楊 淑 華鎂合金產業現況與應用鎂合金產業現況與應用一、鎂合金的特性一、鎂合金的特性在可攜式化的趨勢下，幾乎資通訊產品，都朝向輕薄短小的特色發展，對質感、重量、電磁波遮蔽、環保等均格外重視。鎂合金為輕金屬的一種，其重量僅為鐵的 23%、鋁的 67%，就薄度而言，鎂合金最小厚度可達 1.0mm，較一般工程塑膠少一倍的厚度，加上防電磁波、可回收等優點，以致於快速應用在資通訊產品上，因此鎂合金產業成為台灣近年來蓬勃發展的產業之一。鎂主要的產地為中國大陸，中國大陸鎂儲量為全球 40%，根據中國有色金屬工業協會的調查統計，至 2002 年，中國大陸的鎂產量已達到 26.8 萬噸，出口約為 20.9 萬噸，約佔全球純鎂產量的 6 成左右。此外鎂的供應國家尚有挪威、美國、以色列等。因全球對鎂合金的應用日漸增加，對鎂的應用需求也隨之大增，2003 年全球鎂壓鑄的需求量約為 16.6 萬噸，年成長 17.7%，預估 2004 及 2005 年分別為 18.5 萬噸及 20.3 萬噸，年成長分別為 11.4%及 9.7%。最終促使 3C 業者積極使用鎂合金為材質的主要動力則來自各國環保的法規。日本已於 2001 年 4 月實施資源有效利用促進法，其中對資訊產品的 PC 主體、NB、監視器等產品，分別規定 50%、20%及 55%的重量回收比率。歐盟則於 2003 年 2 月公佈廢棄電子電器產品回收法（WEEE），規定 PC、NB、印表機、手機等產品的回收標準是以每台機器的重量為主，其整機可回復使用比率，至少要達原機器的 75%，而各項零組件與材質的可回收再生使用比率則要達 65%以上。此外要求歐盟會員國於 2004 年 8 月 13 日前，將此法令納入正式法律中。鎂合金為最佳可回收、再生的材料，並可回收成原材料狀態，故隨環保法令的推動，鎂合金在資通訊產品的應用比重將逐漸擴大。二、鎂合金之製程技術二、鎂合金之製程技術鎂合金目前製程技術分壓鑄成型及半固態射出成型兩種，分別敘述如下：壓鑄成型技術壓鑄成型技術 全球將近 90%的業者採用此技術，歐美大都用在汽車零組件上，台灣則應用在筆記型外殼、手機及自行車零組件上。NB、手機、PDA 等 3C 產品外殼薄度一般可達 1.31.5mm，台灣第一大廠可成採用此技術，其薄度可達0.70.85mm。而一般良率在 50%60%，但可成則達到 65%70%。模具壽命一般則為 810 萬片，可成則達 10 萬片以上。壓鑄成型技術又可分為冷室及熱室兩種，最主要的差異則在於壓鑄過程中，加壓設備是以直接或間接施壓來使材料射出於模具上。熱室壓鑄採間接施壓，將壓鑄設備浸泡於鎂合金溶液內，氣捲效果較小，但由於施壓壓力僅於200 噸以下，適合生產較輕小產品。冷室壓鑄則是射出設備與鎔爐分離，直接施壓將鎂合金溶液推擠至模具端，冷室壓鑄法容許較大型機台，噸數可由 80 噸至 4,000 噸不等，適合生產較大尺寸產品。由於壓鑄成型法技術發展有一段時間，射出速度也較快，具有成本較低的優勢，缺點則是在壓鑄過程中，材料需加熱至液態化後冷卻成型，因物理狀態改變，成型內部材料有收縮產生氣孔問題，因此，後段製程需由人工進行補土作業，以提高良率。目前台灣廠商多採用壓鑄成型法技術進行生產。半固態射出成型半固態射出成型此技術類似塑膠射出成型的方法來製做金屬鑄件。將鎂材料於料管中加熱，使其變為具有觸變性質的半固態黏液，再射出至模具內成型，生產過程中產生的氣孔數較少，因此品質較佳，良率亦高。此技術與壓鑄成型最大差異是壓鑄必須補土，後段人工時間較長，而半固態射出成型則不須補土，成本競爭力較高。在日本以 YAMAHA 為技術領導者，台灣僅有華孚採用此技術，而與富士通合作的仕欽亦將採用此技術。半固態射出成型外殼可達薄度為0.70.8mm，在模具壽命方面，半固態成型技術不必將鎂粒完全溶解成液態，模具所需承受的溫度較低，減少磨損，所以每台模具可達 2530 萬片，在良率方面可達 7090%。然缺點是機器設備成本較壓鑄成型法多出 22.5 倍。三、台灣鎂合金產業的應用三、台灣鎂合金產業的應用全球鎂合金目前有 80%應用在汽車零組件上，生產廠商主要在美國、德國及日本；3C 產品的主要生產廠商則分布在日本及台灣。單就 3C 產品而言，日、台二者均擁有 250 台以上的鎂合金機台，在台灣業者相繼擴產下，台灣可在 2004 年取代日本，成為全球最大 3C 鎂合金原料進口國和成品供應國。目前台灣主要的應用在筆記型電腦、投影機、手機、數位相機等產品上。筆記型電腦筆記型電腦 散熱一直是 NB 主要的課題，特別是 NB 積極取代 DT 下，傳輸速率往高頻及高速方向發展，除了使用散熱模組外，鎂合金機殼亦可以幫助排熱。以熱傳導率來看，鋁 96 為最高，鎂 51 次之，鈦 16，塑膠 0.23 為最低，輕金屬熱傳導率遠較塑膠為佳，此對散熱需求日增的筆記型電腦而言，將可減少對熱導管的需求。鎂合金機殼主要應用在五個部位，分別是 LCD 蓋、LCD 框架、鍵盤框、底座及內構件。一般所謂的鎂合金 NB係指採用 LCD 蓋及底座或一體成型的機身主機構件的 NB，而不是小型內構件，故平均每台 NB 採用的片數在 1.5片上下。目前大部分鎂合金 NB 單獨採用 LCD 蓋或機身主機構件，較高階機種同時使用 LCD 蓋及底座。最早將鎂合金應用於 NB 的是 IBM，但因良率太低且成本太高而未大量使用，之後 IBM 研發出 NB 使用的碳纖維機殼來取代鎂合金。近年來在台灣業者的努力下，良率提高且成本降低，加上薄度達 0.9mm 的鎂合金機殼，和相同厚度的碳纖維機殼等重，但鎂合金卻具備可回收、強度和散熱等碳纖維所缺乏的特性，使 IBM 已加速使用鎂合金機殼。目前 IBM 除高階機種全面採用鎂合金為 LCD 蓋機殼外，在 12.1 吋機種上亦使用鎂合金作 LCD 蓋和底部機殼的材質。但 NB 真正颳起鎂合金旋風是在 2003 年，NB 龍頭 Dell 同時採用鎂合金機殼和機身主機構件，採用鎂合金的比重高達 50%，並決定 2004 年 14.1 吋商用 NB 新款機種全面換成鎂合金機殼。根據統計，全球 NB 市場在 2004 年將約有 2,300 萬2,400 萬台 NB 使用鎂合金機殼，較 2003 年的 1,300 萬1,400萬台，大幅成長了 7075%上下。如以鎂合金在 NB 所使用的片數來看，預估 2004 年將有 3500 萬片的鎂合金，較2003 年的 2,000 萬片成長 75%。如以 MIC 預估全球 NB 2004 年出貨量 4,671 萬台計算(參見圖一)，則鎂合金的使用率達 4951%，較 2003 年的 3538%大幅增加。台灣 2004 年的 NB 出貨量如以全球市占率 70%計算，則出貨量約在3,270 萬台，由此預估在台灣出貨的鎂合金 NB 在 1600 萬1668 萬台之間，較 2003 年的 850 萬900 萬台，至少大幅成長 78%。如以片數來看，則預估台灣 2004 年在 NB 方面可出貨 2400 萬2500 萬片，較 2003 年的 1300 萬片亦同步成長了 54%。圖一、全球筆記型電腦銷售量預估圖一、全球筆記型電腦銷售量預估單位：仟台單位：仟台資料來源：資料來源：MICMIC，2004/42004/4；華南投顧整理；華南投顧整理圖二、全球投影機銷售量預估圖二、全球投影機銷售量預估 單位：仟台單位：仟台資料來源：資料來源：PIDAPIDA，電子時報，電子時報，2004/42004/4；華南投顧整理；華南投顧整理投影機投影機 投影機因燈泡和光機引擎運作等因素，運轉時會產生高溫，必須有最好的散熱效果，否則高溫將讓投影機最重要的核心光機引擎因熱脹冷縮出現變形，影響光機引擎的精準度，進而導致光線進出出現誤差。2003 年全球第一大投影機廠 InFocus 年銷售量為 30.5 萬台，其中採鎂合金的比例高達 2/3。中光電為台灣第二大的投影機，2003 年銷售17 萬台，2004 年喊出 50 萬台的目標。其鎂合金的比重亦不低。另外惠普、明基(2003 年以 22.5 萬台居台灣出貨第一名，2004 年目標為 40 萬台。)和夏普等業者，都加快腳步和鎂合金業者聯手，將鎂合金導入產品開發計畫。隨著投影機的成長(參見圖二)，可預期投影機殼將是鎂合金業者的重要營收來源。手機手機 手機採用鎂合金為機殼約需 12 片，原本主要應用在日本製的手機上，但 2003 年帶動鎂合金手機風潮的不是日本手機業者，而是摩托羅拉、諾基亞、三星和 Sony Ericsson 等主流手機大廠。這些大廠在全球手機市場的佔有率超過 60%，但使用鎂合金的比例卻不高。2002 年全球採用鎂合金材料之手機約佔 1011%，主要集中在日本品牌手機，且以中、高階折疊式手機為主，在上述歐美、韓系手機大廠積極採用鎂合金機殼後，鎂合金手機出貨數將隨之增加。 但由於鎂合金手機機殼技術未如 NB 成熟，且以外觀件為主，良率仍有待提升，待成本降低後，可望大量應用於一般中、低階消費型機種。而根據 Gartner 最新數字(參見表一)，2003 年手機出貨數為 5.2 億支，預估 2004 年可達 6 億支，鎂合金手機的出貨數字雖有成長，但因全球手機數亦成長，2004 年鎂合金手機的滲透率仍在 10%上下。日本是目前全球鎂合金手機外殼的生產龍頭，日本本土對鎂合金手機外殼的需求仍高，在未來仍會留在日本國內生產。台灣則是日本以外鎂合金量產規模最大的國家，2003 年開始於大陸建構生產基地、大量生產，寄望能大幅降低成本，提高手機大廠採用鎂合金的意願。表一、全球手機市場銷售量預估表一、全球手機市場銷售量預估單位：仟支單位：仟支2000 年2001 年2002 年2003 年2004 年(估)2005 年(估)市場需求量412,730399,583425,400520,000600,000609,725成長率45.5%-3.2%6.5%22.2%15.4%1.6%資料來源：資料來源：GartnerGartner DataquestDataquest，2004/6;2004/6; 華南投顧整理數位相機華南投顧整理數位相機數位相機數位相機 數位相機過去主要採用鋁合金為框體材料，不過，近幾年採用鎂合金材料的比重也持續增加，2003 年約有 500萬台數位相機使用鎂合金，較 2002 年的 200300 萬台成長在 66%150%之間。隨著數位相機的市場規模持續擴大下(參見圖三)，2004 年鎂合金的數位相機數量仍維持大幅成長。圖三圖三全球數位相機銷售預估全球數位相機銷售預估 台灣數位相機銷售預估台灣數位相機銷售預估單位：萬台單位：萬台資料來源：電子時報，資料來源：電子時報，2004/42004/4；華南投顧整理；華南投顧整理四、台灣鎂合金業者近況四、台灣鎂合金業者近況近一、二年來，台灣鎂合金產業在 3C 產品上的應用產出已與日本並駕齊驅。除了原來的龍頭可成及華孚外，其他包括美利達、寶成集團的寶元科技、毅嘉集團的聯盛發、高鋁集團的高晟科技、鴻海集團的鴻準(華虹)、華宏等廠商。NB 塑膠機殼大廠仕欽亦夾著與富士通技術合作之利，跨入此產業。而主要的應用均集中在 NB、手機、投影機、數位相機及個人數位錄影機等。鎂合金因技術門檻高，進入不易，因此過去享有高毛利及較高的本益比。但2003 年中，鴻海集團下的華升買下同集團的華虹，鴻海董事長郭台銘看好鎂合金產業，表示將積極爭取訂單後，可預見鎂合金產業將開始進入價格競爭，不再享有高毛利及高本益比。以下就上市櫃公司的可成、華孚、鴻準及仕欽做一介紹。可成可成(2474)(2474)可成目前是台灣最大的鎂合金機殼廠，採用熱室壓鑄技術，以筆記型電腦機殼、內構件及 3C 如手機、PDA、數位相機等為主。其中以 NB 比重為最大，占 70%，主要客戶則是龍頭的 HPQ、Dell、IBM 及 Toshiba，手機、PDA、數位相機等占 10%，手機自 2