日商擴產,矽晶圓產業疑慮加深

2018-12-04

本篇為2018年12月4日提供給「基本/加值版會員」的定錨獨家產業報告,非當前最新看法,若您希望能即時收到更多定錨獨家產業報告,可以參考「訂閱方案」(連結),以每個月199/399元的價格訂閱「基本/加值版會員」。

2018下半年以來,矽晶圓產業因日系廠商擴產態度轉為積極,但NAND Flash、DRAM需求下滑,過去兩年供需吃緊的情形,在2019年將明顯緩和。

觀察近期矽晶圓報價,漲勢確實有放緩跡象,反映廠商產能擴增幅度高於年初預期,原本市場認為供需將非常吃緊的情形並沒有發生。定錨預估,2018年全球12吋矽晶圓月產能達610萬片,需求達605萬片(詳見【圖一】),供需大致平衡。

展望2019年,由於Shin-Etsu、SUMCO在2018年大幅擴增資本支出,環球晶也維持強勁的資本支出計畫,預期2019年矽晶圓產能會有較大幅度的增加(詳見【圖二】);而在需求面,儘管邏輯IC需求仍十分強勁,但受到記憶體報價走跌影響,Samsung、Sk Hynix近期確實有放緩記憶體投資計畫的跡象。定錨預估,2019年全球12吋矽晶圓月產能達685萬片,需求達640萬片,供需結構轉差。

【圖一】全球12吋矽晶圓供需結構

【圖二】全球Top-3矽晶圓廠資本支出

而2017下半年以來,因國際IDM大廠將低壓消費性MOSFET產能轉作中高壓車用MOSFET及IGBT,導致消費性MOSFET缺貨,而主要投產的6吋晶圓代工廠,又因多年未有重大投資,產能吃緊,廠商轉往8吋廠投產,導致8吋矽晶圓需求大增。定錨預估,2018年全球8吋矽晶圓月產能達565萬片,需求達560萬片,供需大致平衡(詳見【圖三】)。

展望2019年,因日系廠商Shin-Etsu、SUMCO,台系廠商合晶鄭州廠,以及環球晶與Ferrotec合資新廠產能陸續開出,定錨預估,2019年全球8吋矽晶圓月產能達595萬片,需求達580萬片,供需吃緊的情形稍有緩解。

【圖三】全球8吋矽晶圓供需結構

儘管台系廠商環球晶強調,公司與主要客戶簽有長期供貨合約(LTA),但過去經驗顯示,假使全球景氣走弱,導致矽晶圓供需吃緊緩解、報價回跌,客戶有可能會選擇違約,並在現貨市場以較便宜的價格採購原料。

此外,參考散裝航運族群在2010~2013年的經驗,當時航商與主要客戶也簽有高價合約,但股價主要是跟隨BDI現貨價走,而非反映財報獲利,我們認為矽晶圓族群很有可能會發生同樣的情形。

因此,雖然我們曾在2017年初舉辦之「2017年半導體產業趨勢」講座,看好矽晶圓產業的前景,但目前看法轉趨保守,就算近期財報亮眼、股價反彈,我們還是建議讀者們避開產業前景存在較多不確定性的矽晶圓族群,另尋前景較明確的投資機會。

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朋程取得杰力私募普通股1.5萬張

朋程於2023年1月11日公告,將斥資14.92億元,以每股99.45元,認購杰力私募普通股1.5萬張,持股比例達29.49%,超越華碩,成為最大股東。 朋程目前主力產品為燃油車發電機整流二極體(STD),近年因燃油車碳排法規漸趨嚴格,公司也開發出能源轉換效率更好的高效能二極體(LLD)、超高效能二極體(ULLD),目前STD全球市佔率約60%,LLD、ULLD全球市佔率約70~80%,預估2022年STD、LLD、ULLD出貨量分別達2.1~2.2億顆、6,500萬顆、150萬顆,2023年出貨量將分別達1.9~2.0億顆、7,500萬顆、380萬顆。 【圖一】朋程產品別營收結構 然而,近年全球電動車市場蓬勃發展,持續侵蝕燃油車市場,朋程也積極投入研發,推出48V MOSFET模組、IGBT模組、碳化矽功率模組產品,切入電動車市場。 1. 48V MOSFET模組:應用於電動車啟停系統,但2022年出貨量僅約8萬套,營收佔比約5~6%(詳見【圖一】。此外,公司尚未推出具競爭力的MOSFET晶片,只能採用外購晶片,再自行封裝成模組,導致成本結構不佳,毛利率低於公司平均值。 2. IGBT模組:IGBT於2021年9月首次送樣客戶端進行認證,原訂目標2022年底至少一家客戶導入量產,但進度一再遞延,目前生產線已完備,等待客戶進行驗證,預計2023下半年將少量出貨,初期採用外購晶片,且尚未達到規模經濟效益,毛利率將低於公司平均值。 3. 碳化矽功率模組:主要替日系客戶代工,用於工控領域,目前僅少量出貨,預計下一代改款後才會逐步放量。此外,公司也積極爭取碳化矽功率模組切入車用充電樁,預計2023Q2送樣客戶端進行認證,尚未有明確出貨時程,將積極與客戶洽談2025年以後主流規格的產品。 綜合以上資訊,朋程目前切入電動車市場最大的難題,在於過去只有二極體元件的經驗,對於電動車市場採用的MOSFET、IGBT,公司並沒有足夠的技術能力,只能採用外購晶片,導致毛利率不佳。 杰力則是專業MOSFET設計公司,主力產品為消費性MOSFET,用於NB、Motherboard、Server......等領域,近期積極開發40~200V低壓車用MOSFET,目前已推出產品,期盼能取得車廠認證,切入供應鏈。然而,車廠認證往往需要很長一段時間,尤其是完全沒有出貨實績的廠商,就算取得認證,初期也只會分配到極少量的訂單。 未來雙方合作後,可望提升朋程在MOSFET產品的競爭力,加快導入自製晶片的時程,而杰力也可透過朋程與車廠長期經營的關係,縮短認證期,切入車用供應鏈。

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2023-01-12

緯創iPhone掉單?如何判斷?

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2018-07-10

Apple即將導入Mini LED,台系供應鏈蓄勢待發

日前天風證券分析師郭明錤指出,蘋果(Apple)將在2020Q3推出首款搭載12.9" Mini LED顯示器的iPad Pro,並在2020Q4接續推出首款搭載16" Mini LED顯示器的MacBook Pro,意味著Mini LED正式進軍高階Tablet、NB市場。隨著Apple持續在高階產品導入Mini LED,很可能會促使同樣主打高階市場的微軟(Microsoft) Surface Pro系列,以及主流NB品牌廠惠普(HP)、戴爾(Dell)、聯想(Lenovo)......等跟進。 Mini LED是新世代顯示技術Micro LED的前驅技術(備註:Mini LED產業鏈可參考「Mini LED產業地圖」),有別於Micro LED是利用超微型LED自發光的特性,來達成顯示效果,Mini LED則是將微型LED作為面板背光源,結構上更接近傳統LCD面板。相較於傳統LED晶粒尺寸邊長在300um以上,Mini LED採用的微型LED晶粒尺寸邊長只有100~150um;而Micro LED的超微型LED晶粒尺寸邊長更是在30um以下。 要達成Micro LED量產最大的技術難題,在於「巨量轉移」(Mass Transfer),也就是要把製作完成的LED磊晶片,切割成數萬顆超微型LED,再整齊排列於基板上,並完成打線。以FHD畫質的Micro LED顯示器面板(解析度1,920 x 1,080)來說,基板上大約有207萬個畫素,每個畫素搭載紅、綠、藍光三顆超微型LED晶粒,總計需要621萬顆超微型LED,其中只要有6顆故障,就無法正常運作!因此,Micro LED基板的製作良率,最少必須達到99.9999%以上,才能實現量產,後續再針對故障的畫素點進行修復工程。 除了LED磊晶片是沉積在藍寶石基板上,硬度高,切割非常困難,要同時轉移如此大量的超微型LED,並整齊排列、精密完成打線,也是一大難題。目前,國內只有一家公司,號稱有能力在2019年底領先全球達成Micro LED試產,就是繼承工研院技術,並有聯電、晶電、友達三大富爸爸撐腰的錼創科技。最大的關鍵,在於錼創科技擁有非常完整的「巨量轉移」技術專利,又因Micro LED的製程與傳統LED差異非常大,市面上買不到設備,必須自行設計開發。 由於Micro LED量產門檻過高,且初期恐因產能未達經濟規模、良率有待改善......等因素,使量產成本居高不下,估計是LCD顯示器的3倍以上,故晶電在2018年率先提出Mini LED的概念,並獲得台系面板業者熱烈響應。由於Mini LED背光可透過局部調光的方式,提升LCD顯示器的畫質至接近OLED顯示器的水準,厚度也非常接近,且成本只要60~70%,耗電量更只要20~30%,產品壽命也大幅延長,故Mini LED被台系面板業者視為反攻市場的秘密武器(詳見【表一】)。 【表一】TFT-LCD、OLED、Mini/Micro LED比較 (備註:「量產成本」星級越高表示成本越昂貴,「耗電量」星級越高表示越耗電。) 台系Mini LED產業鏈,主要分為LED業者、面板業者兩大陣營。LED業者的代表,當然是國內LED領導廠商晶電,主要以旗下子公司元豐新科技投入研發設計及供應鏈整合,將LED晶片交由合作夥伴葳天科技負責量產模組,預計2020年資本支出將從20~30億元提升至50億元,在2020Q2以前將Mini LED月產能從100KK提升至200KK,滿足客戶在下半年的強勁需求;面板業者的代表,則是友達及群創,分別以旗下隆達、榮創,與面板廠整合提供一條龍服務。 目前國內三大Mini LED陣營,以晶電集團的量產進度最快,預計2019年底以前就會開始試產,趕上2020Q3新款iPad Pro及2020Q4新款MacBook Pro的需求。根據天風證券預估,NB/Tablet用Mini LED顯示器,初期模組單價將高達250~300美元,約使用7,000~8,000顆Mini LED,2020~2022年出貨量將分別達200~300萬套、400~500萬套、700~900萬套。 由於Mini LED晶粒製造難度較高,預期Apple會同時採用多家供應商,以分散風險,包括晶電/豐田合成(Toyota Gosei)、首爾半導體(Seoul Semi)、歐司朗(Osram)都有機會切入供應鏈。而在LED晶粒封裝段,億光有機會搭上晶電的順風車,順勢取得訂單。未來non-Apple陣營,則可以觀察友達集團的隆達,以及鴻海集團的光鋐、榮創,據了解,隆達已掌握不少non-Apple品牌的高階NB訂單。 在晶電集團大幅擴增資本支出下,晶片檢測分選設備廠商惠特、久元可望受惠,而友達集團則是暫時將檢測分選製程外包,所以相關業者也能接到代工訂單。 在LED Driver IC,國內聚積在細間距及整合型產品的技術領先同業(不確定Apple是否採用),最大的競爭對手是陸系業者集創北方,雙方在中低階LED Driver IC市場價格競爭激烈,未來聯詠、奇景光電......等LCD Driver IC業者也可能會切入市場。 在SMT表面黏著製程,以及SMT製程使用的PCB,則分別對應到台表科、臻鼎-KY(旗下鵬鼎)、欣興。 而在背光模組及顯示器模組組裝,韓系供應商由LG Display與韓國背光模組大廠Heesung垂直整合,台系供應商則以近年切入MacBook LCM組裝的GIS-KY較有機會,另外瑞儀因在NB LCM背光模組製造經驗較豐富,也有可能搶下MacBook Pro訂單。

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2019-12-03

台積電供應鏈在地化衍生相關耗材商機

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。

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2023-01-07