【台積電守護神飆漲的秘密】
2021/2/21(日)
大家好,我是LEO
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■ 市場還不熟悉它
意德士(7556),真正跟台積電直接相關的半導體供應商,主要客戶是台積電、聯電、世界先進等晶圓代工客戶,在股票市場是新兵2020年10月才剛掛牌,認識它的投資人很少,許多投資分類,例如EUV概念股、ASML概念股、台積電設備概念股…媒體新聞都很少報導,更何況一般投資人不熟悉,但是它是半導體界的老兵,寶劍磨了 20幾年準備大展身手,早在1999年公司成立至今21年,它的產品比任何一家半導體設備公司都更重要,直接接觸矽晶圓,直接影響台積電先進製程良率,7奈米以下尤其關鍵,加上背後有掌握關鍵原料的國際大廠全力支持,它才是真正的「台積電守護神」。
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■ 關鍵產品
為什麼 LEO稱意德士為台積電守護神,首先要了解它的產品「真空吸盤」用在哪裡?那就必須先講ASML艾斯摩爾,這家荷蘭廠商,主要生產EUV光刻機,其中最特別的是EUV極紫外光刻機,是目前全球唯一能夠生產製造的廠商,是半導體業者進入7奈米以下製程必備的機台,一台動輒 30幾億台幣,2019年ASML出貨26台,估計台積電買走 20台,因為台積電率先採用它的設備,並且克服「良率與防塵」問題,成就晶圓代工技術的世界霸主代位,狠狠的將對手英特爾、三星甩在後頭,未來 3到5年內無人能敵。
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但是,你們有思考過這個問題?為什麼台積電、英特爾、三星在拚先進製程都買ASML的EUV極紫外光刻機,為什麼只有台積電成功搶下第一名寶座,因為「意德士」扮演了關鍵角色,大家要了解EUV極紫外光刻機就是用軍用等級的極紫外光,光線的波長僅13.5奈米,透過光罩把電路圖雕刻在晶圓上,因為波長越短,線越細,才能讓晶圓製程持續突破摩爾定律往5奈米、3奈米、甚至1奈米前進。
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不過,當台積電在2009年使用EUV光刻機過程中,發現不夠精準會影響良率,當時的全球最強的3家廠商,ASML、Nikon、Canon都無法解決問題,因為光刻機必須把光源精準打在愈來愈小的線徑,光打出來很準,但是經過一定距離會出現角度偏移,當台積電要進入更小的奈米製程,沒有辦法讓所有的線路都很清楚,這時候就找上「意德士」利用大數據回歸模擬演算法,調整真空吸盤的平面曲度,讓所有晶圓在一次曝光中良率可以達到完美狀態。
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■ 讓台積電嚇一跳
意德士花了7年研究,不斷送樣本去測試,累積上百萬筆數據,計算預測客戶設備可能的良率分布圖,當台積電看到預測數據時也嚇一跳,後來召開技術委員會討論後就決定跟意德士合作,一路從10奈米到3奈米持續合作,成為值得信賴的夥伴。
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■ 意德士背後強大的靠山
意德士原本代理銷售薄膜製程使用的靜電吸盤,後來跟日本原廠NTK集團合資設立誼特科技,意德士持股49%,在台灣生產靜電吸盤及陶瓷加熱器、高密度電漿熔射設備,再銷往美國半導體設備大廠。
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真空吸盤設備上,意德士是設計後委託日本NKT代工,再出貨給晶圓代工客戶,未來售後維修也在意德士,至於在蝕刻製程用到的靜電吸盤,則是日本夥伴NKT委託誼特生產出貨,意德士負責售後維修,設備機台過保固期後,產生的售後維修商機未來五年仍將持續成長。
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另一半導體關鍵主力商品,全氟密封環(FFKM Oring),氟化物是戰略性物質掌握在全球少數國家,2019年當日韓掀起科技大戰,日本針對出口給南韓的氟化物加強審查,南韓急跳腳,它是半導體、智慧手機、顯示器等高科技產品中不可或缺的原料,而日本在全球的氟聚酰亞胺和光阻劑市占率達九成以上,氟化氫的市占率逾七成。
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意德士原本代理銷售日本大金DUPRA全氟密封材,這是用在半導體前段設備,薄膜製程中的金屬腔體裡,因為設備需要保持真空狀態,所以全氟密封環需要耐高腐蝕電漿材料、耐臭氧電漿材料,後來在2002年政府推動「兩兆雙星」計畫,支持台積電等大型半導體業者推動零組件供應本土化,意德士成立子公司大鐿科技,由日本大金支持提供氟原料,讓意德士旗下大鐿科技自行生產,全氟材料應用範圍很廣,最近新廠落成規模是舊廠2.5倍大,預計最快3年內就能滿載。
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■ 未來龐大的商機
無論是台積電、三星、英特爾、中國都傾全力發展半導體產業,過年封關前歐美正為了車用晶片缺貨大傷腦筋,甚至找上台灣政府希望拜託台積電生產車用晶片解決燃眉之急,當時股民當家團隊嗅到商機,歐美勢必沒想過其產業經濟命脈,會被亞洲小國掐住脖子,偏偏台灣又籠罩在中國的文攻武嚇之下,萬一台灣怎麼了,全世界恐將發生大震盪。
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果然台灣過年期間傳出,歐美等半導體業者上書政府要求支持半導體自主化,拜登也答應全力支持,這對設備業者來說,絕對是一大利多,更遑論當電子產品越做越小,奈米數越來越低,EUV極子外光刻機使用量越來越多,各國資本資出越來越大,用來固定晶圓的真空吸盤,與保持設備真空密封狀態的全氟密封環,用量只會越來越大,重點是能夠提供這樣產品的廠商,屈指可數,在台灣只有「意德士」,台積電沒它還真的不行,LEO稱之為台積電守護神實至名歸,至於未來會漲到哪裡?2020年毛利率已經超過 40%,就看市場有沒有眼光,預見未來下一座護國神山。
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【🔥 #空氣清淨機二三事系列02】弄懂四大工作原理,買對你家適合的清淨機種! #文長 #但關乎健康
接續 #01【👧🏻80公分以下嬰幼兒,生活在家中最髒空氣裡?!】一文後 ,今天根據空氣清淨機的「設計目的」來談「工作原理」,枯燥卻對家人健康至關重要,我們也花了許多時間瞭解彙整,因為若需求與工作原理不能匹配,那錢肯定是白花的了!
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舉例來說,有些家長,希望用空氣清淨機來改善家中小孩上呼吸道過敏的現象。然而,日常室內生活環境會造成噴涕打不停的主要原因,大概就是塵蟎。平常時候,塵蟎是夾在各種織品纖維中。當我們在整理舊衣物時,或資組拍打棉被時,翻動與拍打的動作會造成塵蟎與灰塵一起揚起在空氣中,然後被吸入到鼻腔裡,進而造成噴涕打不停的現象。
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但因為塵蹣本身太重,因此很快就會落回地面或衣服中;也就是說,塵蹣因為很難持續漂浮在空氣中,所以空氣清淨機對於清除塵蹣幾乎是無效的,必須用專業真空塵蟎機,才能把塵蹣從家具與衣物中移除。
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又例如說,這陣子COVID-19新型冠狀病毒初期,各種訴求具備紫外線殺菌的產品都熱賣,表示多數人其實不知道紫外線只能殺死細菌,卻無法殺死本身只是RNA的病毒!
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拉回今天主題,目前市售空氣清淨機主要分四種工作原理:
✅(1)#濾網
空氣清淨機其中一個主用途,就是去除空氣中細小的「粉塵微粒」。
它們的直徑從 0.01~10 微米都有。大於100微米的,其實就是肉眼可見的灰塵,也不會持續漂浮在空氣中。對人體健康有威脅的,主要是所謂的PM 2.5,指的就是直徑在 2.5 微米以下的粉塵粒微,因為太小,因此可通過鼻毛、鼻腔中黏液,直達氣管甚是肺部深處,進而累積在肺裡;長期下來,就會造肺部組織變異。
濾網,則是過濾上述粉塵微粒的最好方式。
問題在於濾網的厚度與孔徑的密度,以及氣體通過濾網的速度,是不容易兩全其美的。
濾網的厚度越高,孔徑越小,當然可以過濾越細小的粉塵。但如此一來,空氣通過濾網的速度就變慢,空氣清淨機在每個單位時間可以過濾的氣體數量也就越少。若濾網要密,過濾速度又要快,也不是不行。只要將空氣清淨機用來帶動空氣流動的葉片做大一點,多片一點,轉快一點,讓進入濾網的風壓變大。(就是所謂的CARD值,後面會說明)
但問題來了!這樣的設計作為營業用的空氣清淨機,不是問題,對於家用者則又有聲音太大、太吵的困擾。
【對一般消費者來說,❓#該如何評估家用機種過濾粉塵的能耐?】
🔥#主要看三個數值:
① #HEPA等級
以往消費者選空氣清淨機時,會注意到濾網的等級。但近年來,HEPA12 以上的機種幾乎成常態,參考價值也就變低了。
② #濾網總面積
通常是總體積,越大越好。例如,厚10mm×500cm×50cm 的濾網,與5mm×18cm×28cm 或者 3.5mm×24cm×48 cm 的濾網,當然是第一個好。總體積越大,攔下粉塵能耐就越高,也表示可以工作的時間越長。因為濾網是個耗材,要花錢買的,所以計算「濾網式」空氣清淨機的成本,絕對不能只看機器本身,也不能只看一份濾網的價錢,而是應該把機器,以及兩年濾網的總成本一起計算。
③ #CADR值
「CARD值」意即每小時多少立方公尺的空氣通過。CADR越高,表示每個小時通過這台空氣清淨機的空氣越多。(⚠️ 但不等同過濾效果就好唷!)
📍 最後,當上述三個數值一起衡量時,#如何才代表這是一台每年能幫你帶來更多清潔空氣的清淨機呢?
→ HEPA 高+濾網總體積大+CADR 值也大
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✅(2)#電子集塵
「電子集塵」的工作原理,就是讓空氣經過很多片帶電的金屬網,利用金屬網上的靜電荷抓住經過的粉塵,讓乾淨的空氣通過。
⭕️ 這種方式最大好處就是免耗材。此外,電子集塵網的密度低,可以通過的空氣多;或者說,它可以在高CADR 值的情況下(複習一下:就是每小時通過空氣愈多),維持很低的工作音量。
❌ 但它最大缺點則是需要專業的保養清洗。
省了耗材錢,卻多了人工用專業溶劑做清洗的錢。此外,金屬網也無法抓住細菌或病毒,更別奢望去除異味了。因此,它是工業用集塵最常見的方式,卻不見得是家用空氣清淨機的好方式!
當然,對家用機而言,「安靜」是電子集塵式最大的優點。如果你非常需要安靜的環境,同時目的只是除塵,也有能力及時間經常清洗集塵板,電子集塵式的空氣清淨機還是可以考慮的。
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✅(3)#離子式:最有效應用在車用清淨機
相對於「電子集塵」將微粒吸付在集塵板上,「離子式」的作法則是利用高靜電壓的離子燈管,把燈管附近幾公分內的空氣分子離子化,然後再用風扇把離子擴散到空氣中。這些帶電離子可以讓空氣中的小微粒「相互吸付」成比較大的微粒,最後因為太重而掉落,自然達成空氣清淨的目的。
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這也就是Part1 文章【80公分以下嬰幼兒,可能生活在家中最髒空氣裡?!】提到的 「落塵」。這種方式不僅不用耗材,連清洗都沒必要,而且機構簡單,只要離子燈管搭配風扇,就可以做出空氣清淨機。
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但它的問題是『打出去的離子存活時間短,一般的技術僅能存活5秒內!』除少數先進的燈管技術可讓離子存活時間延長到10幾秒,甚至更久,並搭配有效風扇設計,讓離子儘可能遍佈在整個房間,否則離子式有效工作範圍通常很小。最有效的應用就是「車用空氣清淨機」,尤其是用在去除車內空間中的香煙微粒,這是CP值最高的作法。
✅(4)#一般光觸媒&固態光觸媒
前述濾網、電子集塵、離子式三種方式,主要目的都是去除空氣中的粉塵微粒,對於要去除揮發氣體、細菌、病毒,其實幾乎是沒有能力的,要達成後者,就需要用到所謂的「光觸媒」。
目前市場上以光觸媒為主訴求的機種,主要利用二氧化鈦當催化劑,在紫外光的照射下,光觸媒會把接觸到的有機物分解成二氧化碳(CO2)與水(H2O),進而達成去污、減菌、甚至除臭等功效。
從化學原理來看,光觸媒是種讓光能透過半導體材料變成化學能,然後對觸媒表面的有機物產生氧化或還原作用,造成有機物分子的鏈結斷裂,而達成降解有機物的作用。雖然說,這種方式有效,成本低,而且副作用小,但是光觸媒降解有機物的作用是需要「時間」與「空間」的。
❶ #時間,指的是有機物接觸光觸媒表面的時間,這個時間如果太短,上述的氧化或還原反應就來不及發生。
❷ #空間,指的是光觸媒表面積有多大,表面積越大,可以接觸的有機物越多,降解的效率自然就越好。
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例如說,如果把一片表面上塗有光觸媒塗料的版子,放入裝水的玻璃容器中,然後用紫外線照射,其實就可以有效減少細菌的滋生速度。但是類似的方法,在空氣清淨機的出風口塗上光觸媒,卻無法用在空氣清淨,這就是因為水中的細菌有足夠的時間與空間和光觸媒塗料發生氧化還原反應,但空氣中的有機物經過空氣清淨機的時間太短,表面積也太小,來不及完進行完反應。
這就是市售不少號稱光觸媒的空氣清淨機或冷氣機,光觸媒的作用,充其量只是「讓機器本身的濾網,不要成為另一種聚集細菌的地方。」對於清除空氣中的有機物或細菌,由於穿透時間過短,幾乎起不了太大作用。
而我們家目前使用的也是第四類,具有光觸媒的清淨機種,甚至連日本新幹線上也是採用同品牌,可同時有效去除車廂意味,更在新冠疫情期間,肩負起分解環境中細箘、病毒的重責大任。
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目前市售空氣清淨機,使用各大原理占比:
✅ 7成:濾網遮攔式+附加功能(擋下空氣中的粒子)
典型產品 ➝ honeywell 、LG、Andes 等品牌
常見附加功能 ↘︎ 活性碳 銀離子 兒茶素
✅ 2成:離子型+濾網
典型產品 ➝ 國際奈米水離子Nanoe、夏普除菌離子Plasma cluster
✅ 1成:電子集塵
典型產品 ➝ 大金 LightAir
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#Part3待續(後面還會有我家空清機去除異味實測)
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靜電集塵器計算 在 [考題] 靜電集塵器之集塵效率- 看板Examination - 批踢踢實業坊 的推薦與評價
【考題出處:94年環高考空控】
題目:有一靜電集塵器其粒狀物再捲增(dust re-entrainment)為0.05,
則其集塵效率為多少?若分五區將其導回,則其集塵效率為多少?(7分)
想法:
1.想到靜電集塵器之集塵效率,就會想到德意志公式,但,在此題完全
不知如何作答。
E=1-exp(-WA/Q)
E:收集效率,W:飄移速度,A:集塵面積,Q:氣體流量
2.想要請教的是:
查了一下『再捲增(dust re-entrainment)』依舊不懂?因此不知道該
如何計算則其集塵效率為多少?接續的,若分五區將其導回,
則其集塵效率為多少?也毫無頭緒不知道從何切入?
有請各位先進不吝指正與指導,謝謝您 ^^
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 219.84.116.48
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