定錨產業筆記

PCB供應鏈南向計畫牽動設備業商機

2023-05-17

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。

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2018-03-10

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2017-07-08

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。

(詳全文)

2023-01-07