鎳的 重要性不僅止於pH的控制,也對於鎳層的品質有著不可或缺的影響7。因此在尋找硼酸 替代物時的考量,必須兼顧到上述所有的特性。
三、有機酸替代硼酸 在研究論文以及專利中可以見到,羧酸經常被選用作為電鍍鎳藥水中的硼酸替 代物。如檸檬酸、蘋果酸、琥珀酸、酒石酸、醋酸及戊二酸等,其pKa 值介於4~5, 常被預測具有較佳之緩衝功能。而羧酸於電鍍沉積過程也會因具備與鎳離子錯合的能 力,而會產生對晶粒、結構形貌及光澤亮度的影響,對於鎳鍍膜的內部應力也會有增 加的疑慮,而就目前所知的研究成果,鮮少有單一有機酸能兼顧所有硼酸的優點。以 下將針對文獻中所評估的有機酸,其所產生對電鍍鎳製程的影響,作一簡單的介紹, 以供有興趣者能快速掌握各種有機酸的效用。 在p H緩衝功能的呈現上,沒有添加硼酸及有機酸替代物的鎳電鍍液,其溶液中 的pH很快就會飄移,而硼酸添加會使pH穩定於4~6之間,如圖2所示pH穩定性測試結 果。而檸檬酸或是檸檬酸鹽的添加,可以讓電鍍液的pH穩定在3左右的範圍。若以檸 檬酸做為硼酸替代物,電鍍鎳製程的pH優選範圍為3~4。當pH值大於4時,檸檬酸鈉 或檸檬酸的pH緩衝較弱,會產生較大的變化。
圖2.pH 穩定性測試結果
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而酸性電鍍鎳的操作範圍約在pH 3~5左右,從pH緩衝性和成本的觀點來看,檸 檬酸鈉或檸檬酸是適合作為電鍍鎳的緩衝劑。從專利上的資料顯示,檸檬酸鈉濃度 最佳範圍是落在10g/L到30g/L之間。低於10g/L時,無法產生足夠的pH緩衝效果,而 30g/L以上時,由於形成檸檬酸絡合物導致電流效率下降,鎳鍍膜厚度降低。 在外觀的表現上,將不同羧酸系統的電鍍鎳溶液放入Hull cell中進行沉積,檢視 操作電流密度與外觀之關聯性,並與傳統瓦茲浴進行比較。從試片上光澤區的分布3可 以看到,檸檬酸鍍鎳液及蘋果酸鍍鎳液於低電流密度範圍(3ASD以下)的半光澤區與瓦 茲鎳液最接近,而馬來酸鍍鎳液與反丁烯二酸鎳液沉積的鎳鍍層其半光澤區則須於較 高電流密度3~15ASD發生,相對地,戊二酸的半光澤區僅能在1ASD以下的電流密度 發生,如圖3所示。文獻指出當蘋果酸濃度控制在0.03M到0.3M的範圍,相較於其他的 有機酸,是被視為相當具有潛力的硼酸替代物。若從SEM微觀觀察不同蘋果酸含量下 的鎳鍍層表面形貌,隨著蘋果酸濃度增加,晶粒會逐漸變小,如圖4所示。 如前所述,檸檬酸或檸檬酸鹽鎳鍍液在鍍層外觀及pH調控上,雖然也能產生類似 硼酸的效果,然而亦有日人研究提出檸檬酸代替硼酸雖然避免硼酸的排放,但檸檬酸 本身與鎳的螯合作用,使得廢水處理變得棘手,鎳離子的濃度難以下降至排放標準。 以生命週期影響評估方法(LIME2)進行評估6,其中包含排放硼、鎳暴露到環境對於人 類及生態毒性的影響,結果顯示檸檬酸鹽浴比瓦特浴產生更大的環境影響,因為檸檬 酸螯合鎳的釋放對環境的影響超過了減少硼酸排放。所以檸檬酸替代硼酸似乎無法真 正滿足未來淨零排放與綠色地球的要求。
圖3.瓦茲浴與不同羧酸系統的H u l l c e l l試片光澤區比較,從H u l l c e l l測試片可以觀察到 檸檬酸鎳鍍液(B)和蘋果酸鎳鍍液(G)與傳統瓦茲鎳鎳液(A)有較相似取接近的光亮區 表現 3 。
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圖4.於不同蘋果酸含量下鎳鍍層的S E M表面形貌比較,鎳的晶粒大小隨著蘋果酸濃度上 升而下降 3
日人也研究比較不同有機酸添加的鍍液在50~200A S D下鍍層外觀比較 5, 如 表 2(a)、(b)所呈現。在高電流密度50ASD的操作環境,醋酸、檸檬酸、硼酸都能使鍍層 不發生燒焦的現象。而醋酸抑制燒焦現象的效果最為顯著,在100~200ASD高速電鍍 條件下,鍍層呈現最小的燒焦範圍。除此之外,高於200ASD高電流密度條件下,增 加醋酸濃度可以抑制鍍層燒焦。 表2.(a)不同緩衝劑添加的鍍液在不同電流密度下的電鍍外觀等級比較,並搭配表(b)的電 鍍外觀分級。其中B F(B u ff e r-f r e e) 為無添加緩衝劑、B A(B o r i c A c i d) 硼酸添加鎳鍍 液、A A(A c e t i c A c i d) 醋酸添加鎳鍍液以及C A(C i t r a t e A c i d) 檸檬酸鎳鍍液。表(b) 由電鍍外觀分級,(A)最佳鍍層,外觀無燒焦;(C)中間無燒焦,邊緣燒焦;(E)氫氧 化物共鍍,鍍層粗糙且喪失光滑 5
對於替代硼酸材料的選擇,除了關切新緩衝劑對鎳鍍層特性的影響,還有電流 效率的差異,因為攸關產線產能及成本。參考圖5不同鎳鍍浴系統p H對應電流效率 的差異比較,雖然瓦茲鎳浴維持高電流效率的pH操控範圍較廣,但當鍍液控制在pH 4.0~5.5,蘋果酸鎳液、檸檬酸鎳液與瓦茲鎳液都可以得到相近的電流效率。當蘋果酸 濃度控制在1~10克/升的範圍時,電流效率幾乎都能維持在99.5%以上,但超過10克/ 升時,電流效率就會大幅下降。
Δ: Watts bath, ○ : Ni-malate ,□: Ni-citrate bath
圖5.不同鎳鍍浴系統pH對應電流效率的差異比較,Δ:瓦茲鎳,○:蘋果酸鎳,□:檸檬酸 鎳
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在機械特性上,很明顯地以檸檬酸替代硼酸添加的鎳鍍液,其所得到的鎳鍍層硬 度高出瓦茲鎳與蘋果酸鎳許多,落在500 Hv左右的範圍,如圖6所示。而瓦茲鎳與蘋 果酸鎳所得到的鎳鍍層硬度則在300 H v左右的範圍。顯見在檸檬酸鎳的鍍層中會有 較多的有機物雜質包含在其中,因此增加了鍍層的硬度。而電流密度對鍍層硬度的影 響,在2~10ASD的範圍內,這三種鎳鍍液沈積所得之鍍層硬度改變並不大。至於硬度 與鍍浴pH的關聯性,以含硼酸的瓦茲鎳鍍液沈積所得之鎳鍍層,硬度並不受pH的影 響;然而蘋果酸鎳及檸檬酸鎳的鎳鍍層硬度則否。當pH分別高於3及4時,檸檬酸鎳及 蘋果酸鎳的鎳鍍層硬度開始隨pH而上升,且分別在pH接近於3.5及4.5之後,再度呈現 與pH無關的穩定數值,如圖7所示。
Δ: Watts bath, ○ : Ni-malate ,□: Ni-citrate bath
圖 6 . 不 同 鎳 鍍 浴 系 統 所 得 之 鍍 層 硬 度 與 電 流 密 度 的 關 聯 性 , Δ :瓦 茲 鎳 , ○ :蘋 果 酸 鎳,□:檸檬酸鎳
Δ: Watts bath, ○ : Ni-malate ,□: Ni-citrate bath
圖 7 . 不 同 鎳 鍍 浴 系 統 所 得 之 鍍 層 硬 度 與 p H 的 關 聯 性 , Δ :瓦 茲 鎳 , ○ :蘋 果 酸 鎳 , □ : 檸檬酸鎳
四、業界動態 近年,國際電鍍化學品市場也因應R E A C H法規高度關注物質(S V H C)硼酸,開 始推出無硼電鍍鎳鍍液,並且為縮短電鍍廠生產線轉換及品質管控適應期,大多宣稱 新產品可與既有硼酸鍍液系統相容,如表三所示。舉例來說,杜邦於2021年9月24日 宣稱開發了不含硼酸,凸塊下金屬化層 (UBM) 封裝應用的電鍍鎳藥水- Nikal™ BP BAF Ni 電鍍鎳。其著眼同樣是綠色化學原則,具有工藝的安全性與環保特質。並強調 Nikal™ BP BAF Ni非常適合於需要低應力、可焊接性、UBM阻隔和凸塊電鍍的半導體 晶圓應用。
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至於國內業者巨立實業股份有限公司也從瑞士引進鎳緩衝鹽,號稱可以直接添加 取代鍍鎳製程中所使用的硼酸,適用於現有電鍍鎳系統,不需要重新建浴。巨立宣稱 該產品具有更優異的pH值緩衝功能、易溶解不會造成打氣孔的堵塞、可能可以減少被 鍍物內應力、廢水處理在pH值達到10以上後上層液的鎳含量≦0.05mg/L、添加量只需 要10∼12g/L。至於鎳鍍層的厚度與分佈、附著力、延展性、沉積速率皆與硼酸系統沒 有差異;光澤度、填平性則可能會因為與所使用的添加劑不同而有些微的差異。而巨 立的推廣對象則廣泛的涵蓋到各類電鍍鎳的業者。 表3. 商用無硼電鍍鎳鍍液 供應商
商品名
主鹽系統
特性
應用
DuPont
Nikal™ BF 100
氨基磺酸鎳
低應力、低孔隙、 可焊性
UBM 阻擋層和 凸塊電鍍
MacDermid Alpha
MICROFAB® EVF NIBAR
氨基磺酸鎳
低應力、低孔隙、 可焊性
UBM 阻擋層和 凸塊電鍍
Atotech
Zinni ® 220
硫酸鹽、 氯化物
高均鍍力、防蝕
功能性鋅鎳合 金防蝕
Riag Oberflächentechnik AG
riag Ni 149
硫酸鎳
高均鍍力、延展性佳
裝飾性鎳 電子元件
Technic Inc
Elevate® Ni 5950
氨基磺酸鎳
低應力、延展性佳
UBM 阻擋層和 凸塊電鍍
五、 結語 無硼電鍍鎳系統將是未來環保電鍍鎳必然的發展趨勢,國內應用電鍍鎳表面處理 的產業都必須及早因應,找出適合自己產業的系統。本文簡略介紹了數種有機酸替代 方案,各有其適用的場域。建構無硼電鍍鎳技術除了解決半導體封裝產業在UBM製程 上所面臨的衝擊,也將為金屬模具加工及汽車產業,解決產品進入歐盟必須面臨之檢 驗。而國內藥水廠商,雖然長期處於追趕國外大廠的地位,但可藉此機會發展屬於自 己的環保電鍍系統,逐步在上述產業中建立自主之材料供應。
六、參考文獻 (1) https://echa.europa.eu/candidate-list-table (2) https://www.futuremarketinsights.com/reports/electroplating-market (3) F. Saito, K. Kishimoto, Y. Nobira, K. Kobayakawa, Yuichi Sato "N Nickel electroplating bath using malic acid as a substitute agent for boric acid",Metal Finishing Volume 105, Issue 12, December 2007, Pages 34-38, 59-60 (4) https://mikado-net.co.jp/service/stamp_type_about/ (5) I. Kato, Y. Wakuda, K. Tashiro, Y.Umeda, H. Honma "Development of Boric Acid Free High Speed Electro Nickel Plating Bath", Surface Finishing Society of Japan, 2012 Volume 63 Issue 1, Pages 41 (6) Y. Ma,H. Sugimori, E. Ando, K. Mizumoto , K. Tahara "Comparison of the environmental impact of the conventional nickel electroplating and the new nickel electroplating", Int J Life Cycle Assess 23, 1609–1623 (2018) (7) N. Zech, D. Landolt “The influence of boric acid and sulfate ions on the hydrogen formation in Ni-Fe plating electrolytes”, J. Alloy and Compd (2000) 45, 3461-3471.
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林思印、黃正豪、李珮慈、高振宏 國立台灣大學材料科學與工程學系暨研究所
一、前言 在過去幾十年中,半導體產業遵循摩爾定律的預測,積體電路中的電晶體密度 每18-24個月增加一倍[1]。然而高成本的微影製程在持續縮小線寬下已逼近其物理極 限,摩爾定律逐漸偏離預測的標準值[2-4],為了延續摩爾定律,許多研究開始探討 垂直堆疊的三維積體電路(3D integrated circuits, 3D ICs)整合。如圖1,3D IC透 過直通矽穿孔(through silicon via, TSV)以垂直連接晶片,並利用微銲點(micro joints)將晶片進行垂直堆疊,其優勢在於具有高I/O數、分佈面積小、低功耗、低價 格等[5],已被普遍認為是領導下一代半導體封裝技術的主流[6]。
圖1. 三維積體電路(3D ICs)示意圖[5]。
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圖2. 具有不同銲點尺寸之3D IC堆疊結構橫截面圖[7]。
圖2顯示了3D IC堆疊結構的剖面圖,該結構包括三種不同尺寸的銲點:球柵陣列 (ball grid array, BGA)、覆晶晶片(flip chip)和微銲點,其直徑分別為760、100 和10 μm。隨著銲點尺寸大幅減小,在接合過程中將出現許多問題。 首先,微銲點的體積約為B G A體積的1/1000000,在如此大的體積差異下,界 面反應所產生的介金屬(intermetallic compound, IMC)在成長過程中會受銲點體 積限制,且微銲點在接合(soldering)過程中,銲料將與球下金屬層(under bump metallurgy, UBM)快速反應,使整個銲料層都轉變為IMC,形成完全的IMC銲點。在 此情況下,銲點的機械性能取決於IMC[8-9]。如圖3所示,未來在銲球尺寸縮小下,微 接點中的銲料體積將大幅減少,以致於在接合或熱時效後會形成大量的IMC銲點。然 而過去大多數研究都是在銲點直徑範圍100-760 μm的銲點上進行反應,反應過程中銲 料皆未被消耗完畢,因此僅涉及界面反應早期的微觀結構演變,先前的研究中尚未討 論完全的IMC銲點在潤濕層完全消耗完後的界面反應和可靠性問題。 此外,許多研究證實當微銲點(在熔融狀態)消耗掉潤濕層(wetting layer) (例:Ni, Cu)時,IMC將附著在黏著層(adhesion layer)(例:Cr, Ti)上,這可 能導致剝離(spalling)現象的發生[10-15]。圖4為Cu-Sn化合物之熟化、剝離和抗潤 濕反應示意圖。在初期之迴焊反應中,IMC於Cu/Sn界面發生熟化反應(ripening) (圖4(a));接著在所有的C u消耗完後,I M C將從C r/S n界面處剝離(圖4 (b)); Sn會在Cr黏著層上產生抗潤濕反應(dewetting),Sn為了減少總界面能 而收縮至半圓球狀(圖4(c))。此剝離現象與UBM厚度、IMC厚度、銲料體積直接 相關,由於銲料不再牢固地附著在UBM上且從界面上剝離,因此機械強度急劇降低,
圖3. 銲球尺寸縮小示意圖[16] 。
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圖4.C u-S n 化合物之熟化、剝離和抗潤濕反應示意圖:(a )C u-S n 在初期迴焊下之熟化 反應(b)在所有C u消耗完後之I M C剝離反應(c)熔融S n在C r表面上之抗潤濕反 應[13] 。
這將嚴重威脅電子產品的可靠性。 有鑑於微銲點在(固態反應中)潤濕層消耗完產生的嚴重影響從未有研究深入 了解,本文中將探討Cu/Sn微銲點在潤濕層消耗完後的微觀組織演變,觀察固態反應 中微銲點剝離現象的發生及其機制,其中銲料的厚度小於5 μm,相應的潤濕層(Cu, N i)小於5 μ m,觀察銲料已完全轉化為I M C銲點,並進一步與剩餘的潤濕層發生反 應的過程,同時將已剝離的銲點進行機械性質測試,最後建立微銲點的IMC生長動力 學。
二、微銲點於不同固態時效處理之界面顯微結構演變及剝離現 象機制探討 本文著手於微銲點在不同固態時效處理(solid-state aging) 之界面微結構演 變,相關實驗細節如下:首先透過射頻濺射(radio frequency sputtering)將300 nm Cr黏著層和100 nm Cu種子層(seed layer)依序濺射到4吋矽晶圓上,接著在晶圓 上壓乾膜光阻並曝光顯影出圓盤狀的電鍍區域,最後在晶圓上電鍍Sn和Cu層。其中 電鍍層厚度以3D雷射掃描顯微鏡(3D laser scanning microscope;型號:Keysight VK-X210)量測,微銲點直徑為100 μm,厚度為6.5 μm,微銲點之間的間距為400 μm,切割完後分別將試片在200 ๏中進行固態時效反應0、24、48、72小時,並在空 氣中進行冷卻。值得一提的是,在200 ๏中進行固態時效反應72小時後,Cu/Sn微銲 點界面反應所產生的Cu 6Sn 5與Cu 3Sn即會從黏著層剝離,如圖5所示,可以明顯發現 Cu 6Sn 5及Cu 3Sn與Cr層分離,此現象的發生將會使微銲點強度大幅下降,對電子元件 銲點的可靠度造成嚴重的威脅,以下將會對微銲點剝離現象之發生機制及顯微結構演
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圖5.Cu/Sn微銲點於電鍍完後,在200 ๏下進行72 小時時效反應之F I B橫截面圖[19] 。
變做進一步的探討。 首先,圖6(a-d)分別為電鍍完、在200 ๏中進行24、48、72小時時效之Cu/Sn 微銲點聚焦離子束(focus ion beam, FIB)橫截面圖,從FIB圖片中可以證實裂紋不是 在機械研磨拋光產生的,而是時效後形成的內部微結構。為了進一步觀察界面的顯微 結構,本研究將微銲點FIB橫截面圖進行放大。圖7為電鍍完之Cu/Sn微銲點FIB橫截面 放大圖,其中Cu及Sn層的平均厚度分別為2.91及2.67 μm,在Cu和Sn界面之間生成 典型之Cu 6Sn 5介金屬層,其厚度為0.81 μm,此Cu 6Sn 5層的形成與杜經寧院士先前的 研究一致[17],圖中也可觀察到電鍍完後Cu, Cr, Si各層間接合緻密,且在界面上未觀 察到明顯的缺陷。 圖8為200 ๏下時效24小時後之Cu/Sn微銲點FIB橫截面放大圖,此階段中Sn已被 完全轉化為Cu6Sn5和Cu3Sn兩介金屬。此外,側邊上的IMC比中間的IMC生長更快,這 是由於表面擴散使自由表面附近的Cu更容易與Sn反應所致。為了計算不受表面擴散影
圖6 . C u/ S n 微銲點於電鍍完後,在200 ๏下分別進行(a)0小時、(b)24 小時、(c) 48 小時、(d)72 小時時效反應之F I B橫截面圖[19] 。
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圖7.為圖6(a)之C u/S n微銲點F I B橫截 面放大圖,其中(a1, a2, a3)分別 為左側、中間及右側放大圖 [19]。
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圖8.為圖6(b)之C u/S n微銲點F I B橫截 面放大圖,其中(b1, b2, b3)分別 為左側、中間及右側放大圖 [19]。
響的IMC生長動力學,本研究僅在銲料中間位置測量IMC的厚度,Cu6Sn5和Cu3Sn的平 均厚度分別為2.53 μm和2.33 μm,Cu的平均厚度為0.93 μm。 圖9為200 ๏下時效48小時後之Cu/Sn微銲點FIB橫截面放大圖,Cu6Sn5和Cu3Sn 的平均厚度分別為2.06和3.89 μm,結果顯示Cu 6Sn 5和Cu厚度皆減少,但Cu 3Sn厚度 卻增加。有趣的是,圖中明顯發現IMC從黏著層上剝離,但Cu仍然牢固地附著在銲料 中心的黏著層上,由此可以得出結論,在200 ๏下時效48小時後IMC剝離主要發生於 銲料的中心處。 此外,可以看出圖9中的孔隙呈現圓邊,不具有平坦尖銳的斷裂面,因此孔隙形 成最可能的原因是由銅的擴散引起,而不是由體積收縮引起的內部應力造成。根據 Paul等人的研究指出[18],在200 ๏溫度下Cu在Cu 3Sn中擴散速度更快,證實銅擴散 造成的影響。另外,由先前的研究歸納並加以提出[11-13]:時效後Cu 3Sn和Cr之間的 界面能大於兩者自身表面能之和,其關係式可表示為下式:
ȖCu Sn/Cr > ȖCu Sn + ȖCr 3
3
(1)
其中 ȖCu3Sn/Cr 是Cu3Sn與Cr之間的界面能,ȖCu3Sn 和 ȖCr 則是Cu3Sn的表面能及Cr的 表面能,從不等式(1)中可以得出結論,時效過程中微銲點的剝離是由Cu 3Sn和Cr之
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圖9.為圖6(c)之C u/S n微銲點F I B橫截 面放大圖,其中(c1, c2, c3)分別 為左側、中間及右側放大圖 [19]。
圖10.為圖6(d)之C u/S n微銲點F I B橫截 面放大圖,其中(d1, d2, d3 )分別 為左側、中間及右側放大圖 [19]。
間的高界面能引起的。 圖10為200 ๏下時效72小時後之Cu/Sn微銲點FIB橫截面放大圖,其中Cu 6Sn 5和 Cu 3Sn的平均厚度分別為1.66 μm和3.98 μm,可預期的在所有的Cu消耗完後整個銲 料皆從黏著層剝離,同時Cu 3Sn皆延伸到銲料的底部,此剝離現象的發生是由於IMC 與Cr黏著層之間的高界面能量所導致,一旦IMC附著在黏著層上,IMC就會自發性剝 離。 總結,對於200 ๏時效後的Cu/Sn微銲點,一旦Cu轉化為Cu 6Sn 5或Cu 3Sn,且 IMC直接附著在黏著層上,就會發生剝離現象,此現象嚴重影響微銲點的機械強度, 其驅動力來自於IMC和Cr層之間的高界面能。因此,本研究為微銲點剝離現象提供了 準則:只要UBM中的潤濕層(Cu)沒有被錫完全消耗掉便不會產生剝離現象。此外, 透過計算每個元素的摩爾體積,可以得出反應中元素的消耗量和生成量,表1中列出了 Cu/Sn系統中每種元素的摩爾體積,假定Cu和Sn都以圓柱形式生長並具有相同的截面 積,則每個元素的體積比等於每個元素的厚度比,以下為Cu/Sn微銲點生長反應厚度 比: 在形成Cu6Sn5反應中,Cu與Sn的厚度比為1:1.91
6Cu+5Sn = Cu6Sn5
在形成Cu 3 Sn反應中,Cu與Sn的厚度比為1:0.77
3Cu+Sn = Cu3Sn
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டཾ 41
表1.Cu/Sn反應中各相的理論摩爾體積值[20-21] 。
Phases in Reactions
Molar Volume (cm 3/mol)
Cu
7.09
Sn
16.28
Cu 6Sn 5 (Ș)
115.38
Cu 6Sn 5 Șƍ
117.72
Cu 3Sn
34.76
上述結果顯示,消耗0.77 μm的Sn會伴隨著消耗1 μm的Cu,因此為防止剝離現象 發生,微銲點中的Cu厚度必須至少大於Sn厚度的1.3倍。
三、剝離現象對微銲點機械性質的影響 為了進一步了解剝離現象發生時的微銲點強度,本研究整理了各種測試銲料機械 性能的方法,其中墜落試驗(drop test)、衝擊試驗(impact test)和高速推球剪力 試驗(high-speed ball shear test)是評估銲點高速衝擊最常用的方法[22],然而受限 於實驗中的樣品厚度很薄(銲料厚度<10 μm),上述測試方法均不適用。為了測試剝 離是否會影響樣品的機械強度,本研究係利用超音波振動(ultrasonic vibration)測試 200 ๏時效72小時的微銲點,實驗結果發現在超音波振動20分鐘後,幾乎所有的銲料 皆從黏著層剝離,如圖11所示;然而將未時效處理的銲料經過超音波振動後,銲料仍 然附著在黏著層上。 由以上分析結果可得出結論:由剝離引起的Cu 3Sn和Cr層之間的間隙將會使微銲 點的機械強度大幅下降,未來微電子產品的設計應考慮剝離引起的可靠性問題。
圖11.200 ๏時效72 小時後之試片經過超音波振動20 分鐘後的SEM俯視圖[19] 。
四、IMC在微銲點中的生長動力學分析 為了探討微銲點中IMC的生長動力學,本研究測量了每個時效時間中IMC的平均 厚度。圖12顯示Cu6Sn 5的平均厚度與200 ๏時效時間及時效時間平方根的關係。隨著
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圖12.200 ๏下Cu 6 Sn 5 的平均厚度對(a) 時效時間(b) 時效時間的平方根關係圖[19] 。
時效時間的延長,Cu 6 Sn 5 的厚度先增後減,但在本實驗中難以評估Cu 6 Sn 5 的生長動 力學,因為錫會在24小時內被消耗掉,錫一旦消耗完後C u 6 S n 5 便會開始分解並形成 Cu3Sn,因此下方將針對Cu3Sn生長動力學進行進一步的研究。 圖13顯示Cu 3Sn的平均厚度與200 ๏時效時間的平方根關係,紅線為實驗數據, 灰線為文獻結果[16, 23-31]。實驗結果指出Cu 3Sn的平均厚度與時間的平方根關係圖 呈線性關係,因此Cu3Sn的生長遵循拋物線曲線,此拋物線關係可證實Cu3Sn的生長是 擴散控制所主導,Cu和Sn原子在Cu 3Sn層間相互擴散以持續生長Cu 3Sn,該假設與文 獻結果[16, 23-31]相符。故Cu/Sn固態反應中IMC的生長是透過擴散控制,其生長曲線 斜率為拋物線生長常數(k),其關係可表示為下式:
l = l0 + kt0.5
(2)
其中l是IMC目前厚度,l0是IMC初始厚度,k為生長常數,t為時效時間。 表2中列出了200 ๏下C u 3 S n生長的k值,結果顯示實驗數據與其他文獻相當接 近。 綜上所述,I M C的生長率不受S n量多寡有顯著影響,且k值處於相同的數量級 (表2)。此證據顯示,在固態反應過程中,銲料量對C u 3 S n的生長速率幾乎沒有影
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டཾ 43
圖13.200 ๏下Cu 3 Sn的平均厚度與時間的平方根關係圖[23, 27, 29, 31]。
表2.200 ๏下Cu 3 Sn生長的k值[23, 27, 29, 31]。
Cases
k (cm 2/s)
Present work
6.89 x 10 -13
/LX HW DO
1.86 x 10 -12
/XX HW DO
1.21 x 10 -12
'LPFLF HW DO
4.33 x 10 -13
<DQJ HW DO
3.78 x 10 -13
響,此結果與Chuang等人的研究一致[32]。此外,實驗結果也顯示生長曲線在時效48 小時後逐漸偏離趨勢線,因此,未來需要更多的研究來建立長時間反應的IMC生長行 為。
三、 結論 本報導披露了微銲點潤濕層完全消耗完後界面處之介金屬剝離現象,研究結果發 現當潤濕層(銅)在固態時效反應耗盡後,界面反應產生的Cu 6Sn 5與Cu 3Sn即會從黏 著層剝離,此剝離現象的驅動力為介金屬與潤濕層之間的高界面能,產生剝離的微銲 點強度會大幅下降,對電子元件銲點的可靠度造成嚴重的威脅,故為了避免剝離現象 的產生,潤濕層的厚度需要達到不被銲料所消耗殆盡。 此外,介金屬生長動力學部分,實驗結果發現在不考慮表面擴散的條件下,微銲 點中的Cu3Sn符合拋物線生長速率定律,且銲料與銲點底層金屬體積的減少對於Cu3Sn 成長速度沒有顯著的影響,此一研究有助於更全面瞭解微銲點在潤濕層完全消耗完畢 之界面反應行為。
44 டཾ
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致謝 本文承蒙行政院科技部計畫 (107-2221-E-002-014-MY3) 所提供之經費。同時 作者也要感謝台灣電路板協會所提供之獎學金經費協助。
參考文獻 (35) [1] D.C. Brock, G.E. Moore, Understanding Moore's Law: Four Decades of Innovation, Chemical Heritage Foundation, (2006). [2] Y.J. Chen, C.K. Chung, C.R. Yang, C.R. Kao, Single-joint shear strength of micro Cu pillar solder bumps with different amounts of intermetallics, Microelectron. Reliab., 53 (2013) 47-52. [3] S. Annuar, R. Mahmoodian, M. Hamdi, K.N. Tu, Intermetallic compounds in 3D integrated circuits technology: a brief review (vol 18, pg 693, 2017), Sci. Technol. Adv. Mater., 18 (2017) 755-755. [4] Y. Li, D. Goyal, 3D Microelectronic packaging: from fundamentals to applications, Springer, (2017). [5] J.H. Lau, TSV manufacturing yield and hidden costs for 3D IC integration, in: 2010 Proceedings 60th Electronic Components and Technology Conference (ECTC), (2010) 1031-1042. [6] C. Lee, T. Chang, J.H. Lau, Y. Huang, H. Fu, J. Huang, Z. Hsiao, C. Ko, R. Cheng, P. Chang, K. Kao, Y. Lu, R. Lo, M. Kao, Wafer bumping, assembly, and reliability of fine-pitch lead-free micro solder joints for 3-D IC integration, IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology, 2 (2012) 1229-1238. [7] B. Banijamali, S. Ramalingam, H. Liu, M. Kim, Outstanding and innovative reliability study of 3D TSV interposer and fine pitch solder micro-bumps, in: 2012 IEEE 62nd Electronic Components and Technology Conference, ECTC 2012, San Diego, CA, (2012) 309-314. [8] H.Y. Chuang, T.L. Yang, M.S. Kuo, Y.J. Chen, J.J. Yu, C.C. Li, C.R. Kao, Critical concerns in soldering reactions arising from space confinement in 3-D IC packages, IEEE Transactions on Device and Materials Reliability, 12 (2012) 233-240. [9] K.N. Tu, H.Y. Hsiao, C. Chen, Transition from flip chip solder joint to 3D IC microbump: Its effect on microstructure anisotropy, Microelectron. Reliab., 53 (2013) 2-6. [10] B.S. Berry, I. Ames, Studies of the SLT chip terminal metallurgy, IBM Journal of Research and Development, 13 (1969) 286-296.
Ⴋၯ۟ݖѐġijıijijįIJ
டཾ 45
[11] H.K. Kim, K.N. Tu, P.A. Totta, Ripening assisted asymmetric spalling of Cu Sn compound spheroids in solder joints on Si wafers, Applied Physics Letters, 68 (1996) 2204-2206. [12] A.A. Liu, H.K. Kim, K.N. Tu, P.A. Totta, Spalling of Cu6Sn5 spheroids in the soldering reaction of eutectic SnPb on Cr/Cu/Au thin films, Journal of Applied Physics, 80 (1996) 2774-2780. [13] C.Y. Liu, H.K. Kim, K.N. Tu, P.A. Totta, Dewetting of molten Sn on Au/Cu/Cr thin film metallization, Applied Physics Letters, 69 (1996) 4014-4016. [14] G.Z. Pan, A.A. Liu, H.K. Kim, K.N. Tu, P.A. Totta, Microstructures of phased-in Cr–Cu/Cu/Au bump-limiting metallization and its soldering behavior with high Pb content and eutectic PbSn solders, Applied Physics Letters, 71 (1997) 2946-2948. [15] P.G. Kim, J.W. Jang, T.Y. Lee, K.N. Tu, Interfacial reaction and wetting behavior in eutectic SnPb solder on Ni/Ti thin films and Ni foils, Journal of Applied Physics, 86 (1999) 6746-6751. [16] Wafer level 3-d ics process technology, Springer-Verlag US, Boston, MA, (2008). [17] K.N. Tu, Interdiffusion and reaction in bimetallic Cu-Sn thin films, Acta Metallurgica, 21 (1973) 347-354. [18] A. Paul, C. Ghosh, W.J. Boettinger, Diffusion parameters and growth mechanism of phases in the Cu-Sn system, Metallurgical and Materials Transactions A, 42 (2011) 952-963. [19] 林思印, 超薄層微銲點界面反應之最終端行為時介金屬剝離現象. 臺灣大學材料科 學與工程學研究所學位論文, (2020). [20] J.F. Shackelford, W. Alexander, J.S. Park, CRC materials science and engineering handbook 2nd ed. ed., CRC Press, Boca Raton, (1994). [21] H.P.R. Frederikse, R.J. Fields, A. Feldman, Thermal and electrical-properties of copper-tin and nickel-tin intermetallics, Journal of Applied Physics, 72 (1992) 2879-2882. [22] C.E. Ho, Electronic packages and surface finish technology of copper, first ed., TPCA, Taoyuan City, (2018). [23] T.L. Yang, J.J. Yu, W.L. Shih, C.H. Hsueh, C.R. Kao, Effects of silver addition on Cu–Sn microjoints for chip-stacking applications, J. Alloy. Compd., 605 (2014) 193-198.
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ྋᏤᙇНጛᖅኸ؆ԑઐଈ؆ࢢሃधবНЬࠛ៳ᛓణ
[24] G.T. Lim, B.J. Kim, K. Lee, J. Kim, Y.C. Joo, Y.B. Park, Temperature effect on intermetallic compound growth kinetics of Cu Pillar/Sn bumps, Journal of Electronic Materials, 38 (2009) 2228-2233. [25] W.M. Tang, A.Q. He, Q. Liu, D.G. Ivey, Solid state interfacial reactions in electrodeposited Cu/Sn couples, Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 20 (2010) 90-96. [26] Y.W. Wang, T.L. Yang, J.Y. Wu, C.R. Kao, Pronounced effects of Zn additions on Cu-Sn microjoints for chip-stacking applications, J. Alloy. Compd., 750 (2018) 570-576. [27] C.Y. Liu, L. Ke, Y.C. Chuang, S.J. Wang, Study of electromigration-induced Cu consumption in the flip-chip SnCu solder bumps, Journal of Applied Physics, 100 (2006). [28] K.K. Hong, J.B. Ryu, C.Y. Park, J.Y. Huh, Effect of cross-interaction between Ni and Cu on growth kinetics of intermetallic compounds in Ni/Sn/Cu diffusion couples during aging, Journal of Electronic Materials, 37 (2007) 61-72. [29] B. Dimcic, R. Labie, J. De Messemaeker, K. Vanstreels, K. Croes, B. Verlinden, I. De Wolf, Diffusion growth of Cu3Sn phase in the bump and thin film Cu/Sn structures, Microelectron. Reliab., 52 (2012) 1971-1974. [30] B.-H. K w a k, M.-H. J e o n g, J.-W. K i m, B. L e e, H.-J. L e e, Y.-B. P a r k, Correlations between interfacial reactions and bonding strengths of Cu/Sn/Cu pillar bump, Microelectronic Engineering, 89 (2012) 65-69. [31] T.T. Luu, A. Duan, K.E. Aasmundtveit, N. Hoivik, Optimized Cu-Sn Wafer-Level 9 Bonding using intermetallic phase characterization, Journal of Electronic Materials, 42 (2013) 3582-3592. [32] C.R. Kao, H.Y. Chuang, W.M. Chen, T.L. Yang, M.S. Kuo, Y.J. Chen, J.J. Yu, C.C. Li, Soldering reactions under space confinement for 3D IC applications, in: 2012 IEEE 62nd Electronic Components and Technology Conference, (2012) 724-728.
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ಐწవᇆߞԯᕕሃࣄᐼ
張靖霖 顧問
一、前言
是地球有記錄以來的最熱月份。
「日本關東地區在2023年將沉末於 海下!」
二、全球現狀
為了因應氣候變遷,日本導入 「C O M S」系統(可以讓污染物質儲存 在海底的管道),卻因此加速引發「關 東沉沒」的地震帶; 其實,早已有科學家 預言此地層下陷將帶給國家毀天滅地的 危機,但政治人物及官僚系統為了經濟 發展和個人政治生命的考量,漠視科學 家的警告。在政治權謀鬥爭及商業競爭 之下,日本人民是否將迎來無法承受的 巨大災難…。
1.世界氣象組織(World Meteorological O r g a n i z a t i o n, W M O)和合作機關 19日發表了《 2020年全球氣候狀 況》(State of the Global Climate 2020)報告,儘管2020年是反聖嬰 年,卻還是有記錄以來最熱的三年之 一。全球平均溫度比工業化前(1850 年∼1900年)水準高約1.2℃。自 2015年至今的六年是有記錄以來最熱 的六年,2011年∼2020年則是有記錄 以來最熱的十年。
這是正在上映中《日本沉沒:希望 之人》電影的內容,也是現在全球各國面 對氣候變遷問題各自盤算的真實寫照。
2.IPCC於今年發布第六次氣候變遷評估 報告,這份報告有10個重點,且明白 指出不能再將煤炭和化石燃料做為未
近年來,許多紀錄片及影片都在警 示人類若不改變現有經濟行為模式,將 帶給地球無法挽回的災難,如《P l a n e t in Peril 危難中的地球》-CNN、
來能源選項,這10個重點為(https:// drive.google.com/drive/u/1/folders/1 2Ecgn58LzhOUulq05OsHo9YONtR WTytp):
《Before the Flood 洪水來臨前》-國家 地理雜誌、《A P l a s t i c O c e a n塑膠海 洋》、《They Killed Sister Dorothy桃 樂西修女之死》... 等等,但這些彷彿神 學末世預言的警示可不只是警示,而是 實際上已在全球各地頻繁發生的災難。 據N O A A的數據顯示,2021年7月
●從1850-1900年期間到2010-2019, 人為活動讓地球表面溫度增加 1.07℃。 ●人類影響是1990年代全球冰川退 縮,以及1979-1988、2010-2019年 北極海冰面積減少的最大主因。
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https://www.flickr.com/photos/felton-nyc/51366149602/
ᕗԊፏடួ 49
https://www.upmedia.mg/news_info.php?SerialNo=118981
1.今年78月希臘氣溫高達攝氏47度以上多個山 2.極端氣候致今夏西歐世紀洪災、超過170人罹難。 頭及國家公園發生火燒山事件
https://physicsworld.com/a/melting-glaciers-have-been-shiftingthe-earths-poles-since-1995-new-study-suggests/ https://www.bbc.com/zhongwen/trad/chinese-news-58058935
3.2021年7月河南水災
4.美國國家航空暨太空總署(NASA)Terra衛星 拍攝的影像後,發現2000至2019年間全球冰 川年平均流失2670億公噸冰,這樣的水量足 以將瑞士淹沒到水深6公尺以下。新研究顯示 ,自1995年以來,融化的冰川一直在改變地 球的兩極。
https://udn.com/news/story/7326/5364157
6.2021年初台灣西部地區的大規模乾旱事件, 導致各地區進入不同程度的減壓供水、限水、 停耕、歇業等情況,此為自1947年以來最嚴 重乾旱、又被稱作「百年大旱」。 圖示:中 https://www.bbc.com/zhongwen/trad/world-58330396 南部嚴重缺水,曾文水庫蓄水量大減,庫底大 5.馬達加斯加:4年沒降雨,首個「氣候變化導 面積裸露,水利署南區水資源局趁此機會,請 致的饑荒」,人們用蝗蟲和仙人掌果腹國家。 陸軍8軍團協助清除淤泥。 圖1.2021 年全球各地氣候災難頻傳
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●1901-2018年間,全球海平面以上 升0.2公尺。自1990年來,海平面上 升速度遠超於過去3000年間的任何 一個世紀。在溫室氣體排放量最理 想情境下,到2100年海平面將上升 0.28-0.55公尺;在最壞情境下,海 平面將上升2公尺。 ●自1980年以來,海洋熱浪發生頻率 增加一倍;而自2006年來,海洋熱 浪會發生,有絕大部分的影響來自 於人類活動。 ●在東亞地區,因溫室氣體排放導致 季風降雨遽增;以中長期來看,全 球尺度的季風降雨也將持續增加。 ●在溫室氣體排放量最理想的情境 下,2021-2040年全球升溫仍非常 有可能突破1.5℃。在最壞情境下, 2100年升溫非常有可能到達5.7℃。 ●全球每升溫1℃,發生單日極端降 雨事件的強度將增加7%。在升溫 1℃、1.5℃、2℃的情境下,在10年 內發生極端降雨事件的頻率分別增 加1.3、1.5、1.7倍;10年內發生農 業和生態旱災的頻率分別增加1.7、 2.0、2.4倍。 ●在21世紀剩下的時間內,海洋暖化 的幅度會是1971-2018年期間變化 的2-4倍(在溫室氣體排放最理想情 境下);在最壞情境下甚至來到4-8 倍。21世界下,海洋酸化、缺氧區 等問題將持續增加。 ●1850-2019年間,全球已累積排放 了2,390Gt的二氧化碳。要使全球升 溫控制在2℃,全球碳預算分剩9002300Gt;將升溫控制在1.5℃,碳預 算剩300-900Gt。
●氣膠的減少有助於改善空氣品質, 但會讓溫室效應更嚴重。如果能快 速且持續性減量甲烷,其降溫作用 不僅可以與因氣膠污染下降所引起 的暖化效應相抵銷,還可以改善空 氣品質。 那麼多的內容敘述在傳達全球各國 家一件事----人為溫室氣體過度排放造成 的氣候變遷,已到了不可挽回,將造成 地球的嚴重災難的情境。其揭露的現象 包括: 『200萬年來最高的二氧化碳 (C O 2 )濃度、2000多年來最嚴重的冰 河退縮、破1萬2500年紀錄的近10年全 球氣溫、比過去3000年任何時期都快的 海平面上升速度、比過去1000年任何時 期都小的夏季北極海海冰面積、自上個 冰河期約1萬8000年前)以來最快的海洋 暖化速度,以及2萬6000年以來最嚴重的 海洋酸化。』 3.全球碳計畫(Global Carbon P r o j e c t)公布2020年度在新冠疫情 的影響下,2020年的碳排放減少了 7%,從2019年的364億減少了約24 億公噸來到340億公噸,但是2021年 將會回到疫情前水準。 4.國際能源署(I E A)在今(2021)年 5月18 日,發表了第一份全球能源系 統達到淨零排放的預測路徑分析報告 「2050淨零:全球能源部門路徑圖」 (Net Zero by 2050: A Roadmap for the Global Energy Sector),盼 有助各國制定能源相關政策。 IEA提出了7種減碳技術: (一)能源效率:能源效率提高可以減 少能源使用,直接影響排放量。 例如:工業製程效率提升和廢熱
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資料來源:https://e-info.org.tw/node/231489
圖2. 淨零路徑下全球淨碳排放變化
回收使用、家用電子產品效能提 升及建築節能。 (二)行為改變:改變行為可減少能源 使用或浪費。例如:改使用低碳 的交通方式、增加商品的回收和 重複使用,來減少製造時的耗 能。
(六)碳捕獲利用和儲存:可減少二氧 化碳排放到大氣,或是捕捉大氣 中的二氧化碳,來抵消較難去碳 部門的排放。如:航空、重工 業。 (七)生質能:可從吸收大氣中二氧化
(三)再生能源:以再生能源取代化石
碳取得(如:人造林、廚餘), 未來將成為重要能量來源之一。
燃料,可減少能源使用所產生的 碳排。
如果搭配碳捕獲利用和儲存後可 提供負排放。
(四)電力化:可減少直接化石燃料使 用,再搭配低碳電力可減少碳排 放。例如:電動車取代燃油車、
圖2和圖3分別是淨零路徑下全球淨
電加熱取代瓦斯熱水器。 (五)氫能: 可用在不適合電力化的應 用(如:長距離交通、部分工業 製程)。氫能可大量且長時間儲 存,能用在季節性儲能。
碳排放變化、淨零之路的關鍵里程碑。 5.剛結束的COP26還是一如過往乏善可 成,雖然簽訂了2030年終止毀林協 議、多國承諾將煤炭逐步淘汰、碳交 易市場雙軌制設計,但顯然無法確保 所有參與國家的科學共識:二○三○ 年碳排須減半,以及二○五○年達成 淨零碳排。在沒有任何強制減碳的手
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資料來源:https://e-info.org.tw/node/231489
圖3. Key milestones in the pathway to net zero-IEA
THE OECD ENVIRONMENTAL OUTLOOK TO 2050-Key Findings on Climate Change.pdf中的數 據:當大氣CO2濃度達450ppm時 地球均溫將較工業化前上升2℃
2021年大氣C O 2 濃度最高可能達420p p m:從2000年 ~2020年的數據來看,每年上升約2.0~2.5ppm,按現有各 國非強制性要求下的減碳進度是非常有可能。 -from NOAA data
圖4. 全球均溫上升2℃將會落在2035~2040 年間
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段下,全球均溫上升2℃應該會落在 2035~2040年間(見圖4):
灣電路板產業千億新台幣以上產值。因 此企業須及早檢視內部現況與需求,形
推動淨零排放已為國際趨勢,依 據 Net zero tracker 統計,宣示淨零排 放國家已超過130多國,如圖5所示。
成產業共識並尋求官方支持,推動相關 措舉,以因應國際環保政策趨勢。 台灣非聯合國成員,國際間強制或 自願減碳的指令對政府都是非強制性, 但企業面對國際知名品牌客戶的貿易制 裁手段,就不得不積極面對。除了配合 客戶做淨零策略展開外,還有很多需仰 賴政府明確的指示企業才可以有因應對 策。筆者從政策面、減量技術面、財務 面角度探討產業在配合淨零排放執行上 的困境: 政策面: COP26決議通過「格拉斯哥氣候協
圖5.Net zero tracker 最新統計數據
三、台灣現況與處境 台灣的能源仰賴進口,但是台灣 的製造業,尤其是高端電子產業代工又 是領先全球,為維持領先產業的競爭優 勢,唯一的辦法就是解決能源排碳問題 及低碳新能源的開發。 蘋果已要求所有業務及其製造供應 鏈都要在2030年實現碳中和,目前響 應的企業共175家,占整體供應鏈近九 成,台灣電路板廠包括臻鼎和欣興電子 等。台積電於今年規劃將「供應鏈碳足 跡」及「減碳績效」列入公司採購重要 指標。要求設備供應商在2030年前必須 節能20%,並將其列為採購評選標準。 經統計目前台灣電路板產值中,約有 27.1%和蘋果供應鏈相關,是整體產業 占比最大的單一客戶,若到2030年台廠 未能滿足蘋果之淨零政策要求而導致訂 單被取消,最嚴重的情況下,將衝擊台
定」(Glasgow Climate Pact)2030年 碳排較2010年要減少45%,2050年達淨 零排放;為因應此一全球性的目標政府 也宣告2050淨零,以及早先宣示的2030 較2010年減少20%,並將納入《溫室 氣體減量及管理法》升級後的《氣候變 遷調適法》中。此宣告面臨兩個問題: 第一.「2030較2010年減少20%」比其 他國家落後許多,但已經很難做到,若 要和國際接軌減少到45%,根本是不可 能的任務。第二個問題是碳管理,碳管 理工具包括:減量目標、總量管制排放 交易、效能標準、碳費或碳稅。必須在 《氣候變遷調適法》中明確規劃,讓企 業可盡早在不影響公司經營下調適,進 而遵循,這也是政府跨部門要做的一個 挑戰。 技術面: 經濟部訂定2025年再生能源發電占 比20%政策目標,但是根據「風險社會 與政策研究中心」 的數據(見圖6)。2020 年再生能源只佔5.4%,2025年佔比要
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資料來源:「風險社會與政策研究中心」
圖6.2020 台灣發電結構
到20%也幾乎不可能;再加上核能退役 後減少11%的電力如何補足,是很大難
針對用電部門的節能減碳,政府也 有訂定淨零推動方向,見圖8。製程改
題,若未達標也將是國家的危機。筆者 曾為了解離岸風力的建置狀況,特別到 苗栗龍鳳漁港一趟(圖7),在現場你會感 覺人類的渺小。全球最佳離岸風場坐落
善和循環經濟是產業可有著力的方向, 但是就筆者所見所聞,實際上有些企業 是為了在E S G要求下做的提升企業形象 的手法;當然也有許多真正創新又節能
在台灣比例達8成,所以政府及產業也 寄望於此,大力推動,希望能有好的結 果。
減碳的技術有機會做一些貢獻,但政府 的法規限制,以及資金需求大,籌措困 難,可能還沒實現就已壽終正寢。 政府推動之綠色金融面: 國際間一直在倡議所謂的綠色金融 或綠色投資,台灣金管會也於去(109) 年8月發布「綠色金融行動方案2.0」, 主要在協助綠能業者,取得營業發展所 需資金,希望促使金融市場引導實體產 業、投資人、消費者重視綠色永續,讓
圖7.筆者在苗栗縣竹南鎮龍鳳漁港所拍攝之 臺灣首座正式營運的離岸風力發電場
臺灣轉型為綠色低碳經濟、綠色投資、 綠色消費與生活。但從筆者周遭的幾個 案例看,金融機構這方面顯然不合格。 一個綠能業者朋友的案例,該公司投入
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圖8. 經濟部針對製造部門淨零排放推動策略
研發5年多,總算小規模的生產沒問題, 進入較大量產規劃;但資金也用得差不 多,向銀行融資卻屢屢碰壁,因銀行需 要好的財報,或者要相對的不動產抵押 才會核貸。這對於綠能新創公司是無解 的難題,這也衍生出另一個重要議題: 如何評價或驗證綠能技術。一般金融機
系統的可行性。8個科學家進入試驗了2 次,但都宣告失敗,這表示地球若不適 合人類生存的話,現有的科技是無法延 續人類的生命。 8位科學家之一的Jane Poynter在 2009年3月的一場演講中敘說著在生活在 生物圈二號2年的種種,以及她重新生活
構採用的就是傳統的企業徵信,但這是 綠色投資評估主要工具嗎?
在生物圈一號的不適應,結束時她說了 一段引人省思的話:
有鑑於台灣製造業佔GDP的比重非 常高,再加上淨零排碳的國際共識台灣 無法自身事外,是時候要整合產官學研
「如果你在自己的生態圈中迷失 了自己,或者無法聯繫上你是身在此生 態圈中的何處,我會跟你說,做個深呼 吸。瑜珈人士是對的,呼吸的確把大家 都聯繫了起來,以一個十分具體的方 式。現在深呼吸一下。呼吸時,思考一 下,你的呼吸裡有什麼。也許裡面含有 你鄰座所呼出的二氧化碳,也許有一點 點的氧氣來自離此不遠沙灘上的藻類。 呼吸也從時間上聯繫我們。也許你呼吸 中含有的碳是來自於恐龍。也許你現在 呼出的碳,將會出現在你子子孫孫的呼 吸中。」
的意見、盤點現有及前端綠能技術、以 及如何在人才及資金面協助將之實現, 這些議題已是迫在眉梢了!
四、結語 地球只有一個,1987年到1989年之 間美國科學家在美國在亞利桑那州圖森 市南部的O r a c l e沙漠地區興建一個人造 封閉生態系統-「生物圈二號」,探索在 未來的太空殖民中人類居住於封閉生態
操作簡單 • 環保改善 • 成本降低 Simple operation
Environmental improvement
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台灣.香港.大陸地區獨家總代理
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—韌性供應鏈— 范錚強 中央大學管理學院特聘教授
019年底COVID-19疫情爆發以來, 全球供應鏈受到重擊。2020年開 年,就傳出全球供應鏈一連串的壞消 息。首當其衝的是韓國的現代汽車斷料 停工。一個武漢封城、湖北封省,擾亂 了全球汽車供應鏈。 後續由於國際航空客運班次裁減八 成以上的正常航班,使得客機客艙下的 貨運運能大減,而只能仰賴全貨機,空 運運費因此大漲。2020年8月份開始,遠 洋線運價大幅調漲、引發後續近洋航線 也陸續調整運價。除此之外,大量貨櫃 滯留在美國、歐洲各地,甚至於海上, 各航商也面臨無櫃可用的狀況。國際貿 易陷入等船期、等空櫃的往下盤旋。 2021年聖誕節美國很多通路商將陷入 無貨可賣的窘境。根據調查,美國《財 富》雜誌登錄的全美工業1000大企業 中,有94%的供應鏈受到影響。 這兩年一連串的工廠大規模停工待 料事件,顛覆了過去追求「精實生產」 的美好境界,而引發了追求韌性供應鏈 (Resilient Supply Chain) 的新想法。
環境條件決定有競爭力的管理 作為 達爾文教導我們的,自然界中, 物種的競爭法則,是「適者生存」。熱 帶叢林、沼澤、草原和沙漠,各有不同 的、最能適應環境的物種。非洲草原上 的獅子和豹子,生活在很多食物(動 物)的環境,需要精壯敏捷,才能存 活。沙漠裡的駱駝,可能會長時間找不 到食物和水,必須隨身馱一兩個駝峰的 脂肪,在缺乏食物情況之下能轉換為熱 量,還需要有保水的複雜生理機制。 企業其實也一樣。如果活在一個一 招手供應商就能把原物料送到手中的環 境,原物料和產品的存貨都成為累贅, 降低了企業的獲利潛力。由於過去半個 世紀,交通運輸搬運科技的穩定發展, 全球企業的環境,基本上可以假設是招 手貨就來的狀況。即便是過去幾十年, 偶而遇到的地震、水災,乃至於2003年 的 S A R S,2008年的金融海嘯,都在 相當短的時間內恢復正常。在這種穩定
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的供貨環境中,哪一種企業比較有競爭 力?毫無疑問的是精實的企業。捨棄多 餘存貨、沒有冗員(相當於動物的沒有 贅肉),才能動作敏捷,凶猛地在草原 上獵殺羚羊和野牛。 如果草原上的獵物突然就大幅度減 少,好幾週才有機會遇到,這些精實、 敏捷、凶猛的獅子和豹子,都只能奄奄 一息地躺在地上了。還有活力的,是那 些滿身脂肪,一個月只需要吃一次的動 物了。環境變動如果不是短暫的,原來 有競爭力的動物,面臨滅種危機的,並 不少見。恐龍和猛䌨象都是明確的例 子。
韌性供應鏈 這次的疫情,來得又快又猛,時 間又拖得很長,對全球的企業都帶來莫 大的挑戰。相對來說,這次生產大廠一 招手,貨不來了。可能是欠缺原物料、 欠缺能源;或者是準備好了,缺乏運輸 工具,到不了。這個時候,一些企業,
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不管是由於供應鏈管理不良導致存貨過 多;或者是預見斷料危機,預先囤積物 料,都避免了停工的後果。成功落實豐 田式 TPS (Toyota Production System) 的廠商,突然發現他的供應鏈管理良好 的資產突然變成負債。因此,疫情發展 期中,供應鏈「韌性」就突然變成一個 顯學。當然,如果明年全球的生產、貿 易環境恢復到2019年之前,若干年之 後,大家又再去追求精實也未可知。但 是,短期之內,韌性供應鏈必然是一個 必須要追求的新目標。
中短期的缺貨和過剩的震盪 就 以 2 0 2 1 年 11 月 來 看 , 一 般 的 貨 品,都處於缺貨的狀況。這現象部分源 自於供應鏈斷鍊產生的真實缺貨,部分 源自惡性囤貨,也部分由於運輸的阻 塞:無論是缺少交通工具和載具,或者 是操作人員的短缺。英國這個石油淨出 口國,在2021年秋天市面上汽油缺貨就 來自於運油槽車司機的短缺。可是,幾
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乎可以預見,將來會出現過剩的狀況, 引發一個可長可短的震盪,缺貨和過剩 的循環。同時,也引發價格的震盪。什 麼?過剩?真的嗎?我們下面利用一個 虛擬的數字,來簡單算算術,分析一 下。 假定沒有季節性波動。一個工廠每 週固定消耗一款零件100件。所使用的零 件來自海外,採用海運,需要在海上三 週,前後兩端的通關清關和陸運再花掉 一週。工廠採用精實的方法,指在倉庫 中保存一週的安全存貨來因應運輸的不 確定性。這樣一算,他每週下單補貨100 件,整個「管子」裡,包含倉庫存貨一 週和在途的四週,總共需要500件。 在疫情發生的期間,他發現不能再 精實下去,改變存貨政策,存貨增為四 週。同時,海運缺櫃、塞港的情況,使 得點對點運輸需要八週,加上一週的通 關清關和陸運。這一來,整個簡單只有 買賣兩造的管子,需要13週。每週消耗 的100件維持不變,要補滿管子,需要 1300件。光是為了「補庫存」就需要從 原來定期的100件訂單,再增加800件成 為900件!很多人誤認為嚴重缺貨都是由 於有人惡性囤積。我們可以看到不需要 惡性囤貨,光是正常的補庫存,就會嚴 重扭曲訂單的數量。更不要說,有些強 勢買方,會成功補足所增加的800件, 那麼,弱勢買方的訂單什麼時候才會來
到五週長,維持存貨4週,我總共需要 900件。可是我現在包含在途品,手上有 1300件。我怎麼辦?我後續幾週下訂單 0件。這應該很合理。我們的供應商,已 經洗過一次三溫暖了。原來穩定的每週 100件訂單,一度暴漲為900件,努力達 成之後,後續訂單為0!接下來,就是產 能過剩、產品過剩,伴隨來的是跌價! 上面描述的是最早的一個週期, 這種產能短缺、過剩的循環會震盪一陣 子才會穩定下來。不要驚慌,這是正常 的長鞭效應的呈現。你該如何因應?這 時候需要看你是前述的買方還是賣方來 決定了。最佳解:如果震盪週期不長, 不要很快速地反映市場變動,增加生產 線、增加倉庫等固定投資。 庫存增加的原因,未必來自上述 的補庫存作為,也有可能來自於「長短 料」。假設一項產品,需要一百種原物 料。只要其中一種缺料,哪怕是簡單的 螺絲釘,物料不成套,都可會造成停工 待料的窘境。短缺一種物料,其他備齊 的物料就都成了存貨。 因此,中短期來看,檢視公司財務 報表,發現其庫存快速增加,可能有多 種原因:供應鏈策略改變、長短料、或 囤貨,而通常會是上述的混合。必須要 仔細查證其他周邊資料才能正確判斷究 竟主要是哪一種。
台商需要準備因應分散生產的 壓力
啊?正常的反應是,在很多地方重複下 單,能夠先搶到再說。那麼,市場上短 缺的就是上萬件了!缺貨,不需要辯 證,當然同時帶來漲價。
提高韌性的方法就只有增加囤積 肥肉、變胖而已嗎?當然不只。其他
等到若干時間過後,大家四週的存 貨補足了,海運塞港、缺櫃也解決了。 那麼,我每週還是需要100件,管子回
提高韌性的手段,包含從「單一」變 「多元」;從「集中」變「分散」;從 「遠」變「近」。這些手段,目的都在
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提升供應鏈的可靠度,避免整體供應 鏈,受到單一環節問題拖累,而無法運 作。 過去很多企業都採取了避免從單一 供應商供貨的 “no sole sourcing” 的 作法。但是,不從單一供應商就夠了
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時發生事件,例如:中美貿易戰爭、蘇 伊士運河塞船、國際燃煤短缺、中國缺 電等。這些條件,和過去 SARS,美國 911恐攻,日本 311地震,2008國際金融 海嘯等不同,時間拖得很長。企業所面 臨的環境有很大的變動。過去國際化仰
嗎?前述現代汽車的問題,就出在兩個 供應商都在湖北。在後續中美貿易戰爭 延續,分散到湖北廣東河南也可能不夠 分散:都在中國大陸。可預見的,國際
賴的交通運輸順暢的假設已經面臨重新
大型品牌商,在後疫情下的作法,必然 是要求更分散:南亞、東南亞、拉丁美 洲等等。
在進入後疫情之前,全球的熱門
從遠到近的一個配套就是從長鍊改 成短鍊布局。2019年之前,國際貨運基 本上是可以假設為穩定的。供應商的選 擇,生產成本的考量,往往會把運儲成 本的考量淹沒。即便是加上運輸延遲、 運輸費用、保險關稅,從幾個地區(如 中國)進口零組件或取得組裝服務,往 往是比較划算的。但是,當斷鍊風險已 經很真實的時候,除了分散購買之外, 也希望就近購買。這也是台積電受到莫 大的壓力,在美國、歐洲、日本投資的 主要原因之一。其他的廠商呢?他們的 上下游生態聚落中的廠商呢?台灣的眾 多隱形冠軍們,必須要嚴肅考量分散設 廠的壓力。過去,都往低生產成本的地 方擴散。未來可能會需要貼近消費市場 近的高成本地區。問題是,比較高的成 本,都由廠商吸收?還是由消費者吸 收?
老虎需要變成鱷魚 這次的疫情,引發了一些不同的 商業效果。例如:國際物流運能不足、 跨國交通中斷等。更不巧地遇上一些同
檢視。在這個假設下,過去數十年的主 流思維「精實管理」,已然受到莫大的 挑戰。 管理課題已經轉成韌性供應鏈。重視韌 性,並非迎合潮流,而是因應經營環境 的改變。如果熱帶叢林長期變成沼澤, 適合生存的物種會因為「天擇」而大幅 改變。老虎無法存活,換成鱷魚稱王。 企業可以透過投資、併購、裁減、轉型 等改變經營型態。如果你的公司原來是 熱帶叢林裡的老虎,準備好變成鱷魚了 嗎?
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TPCA市場資訊部 彙整
又
值2021年歲末,展望2022年有什 麼樣的趨勢正在發展?T P C A以全
球發展、應用市場、技術發展等構面來 呈現明年的七大關鍵議題。
一、全球發展趨勢 1.淨零碳排轉型 為了因應人類活動所造成的極端 氣候,全球已有130個國家,宣示將在 2050年前達成淨零碳排的目標,因此各 國將會更在意碳排放的總量管制,目前 已有 64 個國家採碳定價機制,將排碳 的外部成本內部化。同時,歐盟2026年 將課徵碳邊境稅,除了國家體系的要求
位資產可在不同的元宇宙移轉,臉書 (Facebook)在今年10月改名Meta,以反 映其對「元宇宙」發展的重視。元宇宙 在硬體上需要終端系統(例如V R頭盔)、 傳輸訊息端及雲端的支持,預計會帶動 更高頻傳輸、高速運算的需求。 3.電動車 在淨零碳排的趨勢下,美、歐、中 等多國政府已宣示在2025至 2040年間 禁售傳統的燃油車,電動車成為各方投 入的焦點,特斯拉已為美國第五大的上 市企業,其市值等於傳統九大車廠的總
外,各行業的領導廠商也紛紛做出「碳 中和」、「淨零排放」的承諾,像是蘋 果要求其供應鏈在2030年需達到碳中 和,在這股淨零碳排的趨勢下,除了企
和。在交通電氣化的趨勢下,也衍生出 不同的商業模式,除了有類似特斯拉、 R i v i a n,蔚來的電動車新創外,傳統的 車廠也朝向氫燃料電池車或電動車的轉 型,另外也吸引不少科技I T廠的投入, 像是蘋果、華為、Sony等均有概念車的
業的轉型外,也衍生出「循環經濟」、 「綠能與儲能」、「交通電氣化」的商 機。
發表或正在研發進行中,另外鴻海所倡 議的MIH動車開放平台也提供非傳統車廠 供應鏈打入電動車市場的機會。
二、應用市場趨勢
4.低軌衛星
2.元宇宙(metaverse) 元宇宙泛指虛擬世界與實體融合 的環境,使用者可透過虛擬實境眼鏡、 電子裝置(手機、電腦、遊戲機..)進入
低軌衛星不須架設基地台,因此訊 號覆蓋可達偏遠或地形受限區(山區、海 上、沙漠、戰地…)並可與5G地面通訊
虛擬的世界,而人們的數位化身和數
做為互補。全球權威性行動通訊標準制 定機構3G P P預計於2022年納入非地面
Ⴋၯ۟ݖѐġijıijijįIJ
ሬຜഏ 65
波(Non-terrestrial Network,NTN)通 訊,這對於行動通訊產業與衛星通訊產 業皆為非常重要里程碑。 衛星產業供應鏈包含衛星製造、衛 星服務、衛星發射、地面設備等四大次
性,以解決數位內容易被複製的缺點, 同時也可以與實體商品做掛勾,增加產 品的防偽性,目前被運用在新型態的藝 術品市場中,今年3月數位藝術家Beeple 的作品《E v e r y d a y s: T h e f i r s t 5000
產業領域,為通訊需求,因此會選用高
days》,以NFT的形式拍賣出售,最終
頻高速材料,加上太空中的環境嚴苛, 因此信賴性的要求極為嚴格。
以六千九百萬美元的高價成交。
5.N F T非同質化代幣(N o n-f u n g i b l e token): NFT為基於區塊鏈技術的一項應 用,同質化指代幣可互相的等價兌換且 可無限的被切割,像是1單位的乙太幣 等於10個0.1單位的乙太幣,但非同質化 指代幣本身不可被切割且無法互換,所 以每一個N F T都是唯一,不可拆分,這 種特性運用在虛擬世界可以賦予每件數 位商品(歌曲、圖片、虛擬寶物…)獨一
三、技術發展趨勢 6.化合物半導體興起 晶圓依材料的不同,可分為一至三 代半導體,第一代半導體以矽 (S i) 、 鍺(Ge)為主,主要應用於CPU處理器及 消費I C;第二代以砷化鎵 (G a A s)、磷 化銦 (I n P) 為主,主要用於手機關鍵通 訊晶片;第三代半導體或稱化合物半導 體則以氮化鎵 (GaN)、碳化矽 (SiC) 為 主,其具有高功率、耐高溫、高電流密 度、高頻等特性,因為這些性質符合當 前5G、電動車及衛星通訊等面向的需 求,所以各大半導體廠無不朝這領域做 投資,但如上述這三種半導體類型有各 自的應用領域,故無誰取代誰的問題。 7.先進封裝與載板 隨著半導體前段製程的飛速發展, 目前台積電已達到5奈米更朝向3奈米邁 進,相對的先進製程所需的開發成本也 是成熟製程的幾十到數百倍,因此晶圓 設計從整合型的S o C(S y s t e m-O n- C h i p,系統單晶片)過渡到小晶片技 術(C h i p l e t),以將兩種不同的晶片,例 如記憶體+邏輯晶片、光電+電子元件 等,透過封裝、3D 堆疊等技術整合在一 起,這過程也被叫做「異質整合」,在 Chiplet的趨勢下,晶片的整合需要更大 與更多層的載板做承接,同時因為疫情 及5G所帶動的高速運算需求,使得載板 在2022年仍呈現供不應求的狀態。
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TPCA市場資訊部 彙整
2021.12-2022.6全球電路板協會活動預告 TPCA特別為您整理出全球各大電路板協會2021年9月至2022年6月重要活動預 告,掌握最新的PCB全球動態,提供讀者與全球WECC相關友會互動資訊,促進合作 與商機。
WECC與國際友會活動表 年分
2021
時間
Dec. 8-10
協會 HKPCA/ CPCA IPCA/
地點
活動名稱
類別
2021 International 深圳,中國大陸 Electronics Circuit Exhibition 展覽/研討會 (Shenzhen) electronica India
2021
Dec. 16-18
2021
Dec. 17
TPCA
昆山,中國大陸
昆山PCB年度展望研討會
研討會
2021
Dec. 21-23
TPCA
台北,台灣
TPCA Show Taipei 2021
展覽/研討會
2022
Jan. 25-27
IPC
聖地牙哥,美國
IPC APEX EXPO 2022
展覽/研討會
2022
Feb. 10
EIPC
法蘭克福,德國
EIPC WINTER CONFERENCE
研討會
2022
Mar.
TPCA
桃園,台灣
TPCA會員大會暨標竿論壇
研討會
2022
Apr.
TPCA
桃園,台灣
2022蘇州PCB創新論壇
研討會
2022
May 18-20
CPCA
上海,中國大陸
2022國際電子電路(上海) 展覽會
展覽/研討會
2022
Jun. 7-9
TPCA
深圳,中國大陸 2022國際電路板展覽會-深圳 展覽/研討會
ELCINA
班加羅爾,印度
productronica India
備註:受新冠肺炎疫情影響,各展會活動異動較大,敬請上各協會官方網 站查詢最新進展與細節。
展覽/研討會
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楊宏強 中國電子學會高級會員
摘要 鑒於目前中國大陸P C B產業狀況 的資料眾說紛紜,為了釐清大陸P C B產 業的真實狀況;選取了具有代表性的大 陸百強P C B企業、全球百強企業中的中 國內資P C B企業、大陸A股上市P C B企 業,詳細分析了這些企業目前的實際狀 況(包括內外資產值及比例,各省產值 及比例,各細分產品產值及比例,入選 全球百強企業的數量及產值占比,上市 企業的營收額及增長率、扣非淨利潤及 增長率、扣非淨利潤率等關鍵資料), 進而得出了中國大陸P C B產業的真實現 狀,最後展望了中國大陸P C B產業的未 來。 關鍵詞:PCB產業;中國大陸;現狀分析;未來 展望
近年來,中國大陸的P C B產業發展 極為迅猛,不僅產值占全球比例接近 60%,增速也持續保持在10%左右。但 由於大陸P C B生產廠家眾多(C P C A的 統計資料表明:2020年中國大陸至少有 1207家(間)P C B製造工廠 [1]) , 但 有
關中國大陸P C B產業狀況的資料眾說紛 紜,莫衷一是。為了釐清中國大陸P C B 產業的狀況,使行業同仁瞭解真實的大 陸P C B產業狀況,作者對此做分析如 下。
ㄧ、中國大陸PCB產業現狀分析 選取中國大陸三個方面的代表性企 業進行分析,具體包括: ①大陸P C B百強企業(大陸產值最大的 PCB企業群體); ②全球百強P C B企業中的內資企業(大 陸產值增長最快的PCB企業群體); ③A股上市P C B企業(大陸產值較大, 運營規範,資料公開的P C B企業群 體)。
1.1 中國大陸PCB百強企業分析 本節以C P C A(中國電子電路行業 協會)發佈的“2018、2019、2020年中 國電子電路行業排行榜”[2]和GPCA(廣 東省電子電路行業協會)發佈的 “2018、2019、2020年廣東省電路板產
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表1. 中國大陸PCB 百強企業分析表(按總產值) 單位:億元(人民幣,下同)
年份
2020年
2019年
2018年
2017年
年均複合增長率
總產值
2947.38
2668.83
2424.61
2229.21
9.76%
年增長率
10.44%
10.07%
8.77%
/
/
業發展調查研究報告”[3]作為基準進行分 析。 資料分析說明: ①C P C A的排行榜共有綜合P C B(指大 陸內資+外資P C B製造企業)、內資 PCB(指內資PCB製造企業)、覆銅 板、專用材料、專用化學品、專用設
合百強名單中的企業有34家,故4.48億 元及以上的大陸百強企業共134家),對 這134家大陸百強P C B製造企業其2017 年至2020年的產值資料進行分析,具體 如下。 (1)總體狀況
備和儀器、環保潔淨共7個細分排名; GPCA則只有PCB製造一個排名;
從表1可以看出:中國大陸的PCB產 業近幾年的年均複合增長率接近10%, 增速顯著。
②CPCA的排行榜一般在來年的5月份發 佈,GPCA則在來年的9月份發佈;
(2)按P C B細分產品類別來看,大陸P C B 百強企業中:
③2018年的排行榜中含有2017年的產值 資料;
①量產H D I的企業至少有23家(其中鵬 鼎等可量產SLP的企業共5家);
④一般以企業總部或者區域總部所在地 作為企業歸屬地;
②高層板有8家(如深南、滬電等);
⑤由於排行榜中有少部分企業因各種原 因資料不全,為使4年間的資料有可比 性,本文作者增添了這部分資料;這 部分資料有來自企業年報,也有基於
④F P C有24家(其中產值占總產值超過
該企業的產值趨勢大致估計; ⑥限於篇幅,本文省略了各企業具體產 值資料。 從C P C A、G P C A發佈的排行榜資 料,可以得到2020年年產值為4.48億 元及以上的內、外資P C B企業共134家 (注:C P C A發佈的2020年中國大陸綜 合P C B百強(共100家)的最低產值為 4.48億元,查看G P C A發佈的排行榜中 4.48億元及以上的,但未出現在CPCA綜
③IC載板有9家(如深南、越亞等); 50%的F P C企業共19家,則相應的 剛 性 板 企 業 有 11 5 家 , 下 表 2 以 此 分 析)。 從表2可以看出: ①2017年至2020年,FPC企業的平均規 模是剛性板的2.2倍以上。考慮到FPC 有SMT“打件”造成產值的“虛 高 ” [8], 但 剔 除 “ 打 件 ” 造 成 的 “ 虛 高”產值後(作者預計全球整個F P C 的產值約有40%的“虛高”),F P C 企業的平均規模仍高於剛性板; ②2017年至2020年,FPC的增長率低於 剛性板。
70 σച७७ᢎ
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表2. 中國大陸PCB 百強企業分析表(按產品大類) 單位:億元
FPC
剛性板
2020年數量占比
14.2%
85.8%
2020年平均產值
42.79
18.56
2017年平均產值
32.95
13.94
2020年最大產值
298.51
125.28
2017年最大產值
239.21
101.78
2020年產值占比
27.6%
72.4%
2017年產值占比
28.1%
71.9%
年均複合增長率
9.10%
10.01%
(3)按企業歸屬來看(投資商背景):大陸 PCB百強企業中,中國內資有78家, 外資(含港臺)有56家,具體見表3。
進一步對外資、內資前56強對比分 析(134家企業中外資有56家,故取56 家進行分析),具體見表4。
從表3可以看出:
從表4可以看出:
①2020年中國內資的入選百強數量占比、 產值占比、年均複合增長率均最高; ②2020年中國內資企業的平均產值比 2017年提升了53.0%,但仍低於臺 灣、中國香港、日本等。
①中國內資的年均複合增長率很高,近 幾年的年均複合增長率達15.3%; ②中國內資企業在平均產值、最大產 值、產值占比這三方面僅為外資企業 的72.0%及以下。
表3. 中國大陸PCB 百強企業分析表(按投資商屬地) 單位:億元
國家/地區
中國內資
臺灣
中國 香港
日本
歐洲
美國
亞洲 其他
民+國企
民企
國企
2020年數量占比
58.2%
48.5%
9.7%
16.4%
16.4%
5.2%
1.5%
0.7%
1.5%
2020年平均產值
16.77
15.30
24.10
46.80
13.74
24.85
38.29
18.50
19.37
2017年平均產值
10.96
9.88
16.38
37.85
11.06
27.91
28.95
16.00
14.32
2020年最大產值
187.71 187.71 116.00 298.51
70.00
84.50
70.00
18.50
20.00
2017年最大產值
101.47 101.47 56.87 239.21
89.01
92.93
53.89
16.00
25.16
2020年產值占比
44.4%
33.7% 10.6% 34.9% 10.25%
5.9%
2.6%
0.6%
1.3%
2017年產值占比
38.4%
28.8%
37.4% 10.92%
8.8%
2.6%
0.7%
1.3%
年均複合增長率
15.2%
15.7% 13.7%
7.3%
-3.8%
9.1%
5.0%
10.6%
9.6%
7.5%
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σച७७ᢎ 71
表4. 中國大陸內、外資前56 強對比分析表 單位:億元
外資前56強
內資前56強
內資/外資
2020年平均產值
29.28
21.00
71.7%
2017年平均產值
24.54
13.68
55.7%
2020年最大產值
298.51
187.71
62.9%
2017年最大產值
239.21
101.78
42.5%
2020年產值占比
55.6%
39.9%
71.8%
2017年產值占比
61.6%
34.4%
55.8%
年均複合增長率
6.1%
15.3%
250.8%
(4)按企業主要製造地或者企業(區域) 總部來看,大陸P C B百強企業中,廣 東有88家,江蘇有28家,其他地區有 18家,具體見表5。
(5)對中國大陸P C B產業鏈資料進行分析 (包含P C B製造、覆銅板、專用材料 、專用化學品、專用設備和儀器、環 保潔淨6個細分行業),如表6所示。
從表5可以看出:
從表6可以看出:
2020年廣東、江蘇的入選數量占比 (兩地數量占86.6%)、產值占比(兩地 產值占91.1%),遙遙領先於其他省份。
①中國大陸5個PCB配套細分行業的年均 複合增長率與P C B製造行業保持著一 致的增長趨勢;其中專用材料企業的
表5. 中國大陸PCB 百強企業分析表(按製造地) 單位:億元
地區
廣東
江蘇
上海 福建 江西 湖南 北京 四川 浙江 河北 安徽 天津 湖北
2020年數 65.7% 20.9% 0.7% 1.5% 4.5% 1.5% 0.7% 0.7% 0.7% 0.7% 0.7% 0.7% 0.7% 量占比 2020年平 20.81 30.51 70.00 30.90 7.83 21.35 9.89 均產值
7.11
5.11
4.73
4.72
4.58
4.50
2017年平 15.79 22.61 53.89 26.39 6.32 13.00 10.54 5.23 均產值
6.12
3.43
3.50
4.32
3.50
2020年最 298.51 187.71 70.00 35.43 12.26 29.11 大產值
7.11
5.11
4.73
4.72
4.58
4.50
2017年最 239.21 101.47 53.89 38.00 9.50 17.36 10.54 5.23 大產值
6.12
3.43
3.50
4.32
3.50
9.89
2020年產 62.1% 29.0% 2.37% 2.10% 1.59% 1.45% 0.34% 0.24% 0.17% 0.16% 0.16% 0.16% 0.15% 值占比 2017年產 62.3% 28.4% 2.42% 2.35% 1.70% 1.17% 0.47% 0.23% 0.27% 0.15% 0.16% 0.19% 0.16% 值占比 年均複合 增長率
9.6% 10.5% 9.1% 5.7% 7.4% 18.0% -2.1% 10.8% -5.8% 11.3% 10.5% 2.0% 8.7%
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КЂ൙őńŃಯߐжޘфӏڽਣౕ
表6. 中國大陸PCB 產業鏈資料分析表 單位:億元
2020年 PCB製造 (134家企業)
覆銅板 (19家企業)
專用材料 (22家企業)
專用化學品 (15家企業)
專用設備和儀器 (15家企業)
環保潔淨 (8家企業)
合計
2019年
2018年
2017年
年均複合增長率
內資/外資
總產值
2947.38
2668.83
2424.61
2229.21
9.76%
產業鏈占比
76.45%
75.74%
74.90%
75.60%
/
平均產值
22.00
19.92
18.09
16.64
/
最大產值
298.51
266.15
258.55
239.21
/
總產值
477.13
461.62
437.18
398.49
6.19%
產業鏈占比
12.38%
13.10%
13.50%
13.51%
/
平均產值
25.11
24.30
23.01
20.97
/
最大產值
154.00
161.80
144.63
125.00
/
總產值
218.99
202.49
190.66
154.74
12.27%
產業鏈占比
5.68%
5.75%
5.89%
5.25%
/
平均產值
9.95
9.20
8.76
7.11
/
最大產值
53.16
50.42
41.67
28.91
/
總產值
69.98
63.95
58.35
52.62
9.97%
產業鏈占比
1.82%
1.81%
1.80%
1.78%
/
平均產值
4.67
4.26
3.89
3.51
/
最大產值
20.70
18.70
17.00
16.00
/
總產值
84.79
72.03
73.27
63.64
10.04%
產業鏈占比
2.20%
2.04%
2.26%
2.16%
/
平均產值
5.65
4.80
4.88
4.24
/
最大產值
22.10
18.53
19.97
17.53
/
總產值
56.98
54.88
53.13
50.11
4.38%
產業鏈占比
1.48%
1.56%
1.64%
1.70%
/
平均產值
7.12
6.86
6.64
6.26
/
最大產值
33.15
34.59
32.84
31.02
/
人民幣
3650.50
3340.05
3089.59
2796.39
9.35%
美元
529.06
484.07
447.77
405.27
/
注:①PCB製造的134家企業資料是基於CPCA、GPCA統計的2020年年產值4.48億及以上的企業產值;覆銅板、專用材 料、專用化學品、專用設備和儀器、環保潔淨的79家企業產值資料是基於CPCA的統計資料(部分外資的產值未統 計在內); ②斜體表示該資料為作者預估。
年均複合增長率最高(為12.27%),
環保潔淨都有大中小型企業),增長
環保潔淨企業的年均複合增長率最低 (為4.38%);
率顯著高於全球其他國家、地區(整 個產業近幾年的年均複合增長率高 達9.35%),產業發展健康,後勁十 足。
②中國大陸的P C B產業佈局日漸完整、 合理(PCB製造、覆銅板、專用材 料、專用化學品、專用設備和儀器、
Ⴋၯ۟ݖѐġijıijijįIJ
σച७७ᢎ 73
注:①原始資料來自 NTI 的中原捷雄博士,感謝他為 PCB 行業做出的巨大貢獻; ②截止 2021 年 10 月,中原捷雄博士共發佈過 25 次全球 PCB 百強排名,但作者未能查到 1996 年的原始排名資料, 故僅分析了 24 年的資料 [4][5]。
圖1.1997-2020 年各國家、地區入選全球PCB 百強企業數所占比例趨勢圖
圖2.1997-2020 年各國家、地區入選全球PCB 百強企業產值所占比例趨勢圖
1.2 全球PCB百強中的中國內資 PCB企業分析 分析過去24年全球百強PCB企業的 變遷趨勢,按入選企業數量和產值占百 強企業比例作為指標,可得到圖1和圖 2[5]。 從圖1和2可以看出: ①中國內資入選企業數比例從2001年起
持續大幅上升(從2001年入選的1家到 2020年的50家(占比39.4%));產 值比例也持續大幅上升(從2001年產 值的0.64億美元到2020年的170.87億 美元(占比24.9%));中國內資是 全球PCB產業轉移的受益者; ②整體來看全球百強企業:在高端P C B 細分產品上(特別是半導體封裝載板 和高端F P C),日、台、韓資具有絕
74 σച७७ᢎ
КЂ൙őńŃಯߐжޘфӏڽਣౕ
圖3. 全球主要國家、地區PCB 細分產品佈局
圖4.PCB產業上市公司圖示
Ⴋၯ۟ݖѐġijıijijįIJ
σച७७ᢎ 75
表7.A股含有PCB 製造類業務的上市公司列表 類別 滬市主機板 (9家,占比22.0%)
滬市科創板 (2家,占比4.9%)
上市公司 方正科技(上海,600601)、四創電子(安徽,600990)、景旺電子(廣東,603228)、 依頓電子(廣東,603328)、廣東駿亞(廣東,603386)、世運電路(廣東,603920)、 博敏電子(廣東,603936)、澳弘電子(江蘇,605058)、協和電子(江蘇,605258) 生益電子(廣東,688183)、迅 捷 興(廣東,688655) 深康佳A(廣東,000016)、TCL科技(廣東,000100)、超聲電子(廣東,000823)、 得潤電子(廣東,002055)、科陸電子(廣東,002121)、天津普林(天津,002134)、
深市主機板
合 力 泰(福建,002217)、超華科技(廣東,002288)、東山精密(江蘇,002384)、
(18家,占比43.9%) 興森科技(廣東,002436)、滬電股份(江蘇,002463)、傑賽科技(廣東,002544)、 中京電子(廣東,002579)、崇達技術(廣東,002815)、傳藝科技(江蘇,002866)、 奧 士 康(湖南,002913)、深南電路(廣東,002916)、鵬鼎控股(廣東,002938) 金 信 諾(廣東,300252)、勝宏科技(廣東,300476)、光莆股份(福建,300632)、
深市主機板
弘信電子(福建,300657)、明陽電路(廣東,300739)、中富電路(廣東,300814)、
(18家,占比43.9%) 四會富仕(廣東,300852)、科翔股份(廣東,300903)、金 百 澤(廣東,301041)、 本川智慧(江蘇,300964)、奕東電子*(廣東)、一博科技*(廣東) 注:①打 * 表示過會(奕東電子、一博科技分別於 2021 年 6 月、11 月通過中國證監會的審核),即將上市; ②近期擬申請上市公司:英創力(四川,PCB,擬創業板上市),五株科技(廣東,PCB,擬創業板上市),金祿電 子(廣東,PCB,擬創業板上市)。
對優勢(規模、技術、品質),這兩 年通過大規模擴產以增強這種優勢; 而在中低端細分產品上,中國內資具 有顯著優勢(規模、成本、交期、資 本),見圖3。就現階段而言,臺灣的 P C B產業產品佈局最為完整,整體競 爭力也最強;中國內資P C B產業的增 速最快,成長性最好。
1.3 中國大陸A股上市PCB企業分析 按P C B製造和配套上市公司(如覆 銅板、專用材料、專用化學品、專用設 備和儀器、環保潔淨)進行分析,中國 大陸PCB產業上市公司圖示見下圖4[6]。 1.3.1 A股PCB製造類上市公司
截 至 2 0 2 1 年 11 月 2 0 日 , 在 A 股 中 含有P C B製造業務的上市公司共41家
(注:入選標準為2020年PCB製造業務 產值在1億人民幣及以上,但個別公司未 單獨披露P C B製造業務的具體產值故未 入選),具體見表7。 從表7可以看出: ①按投資商屬地:內資36家(占比 87.8%),外資(含港臺)5家(占比 12.2%); ②按總部所在地:廣東28家(占比 68.3%)、江蘇6家(占比14.6%)、 福建3家(占比7.3%)、上海1家(占 比2.4%)、安徽1家(占比2.4%)、 湖南1家(占比2.4%)、天津1家(占 比2.4%); ③按產品類別(按細分產品占比最大歸 類):剛性板32家(占比78.0%), 撓性板9家(占比22.0%);
76 σച७७ᢎ
КЂ൙őńŃಯߐжޘфӏڽਣౕ
④按中高端產品類別(量產):H D I有 12家(占比29.3%),高層板有8家 (占比19.5%),載板有2家(占比 4.9%),SLP(類載板)有2家(占比 4.9%)。
林、興森科技、滬電股份、中京電子、 崇達技術、奧士康、深南電路、鵬鼎控 股、勝宏科技、明陽電路、四會富仕、 科翔股份、金百澤、本川智慧、中富電 路),其運營資料如下表8和9。
進一步分析A股上市P C B製造企業 中P C B製造產值占比總產值大於85%的 公司,共23家(包括景旺電子、依頓電 子、廣東駿亞、世運電路、澳弘電子、 協和電子、生益電子、迅捷興、天津普
從表8、9可以看出: ①A股上市PCB製造類公司的PCB產值、 扣非淨利潤值在近年保持較快增長 (即便遭受2020年第一季度新冠疫情 的重創);
表8.2021 年前三季度A 股23 家PCB 上市公司具體運營資料 單位:億元
公司名字
營收額
營收額 同比增長率
扣非淨利潤
扣非淨利潤 同比增長率
扣非淨利潤率
鵬鼎控股
210.10
20.31%
14.78
16.78%
7.03%
深南電路
97.55
8.60%
9.29
-7.46%
9.52%
景旺電子
67.70
37.20%
6.36
2.49%
9.39%
滬電股份
54.12
-2.61%
7.03
-22.73%
12.99%
勝宏科技
53.86
42.31%
5.77
38.12%
10.71%
崇達技術
44.80
36.09%
4.32
22.07%
9.64%
興森科技
37.17
23.53%
4.74
113.73%
12.75%
奧士康
32.07
56.15%
3.37
73.96%
10.51%
生益電子
26.67
-5.11%
1.50
-59.41%
5.62%
世運電路
26.09
43.82%
1.54
-27.30%
5.90%
中京電子
21.42
31.13%
1.37
48.61%
6.40%
依頓電子
20.14
12.59%
1.15
-37.03%
5.71%
廣東駿亞
19.60
33.25%
1.53
109.25%
7.81%
科翔科技
16.37
47.40%
0.53
-25.17%
3.24%
明陽電路
12.93
34.46%
0.53
-38.06%
4.10%
中富電路
9.95
20.58%
0.68
-11.30%
6.83%
澳弘電子
8.17
25.06%
1.02
26.64%
12.48%
四會富仕
7.54
59.34%
1.32
57.84%
17.51%
天津普林
5.16
49.79%
0.16
5.29%
3.10%
協和電子
5.12
19.50%
0.57
-5.68%
11.13%
金百澤
4.98
19.96%
0.24
-17.24%
4.82%
迅捷興
4.40
40.46%
0.53
69.75%
12.05%
本川智能
3.92
19.04%
0.51
-1.68%
13.01%
合計
789.83
22.55%
68.84
5.89%
8.72%
Ⴋၯ۟ݖѐġijıijijįIJ
σച७७ᢎ 77
表9.2018-2021 年前三季度A 股23 家PCB 上市公司整體運營資料 [5][6] 單位:億元
年份
平均營收額
營收額 同比增長率
平均扣非淨利潤
扣非淨利潤 同比增長率
扣非淨利潤率
2018
31.49
15.03%
3.27
46.23%
10.39%
2019
35.67
13.26%
4.03
22.02%
11.29%
2020
40.10
12.42%
4.09
1.63%
10.21%
2021年第一季度
9.81
34.10%
0.73
7.31%
7.49%
2021年上半年
20.93
19.74%
1.61
-10.54%
7.71%
2021年前三季度
34.34
22.55%
2.99
5.89%
8.72%
②受原材料價格大幅上漲影響,扣非淨 利潤率自2020年第四季度起下降。23 家PCB公司2021年上半年的扣非利潤 率同比增長率為-10.54%(典型的“增 收不增利”),扣非淨利潤率7.71% 處於近年的較低點;2021年第三季度 開始恢復(前三季度的扣非淨利潤同
比增長率轉正(5.89%),扣非淨利 潤率恢復到8.72%)。 1.3.2 A股PCB配套類上市公司
截至2021年11月20日,在A股中含 有PCB配套業務的上市公司共39家(有 的公司有2種及以上配套業務,文中用斜 體字表示),見表10(注:入選標準為
表10.A 股含有PCB 配套類業務的上市公司列表 類別
上市公司
樹脂(2家): 宏昌電子(廣東,603002)、聖泉集團(山東,605589) 玻璃纖維布(3家): 宏和科技(上海,603256),中國巨石(浙江,600176)、中材科技(北京,002080) 銅箔(7家): 諾德股份(吉林,600110)、江西銅業(江西,600362)、銅陵有色(安徽,000630)、 超華科技(廣東,002288)、嘉元科技(廣東,688388)、銅冠銅箔*(安徽,創業板)、 中一科技*(湖北,創業板) 覆銅板(CCL)/半固化片(PPG)(8家): 原材料 (25家,占比 生益科技(廣東,600183)、宏昌電子(廣東,603002)、華正新材(浙江,603186)、 64.1%) 超聲電子(廣東,000823)、超華科技(廣東,002288)、金安國紀(上海,002636)、 中英科技(江蘇,300936)、南亞新材(上海,688519) 油墨(5家): 東方材料(浙江,603110)、廣信材料(江蘇,300537)、容大感光(廣東,300576)、 揚帆新材(浙江、300637)、飛凱材料(上海,300398) 電磁遮罩膜(1家): 方邦股份(廣東,688020) PI薄膜(1家): 瑞華泰(廣東,688323)
78 σച७७ᢎ
КЂ൙őńŃಯߐжޘфӏڽਣౕ
類別
上市公司
輔助材料 (2家,占比 強力新材(江蘇,300429)、清溢光電(廣東、688138) 5.1%) 化學藥水 (3家,占比 西隴科學(廣東,002584)、光華科技(廣東,002741)、三孚新科(廣東,688359) 7.7%) 設備設施儀器 大族數控(廣東,002008)、光 韻 達(廣東,300227)、正業科技(廣東,300410)、 (9家,占比 昊志機電(廣東,300503)、金 達 萊(江西,688057)、燕麥科技(廣東,688312)、 芯碁微裝(安徽,688630)、東威科技(江蘇,688700)、大族數控*(廣東,創業板) 23.1%) 注:①打 * 表示過會(銅冠銅箔、大族數控、中一科技分別於 2021 年 8 月、9 月、10 月通過中國證監會的審核),即將上市; ②近期擬申請上市公司:影速集成(江蘇,設備,擬科創板上市),鼎泰高科(廣東,輔助材料及設備),金寶股份(山 東,原材料)等。
2020年PCB配套業務產值在0.5億人民幣 及以上,但個別公司未單獨披露P C B配 套業務的具體產值故未入選)。 從表10可以看出: (1)按上市板塊: 滬市主機板9家(占比23.1%)、 滬市科創板10家(占比25.6%)、 深市主機板8家(占比20.5%)、 深市創業板12家(占比30.8%); (2)按投資商屬地: 內資36家(占比92.3%),外資 (含港臺)3家(占比7.7%); (3)按總部所在地區:
技、金安國紀、華正新材),其運營資 料如下表11和12。 從表11、12可以看出: ①A股上市覆銅板公司的產值、扣非淨利 潤值在近年保持較快增長; ②受益於漲價,扣非淨利潤率持續提 高,在2021年上半年達到歷史高點, 2021年第三季度略有下降。
1.4 中國大陸PCB總產值分析 1.4.1中國大陸PCB總產值
根據CPCA“2020年中國電子電路 行業排行榜”可以得到中國大陸134家 產值2億及以上企業的總產值為2742.63
廣東18家(占比46.2%)、江蘇 4家(占比10.3%)、浙江4家 (占比10.3%)、上海3家(占比 7.7%)、江西3家(占比7.7%)、
億元,GPCA“2020年廣東省電路板產 業發展調查研究報告”可以得到廣東省 150家產值1億及以上企業的總產值為 1837.67億元;對比兩者資料的異同,可
安徽3家(占比7.7%)、山東1家 (占比2.6%)、北京1家(占比 2.6%)、吉林1家(占比2.6%)、
以得到中國大陸216家P C B企業的總產 值為3159.45億元(年增長率為10.5%; 2020年美元兌人民幣匯率為1:6.9,折 合為457.89億美元)。
湖北1家(占比2.6%)。 進一步分析A股上市P C B配套企業 中5家覆銅板、半固化片為主要業務的公 司(包括生益科技、南亞新材、中英科
考慮到仍有近1000家PCB企業的產 值 未 統 計 在 內 [1], 這 部 分 未 統 計 在 內 的 PCB企業年產值約40億美元,其中外資
Ⴋၯ۟ݖѐġijıijijįIJ
σച७७ᢎ 79
表11.2021 年前三季度A 股5家覆銅板上市公司具體運營資料 單位:億元
公司名字
營收額
營收額 同比增長率
扣非淨利潤
扣非淨利潤 同比增長率
扣非淨利潤率
生益科技
153.79
43.86%
21.35
73.51%
13.88%
金安國紀
45.31
91.70%
6.59
556.75%
14.54%
南亞新材
31.66
117.91%
3.03
302.26%
9.57%
華正新材
26.79
71.28%
1.60
119.47%
5.97%
中英科技
1.52
-0.80%
0.33
-8.56%
21.71%
合計
259.07
59.68%
32.90
117.14%
12.70%
表12.2018-2021 年前三季度A 股5家覆銅板上市公司整體運營資料 [ 5 ] [ 6 ] 單位:億元
年份
平均營收額
營收額 同比增長率
平均扣非淨利潤
扣非淨利潤 同比增長率
扣非淨利潤率
2018
34.82
3.81%
2.52
-22.94%
7.22%
2019
34.96
0.40%
2.63
4.56%
7.52%
2020
38.55
10.26%
3.29
25.14%
8.53%
2021年第一季度
14.98
64.29%
1.88
127.80%
12.55%
2021年上半年
33.44
63.89%
4.51
122.85%
13.48%
2021年前三季度
51.81
59.68%
6.58
117.14%
12.70%
約7億美元(主要是台、港、日、美資 P C B企業),內資約33億美元(約900 家企業,年平均產值按2500萬元計,共 33億美元),故2020年中國大陸的PCB 製造產值約497.4億美元,年增長率 10.1%。
參考NTI、CPCA的資料以及作者的 估算,中國大陸改革開放之後的1978年 至今中國大陸P C B總產值全球占比如表 13。
二、未來展望 新冠疫情爆發至今,全球P C B產業
1.4.2 中國大陸PCB總產值占全球占比 [5][7]
表13.1978 年至今中國大陸PCB 產值趨勢 單位:億美元
年份
1978
1990
1997
2003
2005
2009
2012
2017
2020
產值
<1
4.8
15.0
60.6
100.6
153.0
256.8
380.3
497.4
全球占比
<1.0%
2.4%
4.7%
17.6%
23.7%
34.6%
40.0%
54.3%
58.0%
注:①以當年的人民幣美元兌換匯率計; ② 2005 年,中國大陸第一次產值居全球首位,並保持至今。
80 σച७७ᢎ
КЂ൙őńŃಯߐжޘфӏڽਣౕ
鏈深受影響,突出特點如下: (1)全球PCB產業出乎意料的快速增長
2020年突發的新冠疫情在全球範圍 內肆虐,行業人士在2020年上半年普遍 認為本年度P C B產業將遭受重創,但結 果卻是2020年全球PCB產業的增速高達 8.6%[5]。分析其主要原因在於:①中美 貿易爭端帶來全球電子產業鏈的不確定 性(企業需要較高的庫存);②新冠疫 情在全球的突然爆發,加劇、放大了電 子產業鏈的不穩定性(如封城,停產, 不得不囤貨,促使更高的庫存水準); ③部分電子產品需求顯著(如2020年 上半年的電腦,2020年下半年的5G產 品);④產值占全球P C B總產值近90% 的亞洲國家、地區對疫情管控較好, P C B企業能夠較早復工複產,受疫情影 響不大。故2020年全球PCB產業逆疫情 繼續快速增長。 基於各國家、地區P C B行業協會 及上市公司半年報的資料(如臺灣上市 上櫃41家P C B公司2021年前三季度產 值同比增長率為19.13%;A股鵬鼎控 股、深南電路、滬電股份等23家上市公 司P C B業務產值前三季度同比增長率為 22.55%),估計2021年全球P C B產值 增速約在17%左右。鑒於目前全球電子 產業的發展勢頭和全球經濟狀況,預計 2022年全球PCB產業有8%左右的增長。 (2)封裝載板供不應求
條狀載板(Strip)量產訂單交貨期 普遍排在4至6個月之後;顆狀載板(unit F C B G A)則排到12至18個月之後(幾 乎所有公司2022年全年的產能已經分配 完畢);顆狀載板供不應求的主要原因 是近年來非PC類(如伺服器、專用積體 電路、遊戲控制台等)的應用需求激增
和P C類尺寸增大(但顆狀載板的產能 自2008年的美國次債危機到2017年這 十年間幾乎未變)。預計2024年前後顆 狀載板的產能緊缺才能得到緩解。值得 一提的是,近兩年來P C B企業對載板的 投資力度,幾近瘋狂。粗略估算,這兩 年時間,全球範圍內的載板投資金額高 達千億元;投資方既有現有的載板從業 者,也有新進入者(主要是普通P C B製 造從業者)。根據目前的建廠、擴產進 度,多數企業的載板產能將在2024年前 後開出,這很可能將造成載板產能過剩 或者價格戰,從業者應該注意。 (3)原物料漲價聲不絕於耳
以P C B主要原材料之一的覆銅板 為例,相比較疫情前,覆銅板原材料中 的銅、樹脂、玻璃纖維布漲價一倍多, 覆銅板因此屢屢漲價(尤其厚板、厚銅 板)。原物料漲價的原因除了前文提到 的三點,還包括:①部分國家、地區極 為寬鬆的財政、貨幣政策(“放水”造 成資產價格的必然上漲);②少部分公 司、個人借機投機、炒作。原物料大幅 漲價,對部分P C B企業而言(特別從事 低端P C B產品製造的企業):接單,則 意味著虧損(增收不增利);不接單, 則意味著部分停工甚至丟失市場份額; 真正的兩難境界……但估計這種局面還 可能會持續一段時間。 基於此,展望中國大陸P C B產業的 中短期未來(五年): 1.中國大陸的P C B產業將能持續保持中 高速增長;作為全球主要的P C B製造 地之一,增速仍會高於其他國家、地 區; 2.中低端產品的競爭越來越激烈,企業的 淨利潤率將進一步下降;目前正加大中
Ⴋၯ۟ݖѐġijıijijįIJ
高端產品的資金投入和進入(特別是高 端HDI和載板),故中高端產品的技術 能力和規模將逐步提升(見圖5);
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3.P C B配套產業(如設備、物料等)正 逐步成長,P C B產業鏈將進一步完 善、完整。
注:①基於產品角度的術語:MLB指多層通孔板,HLC指高層數板,Any Layer指任意階互連板,SLP指類載板,WBCSP 指打線封裝載板,FCCSP指條狀倒晶片封裝載板,FCBGA指顆狀倒晶片封裝載板,FOPLP指扇出形板級封裝載 板; ②基於工藝角度的術語:Subtractive 指減成法,MSAP 指改良半加成法,SAP 指半加成法,Coreless 指無芯板工藝, ETS 指埋入式線路工藝。
圖5. 中國大陸PCB 產業工藝能力現狀及未來趨勢
總之,中短期來看,中國大陸依然
[4]Hayao Nakahara. Big Gets Bigger
是全球P C B產業絕對的製造重鎮,其他 國家、地區短期內無法超越、代替。
and Faster[J]. USA: Printed Circuit Design & Fab, 2021, 008): 30-35. [5]楊宏強. 2020年全球PCB產業分析[J]. 印製電路資訊,2021,006):20-24.
參考文獻: [1]中國電子電路行業協會. 中國印製電路 生產廠商指南(2021版)[R]. 2021年 1月22日. [2]中國電子電路行業協會. 中國電子電路 行業排行榜[R]. 2019至2021年. [3]廣東省電路板行業協會. 廣東省電路 板產業發展調查研究報告[R]. 2019至 2021年.
[6]楊宏強. P C B產業A股上市公司概況 及運營現狀分析[J]. 印製電路資訊, 2021,007):1-12. [7]楊宏強. 從投資角度看中國大陸PCB產 業[J]. 印製電路資訊,2020,008): 1-10. [8]楊宏強. F P C技術進展及市場格局研 究[J]. 印製電路資訊,2019,001): 60-67.
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王健全 中經院
一、前言 隨著經濟的復甦,食品、能源、 服務需求的遽增,帶動了物價上漲的 壓力。不過,疫情仍未完全緩和,使 得缺工嚴重,導致缺櫃、塞港的情況 層出不窮,也帶動原物料價格飆漲的 困境。2001年年初以來至九月底止, 全球鋼鐵指數漲了45%,石油價格也 飆漲62.82 %,天然氣也不遑多讓,漲 了150%左右,波羅的海航運指數更誇 張,飆漲了近300%,棉花價格也上漲了 40%。通膨的壓力似乎箭在弦上。 另一方面,中國大陸「能耗雙控」 引發的限電危機,衝擊全球供應鏈,在 斷鏈危機下,也對原物料的價格帶來上 漲的壓力。此外,中國大陸第二大民營 房地產公司(恆大地產)面臨破產危 機,會不會產生骨牌效應,造成中國大 陸財富效果的下跌,引發經濟的衰退, 衝擊全球電子業的需求與景氣。 有鑑於此,本文的主要目的在於 探討通膨、油價,以及中國大陸能耗雙
控、恆大地產泡沫等危機對台灣電子業 供應鏈的影響,進而提出因應之道。 本文除前言之外,第二節將探討通 膨的升溫是短暫的或長期的趨勢。第三 節從生產面、需求面探討通膨是否為短 暫的泡沫現象?以及通膨的發展對電子 業供應鏈的影響。第四節則探討油價及 中國大陸能耗雙控、恆大地產危機的發 展,進而探討它們對電子業供應鏈的影 響。最後一節則為結語與建議。
二、通膨升溫是短暫或持久? (一)通膨升溫會持續多久? 十月份的美國消費者物價指數 (CPI)來到6.24%,扣除食品、能源等 波動較大產品的核心CPI漲幅為4.58%, 引起市場上一陣恐慌。台灣方面,十月 份的C P I也到達了2.58%(核心C P I為 1.43%),究竟美國C P I上漲會不會引 發通貨膨脹?進而使美國聯邦儲備銀行 (以下簡稱F E D)提高利率來壓抑物價 呢?值得我們關切。
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雖然美國十月份的C P I高達6%以 上,也引起市場的震撼。不過美國F E D 認為當前經濟復甦超前,但工人、產能 還沒跟上來,到了明年年初,通貨膨脹 率就會緩和下來。其次,還有不少看
第三,通貨膨脹會自我實現。當大 家都發現到通貨膨脹的陰影時,更會追 逐稀少的物質,反而造成更大的通膨。
法,認為通膨祇是短暫的,主要觀點彙 美國有近600萬人目前仍無法擺脫 疫情、恢復過去的正常工作,主要是因 為紓困救濟金,以及疫苗尚未接種完
格,避免通貨膨脹。中國大陸以往是成 本降低,對全世界輸出通縮。如果這次 中國大陸打壓不下來通膨,物價控制不 下來,並對全球輸出通貨膨脹,將使全 球的通膨更不容易被壓抑。
全,一旦回到工作崗位,供給增加後通 膨機率就會減少。
就台灣而言,台灣十月份的C P I雖 然高達2.58%,但最主要的原因在於去
不過,不少資本市場人士對F E D看 法抱持懷疑的態度,他們認為通貨膨脹 會比預期來得久,主要論點包括:
年第2季的民間消費、CPI是負成長,相 較之下自然會大幅攀升,當然原物料、 石油價格,以及疫情開始,企業進行人
第一,疫情在各國發展情形不一。 雖然美國打了疫苗,加上政府的紓困政 策,美國復甦快速。但其他國家可沒有 這麼幸運,不少國家還面臨二波、三
力分流,導致成本上漲也有關係。同 時,五月中旬爆發的二波疫情,對民間 消費一定有衝擊,也可能緩和物價的上 漲。故央行認為,台灣的通膨祗是短期
波、四波的感染,在經濟復甦腳步不同 之下,全球產能能否快速恢復,是一大 變數。例如印度、巴西、拉丁美洲、歐
的,央行不可能為短期的物價上漲,改 變自己的貨幣政策。
整如下:
洲部分地區,以及東南亞、非洲等地, 仍未完全復甦,會不會拖累全球經濟復 甦的腳步,值得進一步觀察。 第二,各國紓困措施仍然是有增無 減。以美國為例,川普時代的2兆多美 元紓困金,接下來拜登發出1.9兆美元的 紓困金,再下來還有1兆美元左右的基礎 建設投資,以及規劃中的教育投資基金 等。歐洲、日本看起來短期內也沒有收 手紓困措施的打算。全球第一次歷經所 有的國家都同樣採取一致性的貨幣、財 政寬鬆政策(2008年全球金融風暴時, 歐洲採取的是撙節的措施)。如此寬鬆 的財政、貨幣政策,以及流竄的資金, 可能掀起更大的波瀾。
第四,中國大陸會不會輸出通貨膨 脹?中國大陸政府最近在打壓原物料價
不過,台灣處於全球經濟體系, 萬一美國物價升溫,以至於美國F E D升 息,台灣也很難置身事外。一旦全球開 始升息循環,台灣如果沒有動作,則可 能造成兩地間的利差,使得資金慢慢流 失,也會衝擊房市、股市。因此,貨幣 政策和美國接軌、連動的可能性很高。 在通膨還沒開始升溫之前,市場認 為美國FED在2022年年底升息的機率是 8成,2023年上半年升息的機率幾乎是 100%。現在會不會提前很難預料。因 此,明後年的房市、股市的波動會比想 像中來的大,值得企業警惕。 有關通膨的升溫是短暫或中長期及 其後續影響,請見圖1。
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資料來源:本文自行整理。
圖1. 通膨的升溫是短暫或中長期及其後續影響
三、從供給、需求面探討,通 膨是短暫的泡沫現象?通 膨對電子業供應鏈的影響 就生產面而言,通膨是否有泡沫 情形呢?因為缺櫃、塞港,使得供應鏈 斷鏈,原物料價格大漲,但大漲之後出 現下滑走勢。雖然塑膠化學、紡織化纖 維價格,隨油價、原物料價格上漲而攀 升,但中下游業者卻面臨擔心存貨過多 的困擾,在存貨過多的影響下,中下游 廠商面臨三個擔心,第一,擔心資金 積壓成本;第二,擔心原物料跌價風險 (因庫存太多);第三,擔心客戶倒帳 風險。所以,原物料上漲有一點虛,有 一點泡沫。 就需求面而言,景氣復甦初期有報 復性消費,帶動食品、服務業的上漲, 加上振興五倍券的效益,也使消費升 溫,但報復性消費祗會維持一段時間, 除非明年(2022)年中前,邊境開放帶 動全面的需求上漲,否則民間消費的引 爆仍在可控制的範圍內。
一般言,需求面的通膨會漲得比 較久,但如果供給面的斷鏈,原物料上 漲拖得久,帶動通膨的預期心理,在民 眾搶購物資、房地產的心理下,通膨會 自我實現,供給面上漲引發需求面的上 漲,又造成工資往上漲,形成螺旋式的 上漲,就很值得擔心了! 至於通膨升溫對電子業那些產業比 較有影響呢?如果通膨上漲幅度太大, 導致美國聯準會升息,台灣在國際資本 市場連動下,也可能落後一、兩個季度 升息,那可能會使整個經濟下滑,對所 有電子業都有影響。 另一方面,下游組裝業者存貨太 多,擔心資金、成本的積壓,及零組件 價格下滑的風險,所以不少下游業者把 短單改為長單,故對DRAM、CPU、上 游的晶片也有衝擊。 但如果通膨升溫祗限於油價跟原 物料,沒有擴及消費面的影響時,比較 耗能源、耗電的下游組裝可能會受到影 響。同時,目前電子業也有上肥下瘦的
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資料來源:資策會(MIC),台灣產業地圖,2021。
圖2. 印刷電路板上中下游及其下游應用
影響,上游代工吃緊,下游缺零組件無 法出貨之下,組裝代工廠業績也會受到 衝擊。此外,因為經濟解封之下,不少 遠距工作、醫療、學習、娛樂的需求會 減緩,對電視、面板、手機、雲端、資 安的需求會減少,如此一來,對中上游 的零組件(如P C B、連接器、交換式電 源、主機板)、上游的晶片、D R A M、 驅動I C都會產生影響。有關印刷電路板 上中下游及其下游應用的示意圖,請參 見圖2。 根據十月份的採購經理人指數 (P M I),電子光學產業已呈現下滑, 由60.4%下降至56.6%,缺貨、塞港導 致供應鏈斷鏈,加上下游業者資金積壓 多,擔心原物料、零組件價格波動風 險,所以下長單、緩拉貨有很大的關係 (見圖3)。
四、油價及中國大陸能耗雙控 、恆大地產風險對電子業 供應鏈的影響 (一)油價上漲的持續性及對電子業 的影響 在油價的影響上,由於美國颶風, 使得若干油源生產的恢復來不及,加上 天然氣價格大漲後的替代效果,使布蘭 特原油油價飆漲至一桶80美元以上。同 時,以下幾個原因也讓油價短期內不易 大跌: 1.石油國家產能投資不足增長緩慢:由 於減少赤字、配息及減碳目標的影響 下,石油國家組織投資不足,致產能 增長受限。 2.石油、天然氣的消耗量大增:今年由於
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資料來源:中華經濟研究院經濟展望中心,2021.11.1。
圖3.2021 年十月採購經理人指數(PMI)的變化
反聖嬰現象,冬天氣候嚴寒,石油、 天然氣的消耗量會大增。 3.石油輸出國家組織(O P E C)的策略 考量:因為全球都在高喊減碳、碳中 和,未來幾年石油的需求量將下滑。 OPEC國家自然不願意輕易增產降價, 增加收入以便因應未來營收下跌的風 險。 4.頁岩油開採增加緩慢:雖然目前油價已 超過頁岩油的開採成本,對頁岩油開 採有利,但在上一波頁岩油廠商倒閉 者眾,加上拜登總統對節能減碳政策 的貫徹下,業者投資保守,致恢復生 產速度不如預期。 以上原因使得油價可能在短時間 內仍維持在高點。在油價高漲,將導致 電力上漲的情況下,對耗電、耗能的下
游電子業生產廠商,如D R A M、封測、 PCB、工具機比較不利。
(二)中國限電及橫大地產的發展及 影響 1.恆大地產的影響 從今年(2021)下半年開始,中國 大陸進行平台反壟斷、教育強監管、房 產去金融的一連串改革,可能導致企業 倒閉、失業率提升。尤其在中國第二大 房地產公司恆大地產事件上,中國大陸 主動去泡沫的做法,引發市場的恐慌, 牽連到房地產、銀行保險、電動車、礦 泉水等領域,擔心引發骨牌效應。因為 中國大陸的碧桂園、萬科企業等大型房 地產公司也是負債累累、面臨重整、賣 產業降低負債、流動性的困境。雖然恆
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大地產的泡沫和雷曼兄弟危機有所不同 (見圖4),但後續的變數仍值得觀察。 恆大事件可能引發關聯企業倒閉, 同時在房價下趺、財富效果影響下,消 費性產品的需求也會跟著下滑,影響相 關的消費性電子產業、時尚成衣、玩 具、服務業的出口下修。而消費性電 子產業,包括電視、面板、D R A M、手 機、汽車等。就供應鏈而言,也會衝擊 電視、汽車用I C、面板、D R A M,以及 手機相關的零組件、中小尺寸面板及驅 動IC等。 2.中國限電的影響 今年九月底的下閘斷電,進行能 耗雙控,更導致不少產業供應鏈斷鏈、 零組件缺貨的困境,以中國大陸為生產 基地的製造業、電子業,可能會面臨轉 單、斷鏈的風險。中國的限電引起江 蘇、浙江、廣東各地的生產停滯、供貨
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趨緩、下單也趨緩,影響及於電子資訊 產品、工具機、紡織業的出口。就電子 業的供應鏈而言,零組件缺貨,將影響 及於無法組裝出口。未來短單轉為長 單,衝擊D R A M、C P U、上游的I C設 計。另外,PC產業及相關零組件也會受 影響。在兩岸經貿投資高度依賴的情況 下,這些因素都可能衝擊台灣的經濟成 長率。 總體而言,恆大地產、能耗雙控都 會衝擊到中國大陸的G D P。過去曾有文 獻分析,中國大陸G D P再下修一個百分 點,台灣經濟會下修0.29%。因此,值 得廠商注意。不過,現在中國大陸限電 的措施已有配套及轉圜措施,可望降低 衝擊。
五、結語與建議 此次的通膨主要出現在疫情導致缺 櫃、塞港,引發供給面供應鏈斷鏈造成
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資料來源:本文自行整理。
圖4. 恆大地產和雷曼兄弟危機不同之處
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的原物料、零組件的標準,加上中國限 電、能耗雙控,以及石油價格的飆漲, 導致問題更形複雜。
視、面板、D R A M、手機、汽車等。就 供應鏈而言,也會衝擊電視、汽車用 I C、面板、D R A M,以及手機相關的零
但供給面的問題,如果時間拉長, 無法消弭通膨的壓力時,將會帶動預期 心理,使通膨自我實現。此時,通膨就
組件、中小尺寸面板與驅動IC等。
會變得更棘手、時間拉得更長。 一旦通膨時間拉長而且幅度大,這 時美國聯準會就會被迫升息。台灣雖然 通膨的幅度不如美國嚴重,但在國際資 本市場連動下,台灣也會跟著升息,祗 是可能會晚一、二個季度,而且升息幅 度也會比較小。不過,一旦升息,勢必 會影響到景氣復甦的腳步,也會對電子 業的營收帶來衝擊。當然也會影響到電 子業的營運成本,以及股市下跌也會影 響廠商籌資的能力。 原物料零組件價格的上漲,造成 上肥下瘦的局面,下游的組裝廠面臨存 貨存料太多的資金積壓成本,以及零組 件價格波動的風險。而不少下游業者 擔心成本積壓,零組件價格下滑的風 險,所以把短單改為長單,也對上游的 DRAM、CPU、晶片產生衝擊。晶圓代 工在汽車電子、晶片業者、網通、工業 電腦等大幅預定產能之下,景氣仍處於 高峰,自然對中下游的封裝測試的營收 也有助益。 而中國的限電、能耗雙控,對 P C B、車用電子、D R A M、下游組裝等 耗電量較大的產業影響比較大。不過現 在中國大陸的限電措施,已有配套與轉 圜的跡象,可望降低衝擊。 恆大地產及中國大陸結構改革的 危機,可能會引發中國大陸財富效果的 下滑,對消費性的產品的需求也會跟著 下修。尤其是消費性電子產業包括:電
在因應未來的景氣發展上。電子業 的中下游業者避免原物料、零組件庫存 太多,以降低資金成本及承受原物料價 格波動的風險。 其次,業者之間應該建議平台機 制,互通原物料、零組件的有無,以降 低缺料、缺零組件的風險。同時,加速 產業的高值化、差異化,才能提高利 潤,吸收原物料價格波動的風險。 再者,廠商應該更精細的管理,掌 握景氣的波動,使若干短單轉為長單, 並下長單、緩拉貨,將壓力轉嫁給上游 業者與供應商。 此外,留心美國聯準會升息的動 向,進而掌握原物料、零組件的價格, 做好相關的規劃管理。 最後,E S G(環境永續、社會責 任、公司治理)已蔚為趨勢,未來對公 司的出口、法人資金的投資、人才的延 攬、供應鏈的管理,都會產生巨大的影 響。例如台積電公司表明在未來將規劃 零排碳,勢必對其供應鏈廠商帶來衝 擊,值得廠商注意並提早因應。
參考文獻 1.先探投資週刊(2021),原物料通膨 大贏家,2164期,2021.10.8-14。 2.台灣電子設備產業協會(2021),台 灣電子設備產業白皮書,台北:台灣 電子設備協會。 3.今周刊(2021),通膨失控危機關鍵 報告,頁77-85,2021.10.25。
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工研院 產科國際所
一、前言 2021年第三季台灣電路板產值為 2,214億新台幣,突破2020年第四季產銷 數字2,123億新台幣,時隔三季又再一次 更新單季產值最高紀錄,台灣電路板產 業展現出的強勁成長氣勢,著實為空前 情況。本季依然由載板繼續擔任產業成 長的引擎,加上iPhone新機發表以及個 人電腦市場需求不減也為成長動能添加 燃料。此外汽車電子化趨勢,促進多元 應用發展,擴大電路板產品出海口,亦 是第三季台灣電路板成長的主要原因。
二、全球經濟及終端產品出貨 統計 (一)疫情再次爆發及全球供應鏈中 斷,全球經濟成長率微幅下調 IMF(國際貨幣基金組織)於10月份發 布新的「世界經濟展望」報告下修2021 年全球經濟成長率預測,從7月預測的 6.0%微幅下調至5.9%;2022年成長率 則維持在4.9%。全球經濟仍持續復甦, 但受到疫情再次爆發,加上疫情造成全 球供應鏈中斷,成長動能減弱,因此IMF 將已開發國家經濟成長率從7月預測的
表1. 全球經濟成長率預估 (2021/10) 2020
2021(e)
2022(f)
全球
-3.1
5.9
美國
-3.4
歐元區
與2021年7月預估差異 2021
2022
4.9
-0.1
0.0
6.0
5.2
-1.0
0.3
-6.3
5.0
4.3
0.4
0.0
英國
-9.8
6.8
5.0
-0.2
0.2
日本
-4.6
2.4
3.2
-0.4
0.2
中國
2.3
8.0
5.6
-0.1
-0.1
印度
-7.3
9.5
8.5
0.0
0.0
俄羅斯
-3.0
4.7
2.9
0.3
-0.2
巴西
-4.1
5.2
1.5
-0.1
-0.4 資料來源:IMF (2021/10)
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資料來源:工研院產科國際所
圖1. 主要國家PMI指數 (2021/10)
5.6%下調至5.2%。另外低收入開發中國 家因疫情造成經濟情況惡化,抵消近期 以出口大宗商品之新興市場與開發中國
新低,主要也是受到供應鏈短缺和貨運 運期、交期延遲問題的衝擊,抑制產量 的增量及新訂單接單表現。綜合以上,
家所呈現的強勁經濟前景。
除中國大陸外,美、日、歐10月製造業 仍在景氣榮枯50%分水嶺之上的擴張態
中國大陸10月製造業PMI(製造業採 購經理指數)為49.2%,連續第7個月下 滑,並刷新2020年2月以來的最低水平; 指數持續低於景氣榮枯50%分水嶺,主 要受到電力供應緊俏,以及部份原物料 價格位居高檔等因素影響,導致10月製 造業P M I進一步下滑。美國10月製造業 PMI為58.4%,雖然仍處於擴張局面,但 是擴張速度略有放緩。主要受累於供應 鏈及關鍵零組件短缺問題。日本10月製 造業PMI從9月51.5%升至53.2%,連續 9個月改善,漲幅創6個月以來最高。由 於COVID-19疫情相關限制解除,產出及 新訂單數量均出現增長,這也顯示日本 製造業的景氣復甦,不過供應鏈短缺問 題依然持續,對日本製造業的生產活動 形成阻礙。歐元區10月製造業PMI從9月 的58.6%續降至58.3%,創今年2月以來
勢,惟力道走弱。 另外在消費者信心指數(C C I)的表 現,美國10月指數下跌至71.7,儘管疫 情舒緩帶來正面影響,但物價上漲讓美 國消費者對未來一年的通膨預期持續上 升,抑制消費者樂觀情緒。歐元區10月 消費者信心指數下降至-4.8,也是由於物 價與通膨上升,消費者信心有所減弱。 日本10月消費者信心指數升至39.2,連 升5個月,由於日本疫情趨緩,防疫限制 措施放寬帶來提振,消費者信心持續好 轉。台灣10月指數為74.26,連續三個月 下降,但跌幅明顯趨緩。C C I六項指標 中僅物價水準、投資股市時機2項指標下 降,意味著台灣漸漸走出疫情陰霾,但 消費者對於通膨的憂慮升溫,物價信心 指標下探17個月新低。
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表2.2021Q3 PCB 主要應用終端全球出貨統計
(單位:百萬支 / 台)
終端產品
2021Q3出貨量
2021Q3/2020Q3
2021預估出貨量
2021/2020
整體手機
363.2
-5.8%
1,562.0
8.4%
一般功能手機
32.0
3.9%
128.3
-2.5%
智慧型手機
331.2
-6.7%
1,433.7
9.5%
PC
84.1
1.0%
307.4
10.6%
平板電腦
42.3
-9.4%
175.8
7.9%
資料來源:Gartner, IDC, 工研院產科國際所
(二)終端產品出貨量 1.手機出貨量 全球智慧型手機本季出貨量為3.31 億支,較去年同期衰退6.7%,翻轉前 兩季雙位數的升幅。除了供應鏈瓶頸和 晶片短缺問題帶來的影響外,還面臨了 更嚴格的檢疫政策導致運輸延遲,以及 中國大陸的電力供應限制衝擊了關鍵零 件的製造。不過由於市場需求強勁,預 計供應面問題可能要到明年才會有所緩 解。 就前五大品牌廠出貨量來看, Samsung以20.8%的市佔率繼續保持全 球智慧型手機領先地位,然而因Galaxy A系列供應鏈吃緊,加上今年沒有推 出G a l a x y N o t e系列高階產品,儘管發
表G a l a x y Z系列等折疊螢幕手機,也 還不足填補其需求空缺,出貨量衰退 14.2%,是前五大廠商中衰退幅度最 大,亦低於整體出貨成長表現;Apple受 惠於iPhone 13系列需求強勁,出貨量提 升,重返第二名,不僅市佔率較2020第 三季的11.7%上升至15.2%,出貨亦成 長20.8%,在前五大品牌廠中,是前五 大品牌廠中表現最出色;Xiaomi在經歷 前四季兩位數出貨增長後,本季出貨衰 退4.6%,因可用的庫存耗盡,導致出現 供不應求狀態,但仍以13.4%的市佔和 4430萬支的出貨量退居第三;並列第四 的vivo和OPPO,這兩家廠商出貨成長分 別為5.8%和8.6%,市佔率皆提升至10% 以上。
表3.2021Q3 全球智慧型手機廠商市佔率
(單位:百萬支)
排名
廠商名稱
3Q21出貨量
3Q21市占率
3Q20出貨量
3Q20市占率
3Q21/3Q20 成長率
1
Samsung
69.0
20.8%
80.4
22.7%
-14.2%
2
Apple
50.4
15.2%
41.7
11.7%
20.8%
3
Xiaomi
44.3
13.4%
46.5
13.1%
-4.6%
4
vivo
33.3
10.1%
31.5
8.9%
5.8%
5
OPPO
33.2
10.0%
30.6
8.6%
8.6%
資料來源:IDC(2021/10)
Ⴋၯ۟ݖѐġijıijijįIJ
前五大品牌廠,2021年第三季出貨 量加總市佔約7成,反映品牌大廠聚合消 費買氣的影響力持續上升。其中陸系品 牌就佔了3個席次,佔有率由去年同期的 30.6%提升至33.5%,整體出貨1.11億 支,成長2%,表現較全球平均佳。 2.PC出貨量 全球PC市場2021年第三季出貨量較 2020年同期僅成長1.0%,出貨量8,415 萬台。本季出貨量是7年來第三高出貨 量,全球不少國家地區經濟復甦以及員 工重返辦公室,帶動商用P C需求持續 強勁,雖然需求仍高於疫情開始前的水 平,不過與2021年第一季創20年來最大 增幅的35.7%相比,本季的增長持續減 速,主要是持續受到全球半導體晶片短 缺,造成PC供應鏈吃緊。 本季出貨前六大廠商狀況分析, Lenovo以23.7%市佔蟬連第一名寶座, 在連續5個季度保持2位數強勁成長後, 本季出貨成長顯著放緩,主要受到消費
ཾଢ଼ 97
鏈吃緊,出貨量衰退5.8%;排名第三的 Dell,主要著重在商用領域並受惠本季商 用PC需求保持強勁,本季出貨強勁成長 26.5%;Apple、Acer和ASUS是以消費 型PC為主的供應商,皆受到消費PC市場 需求疲軟有不同程度的影響,出貨成長 趨緩甚至衰退。 3.平板電腦出貨量 全球平板電腦2021年第三季出貨 量達到4,230萬台,年衰退9.4%。在歷 經因遠距工作和教學需求潮推動連續5 個季度的出貨正成長後,本季出貨是疫 情爆發以來首次衰退,但已經比疫情爆 發前的長期衰退為佳。導致平板電腦出 貨疲乏的原因來自於晶片短缺,尤其是 A n d r o i d平板,由於平板電腦製造商同 時也是PC製造商,晶片缺貨將導致廠商 優先將元件供應給其他產品,例如筆記 型電腦與遊戲PC,加上各國疫情逐步趨
PC市場求疲軟以及商用PC市場供應短缺 的影響;排名第二的HP本季因美國市場 對於教育用的Chromebook需求疲軟,出
緩,教育市場的需求減少,導致平板電 腦出貨衰退。隨著消費者越來越傾向於 競爭性產品,例如用於工作或娛樂的輕 薄筆記型電腦和用於教育的Chromebook 甚至是更廣泛的整體PC市場,消費者對
貨量大幅衰退30%,加上持續面臨供應
平板電腦的需求將衰退更快。
表4.2021Q3 全球PC廠商市佔率
(單位:百萬台)
排名
廠商名稱
3Q21出貨量
3Q21市占率
3Q20出貨量
3Q20市占率
3Q21/3Q20 成長率
1
Lenovo
19.9
23.7%
19.6
23.5%
1.8%
2
HP Inc.
17.6
20.9%
18.7
22.5%
-5.8%
3
Dell
15.2
18.1%
12.0
14.5%
26.5%
4
Apple
7.2
8.6%
6.7
8.1%
7.4%
5
Acer
6.0
7.2%
6.3
7.6%
-4.6%
6
ASUS
6.0
7.2%
5.7
6.9%
5.5%
資料來源:Gartner(2021/10)
98 ཾଢ଼
ijıijIJŒĴҭᣉőńŃಯᏚᎠࣤфᖉႻඡטжޘ
表5.2021Q3 全球平板電腦廠商市佔率
(單位:百萬台)
排名
廠商名稱
3Q21出貨量
3Q21市占率
3Q20出貨量
3Q20市占率
3Q21/3Q20 成長率
1
Apple
14.7
34.6%
14.0
30.0%
4.6%
2
Samsung
7.5
17.7%
8.4
18.0%
-11.1%
3
Amazon.com
4.7
11.1%
5.4
11.6%
-13.3%
4
Lenovo
4.3
10.1%
4.2
9.0%
2.1%
5
Huawei
2.3
5.4%
4.2
9.0%
-45.9%
資料來源:IDC(2021/10)
前五大品牌廠出貨量排名前五 大品牌廠出貨量排名依序為Apple、 Samsung、Amazon、Lenovo及 Huawei,只有Apple和排名第四的 Lenovo出貨相對穩健,能夠維持增長。 Apple靠著iPad系列持續穩坐第一大平板 廠寶座,佔有率由去年第三季的30.0% 提升至34.6%,拉大領先差距,出貨量 是第二名S a m s u n g的2倍;第二和第三 名的Samsung和Amazon,同為Android 平板也因晶片短缺,出貨皆衰退2位數, 分別衰退11.1%和13.3%;排名第四的 L e n o v o旗下S l a t e平板系列仍為出貨大 宗,加上從Huawei手中奪下中國大陸以 外的市佔,L e n o v o出貨年成長2.1%; H u a w e i因晶片短缺問題,出貨持續大 幅衰退45.9%,是前五大平板品牌廠衰 退幅度最大的廠商,市佔率持續被其他 品牌瓜分,從去年同期的9.0%下滑至
5.4%。 4.汽車出貨量 根據LMC Automotive的統計數據, 2021第三季全球汽車銷售量較去年同期 相比衰退10.7%,是自2020年第四季以 來首次的季度衰退,也是近五季以來出 貨量最低的季度。主要由於東南亞疫情 再起影響了晶片封測產能,同時也造成 全球運輸業大亂,加劇車用晶片與車輛 關鍵零件缺貨狀況,迫使國際車廠不得 不減產甚至停產來因應。 不過看好第四季供應鏈混亂的狀態 將獲得舒緩,國際車廠預計11月起車輛 產能將好轉,12月可回歸到正常水準, 因此計畫在第四季擴增產能來補足先前 短缺的供應量。但目前市場上晶片供需 狀態依然失衡,這讓最終整車的銷售量 將受到一定程度的抑制。
資料來源:LMC Automotive (2021/10)
圖2. 全球汽車銷售狀況
Ⴋၯ۟ݖѐġijıijijįIJ
ཾଢ଼ 99
三、2021Q3台灣P C B廠商產 銷統計
長,讓產值不斷攀升。
(一)Q3產值及及Q4預估
模為79.43億美元,年成長率為26.0%, 與上一季相比成長22.0%,明顯優於新 台幣計價的表現。延續2020年匯率的發 展,第三季新台幣兌換美元仍呈現升值 的走勢,但升值已大幅趨緩,本季平均
以原始美元訂單計算,本季產值規
2021年第三季台灣電路板產業產 值規模為2,214 億新台幣,年成長率為 19.1%,超越去年第四季營收2,123億 新台幣,將單季營收紀錄再往上推升。 本季的高成長動能主要受到以下幾個因 素影響:(一)載板延續上一季的動 能,在第三季依然呈現爆發性增長,特
匯率為27.87,較第二季平均匯率27.99 升值了0.43%,與2020第三季平均匯率 29.48相比升值了5.78%。新台幣自2019 年第三季起,連續9個季度走強,新台幣
別是A B F載板,市場供給持續吃緊,廠 商正積極開出新產能以因應市場熱況; (二) iPhone 13系列新機上市,帶動 一波電路板拉貨潮,特別是軟板,成長
與美元之間的產值計算差距自2020年第 三季擴大至今仍未縮小。展望2021第四 季,自9月美國聯準會(F e d)釋出縮減購 債消息,美元明顯走強,加上外資偏向 匯出,出口商拋匯力道有限,10月新台
較上一季明顯;(三)在汽車電子化趨 勢下,擴大了電路板的多元應用,加上 個人電腦的市場需求不減,是本季多層
幣兌美元匯率較9月微貶0.75%,平均匯 率為27.95。因此若外資匯出力道擴大, 長期來看新臺幣會轉趨貶態勢,但短期 可能會保持微幅升值的狀態。
板主要的成長動能、同時也刺激軟板與 HDI的表現。綜合以上,本季台灣4大類 電路板產品皆有強勁的市場因素帶動成
表6. 台灣PCB 廠商產值趨勢 2020
2020
2020
2020
Q1
Q2
Q3
Q4
產值
1,369
1,612
1,859
2,123
Q/Q
-27.4%
17.8%
15.3%
14.2%
Y/Y
0.5%
6.1%
0.1%
12.6%
(億新台幣)
2021
2021
2021
2021
Q1
Q2
Q3
Q4(e)
1,734
1,823
2,214
2,440
-
-18.3%
5.1%
21.4%
10.2%
5.1%
26.7%
13.1%
19.1%
15.0%
2021
2021
2021
2021
Q1
Q2
Q3
Q4(e)
6,108
6,513
7,943
8,863
-17.2%
6.6%
22.0%
11.6%
2020 6,963
2021(e) 8,211 17.9%
2020
2020
2020
2020
Q1
Q2
Q3
Q3
產值
4,541
5,385
6,306
7,377
Q/Q
-26.5%
18.6%
17.1%
17.0%
Y/Y
2.8%
10.3%
6.0%
19.4%
10.2%
34.5%
20.9%
26.0%
20.1%
24.6%
匯率
30.15
29.93
29.48
28.94
29.49
28.39
27.99
27.87
27.53
27.90
(百萬美金)
2020 23,609 -
2021(e) 29,428 -
註: 數據統計範疇為台灣地區之台商與外商在台,和台商在中國大陸生產 PCB 之總體產值 資料來源:TPCA;工研院產科國際所(2021/11)
100 ཾଢ଼
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展望第四季,除了載板以外,晶片 供應情況是影響終端產品出貨表現的關 鍵因素,包括A p p l e也表示晶片短缺問 題,特別是在成熟製程的產品,並不會 很快獲得緩解,據日媒報導Apple已開始
然受到iPhone新機動能趨緩,但在電腦 與車電相關產品的助力拉動下,應可維 持成長趨勢;另外中國大陸各地區仍不 定期實施工業限電或降壓措施,廠商雖 可配合官方公告調整生產排程與人員休
減產iPad,把零件挪來生產iPhone,顯
假,但失去的工作時間在長期積累下,
示Apple受全球晶片供應短缺影響,比預 期還要嚴重。因此在市場高需求的情況 下,Apple預期今年年底到明年第一季可 能會面臨進一步的供應緊張。另外在個
對產能稼動終究會造成不小的影響,是 第四季產業成長的一項隱憂。
人電腦市場,OEM大廠普遍認為通路庫
但成長速度趨緩,預估第四季產值為 2,440億新台幣,年成長率15.0%,將再 續創歷史產值記錄。
存水準仍是在偏低狀態,市場需求依舊 強勁,但是晶片缺貨與塞港將會壓抑出 貨表現。而在全球汽車市場,預計第四 季晶片供應吃緊的狀態將趨緩,各大車 廠均把握機會恢復生產,豐田汽車從11 月起轉為大幅增產,計畫12月再將產能 較去年同期增加三成。在半導體市場, 台積電表示產能仍是供不應求,供應吃 緊將延續至明年。受惠於5G、HPC等需 求強勁,第四季預估季增3.5~5.5%。 由終端市場前景預測對應到第四季 P C B產品的成長動能推估,載板持續供 不應求,將可不受淡旺季影響,繼續維 持高成長;多層板因電腦與車電產品的 帶動預期會有不錯的表現;軟板與HDI雖
綜合以上利多利空分析,今年第四 季應會延續第三季市場動能繼續增長,
(二)PCB產品結構及營收成長率 2021年第三季台商於兩岸生產之 各類型產品表現,載板延續上一季的動 能因素,A B F載板訂單需求旺盛,維持 價量齊揚的效益;而在i P h o n e新機拉 貨下,挹注B T載板強勁量能。在兩大 主力產品助力下,載板第三季年成長率 41.7%,為本季成長幅度最高的P C B產 品,成長率與產值再創新高。在傳統電 子旺季、WFH與宅經濟商機等因素帶動 下,持續加溫個人電腦類產品需求;此 外看好未來電動車市場發展,廠商也開
資料來源:TPCA;工研院產科國際所(2021/11)
圖3.2021Q3 PCB 產品結構及營收成長率
Ⴋၯ۟ݖѐġijıijijįIJ
ཾଢ଼ 101
資料來源:TPCA;工研院產科國際所(2021/11)
圖4.2021Q3 PCB 應用市場結構及營收成長率
始調整產品結構,逐步加大車用電子比 重,皆是多層板本季主要的成長動能, 年成長率21.8%,成長幅度僅次於載板。 隨iPhone新品問世,為軟板帶來成 長動能,本季軟板成長20.8%。此外軟 板廠商也多元布局其他應用產品,如平 板、筆電、穿戴式產品,以多元化管道 驅動營運成長,同時亦能分散產品集中 的風險。HDI因在手機客戶端多方布局, 而第三季全球手機品牌商僅Apple成長亮 眼,在正反拉扯下,HDI受iPhone新機 紅利加持不若軟板強勁,但在筆電與消 費性電子產品的輔助拉動下依然有雙位 數成長,本季成長為14.1%。而軟硬結 合板則因Apple改變產品設計,砍單效應 下本季年成長萎縮近六成,是唯一衰退 的P C B產品,預估今年底前軟硬結合板 恐繼續維持這樣的衰退幅度。
(三)PCB應用市場結構及營收成長率 本季P C B應用市場的表現,受惠 iPhone新機發表,iPhone出貨量年成長 21.2%,帶動P C B通訊應用市場增長。 不過因供應鏈瓶頸和晶片短缺問題,全 球手機市場於第三季其實是下滑的,抑 制了iPhone新機發售帶來的推升力道;
此外部分板廠正逐步調整自家產品布 局,從過去集中在通訊應用轉移至電腦 與車用電子上,綜合以上因素讓通訊應 用市場本季的年成長為13.9%,不若去 年同期強勁。在電腦應用市場,因個人 電腦需求仍持續增長,加上台廠進行產 品結構的重分配,擴大電腦應用的市場 比例,本季成長率延續上一季的熱況, 年成長達23.8%。但受到全球零組件缺 貨和航運物流問題,全球個人電腦出貨 增長已連續2季降速,預估第四季出貨量 將持續放緩。 在車用市場方面,受到東南亞疫 情影響封測產能,加劇車用晶片的短缺 情況,迫使車廠不得不減產因應,第三 季全球汽車市場銷售量開始衰退。由於 今年供應鏈狀況不穩定,國際車廠積極 加強供應鏈管理,陸續從板廠拉貨放置 海外倉庫維持庫存水位,待關鍵晶片到 貨後再全力衝刺車輛組裝產能。另一方 面,汽車正朝向電子化趨勢發展,車體 設計逐漸提高電子元件的使用數量,包 括面板、雷達、天線等,擴大電路板在 車用市場的應用,特別是在高階車用板 的領域。因此儘管市場銷量下滑,但在
102 ཾଢ଼
ijıijIJŒĴҭᣉőńŃಯᏚᎠࣤфᖉႻඡטжޘ
車廠持續拉貨維持庫存,以及車用板多 元應用的乘數效應下,讓車用板在本季 逆勢成長,年成長19.6%。未來隨著供 應鏈穩定、車市逐步回溫以及電動車滲 透率提升,車用板將可再進一步擴大應 用市場佔比。
(四)台商兩岸產值規模趨勢 第三季台商在中國大陸的產值比重 由第二季的62.8%上升至63.6%,主要原 因來自iPhone新機發售提升軟板與HDI 的產能,這部分的生產主力工廠在中國 大陸,因此拉高了台商在中國大陸的產 值比重,同時本季台商在中國大陸的產 值成長率為28.3%,優於在台商在台灣 的產值成長率22.1%。 從台商在兩岸的產品結構與應用 市場差異來看,載板是台商在台生產的 第一大產品,佔台商在台生產產值的 34.5%,其次為軟板(21.8%);第一大應
用市場為半導體,佔比34.5%,其次為 通訊應用(30.5%)。在本季成長表現,載 板依然是台商在台生產產品中成長幅度 最高的。不論從產值佔比與成長動能的 表現,載板當之無愧是台商在台發展之 核心產品。 另一方面,台商在中國大陸生產 的第一大產品為多層板,產值佔比為 35.3%,其次是軟板(29.4%);第一大應 用市場為通訊應用,產值佔比36.6%, 其次是電腦應用(30.8%)。在本季成長表 現,以軟板的成長幅度最高,同時反應 在通訊與電腦應用市場也有不錯的成長 表現。
四、2021Q3台灣P C B廠商營 運績效分析 (一)營收成長率 以上市櫃公司的營收表現來分析, 本季有8成左右的廠商營收相較於去年同
資料來源:TPCA; 工研院產科國際所(2021/11)
圖5. 台商兩岸產值規模趨勢
Ⴋၯ۟ݖѐġijıijijįIJ
期成長,且有44%的廠商成長表現高於 整體平均水準,可說相當突出。 各別產品部份,載板表現依然一枝 獨秀,以平均值的32.87%優於其餘產 品,最低的營收成長率亦有超過22.20%
ཾଢ଼ 103
2020年全年平均值的14.39%相等,比去 年同期略增加了0.17%,波動不明顯, 整體業績呈現平穩發展;軟板本季為 15.98%,較上一季12.42%表現更好, 受惠於第三季iPhone新機發表,出貨量
的表現,整體表現又較上一季更好,且 是連續七個季度皆維持雙位數的成長 幅度;軟板本季營收成長之平均值為 7.46%,低於整體平均,主要是受到部 分軟板廠在筆記型電腦相關產品的衰退
提升也帶動軟板毛利表現。雖然不同產 品毛利率表現不盡相同,但基本上稼動 率維持在高檔為共通的利多因素,而上 游原物料價格的上漲以及匯率升值則是
影響,降低了整體軟板的營收表現;硬
(三)營益率
板本季營收成長之平均值為14.38%,由 於終端產品應用多元且廠商數量眾多, 較不受淡旺季的營收影響,通常也較能 反應出整體電路板的市場狀況。
(二)毛利率 本季載板的毛利率為29.43%,除 了比第二季的24.50%更好外,也較去年 同期的17.20%,高出12.23%,充份反 應了市況供不應求對於稼動率與價格的 正面帶動效果;硬板本季為14.56%,與
普遍面臨的不利因素。
營益率為毛利扣除營業費用後計算 所得,與毛利率共同為評估企業獲利能 力的重要指標,若以2021Q3、2020Q3 以及2020全年三個時間點來觀察,其變 化的方向大至上與毛利率一致,顯示本 季度營業費用並無顯著的異常,而營業 費用當中又以員工薪資(通常與員工數 量成正相關)與設備折舊攤提支出為外 界較為關注的二個項目。本季度營利率 以載板的19.87%最高,其次依序為硬板
表7.2021Q3 主要產品類別廠商單季營收YoY 成長率分佈 產品類別
平均
第25百分位數 第75百分位數
硬板
14.38%
4.85%
軟板
7.46%
-11.84%
載板
32.87%
最低
最高
23.15%
-15.00%
37.70%
25.55%
-17.20%
29.70%
22.20%
42.10%
廠商家數不足表示
資料來源:工研院產科國際所(2021/11)
表8.2021Q3 主要產品類別廠商毛利率分佈 產品類別
平均
第25百分位數 第75百分位數
硬板
14.56%
10.55%
軟板
15.98%
11.68%
載板
29.43%
最低
最高
20.50%
-6.75%
23.70%
20.35%
11.00%
21.10%
24.10%
33.00%
廠商家數不足表示
資料來源:工研院產科國際所(2021/11)
104 ཾଢ଼
ijıijIJŒĴҭᣉőńŃಯᏚᎠࣤфᖉႻඡטжޘ
表9.2021Q3 主要產品類別廠商營益率分佈 產品類別
平均
第25百分位數 第75百分位數
硬板
6.30%
2.81%
軟板
7.08%
2.34%
載板
19.87%
最低
最高
11.80%
-19.10%
15.20%
11.43%
1.58%
11.80%
14.80%
27.50%
廠商家數不足表示
資料來源:工研院產科國際所(2021/11)
表10.2021Q3 主要產品類別廠商累計每股盈餘分佈 產品類別
平均
第25百分位數 第75百分位數
硬板
1.23
0.48
軟板
1.60
0.25
載板
3.59
(單位:新台幣)
最低
最高
1.90
-0.99
3.04
3.10
0.24
3.25
2.84
4.82
廠商家數不足表示
資料來源:工研院產科國際所(2021/11)
的6.30%與軟板的7.08%,其中載板因提 高的幅度較為顯著,連同毛利率雙雙躍 升為三大類型產品之冠。
年全年台灣電路板產值將突破8千億新台 幣大關,年成長估值為17.9%。
(四)每股盈餘
度提升,零組件的使用種類與數量也跟 著增加,擴大電路板於車用市場的出海 口,從本季車用市場的成長表現,看出 多元應用帶來的乘數效應能夠抵消市場 衰退的不利因素。另外也發現今年以來
2021年第三季硬板、軟板與載板 之每股盈餘為1.23、1.60與3.59,與去 年同期相比分別增加了0.22、0.44與 2.64,各產品陣營的表現都是成長,特 別是載板更是倍數增加,就單季而言成 長幅度非常顯著。總結來說,就營收成 長、毛利率、營益率以及每股盈餘等各 項指標來看,載板不論在絕對數字、增 加的幅度皆較硬板與軟板佳,反應出載 板在市場供不應求的情況下,讓載板轉 為賣方市場,而能有更好的獲利空間。
五、結論 自2020年第四季以來至今,台灣電 路板產業不斷挑戰、突破自我,本季台 灣電路板產值再次站上2千億新台幣關 卡。展望市場景氣,幾已預告第四季將 會更好,重寫單季產值紀錄,預估2021
在本季觀察到隨著汽車電子化程
個人電腦的市場需求持續正成長,已吸 引部分板廠加大於此的業務比重,暫時 放掉成長不明顯的手機市場。 從終端市場分析來看,儘管市場需 求仍在,但會因晶片缺料而抑制供給能 力,對板廠來講目前的業績成長除了來自 市場需求,也可能是來自下游客戶為維持 庫存水位而重複下單所造成的,因此板廠 仍需注意存貨管控的潛在風險。而進入第 四季中國官方限電降壓措施仍在不定期地 實施,板廠雖然能透過地方政府的提前公 告,調整生產排程與人員調動,但長期積 累下來失去的工時以及營運損失可能會侵 蝕到廠商的獲利空間。
106 ཾଢ଼
ԑಧഹޕಯబሃਣஜᅗ
工研院 產科國際所
一、前言 隨著軟板應用範圍擴大及高階與高 單價的應用需求浮現,生產軟板的廠商 也愈來愈多,從過去以專業軟板生產廠 商為主,演變到硬板廠商也跨入軟板的 競爭行列,廠商的競爭策略也由過去強 調較高的生產效率,進而更著重在終端 對於軟板所衍生的高階技術需求。因此 近年來,全球軟板產值始終保持穩定的
成長趨勢,由2014年91.5億美元市場規 模,預估2021年將成長至176億美元, 年複合成長率達到9.7%,占全球電路板 產值比重也由2014年約17%一路上升至 2021年約22%。整體而言,雖然過去傳 統軟板應用市場如辨公室事務機、光碟 機、硬碟…等成長動能趨緩,主要應用 市場智慧型手機整體出貨量也面臨市場 飽和的情況,但來自於汽車更多元化的 應用需求,以及單支智慧型手機對於軟
資料來源:TPCA;工研院產科國際所 (2021/08)
圖1. 軟板應用範圍日漸擴大
Ⴋၯ۟ݖѐġijıijijįIJ
板質與量需求同步成長的帶動,判斷軟 板仍將是未來幾年電路板產業中可維持 穩定成長的產品類型。
二、軟板市場規模趨勢
貨回溫,以及汽車應用大幅成長的帶動 下,2020年全球軟板產值成長率意外達 到11%左右。如此現象也顯示出軟板特 有的市場特性,亦即軟板的終端應用項 目不若一般硬板如此廣泛,而且主要應
(一)全球軟板產值規模 如圖2所示,2020年全球電路板產 值規模約為697億美元,其中軟板(包括 軟硬結合板)產值約佔20.8%左右,換言 之2020年全球軟板產值規模約為145億 美元。若觀察近五年全球軟板市場成長 率,除了2019年受到全球電路板需求下 滑,以及主要應用智慧型手機並無重大 軟板規格突破造成微幅衰退外,其餘年 度均能保持產值穩定成長的態勢,甚至 2020年初時受到肺炎疫情影響,上半年 智慧型手機出貨量大幅衰退,因此當時 預估雖然有5G新規格的正面因素,全年 軟板產值恐將面臨連續二年產值衰退的 局面,所幸下半年在5G智慧型手機出
用的占比相當高,因此受到主要應用市 場出貨量的影響較一般硬板來得更為顯 著,也就是軟板產值和幾項應用市場的 出貨量相關係數相當高,所以能否擴展 更多樣化的軟板應用市場,成為軟板能 否長期穩定成長及降低軟板廠商營運波 動風險的重要關鍵。
(二)台灣軟板產值規模 2020年台灣軟板則受惠於主要客 戶A p p l e 新機延後上市且熱銷、筆電因 W F H持續維持需求高檔以及全球汽車 恢復正成長等多項正面因素齊發的帶動 下,第四季以超過20%的年成長率一掃 前三季的陰霾,但由於2020年台幣大 幅貶值,若以台幣計價全年產值成長率
17,686
18,000
22.1%
16,000
14,506 13,432
14,000 12,000
⑬ ḋ 濣 10,000 䔼 勪 8,000 乌 6,000
ཾଢ଼ 107
13,000
22.0% 21.5%
21.5%
11,988
22.5%
21.0%
20.8%
䔼
20.5%
20.4%
㪒
20.0%
20.0%
19.5%
4,000
19.0%
2,000 0
18.5% 2017
2018
…䋁嶝㘽䏠Ỻ 註:包含後段元件組裝產值
2019
2020
2021(E)
嶝㘽Ḓ㐲榒PCB㪒悋 資料來源:TPCA;工研院產科國際所 (2021/08)
圖2. 全球軟板產值規模趨勢
108 ཾଢ଼
ԑಧഹޕಯబሃਣஜᅗ
40.0%
9,000 8,000
35.5% 28.1%
7,000
⑬ ḋ 濣 䔼 勪 乌
6,000
7,757
26.3% 5,357
6,070
27.3%
6,493
28.0%
19.5%
5,000 4,000
20.0%
䔼
15.0%
11.0%
13.3%
30.0% 25.0%
27.5%
5,848
35.0%
10.0%
3,000
㪒
5.0% 3.6%
2,000
0.0%
1,000
-5.0% -10.0%
0 2017
⊮㼡嶝㘽䏠Ỻ
2018
2019
2020
⊮㼡嶝㘽䏠Ỻノ搵䉅
2021(E)
⊮㼡嶝㘽Ḓ⊮㼡PCB㪒悋 資料來源:TPCA;工研院產科國際所 (2021/08)
註:包含後段元件組裝產值
圖3. 台灣軟板產值規模趨勢
約為6%,但若以原始訂單美元計價, 產值成長率則約11%。2021上半年由於 iPhone手機需求趨緩,成長率不若前二 季旺盛,但所幸在筆電、平板等電腦相 關產品與車用電子需求皆維持高檔下, 軟板上半年成長率高達15%以上,預估 全年產值可望創下歷史新高,成長率有
望接近20%。
三、軟板主要應用市場需求 軟板主要應用市場比重包括智慧 型手機約占三成、平板電腦約占二成、 筆記型電腦約占一成、事務機及消費電 子約占二成、汽車在內的其他應用則囊
資料來源:TPCA;工研院產科國際所 (2021/08)
圖4. 歷代iPhone 使用軟板數量變化
Ⴋၯ۟ݖѐġijıijijįIJ
ཾଢ଼ 109
資料來源:TPCA;工研院產科國際所 (2021/08)
圖5.iPhone 使用軟板示意圖
括剩餘的二成市場。毫無疑問,當每一
後歷代i P h o n e的銷量最多皆未超過1億
代iPhone新機引進愈來愈多的軟板應用 時,已經將智慧型手機推向成為軟板的 最大應用,也是軟板廠商競爭最為激烈
隻,但仍能靠著單支iPhone內含的軟板 價值大幅增加(估計iPhone 12內含軟板 價值最高約在50美元左右),成為帶動軟
且獲利空間被逐漸壓縮的戰場,因此軟 板廠商便將汽車應用視為下階段最具成 長潛力不得缺席的新興應用市場,以下 就針對軟板市場最大的應用領域智慧型
板產值成長的主要驅動力量。
手機,以及最具成長潛力的汽車應用進 行探討。
(一)軟板最大應用市場-智慧型手機 隨著智慧型手機的功能愈多,不 論是周圍的界面控制或是內部的功能元 件也愈來愈多,而在消費者鍾情大尺寸 螢幕的趨勢下,元件於平面的配置也更 具空間彈性,但在必需兼顧電池所占面 積、機身厚度、主板大小的多重要求 下,軟板的運用就成為智慧型手機設計 的重要緩衝角色,如圖4所示,2014年 至2020年單支i P h o n e所使用的軟板數 目幾乎呈現倍數的成長,也因此縱然自 iPhone 6達到2.2億隻的銷售高峰後,往
智慧型手機發展至今,iPhone 12已 經成為史上各式廠牌機型中使用最多軟 板數量的款式,各項元件模組加總合計 的軟板數量已達30片,包括早期即使用 軟板的機殼周邊控制元件,或是進入高 頻訊號通訊時代後,而採用的高頻天線 及AiP與主板連接的軟板饋線,以及愈來 愈多的鏡頭模組也需要更多的軟板(軟硬 結合板),因此iPhone 12的軟板價值已 經較2014年的iPhone 6成長一倍達到約 50美元水準。 或許往後i P h o n e在軟板使用數量 的成長腳步將會放緩,但只要智慧型手 機在功能及型體上有更多的變化例如可 撓螢幕,就有可能衍生更多軟板的存在 需求,而且除了iPhone外,目前包括小 米、O P P O、榮耀…等陸系品牌,甚至 韓系三星品牌的智慧型手機,單支手機
110 ཾଢ଼
ԑಧഹޕಯబሃਣஜᅗ
用的軟板數量大外,例如電動車的電池 模組使用的軟板數量及面積可能就高過 於單支智慧型手機的軟板使用量,再加
設計的軟板使用量皆僅有iPhone的一半 左右,換言之仍具有使用數量上成長的 空間。因此,總括而言,軟板在智慧型 手機應用的成長力道或許無法如以前那 般強勁,但占軟板整體約三成的比重仍
上牽涉至行車安全疑慮,平均單價也較 其他系統高,因此更要求訊號傳輸的即 時性及低損耗,電路板廠商也將能否切
會是短期幾年內最大之應用市場。
入動力引擎控制系統及車身控制安全系 統,作為未來決戰汽車電路板市場的關
(二)軟板最具成長應用市場-汽車 若將汽車電子系統概分為車載資 通訊系統、車室內裝舒適系統、照明系 統、動力引擎控制系統,以及車身控制
鍵點。 若以全球每年銷售量的數據觀察, 雖然汽車銷售量不及智慧型手機銷售量 的10%,但目前每台車所使用的軟板數 量及面積至少是一隻手機的3~5倍,況且 有愈來愈多的汽車設計在組裝便利、維 修、材質壽命…的考量下將傳統束線設
安全系統,則表1列示汽車各電子系統 內可能使用軟板的機構設計。若以導入 軟板的時間點而言,由於車載資通訊系 統是汽車電子的應用先驅,因此也是最 早導入軟板使用的系統,包括車內的各 項顯示螢幕、導航、影音娛樂、行車紀
計轉換為軟板,若再考量未來汽車電子 化比重不斷提昇,尤其是電動車及自駕 系統更趨普及後,軟板使用量更將呈現 倍數的成長,這也反應在許多軟板廠開 始改變過去只著重在智慧型手機市場的
錄器…等,由於車載資通訊系統模組相 對要求空間設計,因此使用的軟板也朝 細線及縮小化發展。若以軟板的使用量 及市場規模而言,動力引擎控制系統及 車身控制安全系統必定是未來軟板在汽 車應用的最大市場,除了這二個系統使
發展,紛紛轉而加重汽車市場的應用布 局。
表1. 汽車各系統使用軟板概況 車載資通訊
車室內裝舒適
照明系統
動力引擎控制
車身控制安全
導航控制
溫度控制
尾燈
油壓感應器
排檔桿
影音系統
車門把手
門檻迎賓燈
噴油系統
車身高度感應
天線
座椅感應
方向燈
齒輪控制
車身鏡頭
滑門
日行燈
電池模組
車輛穩定控制
儀表顯示
變速箱
方向燈桿
溫度感測
凸輪軸感測
轉向系統 ABS壓力感測
資料來源:TPCA;工研院產科國際所 (2021/08)
Ⴋၯ۟ݖѐġijıijijįIJ
四、重要發展關鍵因素 (一)應用及客戶需多元化 由於軟板過去的應用較為單一,因 此軟板廠商的應用及客戶均較一般硬板 廠更為集中,例如均依賴智慧型手機的 某一客戶作為營收的主要來源,雖可能 隨單一客戶產品大賣而伴隨快速成長, 但也得面臨客戶隨時抽單的營運風險, 就以軟硬結合板而言,相較日本及韓國 的軟硬結合板廠商平均布局於電池、鏡 頭模組、螢幕模組、無線耳機等應用市 場,台灣個別廠商則分別單獨聚焦在無 線耳機,或是鏡頭模組市場,因此一旦 鎖定的應用市場發生劇烈的需求變化, 對於廠商的營收就會造成很大的衝擊, 此一現象也反映在2021H1台灣軟硬結合 板產值相較去年同期大幅衰退50%的結 果。因此,隨著軟板應用市場的更加多 元化,擴展既有以外的新市場已經成為 多數軟板廠商的布局策略。
(二)具材料能力占優勢 過去軟板材料以P I為主,而隨著軟 板必需兼負愈來愈多高頻訊號的傳輸工 作,甚至扮演智慧型手機天線的角色, 因此為了降低訊號的損耗而改採不同 low Dk/Df的材料,包括LCP、改質PI、 鐵氟龍..等,低損耗的軟板材料已經成 為影響高頻軟板的重要因素,日本廠商 Murata、Sumitomo,甚至陸資廠生益科 技均是以材料優勢發揮在軟板市場的影 響力,因此軟板廠商往上整合材料的研 發能力也會是未來相當重要的關鍵。
(三)異質整合元件跨入利基型應用 由於軟板開始跨入許多利基型的 應用市場,例如生醫領域的大型醫療器
ཾଢ଼ 111
材設備之外,也有許多較為特殊的小型 化設備。MEKTRON幾年前就已開發結 合可作腦波偵測的軟板,可透過貼在使 用者頭部之具偵測腦波的軟板,將使用 者腦波透過傳輸而控制前方之機器人動 作,雖然在腦波偵測及傳遞過程有些許 的延遲,但仍能精確的指揮機器動作, 對於應用在身障病人上可達到一定程度 的腦波控制目的,另外,應用在內視鏡 之電路板,強調長尺寸且微細線路的規 格,單層軟板線寬在10 um,雙層軟板則 在15 um,也都必需擁有更高的異質整合 元件製造能力以跨入利基型應用。
五. 結論 日本軟板大廠約三年前即已開始降 低獲利較差的手機市場比重,轉而布局 汽車、生醫及機械人…等利基型市場, 雖然轉換期剛好碰上全球汽車銷售衰退 及新興應用尚未成熟的不利因素,營收 及市占率也面對下滑的困境,但近期已 經慢慢看見轉型後的成果。至於台灣軟 板廠商過去較偏重以智慧型手機或電腦 作為產品的主要應用出海口,其他終端 產品的應用相對較少,但此一現象已在 廠商均普遍看好未來電動車的發展上而 有所改變,尤其台灣MIH開放式電動車架 構平台,更有利台灣軟板廠切入未來電 動車市場。 整體而言,軟板市場仍處於應用擴 散的階段,換言之縱使終端市場沒有出 現所謂新的殺手級應用產品,軟板仍能 依靠現有終端應用產品的使用滲透率提 高而帶動產值的成長,尤其汽車軟板市 場即將迎來一波高成長周期,預料能繼 智慧型手機後再度帶領軟板產值持續保 持成長態勢。
114 ߆๚
ijıijIJԐ་ᘌཕुྻġඞը᜕ᆕġਲ਼๑ໍਯ
Ķň、電動車領航ġġőńŃ高階技術再進化 TPCA市場資訊部 彙整
著電動車與5G行動通訊將是未來幾 年科技產業成長的主要動能,本次 先進趨勢研討會特別規劃5G與電動車的 雙主打議題,而本活動得以順利圓滿達
隨
成,除獲得來自工研院電光所的長期支 持外,同時特別感謝晶彩科技、長興材 料、阿托科技及攝陽企業等贊助商對本 活動的挹注。 10月27日首登場的「大5G時代下 的高階製程材料」,由TPCA技術委員會 李宗銘副召集人的歡迎詞下拉開序幕, 為掌握下世代商機與技術缺口,T P C A 於今年初委託工研院產科國際所進行高 階P C B技術盤點,於訪談過程中,張淵 菘分析師發現高階的P C B製程有細線 化、小孔徑、高精準度、厚大板等技術 趨勢;在材料方面則需要掌握Low Dk、 Df、Low loss、高散熱以及軟板LCP及 氟系材料等需求;於製程設備上需發展 相對應的技術能力,如電鍍設備、雷射 鑽孔機、應用於載板及軟板的機械鑽 孔,以及高檢測能力的機台設備等。而 隨著5G、高速運算推升載板需求大爆 發,造成A B F載板一片難求,景碩李安
技術委員會李宗銘副召集人與2021 先進技 術研討會贊助商合影
堂副總於研討會詳細剖析數位晶片載板 及類比晶片載板的現況,並指出台灣載 板產業依舊有諸多挑戰,如ABF、BT材 料把持在日商手上,線路曝光、表面處 理、凸塊製程等技術尚須克服等問題。 在5G材料議題上,南亞塑膠李建 興副處長表示:因應5G通訊材料發展趨 勢,銅箔基板研發方向是不斷降低材料 的D f,因此樹脂配方的特性牽動著板材 大部分的性能。如何開新型樹脂配方使 其擁有更低介電特性是首要目標,然除
Ⴋၯ۟ݖѐġijıijijįIJ
߆๚ 115
了調整樹脂配方外,新型超低介電玻纖 布及超低粗糙度銅箔的導入亦是5G產品 進化的重點。如何結合並研發出可兼顧 成本優勢、高耐熱、高可靠度以及滿足 不同應用領域之材料,乃是5G材料技術 發展關鍵。而台灣電路板協會資深顧問 白蓉生老師則於會中分享iPhone12的拆 解與細說,白老師表示iPhone12的二十 層板,是由三片單板所焊成,即十層類 載板的頂板、夾在中間的雙層板及底 部的八層類載板所組成,並採用精密的 RDL及FOWLP封裝技術。 而28日下午的主題為「迎向電動 車、高階PCB蓄勢待發」。首先由TPCA 市場委員會蘇文彥副召集人開場,副召 集人致詞時表示,全球電動車浪潮帶動 的電子產業鏈營收可期,其總產值即 將破兆。市場趨勢方面,中原捷雄博 士分享全球電動車用市場趨勢,列出世 界主要車用P C B大廠外,也點出預期 的新應用產品趨勢。車用市場信賴度要 求較其他類別產品高,也因為各國法規 和基礎設施不同,未來各地道路上全面 被電動車取代的時程雖不同,但相關電 子元件需求發展可期。會中並解構特斯 拉(Tesla)Model 3的內部電路版,並表 示除了感測器車內電子元件與電池應用 外,預期會有更多H D I板的需求。光寶 科技陳俊雄總監,分享了電動車市場 動態與自駕技術發展,除談到感測器 跟鏡頭數量需求將更大量,相關I C數 需求也上漲。陳總監並談到,車用產 品耐受度、可信賴度要求非常高,並 提到ASIL(Automotive Safety Integrity L e v e l)從汽車開發、用料到實作都有 非常嚴謹的規範,因此,較電子產品 產業固有較具彈性的概念相當不同。
2021 先進趨勢研討會盛況
陳總監並提到L i D A R三大面向發射源 (illumination)、成像(imaging)和成像處 理(photo-detection)此三項微型化在精 度、訊號處理上要求漸高,此三項在載 板也皆需要供應商,產業鏈傑出廠商可 把握機會。 技術材料方面,會中燿華電子羅永 昌資深經理分享4D雷達成象技術的演 進,點出成象雷達檢測範圍較現行廣度 更廣、解析度更高,除了可以看清地面 障礙物外,在高速行駛狀態下,更可辨 識較3D雷達更小型的物件。此外,由於 現行的雷達角度較小,視野範圍僅90度 較窄,4D雷達可以展延視角到120度。 台灣銅箔立岡步技術部經理則分享了高 階銅箔材料技術,會中談到高速銅箔需 求在訊號傳輸上損耗降低的材料技術要 求,與業界關心的未來未來趨勢,並在 QA時間分享ABF材料走向。 雖然2021先進趨勢研討會因應防疫 措施而人數有限,但場次依舊爆滿、座 無虛席,未來TPCA會加倍努力,規畫最 尖端的市場與技術趨勢,歡迎產業先進 持續關注TPCA研討會,掌握最即時的訊 息。
116 ϴઉൢൢ
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TPCF 彙整
2021年捐款公告 此期新增金額共2,537,599元
自2021年8月1日至10月31日實收款項
8月 捐款人
金額
捐款人
(單位:新台幣) 金額
捐款人
宇泰和
105,000 華立企業
70,000 蘇國全 先生
林文彬 先生
164,000 閎民科技
12,000
金像電子
40,000 廖光明 先生
30,000
170,000 以上合計
591,000
9月 捐款人
金額
捐款人
大量科技
20,000 高小姐
太陽油墨
12,000 揚博科技
呂美女 女士 洪小姐 英建工程
4,000 愛心人士
(單位:新台幣) 金額
捐款人
21,000
120,000 稻見和明 先生
20,000 20,000
150,000
10,000 達航科技
60,000 以上合計
445,700
10月 捐款人 台強電機 台灣麥德美 平金興業
金額
捐款人
20,000 南亞塑膠 139,579 高通 30,000 華通電腦
金額
500 精捷科技
8,000 賢昇科技
200 新武機械
金額
(單位:新台幣) 金額
捐款人
金額
100,000 1,111,320 100,000 以上合計
1,500,899 ※依首字筆劃順序排列
∼感謝以上捐款人及企業∼ 也感謝其他匿名愛心企業與捐款人
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ϴઉൢൢ 117
TPCF 彙整
ECO達人校園分享會-環境教育課程 提供全臺國中小環境教育課程,邀請環境教育達人到校分享與傳遞正確環保觀念。 110學年度上學期以南部、離島學校為主,預計執行 270 場。報名日期至12月13日
止。至11月10日,已有199 所學校報名,119 場完成課程。 項次
縣市
預計執行數
報名學校數
已上課完成
1
彰化縣
30
33
22
2
南投縣
30
10
8
3
雲林縣
20
15
6
4
嘉義縣市
30
11
3
5
臺南市
45
32
14
6
高雄市
50
49
24
7
屏東縣
45
35
32
8
澎湖縣
10
8
5
9
金門縣
5
3
3
10
連江縣
5
3
2
270
199
119
合計
ECO小達人GO GO Green-深化課程 ECO小達人GO GO Green課程以5到7堂 主題式帶狀課程,深入探討在地的環境問 題,引導孩子對於環保議題有更全面的見 解。110學年度上學期於桃園、苗栗、臺 中、高雄舉辦5 梯次,共32 場(含5場校外 教學)課程,相關主題從食魚教育、生態系 服務到永續發展議題,截至11月10日,已 完成13 堂課程。
偵探》 n《小小魚 e re G o 就 G 小G o 全魚處理 市楓樹國 「第一次 生 再 學 , 領 (左圖)桃園 ,帶 一起煎煮 育為主軸 除內臟, 後 清 課 、 以食魚教 生 腮 取 圖 )為 學 從去鱗、 魚 」 。 (右 的 上手」: 刺 有 「吃一條 一起學會 。 心得紀錄
118 ϴઉൢൢ
ŕőńŇгૈЈགޕġዴՄIJȃijȃĴįįįįįį
科技 in Life-生涯探索課程 從設計教材、招募業師培訓,媒合到校提供課程服務,引領高中職學生認識電子科 技與環境永續發展、反思自身未來發展需要。110學年度上學期預計執行 48 場,報 名日期至12月13日止。截至11月10日,共有37 場次報名,25 場課程完成教學。 項次
縣市
報名學校數 已上課完成
項次
縣市
1
新北市
5
2
桃園市
3
4
8
雲林縣
2
1
★6
5
9
嘉義市
2
1
新竹市
1
0
10
臺南市
5
5
4
新竹縣
1
1
11
高雄市
3
1
5
臺中市
1
1
12
屏東縣
1
1
6
彰化縣
3
3
13
臺東縣
1
0
7
南投縣
2
1
14
澎湖縣
1
0
報名學校數
34
報名學校數 已上課完成
已上課完成
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★含3場國中專案:市立新屋高中附屬國中、復旦高中國中部、市立東興國中專案
職涯探索不嫌早 科技 in Life進入國中校園 隨技術快速發展,科技的應用已深入日常,不再 限制於科系、職業。考量11-18歲是發展個人核 心、統整個人能力並了解工作價值的重要時期, 科技 in Life 在110學年度嘗試開辦3國中專場,及 早建構學子對未來精準想像、生涯規劃更聚焦! 聯絡窗口|陳首安專案經理 許潔涵專員 03-381-5659 #603/ 604 yabit@tpcf.org.tw / josephine@tpcf.org.tw
)與 桃 園 市 蕭 伯 彥 (中 師 業 司 。 達 擎 (股 )公 課後合影 國中學生 高中附設
立新屋
環境永續·綠未來-循環經濟講座及環境永續獎 TPCF與臺灣國際學生 創意設計大賽(簡稱: TIDSC)合作,舉辦大學循 環經濟講座、提供國際競 賽舞台,使永續設計從大 學萌芽。上半年因疫情延
永續已是全球性議題,從源頭改革找尋滿足現代需求且不危及後代的 生產方式,更是所有設計師們共有的使命與挑戰。
期的國際大師講座於9月9 日、10月27日線上展開。以永續發展(SDGs)為主軸,邀請肯亞、西班牙、日本、瑞 士與台灣的產品、平面和動畫等設計講者,傳遞如何以設計為媒介實踐永續作為。
2場次計超過1,000人次遠距響應。
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ECO全國心得巡迴頒獎
TPCF 彙整 路板環境公益基金會(後簡稱:
電T P C F ) 每 年 於 全 臺 各 國 中 小 巡 迴
舉辦600場「E C O達人校園分享會」邀 請環境達人講師到校演講,以「在地本 位」落實環境教育。為加深學習趣味, 更舉辦心得徵選活動,鼓勵學生將課堂 所見所得彙整記錄。今年得獎者通過 10位產、官、學所組成之評審團專業評 選,自1590幅作品脫穎而出,由金門縣 中正國小 陳鑫瀚同學、金門縣金湖國小 李瑾庭同學,以及嘉義縣梅山國中 楊宜 蓁同學,三位學生依序榮獲中年級、高 年級,與國中組第一名。為表揚學童關 注環境議題之優良表現,TPCF更舉辦巡 迴頒獎儀式,從嘉義遠至離島金門,基
金會董事長 陳正雄先生親到現場頒發代 表臺灣環境保護之黑熊獎座與3,000元獎 勵金予獲獎學生。 張著大口血盆大口,將鯊魚和烏賊 通通吞下肚的漫畫為金門縣中正國小 陳 鑫瀚同學作品,他說很驚訝、也很開心 能獲得這樣的獎項。其表示在上課就想 到市場大大小小的漁貨,創作過程就將 課堂所學:大型圍網、海洋塑膠汙染、 喜食高生態位階的魚種等行為造成海洋 的生態危害等議題連結;金湖國小 李瑾 庭同學則以生動海洋生物繪圖,凸顯聰 明選魚、聰明食魚,每一個人都能夠對 海洋永續付出一己之力。
表揚得獎學生,TPCF董監事團隊除南下嘉義梅山(左圖),更至金門教育處偕同 黃雅芬代理 處長(右圖)鼓勵獲獎學生持續關注環境議題。
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(左圖) 金門縣中正國小 陳鑫瀚同學作品點出大型圍網、喜食高位階魚種的生態危害; (右圖) 金門縣金湖國小 李瑾庭同學作品凸顯聰明選魚、聰明食魚的重要。
嘉義縣梅山國中 楊宜蓁同學描繪 「臺灣動物生存現況」,藉詳盡的文
字、細膩的插圖一一點出臺灣野生動物 當前所遭遇的環境問題:黑鳶因農藥生 物累積死亡瀕危、石虎棲地破壞路殺 等。其中,嘉義在地的諸羅樹蛙保育工 作最讓楊同學印象深刻:「因體型嬌 小、並有完善的保護色,到1995年才被 發現為臺灣特有種,就馬上面臨消失的 危機!」 TPCF 陳正雄董事長表示,看到學
嘉義縣梅山國中 楊宜蓁同學以溫暖圓潤的 繪圖,詳列各種台灣原生種所面臨的生存 問題。
生真切的文字紀錄和生動繪畫,讓我們在 環保教育上備感榮耀!同學的紀錄,更 提醒我們,在環境保護上仍有努力的空 間。我們會持續努力、發揮電路板企業 的影響力,讓綠色永續,使愛心無限!
電路板環境公益基金會舉辦E C O心得作品活動鼓勵學生以多元方式記錄環境觀點,圖片 攝於金門教育處頒獎現場。
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TPCF 彙整 策科技董事長 林文彬委託T P C F 電路板環境公益基金會( 以下簡稱 「T P C F」),贊助旗山區兒童早期療育
聯
發展中心前趴式站立架一座(註:該輔具 主要協助頭頸部與軀幹控制較差或近端 穩定度不佳的兒童,如腦性麻痺與智能 不足兒童,給予兒童軀幹及下肢支撐復 健),為地方早療服務打氣,幫助高雄 偏鄉慢飛天使,儘早克服發展遲滯的現 象,減低日後生活障礙。 旗山雖位處郊區,在農業時代曾 有繁榮的歷史,然工業時代來臨而逐漸 沒落。出身旗山的林董事長,高中就到
長 (中 )長 期 林文彬董事 關服務!
關懷弱勢、
遲緩兒童相
大城市求學打拼,但不忘故鄉的發展, 感慨現階段的旗山,在醫療與教育等資 源,仍與都市有所落差。第一時間透過 TPCF發現旗山區早療兒童發展中心的需 求,林董事長即慷慨解囊,捐助此項專 案。 林董事長於電子行業界新一代領導 人中嶄露頭角,百忙之中對公益仍不遺 餘力。每年由TPCF發起之早療兒童輔具 器材捐助計畫從不缺席外,更自主捐助 路得啟智學園等弱勢、身障兒童機構長 海外購置的前 趴式站立架, 支撐慢飛天使 立復健! 站
達十年以上。其表示:「期待透過各種 行動拋磚引玉,邀請同業夥伴一起參與 善盡企業社會責任!」。
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著5G通訊、電動車、智慧物聯網時
隨代的來臨,PCB製造工藝朝向“高 頻、高速、高電壓厚銅、高階HDI、高多
層”五大技術層面發展。因此,TPCA特 別規劃了「亞太電子製造論壇」,探討 5G所帶來的技術挑戰與發展機遇。原定 於2021/8/4-5 在深圳舉辦,但受疫情影 響,改為線上直播進行。 首場「應用趨勢」論壇,邀請多位 行業專家分享。李敬科 PCB行業顧問首 先分享, 5G對於檢測、電鍍填孔、雷 射鑽孔等設備有相對程度的要求,低損 耗、高可靠性、高穩定性與導熱板材都 是未來P C B需關注的發展重點。接著, 申萬宏源研究楊海燕資深分析師分享未 來5年全球P C B複合成長率為5.8%,其 中封裝基板為主要帶動,預估未來占比 將逼近2成的整體產值占比。AT&S技術 長Ms. Rozalia Beica提到未來五年,全 球資料處理量複合成長率將高達24%, 需求將帶動技術革新,載板朝向異質整 合與模組化發展。吳伯平博士分享5G的 新頻段、高頻、大頻寬等挑戰,射頻前 端與終端的天線需求提升,但手機卻要 求輕薄短小,在射頻前端的集成化將會 加快。另外,Prismark姜旭高博士於會 中展望載板市場,伺服器將會帶動大顆 FCBGA的產品需求,手機則對於模組類 產品如A i P等有帶動效果,若半導體及 封裝採用更集成的方式,載板市場可能 會有較多波動,是市場需關注的重點。 Yole Développement ,Mr. Favier SHOO
分享5G封裝發展將分為兩大主軸,其中 5G Sub 6GHz主要以單雙層SiP,而毫 米波部分因應其低損耗與散熱需求,發 展出A i P的封裝概念,邁向6G,預期將 朝向異質整合,以達到最高效用。 「高端材料」場次聚焦下世代技 術,會中諾德投資陳副總認為厚銅多層 P C B內層板的銅箔厚度將會超過4O z。 而諾德的技術創新在於設計出生箔機陽 極分區供電技術、使任意點電流密度可 調整,因此銅箔厚度精度得以提高。羅 杰斯科技項冬生經理介紹羅杰斯科技板 材特性,以及與5G產品的搭配性數據。 能動科技的杜永杰研發總監則指出隨 著積體電路的發展,目前台積電已做到 7n m的技術節點,對於載板的細線化要 求也隨之提升,因此對於乾膜光刻膠也 面臨解析度提升的挑戰。 「先進製程」場次完美呈現訊號 完整性最佳方案,廣東生益朱泳名高工 分享對毫米波雷達的技術要求,其中在 材料端須注意介電常數與介質厚度,在 P C B端則需要注意蝕刻精度、鑽孔精 度及成品銅厚。安美特梁有善經理針對 5G毫米波提出低耗損服務方案,為了 減少訊號損失,降低表面粗糙度是非常 關鍵。最後,博敏電子陳世金技術中心 總監則表示背鑽具有減少雜訊干擾、減 少盲埋孔的使用及提高訊號完整性等優 點,可避免造成高速信號傳輸的反射、 散射、延遲等,給信號帶來“失真”。
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P C A(台灣電路板協會)2021第十屆 第三次會員大會,因台灣疫情尚未 完全舒緩,配合政府防疫政策,9/23首 度以視訊會議舉行,並同時舉辦P C B高 階技術盤點發布會暨2021 TPCA標竿論 壇,高階技術盤點發布會由T P C A李長 明理事長發布T P C A在今年針對P C B高 階技術所調查的製程、材料、設備缺口 與發展藍圖,標竿論壇已「對話的力量: PCB x 半導體」為主題,呼應半導體引 領P C B高階製造的重要性,由台積電、 矽品及欣興等指標企業專家進行跨界領 袖交流。年會吸引超過350人次參加,聚 焦台灣PCB產業在未來5G時代與高階技 術下的策略方向。
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盤點聚焦在H P C、B5G-E d g e、B5GInfrastructure、High Power等終端應用 下的H D I(高密度連接板)、H L C(高層次 板)、Substrate(載板)、FPC(軟板)相關 製程、材料、設備缺口。 面對P C B產業升級的策略方向,李 理事長提出幾點思維與策略,做為未來 產官學研界努力方向: 1.推動技術中心平 台、2.產業聯盟,推動板廠與材料、設備 供應商之間,透過水平與垂直以聯盟形 式,分工合作突破技術瓶頸、3.推動技術
李理事長於P C B高階技術盤點發布
驗證平台,加速效益顯現、4. 兼顧PCB 產業淨零之碳策略組合,期望透過各界 齊心努力,達到供應在地化、高階技術 自主化、淨零碳排的目標,並呼籲TPCA 會員一起為台灣PCB產業打拼加油。
會開場首先感謝工業局、資策會、工研院 的資源挹注,以及參與其中的每一位產業 先進,讓這份全新改版的台灣高階PCB製 程、材料與設備發展的藍圖得以產出。
延續T P C A高階技術藍圖的未來技 術趨勢,今年主題以「對話的力量: PCB x 半導體」為主軸,邀請到台積電 鄭心圃處長、矽品王愉博資深處長及欣
2020年台灣P C B產業產業鏈的總 產值達到了新台幣1.04兆元,正式晉身 兆元產業。然而面對產業競爭加劇,李 理事長認為台商必須善用核心的優勢,
興李嘉彬執行總經理等指標企業專家共 同對話,在主持人工研院電光所駱韋仲 副所長的成功引導下讓三位講師暢所欲 言,以宏觀的角度探討最新的半導體與 封裝技術、下世代封裝趨勢及載板的機
透過技術與品質的壁壘,全方位發展高 階P C B的製程、材料與設備,無論量產 或利基型態,皆能提高產品附加價值, 打造台灣P C B產業鏈的競爭優勢。因 應未來5G通訊及高效能運算等運用引 領終端產品的設計升級,今年高階技術
會與挑戰,透過這次的對談,更加確立 了載板對台灣半導體發展的重要性,期 望能激盪出更多跨界合作的火花,由半 導體產業引領台灣P C B向高階製造自主 化大步邁進。
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全經 濟 體 為 了 降 低 碳 排 放 量 、 解 決
球暖化議題持續深化,全球主要
從全球再生能源的趨勢再談到台灣目前 再生能源環境與機制。談完全球趨勢與
溫室效應、極端氣候等問題,紛紛宣示
再生能源,在淨零碳排議題中自然不可 忽略產品碳足跡,在產品碳足跡與熱
2050年淨零碳排宣示與政策,歐盟及美 國陸續考慮實施碳邊境調整機制(Carbon B o r d e r A d j u s t m e n t M e c h a n i s m, CBAM),碳費、碳關稅及排放交易制度 已是全球科技產業不得不正視的課題, 台灣電子產業在全球電子供應鏈地位舉 足輕重,台灣P C B產業更是全球市佔第 一,接踵而來的綠色課題勢必為產業帶 來一股綠色轉型的力量。 由經濟部工業局指導,工研院電光 所、台灣電路板協會共同主辦的『綠色 轉型論壇-邁向淨零碳排再造科技競爭 力』,活動邀請到BSI台灣分公司、台經 院、工研院綠能所、技嘉科技等產業講 師,從趨勢與實務面與,與產業一同探 究淨零碳排發展趨勢。活動共吸引超過 上百位產業先進共同線上交流。 開場的B S I鄭仲凱副理從氣候變遷 與淨零排放趨勢出發,分享歐盟碳邊境 調整機制、碳捕捉與碳儲存技術簡介、 PA S 2060碳中和標準,從趨勢與規範 角度提供產業未來方向。面對氣候變 遷,企業未來轉型的30年,鄭仲凱副 理建議企業應先了解企業現況,進而透 過減量節能措施,最終達到碳中和淨零 排放的目標。緊接著台經院陳冠婷副主 任分享再生能源趨勢與企業因應之道,
點分析-企業D I Y?主題中,工研院綠能 所盧怡靜副理從產品碳足跡與熱點分析 的角度出發,分享碳足跡的標準與產業 如何自主計算產品碳足跡,深入淺出的 解說,讓人理解碳足跡計算產業也可以 自己來。最後技嘉科技朱福政資深處長 從公司實務的角度,分享永續供應鏈與 碳風險管理,以技嘉公司為例,談供應 鏈議和與溝通、公司綠色行動短中長期 目標,將綠色趨勢落實到產業實際運作 上。 不論從全球趨勢發展或是終端客戶 要求,淨零碳排已是台灣電子產業供應 鏈不得不面對的問題,為因應趨勢與協 助產業發展,TPCA將持續關注淨零碳排 趨勢發展,串起與法人及同業的連結, 共同找出綠色轉型之道。
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A.08/27 會員拜訪 凱喬線路 B.08/25 會員拜訪 旗勝科技 C.08/31 環安衛委員會與安全工作小組會議 D.09/08 會務委員會暨電電公會聯合會議 E.09/14 會員拜訪 興普科技 F. 09/16 TPCA理監事會 G.09/17 會員拜訪 高技企業
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A.10/24-25 華東淮安高爾夫球聯誼賽暨企業參訪團 B.09/28 WECC meeting C.09/30 國際事務委員會 D.09/30 會員拜訪 嘉聯益 E.10/04 會員拜訪 華通電腦 F. 10/07 會員拜訪 博智電子 G.10/27-28 先進趨勢研討會
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