據傳，聯發科新一代5G旗艦晶片 ── 天璣2000，即將在2021Q3季末完成送樣，並在2021年底前導入量產並少量出貨，時程與高通(Qualcomm)新一代5G旗艦晶片 ── Snapdragon 898相近，意味著兩大手機晶片公司即將在2022上半年展開正面對決。 根據市調機構數據，聯發科已經連續四季蟬聯全球智慧型手機AP/SoC市佔率霸主，不僅中高階晶片、主流規格晶片獲得陸系品牌業者採用，搭上5G手機滲透率提高，產品走向平價化的趨勢，高階晶片 ── 天璣1200，也獲得陸系品牌業者搭載於旗艦機種，與Qualcomm Snapdragon 888分庭抗禮。 【圖一】全球智慧型手機AP/SoC市佔率 (備註：由於聯發科、Samsung、Qualcomm通常採用SoC的設計，整合AP及Modem，但iPhone是採用AP、Modem分離式設計，採用自製的A系列AP，搭配Qualcomm的Modem晶片，如果以Modem晶片為計算基礎，而非AP/SoC，則Qualcomm的市佔率仍位居全球第一。) 近期市場傳言，天璣2000晶片是以ARMv9指令集為基礎的8核心處理器，內含1顆超大核Cortex-X2、3顆大核Cortex-A710、4顆小核Cortex-A510，效能將超越以ARMv8指令集為基礎的Snapdragon 888，與Snapdragon 898正面對決。這種「1超大核+3大核+4小核」的設計架構，最有可能發生的問題，是「1人努力、7人圍觀」，所以要如何妥善分配運算工作給8顆核心，發揮最大效能，就要看聯發科研發團隊的產品優化能力，這個可以觀察首發機種的實際效能狀況來判斷。 聯發科旗艦晶片過去較令人詬病的，是內建的影像處理晶片(ISP)效能不夠好，使得在攝像及攝影能力落後競爭對手，而攝像及攝影又是消費者相當注重的功能之一。在過去一段時間，一直有「高規低就」的問題，也就是聯發科定位為高階的產品，被客戶認定不夠高階，只願意搭載於中高階機種，這當然就會面臨更嚴苛的預算限制，甚至會被要求推出閹割版本。 但近期陸系手機業者的發展趨勢，開始走向外掛獨立ISP晶片，例如Vivo日前推出自家研發的獨立ISP晶片 ── V1，小米、Oppo也有相關計畫。據了解，Vivo近期發表的X70系列，部份版本已外掛這顆獨立ISP晶片，主要是採用Samsung Exynos 1080處理器的中國版本，國際版則不會搭載這顆晶片。這項趨勢符合中國政府推動半導體自製的政策目標，也能從較簡單的領域開始累積自身的晶片研發能力，畢竟要無中生有切入手機SoC開發的難度實在太高；另一方面，如果未來採用聯發科處理器的手機也外掛這顆獨立ISP晶片，也有可能會解決聯發科內建的ISP效能不夠好的問題，實際狀況還要再觀察未來的規格設計。 當然，聯發科對於這項風險也是有備而來，據傳2021年底聯發科即將推出的旗艦晶片，除了以台積電4nm製程投片的「天璣2000」之外，還有以台積電5nm製程投片的「天璣2000L」(暫名)，也就是閹割版本，在第一時間滿足有可能遇到的「高規低就」問題。 值得期待的是，由於Qualcomm Snapdragon 898可能會在Samsung 4nm製程投片，只有2022年即將搭載於iPhone 14的Snapdragon 895+ Modem晶片會在台積電4nm製程投片，所以Qualcomm Snapdragon 898有可能再度面臨容易發燙的問題，這就會是聯發科在高階市場持續拓展市佔率的好機會。

去年以來，市場掀起一波矽晶圓缺貨潮，主要由記憶體產業帶動，DRAM、NAND Flash、Nor Flash需求都相當不錯，尤其以NAND Flash表現最強。 根據DRAMeXchange預估，2016~2021年，全球NAND Flash需求量複合成長率達8.5% (詳見【圖一】)，而IC Insights預估，這段期間3D NAND Flash滲透率將從17%提高至86% (詳見【圖二】)。 【圖一】全球NAND Flash市場規模 (2014~2021F, DRAMeXchange) 【圖二】3D NAND Flash市場滲透率 (2015~2021F, IC Insights) 3D NAND Flash滲透率快速提高，主要由PC、Server產業推動，根據Gartner預估，2019年3D NAND Flash在PC、Server產業的滲透率，分別能達到84%、71%，帶來非常強勁的需求成長 (詳見【圖三】)。 【圖三】3D NAND Flash終端應用滲透率 基於記憶體產業強勁的成長，帶動半導體產業對矽晶圓的需求，同時矽晶圓產業因報價逐年下滑，已多年沒有重大擴產計畫，導致供給出現缺口。 根據Global Wafer的預估，因記憶體產業需求強勁，2017年全球十二吋矽晶圓月供給量515萬片，月需求量535萬片，供給缺口達20萬片 (詳見【圖四】)，並帶動矽晶圓報價觸底反彈 (詳見【圖五】)。 【圖四】全球十二吋晶圓月供需結構 (2015~2017F, Global Wafer) 【圖五】全球矽晶圓市場規模 (2007~2017F, SEMI) 但就在昨天，全球第二大矽晶圓製造商，日商勝高科技(SUMCO)宣布，將擴產十二吋矽晶圓月產能11萬片，預計2019上半年開始量產。 根據SUMCO的評估，全球矽晶圓需求成長率，與購買力平價調整GDP (PPP-GDP) 成長率相當接近，推估2016~2020年，全球矽晶圓需求複合成長率約 4.3%。 另一方面，SUMCO也根據自身的接單狀況，推估2016~2020年，全球矽晶圓複合成長率約5.4%，亦即在2019上半年，全球矽晶圓月需求量將較目前增加61萬片 (詳見【圖六】)。 【圖六】全球矽晶圓需求量 (2016~2020F, SUMCO) 儘管SUMCO沒有新建長晶爐、生產線，只是透過去瓶頸的方式，以市佔率為基礎小幅擴產，佔全球矽晶圓總供給量僅2%，但市場擔憂此舉將刺激其他矽晶圓製造商跟進擴產，衝擊矽晶圓報價，導致今日矽晶圓製造商股價普遍下跌。 定錨觀點 相較於PPP-GDP評估需求量增加38萬片，以及SUMCO自估需求量增加61萬片，SUMCO擴產11萬片其實應不至於破壞產業秩序。但今年以來，市場對於矽晶圓產業的預期高度樂觀，SUMCO擴產將會對投資人信心造成衝擊，並下修對未來的預期。 此外，SUMCO自估需求量增加61萬片的數字，也有過度樂觀的疑慮，因近期半導體廠商為鞏固料源，重複下單的情況非常嚴重，一但產業需求面開始減弱，或是供給面擴增，導致廠商感受到料源並沒有那麼吃緊，供需結構就很容易發生逆轉。 最後，投資人應該密切留意，SUMCO擴產打響第一炮後，信越(ShinEtsu)、環球晶(Global Wafer)是否會跟進擴產？ 根據目前定錨研究團隊掌握的資訊，Global Wafer在去年合併SunEdison後，今年的重心放在營運調整，資本支出態度保守；至於ShinEtsu，考量過去幾年矽晶圓價格崩跌，必然不希望產業再度陷入供過於求的情況，資本支出態度應會保持謹慎。 因此，假使ShinEtsu、Global Wafer對資本支出的態度沒有改變，SUMCO的擴產幅度應能順利被消化，利空將逐漸淡化，不再影響股價。

近年台積電持續推動供應鏈在地化，在烏俄戰爭後，全球半導體產業一度面臨氖氣短缺的問題，導致氖氣價格大幅飆升，更加突顯供應鏈在地化的重要性。綜觀晶圓製造成本結構，矽晶圓佔比約30~35%、光罩佔比約10~15%，化學藥劑、特殊氣體......等佔比約5~10%。儘管化學藥劑、特殊氣體成本佔比不高，卻是攸關製程良率的重要一環，2019年4月台積電南科14B廠就爆發出光阻劑材料汙染事件，導致10萬片晶圓報廢，損失高達5.5億美元。 半導體特殊氣體主要分為四個等級，難度由高到低分別為第一級「合成」、第二級「純化」、第三級「混氣與轉充填」，以及第四級「微量分析、特殊部件設計組裝」，越前段的製程享有越高的毛利率。 而在半導體製程的不同階段，會分別需要使用不同的化學藥劑或特殊氣體(詳見【圖一】)，目前台積電所使用的化學藥劑、特殊氣體，主要是由海外廠商供應，例如特殊氣體供應商普萊克斯(Praxair)、林德(Linde)、大陽日酸(Taiyo Nippon Sanso)、液空(Air Liquide)，光阻劑供應商JSR、信越(Shin Etsu)、杜邦(DuPont)，研磨液供應商Fujimi。 【圖一】半導體製程特殊氣體及化學藥劑 1. 爐管鍍膜、化學氣象沉積(CVD)製程： 主要目的是要讓矽晶圓上附著二氧化矽(SiO2)、(氮化矽)Si3N4薄膜，需要使用一氧化二氮(N2O)、矽甲烷(SiH4)；如果是先進製程，對薄膜的緻密度、平滑性、摻雜兼容性......等要求更高，會需要使用矽乙烷((Si2H6)，產品單價是矽甲烷的100倍；而未來更尖端的製程，有可能會需要使用矽丙烷(Si3H8)，產品單價是矽乙烷的5倍。 在薄膜沉積製程完工後，仍會有一些氣體殘留在設備中，此時需要F2、N2進行清潔，確保設備潔淨度符合標準。 2. 深紫外光(DUV)微影製程： 先在鍍上薄膜的矽晶圓表面，塗佈一層光阻劑，再用準分子雷射將光罩畫好的電路圖轉印到矽晶圓表面，最後用顯影劑將不必要的光阻層去除。由於不同製程節點，將使用不同波長的深紫外光，也會連帶影響到準分子雷射氣體的材質，主要分為氟化氬(ArF)、氟化氪(KrF)兩種。 在製程持續期間內，氟化氬、氟化氪氣體將持續耗損，而氖氣也因暴露在大量離子中而摻入雜質，導致純度降低，每隔一段時間就需要更換。氖氣依照純度區分，可分為粗氖、純氖、電子級氖、電子級氖混氣(Ne Mix)，在烏俄戰爭前，烏克蘭佔全球電子級氖氣供給約70%。 在烏俄戰爭後，全球電子級氖混氣價格大漲數十倍，主因氖氣佔半導體製造的成本比例很低，比起停產的損失，廠商更願意高價收購，以維持產線運作。儘管部份設備業者曾提出減少氖氣用量30%的解決方案，但將會導致設備腔體加速耗損，考量設備折舊成本昂貴，這個方案只能作為暫時性替代，無法成為主流。 然而，近期受到成熟製程晶圓代工產能利用率下滑、記憶體減產、廠商囤貨告一段落......等因素影響，電子級氖混氣價格已大幅回落，短期內恐難以回到年初高點。 3. 蝕刻製程： 根據微影製程所繪製的電路圖，用六氟丁二烯(C4F6)、四氟化矽(SiF4)......等氣體，將先前附著在矽晶圓表面二氧化矽、氮化矽薄膜去除。 雖然上述製程所使用到的化學藥劑、特殊氣體，多數是由海外廠商供應，但商業模式通常是由海外母公司負責第一級、第二級前段製程，再由在台獨資或合資子公司負責第三級、第四級後段製程，或是透過代理商銷售，故相關合資廠商、代理商皆受惠於台積電對半導體級化學藥劑、特殊氣體的需求；此外，許多本土供應鏈，也積極發展半導體級化學藥劑、特殊氣體，受惠於台積電推動供應鏈本土化，供貨比重逐漸提升，也持續朝高技術門檻、高附加價值的產品發展，更值得持續追蹤。

近期由於地緣政治衝突升溫，銅箔基板(CCL)業者在客戶分散產地的要求下，陸續公佈前往泰國設廠的計畫。 1) 台燿：2023年5月4日召開法說會，公佈2023Q1財報，提及本季從中國匯出新台幣21億元，被課徵所得稅率20%，折合所得稅費用約4.2億元，導致2023Q1財報虧損。據了解，公司從中國匯出資金，主要是為了前往泰國設廠，該廠房一期產能30萬張/月，2025年正式投產，未來視客戶需求可逐步擴充至90~120萬張/月。 2) 聯茂：2023年3月開始，分階段完成建廠計畫，預計2025年初正式投產，該廠房一期投資金額15.36億元，約當於產能30萬張/月。 3) 台光電：2021年購置桃園大園廠土地，原先規畫建立最先進載板產線及研發中心，一期產能30萬張/月，但近期暫緩投資，轉向前往泰國設廠，預計2025年正式投產。 由於CCL廠商前往泰國設廠的計畫，需經歷購置土地、進行環評......等多項程序，預期廠房主建物將於2024年陸續完工，2024年底以前進駐設備並開始試產，2025上半年正式投產。 CCL製造流程(詳見【圖一】)，是運用含浸機，讓樹脂充分滲入玻纖布的空隙中，再運用塗佈機上膠，稱為「膠片」；接著再把膠片與銅箔黏合，在高溫高壓下，形成積層板。國內CCL設備最具代表性的廠商為亞泰金屬，該公司提供含浸機、塗佈機，除了供應CCL、軟性銅箔基板(FCCL)客戶以外，也可用於被動元件、鋰電池、碳纖維......等不同領域。 【圖一】銅箔基板製作流程 泰國原本就是PCB產業重鎮，包括泰鼎-KY、競國、敬鵬......等廠商，皆在當地設有廠房。 1) 泰鼎-KY：近期進行泰國三廠擴建計畫，完工後產能可達100萬平方公尺/月，主要生產8層以下光電板、車用板......等，近年也積極開發高階HDI板技術，但目前為止出貨規模不大。 2) 競國：泰國廠產能10萬平方公尺/月，約佔公司總產能40%，主要生產8層以下車用板、家電板......等。 3) 敬鵬：車用板營收佔比高達80%以上，以規格較低的傳統板為主，泰國廠目前佔公司總產能約9%，未來公司將逐步將中國廠產能轉移至泰國。 由於上述幾家公司主要生產10層以下傳統版，通常採用規格較低的標準型CCL，主要供應商為南亞、建滔......等。近期台光電、台燿、聯茂前往泰國設廠，並非是有意經營這幾家客戶，而是看準欣興、華通、臻鼎-KY......等，專注於IC載板、HDI板、網通板、伺服器板......等高階產品的廠商，陸續公佈前往東南亞設廠的計畫。 1) 欣興：2023年4月21日發佈重訊，斥資12.3億泰銖，取得工業用地，但並未說明詳細擴產計畫。 2) 景碩：目前尚未決定是否前往東南亞設廠，但確實有收到客戶要求，將優先考慮馬來西亞，而非泰國，主因馬來西亞半導體封測產業鏈相對較完整。 3) 南電：正在評估於東南亞設廠，泰國、馬來西亞、越南都是可能選項。 4) 金像電：2023年5月11日發布重訊，將斥資4,500萬美元，前往泰國設立子公司，預計2023年動土。 5) 華通：2023年4月26日發佈重訊，斥資9.6億泰銖，取得工業用地，預計2023年底以前完成土木工程，最快2024年正式投產，優先滿足衛星板客戶的需求。 6) 定穎：2022年10月21日發布重訊，斥資2.88億泰銖，取得工業用地，預計2024Q4正式投產，第一期產能5~6萬平方公尺/月，工廠採用高度自動化的智慧工廠，產品主要是多層板、HDI板，以及含有高頻/高速材料的ADAS、毫米波雷達板、網通板、伺服器板......等。 7) 滬士電：2023年5月3日發布重訊，董事會已通過前往泰國投資意向，預計斥資10億泰銖，滿足客戶分散產地的需求。 8) 志超：2022年11月25日發布重訊，將斥資1,000萬美元，前往越南設立子公司，主要生產NB板、光電板。 由於多數PCB廠商皆在2022~2023年取得土地，並開始進行土木工程，預計2024年廠房主建物陸續完工，2025年正式投產，故PCB設備業者將在2024年受惠於新廠進駐設備的商機。原則上，在新廠開始動土後，PCB廠商會陸續釋出設備採購訂單，接到訂單的設備廠商會收到一筆訂金，帳列「合約負債」；在廠房主建物完工後，開始進行設備點交、裝機、驗收，設備廠商會收到一筆尾款，並將「合約負債」實現為營收，時間點通常在正式量產前2~3個季度，故後續應密切追蹤各家設備廠商「合約負債」增減情形。 PCB製造流程，是先用CNC機台，將銅箔基板裁切成需要的面積，裁切所需的CNC設備，通常是由工具機廠商提供，例如友佳、亞崴、東台、高鋒、喬福、程泰、福裕、瀧澤科......等。 如果是結構較簡單的單層板、雙層板，在裁切完畢後，即可進行鑽孔，並根據孔的用途不同，決定後續是否要在孔內進行電鍍。如果是用於打件，或是連通不同層板之間的電路，則需要在孔內不導電的樹脂、玻璃纖維上鍍一層銅，故又稱為「一次銅」；如果只是為了卡外部結構、連接器，預留鎖螺絲的孔位，則無須進行電鍍。 鑽孔製程可分為機械鑽孔、雷射鑽孔兩大類，供應商包括東台、大量科技、瀧澤科......等，機械鑽孔所需鑽針供應商包括Union Tool、尖點、高僑、凱崴......等。鑽孔的孔型是否完整，以及電鍍填孔是否能使表面平整，將影響到產品品質。 至於結構較複雜的多層板，則需要先製作內層(詳見【圖二】)，先經由塗佈設備，在銅箔基板表面塗佈一層感光乾膜，再用烘烤設備將表面烘乾，台系PCB塗佈、烘烤設備廠包括群翊、志聖、科嶠......等。接著再以負片流程繪製電路，亦即內層底片電路圖案是透明的，在曝光製程中，電路圖案的感光乾膜受到光照會產生化學作用而硬化，後續再用顯影劑、蝕刻劑將未感光乾膜及下方銅箔去除，已曝光的部份則用去膜劑將上方硬化的感光乾膜去除、留下銅箔，形成電路圖案，台系PCB曝光、顯影、蝕刻設備廠包括川寶、志聖、揚博......等。接下來用AOI光學檢測設備，確認電路是否繪製無誤，並將電路表面進行棕化處理，防止接觸空氣氧化，並增加表面粗糙度，台系AOI光學檢測設備廠包括牧德、德律、由田......等。 【圖二】PCB內層製作流程 待內層製作完畢後，將內層與外層進行壓合、鑽孔，建立主結構後，再以正片流程繪製外層電路，亦即外層底片電路圖案是不透明的，在曝光製程中，非電路圖案的感光乾膜受到光照會產生化學作用而硬化，再用顯影劑把電路圖案部份的未感光乾膜去除，並在電路圖案表面鍍上錫/鉛。 【圖三】PCB外層製作流程-1 接下來再用去膜劑、蝕刻劑將已感光乾膜及下方銅箔去除，露出下方底層基板樹脂，電路圖案部份因有錫、鉛保護不會被去除，再將錫/鉛剝離、留下銅箔，形成電路圖案。最後在PCB表面印上文字，標示相關資訊，並針對外型進行美化後，即可送交檢測、包裝、出貨。 【圖四】PCB外層製作流程-2 以上是PCB製作流程簡介，未來定錨研究團隊也會持續追蹤相關設備廠商，如果需要更新資訊，可加入網站訂閱會員，即可從下方連結進入會員限定版本。 PCB供應鏈南向計畫牽動設備業商機(會員限定)：https://investanchors.com/user/vip_contents/16842279491035