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今年10月1日,日本電產株式會社(Nidec)宣布收購超眾48%股權,並於11月30日順利完成交割,為沈寂許久的散熱產業投下震撼彈,隨著智慧型手機、資料庫中心及Pre-5G基地台等建置、車用及工業等新興應用散熱需求起飛,均熱片廠—健策(3653)、散熱模組廠—超眾(6230)、雙鴻(3324)、泰碩(3338)因深耕各領域多年,可望搭上散熱產業高度成長列車,健策總經理趙永昌、超眾總經理郭大祺、雙鴻董事長林育申、泰碩董事長余清松同步看好營運可望一路旺至明年,預估明年業績均可望優於今年。

 

繼日商古河電氣與奇鋐(3017)攜手之後,日本電產株式會社(Nidec)以每股108元、總金額約44.76億元收購超眾48%,為台日散熱廠合作再添新頁,也突顯智慧型手機功能不斷提升,人工智慧(AI)及物聯網(IoT)應用日益廣泛,各國加速推動5G基礎建設,如何解決高速運算與高速傳輸所以引發的瞬間高熱、避免熱效應導致產品無法正常運作已迫在眉睫,散熱商機可說是全面引爆。

根據市調機構預估,2018年到2020年散熱產業年複合成長率達7.9%,2018年到2023年散熱市場規模可望從1497億人民幣成長到2199億元人民幣,其中又以伺服器及資料庫中心、5G基地台及智慧型手機散熱需求最為強勁,預估自2016年到2020年全球5G設備年複合成長率高達32%,光是大陸地區2019年5G相關基礎建設散熱市場規模就可達50億人民幣左右,加上全球伺服器散熱需求每年約1.6億美元到2億美元,各領域散熱需求齊揚已成為各大散熱廠兵家必爭之地,如何透過垂直整合及多樣化產品佈局以提升競爭力也成為各廠首要任務。

過去散熱產品技術以主被動混合式熱管理方案(鰭片+風扇)為主,不過終端電子產品設計朝多功能及輕薄化,散熱模組廠轉而設計以均熱板、熱導管為主之散熱方案。

目前電子產品解決熱效應的方式分為「均熱」及「散熱」兩大部分,即先在CPU及GPU上放置均熱片(將熱均勻擴散)封裝後再放置散熱模組,簡單來說,當CPU、GPU或VGA等發熱元件運作產生高熱時,先透過均熱片將熱均勻導向各區域,藉由大面積增加空氣接觸(氣冷原理),將熱擴散避免單點過熱,然後再利用散熱模組內的熱導管或VC的水循環物理原理進行導熱及散熱,也就是在熱導管或熱板封閉環境中,將空氣抽到100之1接近真空狀態,利用真空環境低壓、水沸點降至約50度到60度物理特性,藉由熱導管或熱板吸熱,將銅熱管或熱板內水氣化成水蒸氣,再透過銅管內的銅網、毛細材等冷卻讓水蒸氣凝結為水回到原點達到散熱效果,在空間較大的PC、NB、伺服器及資料庫中心等空間較大產品還會加上風扇,加速達到散熱效果。隨著晶片尺寸細微化、功能整合化之際,高速運算及高速傳輸產生瞬間高熱的頻率大幅增加,且長時間、甚至是24小時日以繼夜的運作,散熱產品可靠度就變得十分重要,如何將單位面積所產生的高熱快速傳導散佈在整個板片上,達到均勻分散並有效散熱,使局部熱點所可能造成之元件不穩定性降至最低,增強元件的可靠度及壽命,成為各家散熱廠最大的挑戰。

以均熱片為例,均熱片的金屬材料包括:銅合金、鋁材、鋁矽碳及不銹鋼等,由於每種金屬材料傳熱速度不一,均熱片廠須依晶片客戶熱導需求(即每小時要導多少熱)選擇材質,且因均熱片須與CPU完全貼合才能均勻導熱,不僅平坦度很重要,也因要與CPU一起封裝,而各家晶片廠又有特殊的封裝需求,致使均熱片成為高度客製化的產品,如何讓均熱片從冷間鍛造、沖壓成型、CNC加工成型、電鍍鍍鎳(金)/化學鍍鎳、黑化處理/塗膠處理,到陽極處理/鈍化處理大量生產時維持相同品質、符合客戶要求是廠商最大考驗,加上高階產品使用的鍛造機台每台動輒數千萬元,放眼國內外大廠,以健策投資最為積極,亦成為健策技術領先其他競爭者原因之一。

(時報資訊)

 

健策因在PC、通訊及Server等各領域CPU均熱片深耕多年,產品信賴度深獲全球各大半導體及晶片設計大廠肯定,包括:IBM等均是其客戶,市佔率相當高,由於新一代伺服器平台均熱片尺寸較前一代大,設計複雜度高,生產技術由過去「沖壓」轉變為「高精密鍛造」,讓擁有鍛造製程經驗豐富的健策成為大贏家,針對負責提供扣壓力量給中央處理器及散熱模組,確保中央處理器與連接器有良好電性接觸,以及散熱模組與中央處理器有良好熱傳接觸的伺服器ILM扣件,健策也挾技術優勢跨入代工生產。

 

由於健策代工生產ILM扣件後,可協助客戶Server CPU用均熱片及ILM新產品設計,並依照客戶需求量及設計複雜度,提供全自動、半自動或甚至手動生產的能力,讓客戶能夠在ILM產品開發及量產都無後顧之憂,獲得客戶肯定,代工訂單穩定成長中,成為健策業績新亮點。

在車用產品方面,除原有車用LED導線架產品隨著汽車智能化,車用LED照明需求穩定成長,健策攜手國際半導體大廠,耗費約5年時間開發出電動車逆變器IGBT(絕緣柵雙極電晶體)水冷散熱模組,由於IGBT主要功能為電動車逆變器功率模組的散熱冷卻,提高逆變器效率與壽命,使馬達穩定運轉,在各國力挺電動車政策下,讓IGBT前景看好,健策今年已通過一家歐系客戶認證,目前已小量出貨,預計明年將再拿到歐系、美系及日系一家客戶認證,並小量出貨。

在最夯的5G基地台方面,健策亦與客戶合作開發4年,目前已導入5G基地台開始小量出貨。

受惠於均熱片、伺服器IML扣件等佈局發酵,健策均熱片產品佔營收比重已從2017年的29%提升至今年的36%,預估明年將再成長至45%;ILM佔比亦從2017年的9%攀升至今年的13%,預估明年將再上升至15%,至於LED導線架佔比則從2017年的45%降至今年的39%,預估明年將再降低約30%多。

隨著各產品佈局進入收割,健策在台灣大園及無錫啟動新廠建置,預計明年資本支出約8.7億元,用於設備及廠房建置,無錫新廠建築結構已經完成,明年3月開始移入設備,未來將以生產ILM及車用LED為主,大園新廠預計2020年2月完工,趙永昌表示,大園新廠將採用很多自動化設備及智慧製造,希望能降低搬運及包裝等製造成本,拉升生產良率2%,並以生產IGBT等前膽性產品為主。

健策總經理趙永昌表示,公司對明年看法是「樂觀、信心及希望」,樂觀看待明年業績,2020年在大園廠完工後,公司營收可望看到很大的變化。

相較於均熱片廠著重機構件製造能力,散熱廠則是強調「熱解決設計能力」,以智慧型手機為例,過去手機4核心CPU約產生4瓦左右的熱,雖然三星率先大量導入手機熱管,但蘋果等手機廠多以石墨片搭軟體,在過熱時降頻方式達到解熱效果,不過智慧型手機功能不斷提升,無線充電、快充、AR/VR、多鏡頭,高電流電壓充放電及多功能運算所產生的熱量集中問題讓手機處理器愈來愈容易產生過熱問題,尤其是即將在明年中陸續推出的5G手機,5G晶片處理能力是現行的5倍,耗電是現行4G手機的2.5倍,傳統石墨片散熱已不符手機需求,除蘋果外,率先採用手機熱管的三星、以及大陸華為、VIVO、OPPO及傳音等Andorid系統手機廠都擴大或加速導入手機熱導管。

根據市調機構預估,2019年搭載手機熱管的智慧型手機可望上看1.3億支到1.5億支,約佔全球整體手機銷售8%到10%,其中VC (Vapor Chamber)(熱板)約有1500萬支,2020年更可望向上攀升至2億支到2.3億支,約佔智慧型手機銷售13%到15%,VC可望拉升到3000萬支到4000萬支。

儘管國內散熱廠多已開發出厚度低於0.4mm的超薄型熱管,且其散熱能力(熱傳導係數K值為5000~8000)大於石墨(熱傳導係數K值為1500),但在超薄型熱管中須注入純水,用水量是傳統熱管20分之一、精度控制到小數以下第4位,能否順利發揮水循環物理特性精準達到散熱效果是不小的挑戰;至於薄型VC則是由2片銅質蓋板內部蝕刻出腔體,在腔體內部燒結毛細結構和支撐結構,再經過焊封、填充液體後抽真空製程,在VC面積大又薄下,焊封黏合是否精準不漏液是考驗,這也是國內散熱廠量產薄型手機熱管及VC良率一直難以拉升的關鍵原因。(4-2)

(時報資訊)

在國內散熱廠中,以超眾、雙鴻及泰碩對手機熱管及VC著墨最深,其中又以雙鴻產能及量產經驗最為豐富,據業界推估,目前雙鴻熱管月產能約700萬支,VC月產能約300K,超眾約有熱管月產能約300萬支到400萬支,泰碩熱管月產能約200萬支,VC月產約100K到120K,由於雙鴻與超眾在三星導入手機熱管時即開始量產,累積豐富的量產經驗,良率相對穩定,泰碩經過幾年的努力,亦已拿到日系散熱廠三星手機熱管代工訂單及華為等大陸手機廠熱管訂單,雖然國內外廠商手機熱管月產能約1800萬支到2000萬支,但之前手機熱管遭逢慘烈殺價競爭,多數廠商已退出市場。

 

散熱廠預估,手機熱管實際量產能交貨的月產能僅約1000萬支左右,加上各廠生產薄型VC良率仍低,除非散熱廠大舉擴產,且VC良率大幅提升,預估2019年手機熱管及VC將呈現供不應求,由於日本電產入股超眾後,雙方將產品重心放在車用及工業領域,可望讓佈局手機散熱多年的雙鴻及泰碩成為最大受惠者。

在伺服器及5G基地台方面,2018年6月國際標準組織3GPP完成全球第一版R15的5G行動通訊技術標準,電信營運商競相展開商用佈署及規模性試驗,設備供應商也進入大量設備建置期,包括5G(小型)基地台,天線陣列技術(MIMO)及網路交換器等,這些通信電子零組件設備不僅需達到以幾何級數增加的晶片運算處理能力及聯網速度,亦需配合輕薄短小外型要求,尤其5G強大晶片能力所帶來的耗能耗電問題,讓伺服器與5G基地台的熱功耗日益提高,但系統空間卻不增反減,過去以系統的演進,加大吸熱面積、增加散熱鰭片 (就加大散熱器)就可以解決系統問題,這類大型散熱器的技術門檻就是平面度的問題,平面度愈佳愈能確保熱傳導效率,但是在晶片效能提升,空間維持甚至縮小的要求下,高效率熱傳導元件熱管、均熱板被設計導入的頻率愈來愈高,甚至1U伺服器在導入220W是已經開始考慮使用水冷散熱器,未來的5G時代,傳統箱體結構與單晶/多晶片散熱器過去傳統是分開處理的兩個單元,近日已經開始被討論如何整合在一起,不過機櫃供應商 (大型板金廠、大型壓鑄廠)缺乏處理散熱的經驗,而散熱供應商缺乏大型成型加工機台,如何整合雙方技術能力,達到銲接與黏合不漏液散熱效果,加上伺服器及資料庫中心等均是24小時運作,廠商保固期間必須長達5年,如何維持產品長時間穩定運作成為廠商最大考驗。

如同國內其他散熱廠,過去超眾散熱產品以3C及伺服器為主,尤其是伺服器,一直是超眾業績成長主要動能,不過在日本電產公司(Nidec)入股後,超眾產品重心將逐漸轉向工業及車用等領域。

超眾總經理郭大祺表示,台灣產業一直圍繞在3C及半導體,直到今年都尚未跳脫,雖然3C仍有無限可能,如:HPC、IoT、AI,甚至是5G等,在這個框架創造出來的商機非常龐大,已讓超眾應接不暇,但因日本電產的強項在馬達及風扇,馬達又是工業的基礎,只要有用電的地方就有馬達,應用範圍超過公司想像,近年來馬達轉速不斷提高,且朝輕薄短小發展,熱問題解決變得迫切,而超眾散熱模組在各領域應用都深耕很久,散熱技術可以讓日本電產的車載及工業等產品效能拉更高,雙方合作有不小的想像空間,可望在熱管、熱板開創更多超越3C範疇的新商機,包括車用、工業等,目前雙方已開始進行產品合作開發,希望能儘快有產品發酵。

此外,看好日本電產在手機相關模組如震動器、升降鏡頭等的滲透率很高,兩家公司亦在研究是否能透過整合相關零組件、提供手機廠全新散熱解決方案。

展望明年,超眾副總經理林志仁表示,智慧型手機因功能不斷提升,各大手機廠開始導入熱管及熱板,明年手機產品出貨會成長,明年手機佔營收比重也將從今年約5%到6%向上提升,加上網通伺服器亦將較今年成長,預估明年業績不會比今年差。(4-3)

(時報資訊)

《產業分析》散熱商機引爆,模組廠嘗甜頭(4-4)

2018/12/18 11:25 時報資訊

 

 

【時報記者張漢綺台北報導】儘管過去伺服器散熱一直是超眾獨佔鰲頭,雙鴻在站穩NB及電競顯卡市場後,積極搶進伺服器及資料庫中心,為強化技術能力,公司延攬在全球伺服器領域工作多年高層主管,建立專屬研發團隊,並深化與品牌廠及代工廠合作關係,經過兩年多的努力,已陸續拿下各大品牌廠伺服器及資料庫中心訂單,「NB及PC、智慧型手機、伺服器及資料庫中心、電競及顯卡」營運四隻腳已逐漸成型。

 在三星及各大手機品牌廠手機熱管及VC訂單湧入下,雙鴻目前訂單滿載,預估明年智慧型手機產品佔公司營收比重可望拉升到15%到20%,伺服器及資料庫中心亦將因公司在品牌客戶滲透率提高,佔營收比重有機會達20%到25%,至於PC及NB、電競顯卡佔比各約30%,

 除站穩營運四隻腳,雙鴻亦以拉高產品市佔率為營運重心,雙鴻董事長林育申表示,搶市佔率鞏固市場領導地位後,除承接新品較容易外,對於「別人議價才有能力擋」,到時就有更大的空間可以追求毛利率。

 受惠於NB及伺服器進入傳統旺季,且智慧型手機熱管需求暢旺,雙鴻業績自第3季開始回穩,並在第4季展現強勁成長力道,9月到11月合併營收均站穩7億元關卡,由於10月及11月合併營收已達14.83億元,若無意外,第4季合併營收有機會挑戰單季歷史新高。

 隨著四隻腳佈局發酵,雙鴻樂觀看待明年業績,預估明年營收有機會挑戰歷年新高,毛利率及獲利亦可望因產品組合較佳,較今年倍數成長。

 泰碩自4年前啟動轉型,鎖定伺服器、工業、車用、5G等領域散熱及連接器產品佈局,已逐步見到成效。

 泰碩表示,為掌握產業最新趨勢,近幾年公司持續針對Intel、AMD、Lenovo、IBM等大廠規格進行產品研發,開發符合系統及終端客戶需求高效能散熱設計,公司於2013年底成功進入中興通訊供應鍵體系,2014年起即開發百餘件機加件散熱器及自製銅熱管焊接型散熱模組,並持續開發浮動式均溫板散熱器、基板散熱器及箱體散熱器等,導入中興的有線、無線4G/5G基站、無線BBU/RRU之設備建置,除中興外,公司光纖散熱模組亦在近期打入光通訊設備廠-烽火通訊,目前已進入打樣試驗及小批量產階段,泰碩亦已切入Nokia及Ericsson供應鏈,預計明年可以開始出貨;此外,由於5G晶片強大功能帶來的耗能耗電問題,泰碩也朝新材料及特殊製作工藝技術:如特殊焊接、液冷及嵌齒技術研發,希望藉由技術提升,讓公司系統、設備及裝置散熱產品維持恆溫穩定運作。

 由於2019年為大陸建國70週年,大陸全力衝刺2019年展示5G商用,華為及中興同為大陸5G建設重要推手,中興從市場需求來看,基地台通訊散熱未來4年市場規模將達100億元人民幣,目前華為與中興已進入上萬數量基地台的建設階段,成為推升泰碩營運成長重要動能。

 在智慧型手機部分,由於現今智慧型手機功率及發熱增加,尤其5G連網晶片運作耗電表現約為現有4G連網晶片的2.5倍,泰碩針對高功率薄型化裝置研發之3D Fiber超薄熱管、3D立體均溫板、熱導柱等新技術已開始量產,公司亦試驗其它高導熱性金屬材料,除已成功取得日系散熱廠三星手機熱管代工訂單,並於2018年底量產,而公司更拓展至中國手機第一大品牌客戶,目前已完成產品驗證,預計2019年初量產。

 在5G基地台訂單強勁及手機熱管出貨逐步放量下,泰碩業績自第3季展現強勁成長力道,泰碩第3季合併營收10.12億元,季成長37%,年增17%,營業毛利2.26億元,單季合併毛利率22.4%,稅後盈餘7713萬元,季增113%,年增135%,單季每股盈餘為0.99元,累計前3季合併營收24.75億元,稅後盈餘7736萬元,年增65.19%,每股盈餘為1.07元。

 泰碩11月合併營收為3.33億元,月增15.22%,年增18.77%,累計1到11月合併營收為17.56億元,年成長10.53%。

 泰碩總經理梁竣興表示,公司在伺服器、工業用、車用等領域已佈局2到3年,開始見到成效,伺服器部分在今年已看到成長,明年持續成長態勢,4G/5G產品,除了主要客戶中興外,也成功跨足其他品牌供應鏈,預估明年伺服器及5G相關產品佔營收比重有機會從今年的12%到13%進一步拉高到15%到18%,為明年度營運帶來顯著動能。為因應客戶需求,泰碩積極擴產,目前已在蘇北購置新廠房,新廠房主要因應2019年手機熱管及熱板生產需求,預估2019年蘇北廠可貢獻相關需求約2%到3%的營收。(4-4)

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