《產業分析》低軌衛星技術門檻高 3家PCB廠挾天時地利成贏家(2-1)

Space X在俄烏戰爭大顯身手,不僅讓各國體認確保電信網路通訊基礎設施正常運行爲國防安全一部分,可以避開兩國交戰軍事攻擊,滿足偏遠窮鄉僻壤、高山遠洋通訊需求的低軌衛星更吸引各國及科技大廠積極投入布建,市調機構預估,2023年低軌衛星市場規模將成長15%至126億美元,2022年至2026年複合成長率爲16%,低軌衛星的寬頻網路市場規模預估未來10年內將達到上百億美元。

當前全球低軌衛星運營商主要爲馬斯克的SpaceX、英國政府和印度第二大電信集團聯合營運的OneWeb、亞馬遜旗下Kuiper,以及加拿大衛星業者Telesat四大巨頭,其中又以最早投入、技術相對成熟的Space X旗下Starlink布建最爲積極,截止2023年12月共發射5650顆衛星,運行中之低軌衛星數量爲5268顆,未來預計再發射One Web已發射640顆衛星、Amazon(Kuiper)預計2024年正式開始建立低軌衛星系統,規劃未來6年總計發射3236顆低軌衛星,爲PCB廠帶來新商機。

不過,儘管低軌衛星商機龐大,由於低軌衛星PCB生產技術運用高階HDI製程+不同的複合材料進行混壓,不僅高度客製化,生產難度亦高,據材料藥水商表示,低軌衛星無論是衛星發射端或地面接收端,搭配所有零組件的天線接收主板面積大,且板端線路分佈高密度,因而採用HDI製程,目前低軌道衛星地面接收器板層數約8~12層,發射端板層數則高達16層到18層,且低軌衛星HDI板與其他產品HDI板雷射鑽孔方式不同,接收器不只從第一層打到第二層,也可能要從第一層直接打到第三層,發射端則是雷射3階、4階,甚至5階,因此針對HDI複合材料或多次增層產品特性必須準確掌控層間對位關鍵技術才能讓雷射孔精準對位。

再者,由於低軌衛星板雷射孔較一般的HDI板來得深,針對深孔電鍍相關製程的藥水製程管控相對嚴格,一般板材在打完雷射後採用藥水先去除膠渣,但因低軌衛星因訊號傳輸特性,部分層別採用Low DK材料與傳統材料不同,需用電漿再搭配藥水製程處理膠渣,後續再進行化學銅或黑影製程搭配傳統電鍍,這樣電鍍銅才能與底層銅密切結合,不會因爲接觸不良產生電路問題。

此外,由於低軌衛星須360度全方位接收訊號,且面臨戶外環境高溫酷寒考驗,因此使用的銅箔基板(CCL)材料(銅箔/玻纖/膠系)也不同,而不同基板材料有漲縮匹配問題,必須使用特殊材料配方纔能在高溫及壓合生產過程中精準控制材料漲縮,避免出現雷射加工過程對位不良的問題,但每家銅箔基板廠材料配方不同,不同的基板材料在生產過程中必須因應材料特性採用相符的加工製程,以免影響生產良率。

目前低軌衛星板CCL材料效能表現最好是臺光電,這幾年花很多時間研究材料特性的華通及燿華在低軌衛星板雷射及電鍍製程良率亦已大幅提升,在低軌衛星板領域搶得先機。(2-1)