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(圖片來源：shutterstock)
高效能電子產品不可或缺-散熱元件
根據 IEK 研究指出
電子產品的損毀有 55% 來自於高溫
其次才是因震動、潮濕、粉塵而毀壞
可知道，散熱對於電子產品來說
扮演了維護效能、延續壽命的角色
電子產品演進趨勢下，散熱需求有增無減
由於電子產品持續朝向輕薄、短小、多功能方向演進
使產品內部 CPU 運作時脈不斷的提升
這同時也產生更多耗電與更高發熱量的問題
因此，我們可以說在高科技趨勢下
散熱需求絕對是有增無減
現在我們就從 4 個角度帶你瞭解散熱產業：
✎散熱元件種類：散熱底板、散熱鰭片、散熱管、散熱風扇、散熱模組
✎散熱產業全球供應鏈：台廠占 7 成，日商占 2 成
✎散熱產業終端趨勢：PC、NB、平板、智慧手機、車用電子、伺服器
✎Intel新平台伺服器Purley：2018 下半年放量，散熱風扇廠受惠最大
讓我們繼續看下去…
✎散熱元件種類：
散熱底板、散熱鰭片、散熱管、散熱風扇、散熱模組
1.散熱底板
是散熱最基礎元件，又可稱為均溫板
特色就是快速將一個點的熱源
平均傳導至面積熱源
保護單一原件、位置過熱問題
通常會搭配著其餘散熱元件組成
來增進其他散熱元件之散熱效果
所以幾乎電子應用終端都會有它
2.散熱鰭片
主要以鋁、銅為主的高導熱金屬材料所製成
過去通常搭配著散熱風扇
以散熱鰭片作為熱傳導功能，再由風扇一併帶出熱能
雖然鰭片面積越大，散熱效果越好
但是隨著電子產品輕薄短小趨勢化
鰭片面積及堆疊數量都將受限於產品的內部空間
另外我們以鋁、銅材料來做比較的話
鋁比銅的單價低、重量也較輕
但純銅散熱片的熱傳導率卻高於純鋁 1.77 倍
於是通常會以銅作散熱底板，以鋁作鰭片
以此減輕散熱元件整體重量，同時壓低成本
3.散熱管
材質大多是以銅為主
最常見的應用端就是筆記型電腦
在螢幕與鍵盤的接合彎折處就是散熱管位置
主要功能也是快速使熱能平均分散
雖然與散熱底板同是平均擴散熱能
但是散熱底板體積較大
而散熱管可以做得很細微
就很適合放在像智慧手機一樣的較小型 3C 產品
另外特別的是散熱管內部含有特殊液體
將依照不同導入技術、不同散熱需求
導入不同液體提升導熱效果
4.散熱風扇
運作原理非常的簡單
就像夏天太熱，我們會吹電風扇一樣
電子元件過熱，也會須要吹風扇
但缺點就是本身需要耗電、體積也較大
所以通常應用在本身就會插電的產品
最常見的就屬桌上型電腦了
但其製作卻不是那麼的簡單
因元件複雜度較高且有耐用、噪音等因素
製作門檻是為較高的基本散熱元件
5.散熱模組
主要就是透過上述 4 大原件組合成一個模組
核心競爭在於如何將各式元件組合成較高的散熱效率
其中內部的傳導、對流及連接的設計就由其重要
通常散熱模組也並非標準化產品
時常須配合客戶要求針對終端應用客製化
所以庫存控管能力就顯得很重要
說完了散熱元件分類之後
這邊想要強調製作材料的部分
散熱效率要好，材料必須有 3 要素：
高熱傳導率、低密度、低膨脹係數
除了傳統的鋁、銅金屬材料之外
碳纖維複合材料被視為最具潛力的替代材料
因其導熱效果更好、低密度、較金屬不易膨脹
另外它本身也具可彎折的物理特性
非常適合應用在電子產品不斷演進的趨勢下
現在話不多說，趕緊來看看各式散熱元件都是由誰製作的
✎散熱產業全球供應鏈：
台廠占 7 成，日商占 2 成
從圖中，我們可以明顯看到大部分都屬台、日商
在整個散熱產業台廠市占超過 70%，日本則約 20%
主要源自於過去散熱主要應用於桌電、筆電
而台灣在電腦的代工市占是全球之冠，達 90%
且相關零組件供應鏈非常完整
因此散熱組件都已經先被台廠瓜分了
知道散熱台廠如此強大後
一定要看未來趨勢將帶動哪些台廠受惠
✎散熱產業終端趨勢：
PC、NB、平板、智慧手機、車用電子、伺服器
這邊要先給大家建立一個觀念
散熱廠要賺錢，不只是散熱元件要做的好
更重要的其實是客戶屬於哪種終端應用
如果下游應用端呈高成長，勢必提升散熱廠營運動能
因此，我們會以 6 大終端產品來作解析
分別是：PC、NB、平板、智慧手機、車用電子、伺服器
1.PC、NB、平板
圖中明顯看出 PC、NB、平板市場皆呈衰退趨勢
PC：從 2010 年 1.57 億台估計衰退 44.6% 至 2022 年 0.87 億台
NB：從 2010 年的 2.01 億台估計衰退 19.4% 至 2022 年1.62 億台
平板：從 2014 年的 2.3 億台估計衰退至 40% 2022 年1.38 億台
其中 NB 的部分，估計 2018-2022 年沒有衰退
其實主要為電競筆電的熱潮近年正逐漸崛起
越來越多的電競賽事在各國舉辦
就連亞洲奧林匹克理事會都宣布
電子競技將在 2022 年杭州亞運會成為正式比賽項目
可以說是筆電市場的一盞明燈
另外，2010 年平板電腦誕生，大幅侵蝕了筆記型電腦市場
因平板採用低功耗處理器，產生熱較少
但部分功能卻可取代筆電
事到如今，平板已經走向多功能整合化需求
不再只是純上網、收信，還可聽音樂、看影片、玩遊戲、處理文件
處理器功耗大幅提高至從前的 2 倍
以影片解析度為例，目前主流為 1280X800
但新一代產品已經提升至 1024X1928
此時，甚至須要導入散熱模組才足以達到散熱需求
對於散熱模組廠來說是一個新商機
就算平板市場呈現衰退
但平板對於散熱模組的需求卻是從 0 到有
2.智慧手機
根據 DIGITIMES 估計：
智慧手機將從 2016 年 19.7億台衰退至 2020年 19.4億台
雖說衰退，但因應手機朝薄型化發展，使機身空間受限
導致原有的散熱管也必須做的更小更薄
這將會是散熱管廠商未來要進行的技術戰
3.車用電子
舉凡一般的音響娛樂系統、車載通訊系統、電控儀表板
一直到未來更夯的先進駕駛輔助系統 (ADAS)
都有車用電子的身影存在
ADAS 的發展主要源自於提升車用安全的解決方案
像是盲區偵測系統、360 度環境影像、偏離車道警示系統
在行車時持續的利用感測元件觀察周遭
部分安置在引擎室內的感測模組溫度更可高達 130°C
而在發生緊急情況時，自動煞車系統瞬時的高功率輸出
如果未能有效將高溫排除，都將讓電子元件受損，出現安全疑慮
根據Variant Market Research 估計：ADAS 市場規模
將從 2016 年 260 億美金成長至 2022 年 490 億美金
其中 2018 年更有 2 大汽車權威安全機構Euro NCAP、IIHS
都將自動緊急煞車系統、碰撞預警系統列為安全評分項目
這都將有利於車用電子散熱廠商的營運動能
4.伺服器
隨著物聯網、AI、5G 時代來臨
未來將產生更多的數據資料，勢必要新增很多資料中心
而要負荷龐大數據資料的處理就必須要用到伺服器
根據 DIGITIMES 估計：
伺服器將從 2016 年 960萬台成長至 2020年 1190萬台
現在就來簡單總結幾個終端應用市場的分析
而根據終端應用市場，我想強調伺服器的部分
在 2018 年即將發生一件大事
伺服器市場將掀起一波汰換潮
✎Intel新平台伺服器Purley：
2018下半年放量，散熱風扇廠受惠最大
Intel 預估新平台伺服器 Purley 將在 2018 下半年放量
著重的就是高運算效能、高速存取、深度學習
隨著處理資料越多，也將使處理器功耗增、發熱增
過去伺服器散熱模組中偏多使用散熱底板
未來在散熱模組中將由散熱管逐漸作取代，減少底板使用
另外，每台 Purley 平台伺服器將較原伺服器多 1-2 顆散熱風扇
由此來看，散熱風扇廠將受惠最大
而受惠汰換潮，散熱模組廠也將增添新的營運成長動能
這邊先跟大家提起一個重要部份
目前伺服器供應商仍集中在前三大伺服器廠
分別是 HPE、Dell、Lenovo
在 2017 年市占率分別為 18%、17%、7%
因此散熱廠商誰的客戶擁有這些伺服器廠大客戶
才會是這波汰換潮最大實際受惠者
✎ 五大重點整理
1.散熱供應鏈由台廠占 7 成，日商占 2 成
2.平板散熱模組新需求，從 0 到有
3.智慧手機用熱管將朝微型化發展
4.隨ADAS逐漸列為車用標準配備，將逐漸帶動散熱新需求
5.2018下半年看好 Intel 新平台伺服器帶動的汰換潮
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