《产业分析》低轨卫星技术门槛高 3家PCB厂挟天时地利成赢家(2-1)

Space X在俄乌战争大显身手,不仅让各国体认确保电信网路通讯基础设施正常运行为国防安全一部分,可以避开两国交战军事攻击,满足偏远穷乡僻壤、高山远洋通讯需求的低轨卫星更吸引各国及科技大厂积极投入布建,市调机构预估,2023年低轨卫星市场规模将成长15%至126亿美元,2022年至2026年复合成长率为16%,低轨卫星的宽频网路市场规模预估未来10年内将达到上百亿美元。

当前全球低轨卫星运营商主要为马斯克的SpaceX、英国政府和印度第二大电信集团联合营运的OneWeb、亚马逊旗下Kuiper,以及加拿大卫星业者Telesat四大巨头,其中又以最早投入、技术相对成熟的Space X旗下Starlink布建最为积极,截止2023年12月共发射5650颗卫星,运行中之低轨卫星数量为5268颗,未来预计再发射One Web已发射640颗卫星、Amazon(Kuiper)预计2024年正式开始建立低轨卫星系统,规划未来6年总计发射3236颗低轨卫星,为PCB厂带来新商机。

不过,尽管低轨卫星商机庞大,由于低轨卫星PCB生产技术运用高阶HDI制程+不同的复合材料进行混压,不仅高度客制化,生产难度亦高,据材料药水商表示,低轨卫星无论是卫星发射端或地面接收端,搭配所有零组件的天线接收主板面积大,且板端线路分布高密度,因而采用HDI制程,目前低轨道卫星地面接收器板层数约8~12层,发射端板层数则高达16层到18层,且低轨卫星HDI板与其他产品HDI板雷射钻孔方式不同,接收器不只从第一层打到第二层,也可能要从第一层直接打到第三层,发射端则是雷射3阶、4阶,甚至5阶,因此针对HDI复合材料或多次增层产品特性必须准确掌控层间对位关键技术才能让雷射孔精准对位。

再者,由于低轨卫星板雷射孔较一般的HDI板来得深,针对深孔电镀相关制程的药水制程管控相对严格,一般板材在打完雷射后采用药水先去除胶渣,但因低轨卫星因讯号传输特性,部分层别采用Low DK材料与传统材料不同,需用电浆再搭配药水制程处理胶渣,后续再进行化学铜或黑影制程搭配传统电镀,这样电镀铜才能与底层铜密切结合,不会因为接触不良产生电路问题。

此外,由于低轨卫星须360度全方位接收讯号,且面临户外环境高温酷寒考验,因此使用的铜箔基板(CCL)材料(铜箔/玻纤/胶系)也不同,而不同基板材料有涨缩匹配问题,必须使用特殊材料配方才能在高温及压合生产过程中精准控制材料涨缩,避免出现雷射加工过程对位不良的问题,但每家铜箔基板厂材料配方不同,不同的基板材料在生产过程中必须因应材料特性采用相符的加工制程,以免影响生产良率。

目前低轨卫星板CCL材料效能表现最好是台光电,这几年花很多时间研究材料特性的华通及燿华在低轨卫星板雷射及电镀制程良率亦已大幅提升,在低轨卫星板领域抢得先机。(2-1)