受惠於智慧型手機、5G 基地台、伺服器的成長，散熱需求也隨之成長，其中 5G 手機為了負荷運算晶片所帶來的大量熱能，新一代散熱方案：超薄均熱板 VC， 在近期（2019 Q3）成為市場關注的焦點，相關概念股也有不少漲幅。看完這篇文章，你將了解下面幾件事：
1.散熱市場概況，超薄熱導管及 VC 的比較
2. 5G 手機時代下，VC 是否僅僅是曇花一現？
3.掌握全球 VC 市場 70% 以上市佔率的台廠，相關個股還值得投資嗎？
散熱，一個成熟卻走在大趨勢浪潮的產業
散熱早已是一個穩健成長的成熟型產業，但近期因為 5G 手機的出現，再次為整個產業帶來了成長契機。根據前瞻產業研究院預估， 2018 - 2023 年散熱產業 CAGR（年複合成長率）+8%，而智能手機散熱 CAGR 則高達 26%。
散熱主要應用在以下幾個領域：手機、電腦、伺服器、網通，目前伺服器是帶動散熱成長的主要動能，5G 手機則是接下來成長關鍵。
伺服器散熱：穩健成長但缺乏爆點
伺服器以每年約 6% 的 CAGR 成長， 2022 年出貨量預計可達 1,700 萬台，需求穩定成長。然伺服器雖然運算量大、耗能高，卻不用刻意要求輕薄，因此有足夠的空間能採用功能強大的散熱模組（體積大、 平均客單價 ASP 最高）或是自然風冷，所以應用在伺服器的散熱模組早已經發展成熟，各供應商的技術差異不大。因此散熱廠的出貨量主要是隨著伺服器數量穩健成長，ASP 也逐年小幅下滑，很難再有爆發性的成長。
5G 手機的出現：新散熱方案從無到有的成長
相較於伺服器，智慧型手機就不同了，除了無線充電、快充、多鏡頭、AI運算等新功能出現，加上機身輕薄化而一再壓縮零件的空間，隨著 5G 手機的 5G 射頻及基頻晶片的導入，以往的石墨散熱片方案已經逐漸不能負荷，所以超薄型 VC 在近期開始受到關注，智慧型手機平均一年出貨量約為 14 億台，而 5G 手機目前占比僅不到 1%，因此 5G 手機若真的非用 VC 散熱不可，那這就是一個從無到有的爆發性的需求成長，是一個非常具有想像空間的商機。
智慧型手機散熱演進史 : 強，還要更強 ; 薄，還要更薄
一般的人工石墨片由於導熱性能好，水平導熱係數可達 1,500 W/m‧k，是銅的四倍，能有效地把聚集的熱量分散，再加上可以做得很輕薄、大面積，因此以往大部分手機都是採用這種散熱方式，甚至在最新的 iPhone 11 也依舊採用了此技術。下圖可看到 iPhone 11 正是透過數層石墨膜將熱能從 SoC（系統單晶片）直接散發到外殼上。
然而隨著手機功耗越來越高，石墨膜的導熱功效有限，所以廠商開始把 PC 常用的導熱凝膠應用到手機。例如 OPPO N3 的「冰巢」散熱技術，就是在 SoC 和石墨片間塗上一層類液態金屬來幫助散熱。不過和石墨片的缺點一樣，導熱凝膠也只能輔助散熱，並不能直接把熱能導出。
2015 年隨著 4G 時代的來臨，大量手機開始使用熱導管（Heat Pipe）做散熱，並研發超薄型熱管。而最近 5G 商轉的到來，超薄型熱導管及超薄均熱板（VC）也開始被關注。為什麼這邊要特別強調超薄兩個字呢？這是因爲熱導管和 VC 其實早已被應用很久了，並不是什麼新技術，只是因為在智慧型手機高效、輕薄的趨勢，對散熱的要求不僅更高還要做的更薄，才使製程變複雜困難。舉例來說，超薄熱導管中的水量僅有傳統熱管 20 分之一，對供應商來說如何在有限的水量下，順利發揮水循環物理特性來達到散熱效果，就是一個挑戰。但熱管由於應用在手機好幾年了，目前各家供應商都有能力提供，競爭也非常激烈。不過超薄型 VC 就不同了，在又大又薄的平面下，除了水量控制外，還要考驗焊封黏合的精準度，而這也是為何供應商薄型 VC 的良率一直難以提升的主要原因。
熱導管及 VC 的運作原理
熱導管是一個封閉的真空金屬（多為銅、鋁）管。管內有液體（多為純水），管壁則擁有毛細結構。 當熱管的一端受熱時，管內液體吸熱後就會變成蒸氣並往壓力低的另一端移動，透過管壁吸收熱量後再次冷凝回液體，最後再藉由管壁的毛細作用回流到最初位置，形成一個循環的散熱系統。根據統計，熱導管的導熱係數約可達 5,000–8,000 W/m‧k，是石墨膜的四倍以上。
而 VC 運作原理和熱導管一樣，不同處在於它是一個二維平面，相較於熱導管接觸面積更大且可整片貼在熱源上。根據研究， VC 的導熱性能比熱導管高上 20–30%。但也因此VC 的價格貴很多，目前 ASP 大約為熱管的 4 倍。
不過上述兩者都只是將熱能導離 SoC（System on a Chip，系統單晶片），最後還是要搭配石墨片使用才可以將熱能導出機身。
熱管及VC 運作原理 Source：Delta
超薄熱導管技術成熟，競爭激烈下 ASP 難以回升
目前除了 iPhone 外的中高端機種大都採用此散熱方案，雖然需求量大，但供給面競爭也很激烈，目前約有 10 多家供應商都可量產（主要為台灣、日本、中國），且良率都在 90% 以上，激烈的競爭使熱導管的 ASP 從 2015 年的 1.5 美元一路跌到 0.2 美元，直到 2018 H2 導入薄型熱管後才回升至 0.5 美元。而根據現在仍不斷有新的供應商加入看來（以中國為主），預估未來 ASP 也很難回升。
VC 製程困難，台廠掌握關鍵技術
由於 5G 手機的出現， 導致 VC 被快速採用，目前如三星 Note 10、小米 9 Pro、華為 Mate 20X 等 5G 旗艦機都搭載了 VC。
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