迎接2021年底因為疫苗普及，各國逐漸適應(yīng)與疫共存的在家工作新生活型態(tài)，以及無線通訊網(wǎng)路開始進(jìn)入5G/6G高速傳輸時代，要求高效運算（HPC）裝置微型化，期待藉由縮小體積優(yōu)勢，開創(chuàng)出更多應(yīng)用需求商機(jī)同時，也逆推臺灣電路板（PCB）產(chǎn)業(yè)上中游加工、設(shè)備製造廠商加速轉(zhuǎn)型升級，甚至跨足半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域。

舉例來說，過去被歸類於銅箔基板的ABF載板曾普遍應(yīng)用於CPU、GPU等高端晶片，卻在10年前因為智慧型手機(jī)橫空出世，早期還用不到ABF載板產(chǎn)出的高端晶片，而沉寂一段時間。直到近年來市場上對於傳輸訊息速度、效率提升與技術(shù)上的突破，讓高效能運算新應(yīng)用逐漸浮出檯面，如今ABF已能跟上半導(dǎo)體先進(jìn)製程的腳步，達(dá)到細(xì)線路、細(xì)線寬/線距的要求，造成需求在短期大量增加，也讓ABF載板處於供不應(yīng)求的狀態(tài)。

由於ABF與類載板的製程品質(zhì)提升，並適應(yīng)多樣化產(chǎn)品生產(chǎn)的機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)，於前段製程執(zhí)行In-process檢測＋大數(shù)據(jù)分析立即回饋，再搭配AI智慧決策系統(tǒng)、專家知識庫及資安解決方案，確保品質(zhì)；在後段製程執(zhí)行即時檢測＋填/疊孔、高階HDI雷射打孔的精度最佳化分析，有效回饋生產(chǎn)結(jié)果，提升品質(zhì)及穩(wěn)定性，導(dǎo)入半導(dǎo)體、PCB及Mini LED等次世代產(chǎn)品封測應(yīng)用，在目前PCB各項產(chǎn)品中的成長力道與後勁更是冠絕群倫，不僅相關(guān)終端應(yīng)用產(chǎn)品持續(xù)火熱，亞洲四強臺、中、日、韓亦競相進(jìn)入戰(zhàn)場，也讓人看到PCB產(chǎn)業(yè)往高階發(fā)展趨勢。

目前載板應(yīng)用市場趨勢，依序為：智慧型手機(jī)BT載板占有最大應(yīng)用市場、HPC會使用的ABF載板屬高速成長應(yīng)用市場，將隨著5G商用化持續(xù)加速成長；電動車則是主要潛力市場，不僅從去年下半年開始延燒的車用晶片短缺問題仍未見緩解，未來還能受惠於國際淨(jìng)零碳排潮流推波助瀾。

圖1 : 目前載板應(yīng)用市場趨勢中，電動車為主要潛力市場，不僅從去年下半年開始延燒的車用晶片短缺問題仍未見緩解，未來還能受惠於國際淨(jìng)零碳排潮流。（source:istgroup.com）

臺灣PCB產(chǎn)值首破8000億　載板供不應(yīng)求成隱憂

根據(jù)臺灣電路板協(xié)會（TPCA）最新發(fā)布2021年Q3臺商兩岸PCB產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達(dá)2,214億新臺幣（約為79.43億美元），創(chuàng)下歷年Q3同期新高，亦較去年同期1,859億新臺幣大幅成長19.1%，預(yù)估2021年Q4產(chǎn)值可達(dá)2,440億新臺幣，全年預(yù)估產(chǎn)值上看8,211億新臺幣，可望首次踏入8,000億關(guān)卡。

在兩岸生產(chǎn)比重方面，臺商在大陸生產(chǎn)比重約63.2%，其中臺商在臺產(chǎn)值在今年逐季成長率均在20%以上，是過去幾年不曾有的現(xiàn)象，主要因素為全球載板市場火熱，而載板是臺商於臺灣生產(chǎn)的第一大產(chǎn)品，在Q3佔比高達(dá)34.5%，受惠5G 通訊與高效能運算等應(yīng)用興起，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)性的需求增加，同步帶動高階載板數(shù)量與價格成長。

TPCA表示，據(jù)統(tǒng)計臺灣Q3產(chǎn)品產(chǎn)值除了軟硬結(jié)合板持續(xù)下滑之外，其他產(chǎn)品皆維持今年整體成長趨勢持續(xù)向上，其中IC載板受惠ABF載板供不應(yīng)求，加上BT載板在iPhone新機(jī)拉貨需求下，IC載板Q3同期成長率來到41.8%，與產(chǎn)值同創(chuàng)新高。同樣受惠iPhone新品問世效應(yīng)的還有軟板，Q3成長率也來到20.8%；而多層板在傳統(tǒng)電子旺季、WFH與宅經(jīng)濟(jì)商機(jī)等因素帶動下，年成長率21.8%，幅度僅次於IC載板；HDI（高密度連接板）在筆電與消費性電子產(chǎn)品的輔助拉動下依然有雙位數(shù)成長，本季成長為14.1%。

雖然臺商PCB各項產(chǎn)品在Q3成長率皆表現(xiàn)亮眼，但耐人尋味的是，全球主要終端產(chǎn)品在同季出貨趨勢除了個人電腦有3.8%小幅成長之外，智慧型手機(jī)、汽車皆為下滑趨勢，前者以南韓三星品牌衰退14.2%為主，但對於仰賴蘋果供應(yīng)鏈的臺資廠商較不受影響；後者則受到車用晶片缺料延長交期波及整車出貨，進(jìn)而打亂PCB交貨秩序。但因為車用電子化趨勢顯現(xiàn)，車體設(shè)計提高電子元件的使用數(shù)量，包括面板、雷達(dá)、天線等，均擴(kuò)大電路板在車用市場的應(yīng)用，即使缺料尚未緩解，但在多元應(yīng)用的乘數(shù)效應(yīng)下，讓車用PCB在本季持續(xù)成長。

在產(chǎn)品布局方面，TPCA也觀察出部分廠商順勢調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，因應(yīng)市場變化適時將通訊應(yīng)用轉(zhuǎn)移至電腦與車用電子，顯見臺商以生產(chǎn)彈性與多樣化之優(yōu)勢。隨著2021年即將進(jìn)入尾聲，全球Q4的整體終端市場，不論是手機(jī)、筆電、汽車與半導(dǎo)體，在疫情逐漸趨緩後仍具相當(dāng)?shù)男枨罅Φ溃由陷d板持續(xù)供不應(yīng)求，產(chǎn)能持續(xù)開出，樂觀預(yù)估2021全年臺商兩岸PCB整體表現(xiàn)可望再創(chuàng)紀(jì)錄。

惟TPCA也示警，電路板產(chǎn)業(yè)短期方面仍須留意晶片短缺、全球電子元件缺料與塞港現(xiàn)象尚未緩解，對供應(yīng)鏈上下游出貨影響是否產(chǎn)生抑制影響，也將左右整體臺灣PCB產(chǎn)業(yè)成長；中長期則須關(guān)注大陸限電減排措施是否成為常態(tài)，及全球淨(jìng)零碳排趨勢與客戶壓力，預(yù)估也都會是未來影響整體產(chǎn)業(yè)發(fā)展重要議題，值得業(yè)界持續(xù)關(guān)注與及早因應(yīng)。

圖2 : TPCA也示警，PCB產(chǎn)業(yè)中長期須關(guān)注中國大陸限電減排措施是否成為常態(tài)，及全球淨(jìng)零碳排趨勢與客戶壓力，預(yù)估皆是未來影響整體產(chǎn)業(yè)發(fā)展重要議題。（source:calquality.com）

尤其依IEK統(tǒng)計臺灣2020年臺灣PCB產(chǎn)業(yè)鏈的總產(chǎn)值雖然達(dá)到了新臺幣1.03兆元，正式晉身兆元產(chǎn)業(yè)；並以33.9%的全球PCB市占率蟬聯(lián)第一，同時是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的心臟地帶，仍具備製造規(guī)模與地緣優(yōu)勢，在載板製造有不可忽視的實力。但根據(jù)臺灣電路板協(xié)會甫出版的PCB高階技術(shù)所調(diào)查的製程、材料、設(shè)備缺口與發(fā)展藍(lán)圖中，載板的自主化程度為最低，約7成的關(guān)鍵材料與設(shè)備需要依賴外商，在高階材料自主化程度不足的有ABF、 BT、乾膜、電鍍藥水；在機(jī)臺方面，有DI的曝光機(jī)、雷射鑽孔機(jī)、機(jī)械鑽孔機(jī)、電測機(jī)等，其中絕大部分來自於日本，顯見臺灣PCB在關(guān)鍵材料與設(shè)備的自主能力上卻還未達(dá)到相對應(yīng)的表現(xiàn)。

面對次世代產(chǎn)品發(fā)展快速與全球淨(jìng)零碳排的挑戰(zhàn)，加劇產(chǎn)業(yè)競爭，TPCA認(rèn)為：「臺商必須善用核心的優(yōu)勢，透過技術(shù)與品質(zhì)的壁壘，全方位發(fā)展高階PCB的製程、材料與設(shè)備，無論量產(chǎn)或利基型態(tài)，皆能提高產(chǎn)品附加價值，以串起臺灣PCB產(chǎn)業(yè)鏈的競爭優(yōu)勢，打造成為全球高階PCB產(chǎn)業(yè)樞紐。」

電路板終端應(yīng)用日新月異　逆推中上游加工設(shè)備業(yè)者加速轉(zhuǎn)型

大量科技便從早期從事PCB產(chǎn)業(yè)的多軸鑽孔/成型機(jī)等標(biāo)準(zhǔn)機(jī)與自動化逐步轉(zhuǎn)型，投入開發(fā)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)所需的後段封裝檢測設(shè)備（Vision/Handler系列機(jī)種）、量測演算模組設(shè)備（CMP Pad），並持續(xù)積極投入研發(fā)PCB自動化單/6軸鑽孔機(jī)，以及搭配機(jī)器視覺的CCD深控系列成型/鑽孔機(jī)提高利潤，應(yīng)用範(fàn)圍廣泛。跟隨PCB廠的擴(kuò)產(chǎn)需求逐漸顯現(xiàn)，大量營運自去年下半年來逐步回溫，尤其高階製程需求走揚，如5G、車載、HPC、Mini LED等應(yīng)用崛起，大量今年在帶有CCD或深度控制的高階成型機(jī)、高階鑽孔機(jī)出貨也成長顯著。

大量科技營運長李賢銘進(jìn)一步表示，隨著終端消費市場的電動車、高階筆電及伺服器對於車載PCB、金手指卡槽及Mini LED背板、5G用光通訊模組等工件要求越來越細(xì)小，促使精準(zhǔn)加工程度越來越高，除了形狀合格外，也要求電路和邊緣必須符合一定等級的極小公差，而須加裝CCD輔助偵測定位、掌控深度，於加工同時檢測，才能滿足5G、邊緣運算、HPC等高頻高速通訊需求。

該公司除了以「六軸高效線馬鑽孔機(jī)」榮獲第30屆臺灣精品獎，採用大量最新數(shù)位控制技術(shù)，搭配輕量化設(shè)計，臺面加速度由1g提升到1.5g；加上屬於低膨脹材質(zhì)特性，降低工作環(huán)境影響，最終在精度及效率表現(xiàn)均可提升10~15%。

近年大量耕耘半導(dǎo)體也逐漸有所斬獲，李賢銘指出，目前該公司在半導(dǎo)體檢測設(shè)備技術(shù)，主要聚焦於5大視覺系統(tǒng)開發(fā)能力，包含：光學(xué)系統(tǒng)架構(gòu)（Optical System Architecture）、演算法應(yīng)用（Algorithm Application）、模組化（Modularization）、客製化（Customization）、嵌入式人工智慧（AI Embedded）。

藉此開發(fā)的2大系列機(jī)種，則分為：封裝領(lǐng)域的Vision series、測試領(lǐng)域的Handler Series等解決方案，前者係利用Wafer-base AOI、Non-Wafer-base AOI自動光學(xué)檢查機(jī)，可依封裝尺寸不同，提供適用於晶圓級與否的各種製程，透過光學(xué)架構(gòu)以可見光用於檢查wafer-base、IC缺陷，避免目測錯誤，提高缺陷檢出率及產(chǎn)出效率。後者的IC Chip Test–Handler，可經(jīng)過8站、6面檢測，以配合客戶產(chǎn)品尺寸進(jìn)/出料；IC AVI Handler透過視覺＋轉(zhuǎn)塔，節(jié)省目檢的人力，可用於車用晶片、記憶體。

進(jìn)而持續(xù)向半導(dǎo)體前端製程延伸，推出CMP PAD拋光墊量測模組，是業(yè)界唯一率先在濕製程階段，即時監(jiān)控拋光墊粗糙度、均勻性與蒐集產(chǎn)出的資訊，透過動態(tài)式、連續(xù)性、全面性精準(zhǔn)判讀研磨墊使用狀況，累積成AI大數(shù)據(jù)的應(yīng)用需求。不必仰賴?yán)蠋煾到?jīng)驗法則更換，而影響品質(zhì)和成本，得以最大化使用時間及智慧化調(diào)整製程參數(shù)，現(xiàn)正進(jìn)行於商轉(zhuǎn)前的場域?qū)嵶黩炞C。但李賢銘認(rèn)為：「隨著奈米級製程導(dǎo)致線徑越來越小、CMP用量越來越多而墊高製程成本，即須提供更多CMP PAD所需量測解決方案。」

圖3 : 大量科技從多軸鑽孔/成型機(jī)等標(biāo)準(zhǔn)機(jī)與自動化逐步轉(zhuǎn)型，並搭配機(jī)器視覺的CCD深控系列成型/鑽孔機(jī)提高利潤，近來更積極投入開發(fā)半導(dǎo)體後段封裝檢測、量測演算模組設(shè)備。（攝影：陳念舜）

臺灣瀧澤科技也以經(jīng)驗豐富的CNC製造經(jīng)驗為基礎(chǔ)，結(jié)合日系的硬體技術(shù)、搭配德國電腦軟體，迄今已成功開發(fā)量產(chǎn)各式五軸、六軸到七軸的高效能、高精度PCB鑽孔機(jī)，配備全線性馬達(dá)，具有高速度、高精度、低震動、低噪音等特性，且有壽命長、維修方便等優(yōu)點；加上5G大檯面設(shè)計，可讓客戶針對電路板進(jìn)行黃金比例規(guī)劃，讓設(shè)備產(chǎn)出效率最大化；並沿用該公司獨特「氣壓腳座」設(shè)計，可使鑽軸作動時更加平穩(wěn)，也能針對鑽徑自動切換，大幅提升鑽孔良率及集塵效率。

為因應(yīng)高階HDI、ABF製程需求，臺灣瀧澤突破PCB高速鑽孔機(jī)光纖斷針偵測的技術(shù)瓶頸，全系列機(jī)種都已搭載先進(jìn)的CBD感電式斷針偵測技術(shù)，除全面改善無效率行程及減少偵測誤判外，還能進(jìn)行盲鑽而大幅提升30%效率、CPK值（製程能力）精度及應(yīng)用範(fàn)圍；具備自動刃長、刀徑及RUNOUT檢測功能，防止人為錯誤，確保製程品質(zhì)；R型QIC系統(tǒng)，可確保機(jī)臺鑽微小孔的穩(wěn)定性與高加工精度。

最新發(fā)表的成型機(jī)將沿用PCB鑽孔機(jī)同型控制器，讓作業(yè)人員容易操作，臺面尺寸亦配合5G需求，使用大板面設(shè)計，並運用有限元素分析軟體，找出最佳強化結(jié)構(gòu)設(shè)計，使整機(jī)重量預(yù)計減少20%以上，以因應(yīng)客戶擺放高樓層需求；再加上工作臺輕量化及XY軸採用線性馬達(dá)，即使放在高樓層也可達(dá)到需求精度。

產(chǎn)業(yè)外部挑戰(zhàn)接踵而至　工研院眺望2022獻(xiàn)策

值得一提的是，為了協(xié)助找尋產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的方向及契機(jī)，工研院產(chǎn)業(yè)科技國際策略發(fā)展所也照例在今年底舉辦「眺望～2022產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢」系列研討會。工研院產(chǎn)科國際所經(jīng)理董鍾明於電子零組件與顯示器場次首先指出，2021年臺灣零組件暨顯示器產(chǎn)業(yè)因受惠於終端系統(tǒng)產(chǎn)品出貨回溫，以及高階產(chǎn)品出貨比重增加的因素下，產(chǎn)值較前一年大幅成長19.3%，達(dá)到約新臺幣2.5兆元。

工研院產(chǎn)科國際所張淵菘進(jìn)一步分析，相較於日本同步發(fā)展高階軟板與載板、南韓配合自身記憶體產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，集中發(fā)展載板。臺灣則與中國大陸在PCB市場占有率相當(dāng)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也大幅重疊，僅在載板有明顯優(yōu)勢，也會是未來擺脫同業(yè)競爭關(guān)鍵！

由於終端產(chǎn)品對性能的要求日益增長，因此IC晶片朝向多層數(shù)、大尺寸以及更細(xì)的線寬設(shè)計，使得ABF載板面臨製程與良率的挑戰(zhàn)，且隨著各種先進(jìn)封裝技術(shù)的演進(jìn)，如CoWos、EMIB、Chiplet也將進(jìn)一步提升ABF面積需求。不過目前主要生產(chǎn)ABF載板的板廠擴(kuò)產(chǎn)速度還不足以滿足市場需求，據(jù)IEK統(tǒng)計2021年市場對ABF的需求成長率為27%，而供給成長率僅16%，供需缺口達(dá)11%，預(yù)計供應(yīng)吃緊的時間可能持續(xù)至2023年，到2024年才可望達(dá)供需平衡，而供需問題也讓ABF的平均售價將呈上升趨勢。

總結(jié)

美中不足的是，基於全球電子零組件產(chǎn)業(yè)正面臨10年來最大的外部環(huán)境劇烈變化，勢必重新定義產(chǎn)業(yè)秩序，以因應(yīng)在地供應(yīng)衝擊全球化的營運模式，供應(yīng)鏈正悄悄進(jìn)行裂解及重整；而長短料問題，更是推翻零組件廠商對於庫存水位的經(jīng)驗法則，還須重新適應(yīng)產(chǎn)業(yè)新生態(tài)。

加上來自於全球領(lǐng)袖針對2050淨(jìng)零碳排的共識，促使終端品牌大廠須加緊腳步實現(xiàn)零碳排產(chǎn)品，造成零組件產(chǎn)業(yè)將長期面臨由材料循環(huán)、製程減耗、綠色能源等各方面的挑戰(zhàn)，中國大陸最近限電事故更是明證。董鍾明認(rèn)為：「雖然在分工體系下，臺灣無法掌握整個供應(yīng)鏈的完全自主性，但建議應(yīng)透過與國外大廠在地合作，以提高供應(yīng)鏈的自主性，對於長遠(yuǎn)發(fā)展帶來穩(wěn)定的基礎(chǔ)力量。」

**刊頭圖：(source:cdn.hk01.com)