真空微波管及半導體設備零組件公司，宏碩(6895.TW)

來簡單理解一下，真空微波管及半導體設備零組件公司，宏碩。

宏碩，主要銷售予主要客戶軍用真空微波管、商用真空微波管及真空電引入元件，均係客製化之產品。公司所生產之產品皆以高功率、高頻率、 高真空、高電壓為主軸。微波管及真空電引入元件是屬於成熟的工藝，真空微波管可廣泛應用於各種產業領域，惟現階段公司主要著重在半導體產業及國防產業上。以下是公司微波技術之應用情形

磁控管(商用真空微波管)

微波為電磁波的一種，頻率介於紅外線和無線電波之間，其基本性質擁有對於不同物質而呈現穿透、反射及吸收三個特性。微波能通常由直流電或交流電通過半導體器件或真空管來獲得，真空微波管即是利用通過電子在真空中的運動，將電子所攜帶的電流轉換成微波能量的元件。真空微波管的構造包含陰極(Cathode)與陽極(Anode)的二極真空管，陰極需要電源加熱，以使熱電子從陰極表面發射，同時在陰極及陽極加上高壓電，並在真空管的外部裝設磁石(Magnet)，產生磁力線偏向作用，形成以陰極為中心的旋轉電子，再將此旋轉電子之動能轉變成陽極片的微波能量，微波能經由天線(Output antenna)連接到外界，再透過天線與導波管連接，將能量傳送到指定之密閉腔體內。

真空微波管產生放大微波頻率範圍高頻訊號，輸出功率可從幾百瓦至上千瓦。其應用可用於瞬間加熱、訊號傳播及能量轉換，範圍廣泛擴及國防、半導體產業及太陽能產業等高品質零組件。

宏碩，將微波技術擴及半導體產業，主要係應用於晶圓製造之製程。晶圓製程大致可分為前段製程與後段製程，前段製程的目的主要是在矽晶圓板上置入電晶體等元件與配線，因此必須按照程序經過幾種不同形式的製程，分別會有擴散製程、薄膜製程、黃光製程及蝕刻製程，而宏碩所提供之真空微波管產品則主要應用在薄膜製程之化學氣相沉積(chemical vapor deposition，簡稱 CVD)技術中。該技術透過以化學氣相沉積法沉積不同形式的材料，再藉由微波能量激發紫外線(UV)，以紫外線固化方式固化薄膜。因真空微波管有其產品壽命， 在製程中具耗材性質，故在晶圓製造廠為長期性需求。

磁控管或行波管(軍用真空微波管)

微波技術在國防軍事方面主要係應用於飛彈主動尋標器及雷達系統上，其依據目的需求及設計來決定不同之訊號源，主要分為真空微波管或固態微波源二種；宏碩，為國防方面應用真空微波管技術製造磁控管或行波管之主要供應商。真空微波管其特性為單一微波管即可產生高功率，在軍用雷達系統中主要應用於長程傳統雷達裝置內，而固態微波源其單一固態微波器件因無法產生大功率，故主要將其應用於短距離雷達裝置中。目前國防自製的飛彈系統所使用的主動微波尋標器，因為研發設計單位在不同飛彈用途之綜合考量下，不論是真空微波管或固態器件都會各自被選用，故不存在互相被取代性，而隨著國防自主的落實，預估未來國防科技仍具有成長空間。

真空電引入元件

真空電引入元件係指一種可以穿過真空腔壁，將真空系統外部的各種電功率、電訊號及光束等傳送入真空腔室內部之裝置，其基本要求為氣密以及絕緣，故所需之關鍵技術在於金屬與絕緣材料之結合。在構造上，其主要由導線(電極裝置)、絕緣體與外殼組成，導線常使用無氧銅、鉬及鎢等材料，絕緣體則常使用陶瓷、玻璃或環氧樹脂等，外殼則可使用銅等金屬，或是直接裝於法蘭(Flange)上而不需外殼。客戶在選用真空電引入元件時，除基本之氣密需求外，尚需考量電引入之電壓與電流、系統之真空度需求、最大容許電壓、最大容許電流、最高耐受溫度、電極導體材料、絕緣材料、電極數目、冷卻方式、絕緣體之幾何形狀及法蘭型式尺寸等，始能配合其真空系統之需求，通常需客製化來達到設備所需。

現今在半導體多項製程中均會大量採用相關真空系統設備，宏碩將異材質接合技術擴及半導體設備，目前主要裝置於電子束檢測設備上。電子束檢測設備於運作上需處於真空環境，故有真空系統之需求。一般真空系統係由真空腔體、真空計及真空幫浦等組成，真空系統設備為隔絕大氣，在各零件管路或系統間之連接處等，則需依靠真空電引入元件、管件、墊圈及各式閥門與附件等可靠的封合，故密封品質是真空系統性能良窳之重要指標。電子束檢測設備在所需的真空系統時，除需考量物理、化學、機械、電性與熱等相關係數之外，仍需考量其真空性能，例如氣密性、氣體分子滲透率、逸散率及材料蒸氣壓等，故在選用真空電引入元件上，於初期在設備之配置即需共同參與開發，產品若經過驗證採用後被替換之機率不高，故不易被取代。真空電引入元件每部機台之使用量達20顆。

電子束檢測設備發展概況

半導體先進製程在演進過程中，位於中游的晶圓製造廠除需負擔比以往多出數倍的研發費用以及因應需求持續擴廠外，於外在環境的客觀條件上，如半導體材料、設備與整體市場的成熟度，皆是製程不斷微縮的過程中所必須面臨之挑戰，故較其他同業掌握更先進製程技術及提升製程良率，進而降低生產成本，為各中游晶圓製造廠戮力的重要目標。晶圓製造廠為能控制製程品質及良率，會透過檢測設備來預先偵測晶圓缺陷，此稱之為「檢查製程」，再交由後段封裝製程設備進行再檢測及分類。檢查製程可依據測試目的細分為量測及檢測， 量測主要是對晶片的薄膜厚度、關鍵尺寸及雜質濃度等材料性質進行測量，以確保其符合設計所需，而檢測主要用於辨識晶圓是否有缺陷問題。宏碩生產銷售之電子束晶圓檢測設備零組件，則主要作為檢 測晶圓缺陷使用。 

目前檢測晶圓缺陷技術主要分為光學檢測技術（可再分為暗場及明場）及電子束檢測技術，光學檢測是通過光訊號對比發現晶圓上存在的缺陷，其優點是速度快，但缺點是無法呈現出缺陷的具體形貌； 電子束檢測則可以直接呈現缺陷的具體形貌，惟該方法在精度要求非常高的情況下需耗費大量的時間。在奈米技術世代之前，檢測方式主要透過光學技術執行偵測，而隨著半導體新材料、新製程技術之應用及半導體元件微小化之趨勢下，進入奈米世代後，因光學的極限受到了光波長的物理限制，導致 28 奈米以下的圖形鑑別率大幅下降，無法清楚辨識線路與缺陷而取得充分資訊，使得晶圓良率難以從光學檢測得以迅速改善而明顯被電子束技術取代，故現今在晶圓製造過程中，光學技術與電子束技術常常被搭配結合使用，可採用光學檢測定位缺陷位置，再使用電子束檢測對缺陷進行精確掃描成像，藉由兩種技術的結合使用可以提高檢測的效率，並降低對晶片的破壞性，故雖光學檢測設備在整體檢測設備之比重仍較高，但電子束檢測設備之重要性與日俱增。 

依據 Research and Markets 機構出具 E-Beam Wafer Inspection Systems Global Market 之報告指出，電子束晶圓檢測設備市場產值從 110 年的 5.5 億美元，預估年均複合成長 19.3%，至 116 年攀升到 15.9 億美元之水準，顯示電子束檢測設備隨著半導體先進製程持續微縮下，未來成長潛力可觀。

國防科技發展概況

政府有鑑於當前全球安全環境，正面臨快速變動與高度不確定情勢，而國際間在政治、經濟及軍事安全議題之相互影響下愈趨複雜，故仍持續關注並強化我國在國防安全之議題。現今在國防安全的因應措施上，除透過外購軍事武器外，仍必須仰賴自主發展國防科技，藉以達成國防自主目標。隨著國防政策的演變，從起初政府遷台的鞏固國防進行長期的備戰階段，再到現今的防衛固守階段，除軍購政策的制度化及人力與兵力結構的精簡外，以飛彈防衛方式已成為我國國防的優先考量。依據國防部主計局所公布最近十年來之國防預算，自106年度起，在整體國防預算支出皆呈現不減反增，自106年國防支出約3,193億元，至111年的3,740億元，皆說明政府仍持續重視在國防科技的發展，而隨著國防研發及委製預算增加，也將間接帶動相關民間企業之國防商機。

宏碩，是一家真空微波管及半導體設備零組件公司，近1年ROE為19%，毛利率為53%，資產負債率為16%。2022年銷售產品主要有半導體設備零組件佔45%，軍用真空微波管佔39%，商用真空微波管佔7%，其它佔8%。在個別毛利率方面，軍用真空微波管毛利率為67%，商用真空微波管毛利率為28%，半導體設備零組件毛利率為53%。銷售區域以內銷佔94%，外銷佔6%。宏碩的客戶有ASML，中科院，台積電...等等。公司也才剛上市上櫃。

宏碩，擁有之核心技術雖可使銷售產品多元化並應用於各領域，惟需配合客戶開發設計所需規格，故導致產品項目繁多，屬少量多樣之客製化產品。

宏碩除軍用、商用真空微波管跟半導體設備零組件之外，亦積極開發出各種高效能的大面積均勻微波源系統，將微波源之加熱效率高、具節能之優勢，推廣至國內外各種產業，且符合全球重視 ESG 之趨勢。目前宏碩已將相關微波源之應用發展在包含製鞋業的塑膠發泡製程、人造裝飾鑽石生長及鋰電池隔離膜乾燥等。

競爭

宏碩設計出符合客戶要求漏電率極低之高可靠度產品，使用異材質焊接技術製作真空電引入元件，為相關複雜專業技術的其中一環。由於半導體廠生產時所需的晶片檢測機價值遠高於真空電引入元件，然而宏碩提供之產品品質高、效能高且能使機台穩定運作，故成為其合格供應商，目前並未與其他廠商進行價格競爭。

宏碩提供的產品為真空微波管應用於飛彈尋標器，為中科院客戶「磁控管、行波管製作」技術能力認證廠商，因產品技術門檻高認證期長且產品具寡占性，國防研究單位對於零組件供應商認證及採用後，除非品質出現重大問題，否則不會輕易更換供應商，

由於國防用產品須具備高於商用之產品穩定性及可靠度，故產品從開發到生產需較長時間驗證測試，惟全球國防市場受各國在國防自主政策影響而較為封閉，使宏碩在外銷市場上開拓國防訂單將有所受限。

市場佔有率

宏碩核心研發團隊早期係來自於工研院電子所微波發展小組，起初運用長期累積之豐富經驗、技術、人才及設備，持續投入技術門檻高之微波發射之生產開發。台灣過去尚無自產之真空微波管零件技術，故國內半導體大廠之製程設備，大多仍仰賴國外進口，而真空微波管零件技術也一向由原廠掌握，舉凡零件更換、機器維修皆須求助原廠。因此，國內對真空微波管市場一直存在著需求，宏碩作為國內少數自行生產真空微波管之供應商，除產品銷售外，亦能提供他廠微波管之零件更換及維修之服務。

宏碩產品主要為真空微波管及半導體設備零組件，產品主要運用在國防領域及半導體產業，以宏碩 111 年度整體銷售金額扣除軍用真空微波管產品為新臺幣 2.94 億元，依台灣經濟研究院產經資料庫整理之 半導體生產設備及零組件統計 111 年度之銷售值 1,097.9 億元，宏碩產品銷售金額佔台灣半導體生產設備及零組件產業市場營收比率約為 0.27%。