- 2014/12/17
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全球電子產業已步入市場高原期，成長趨緩，電子產品由過去PC時代標準化規格，轉變為行動裝置強調的客製化規格；而因為新興市場的興起，電子產品低價化與產品週期短化成為趨勢。在全球發展上，中國品牌業者的崛起、南韓以集團化經營模式、及美國的再工業化等因素，對台灣電子產業造成威脅與挑戰，如何因應產業趨勢與轉變，成為重要課題。
台灣電子產業發展至今近四十年，建構完善電子產業生態鏈，在全球站穩關鍵性地位。例如台灣半導體產業是從台積電晶圓代工起，發展成上下游垂直分工之產業結構，在2013年已達二兆元產值規模；台灣顯示器產業因LCD面板業者產能持續投入，帶動上游關鍵零組件在地化發展，建構一個上中下游皆備的產業，在2013年位居全球第二；台灣LED產業發展模式，依製程分成上游磊晶成長、中游晶粒製作與下游封裝等專業分工，2013年全球名列第三。
全球進入以物聯網領軍的資料經濟時代，產業營運模式從過去單一產品、與技術導向發展模式，邁向多元化生活應用、系統整合、與資料分析發展模式，台灣電子產業應掌握以使用者需求導向的創新服務，結合現有上下游整合的群聚優勢，加強在應用系統和關鍵技術的跨領域生態體系整合，發展服務型應用生態體系(Service-based Applications Ecosystems)，引領台灣電子產業朝向高價值的典範轉移。
一、前言
2014年在全球經濟迎向復甦之際，電子產業在面臨近年來熱門終端產品如智慧型手機、平板電腦成長趨緩之際，也同時興起更多創新產品，如穿戴電子裝置、變形顯示技術、智慧終端生態系等；而整體產業在4G LTE、雲端應用、社群網路、物聯網等基礎環境逐漸普及下，衍生商機與策略的改變。在全球發展上，中國品牌業者的成長有目共睹、南韓以三星為主的集團化經營模式、及歐美國家的再工業化等因素，對台灣電子產業造成威脅與挑戰。台灣電子產業如何因應產業趨勢劇變，將會成為2015年重要課題。
二、台灣電子產業在全球扮演重要角色
台灣電子產業發展至今已將近四十年歷史，從1970年間政府全力主導半導體技術引進，以及早期推動PC組裝和周邊零組件標準化，衍生出完整電子產業生態鏈，在產業高度群聚效應推動下，已在全球電子產業站穩關鍵性地位，並累積堅強OEM/ODM研發與製造實力。台灣電子產業在全球ICT的供應鏈體系中，表現極為亮眼，從零組件供應面，晶圓代工約佔七成、半導體封測服務約佔五成、觸控面板約佔四成、LCD面板與LED發光二極體接近三成等；從系統終端產品面，所有消費性智慧型手機、平板電腦、筆電等高科技產品，幾乎都由台灣廠商提供設計、研發、零組件供應、組裝與代工製造。以下針對台灣電子業之重要關鍵零組件，包含半導體、LCD顯示器及LED發光二極體等三項產業，分別回顧重要發展歷史與展望未來機會。
三、台灣半導體產業發展
台灣半導體產業已達二兆元產值規模
台灣自1976年在台灣政府大力支持下，由工研院從美國RCA引進CMOS技術後，開始半導體產業的發展，培養眾多半導體產業領袖人才，許多台灣半導體公司不斷成立，成就今日台灣半導體產業二兆元產值規模。台灣自從台積電從事晶圓代工起，便逐步發展成目前上下游垂直分工之產業結構。上游至下游依序為IC設計、IC製造、IC封測，其中IC製造主要以晶圓代工與記憶體製造為主。
垂直分工與產業群聚使得台灣IC產業擁有彈性且速度快、客製服務、低成本之競爭優勢，加上產能規模之擴大，目前台灣晶圓代工產值市占率全球排名第一名。台灣IC封測產值市占率全球排名第一名。台灣IC設計產值市占率全球排名第二名，僅次於美國。台灣記憶體產值市佔率全球排名第四名。
2013年台灣IC產業產值為新台幣1.89兆元(圖一)，較2012年成長15.6%，佔全球半導體市場3,100億美元的20.7%。台灣IC產業產值全球排名第二，僅次於美國。發展至2014年台灣IC產業產值十年有成，首次突破二兆元新台幣，達到新台幣2.21兆元，較2013年成長17.4%，佔全球半導體市場3,300億美元的22.9%，台灣IC產業產值全球排名第二，僅次於美國，超過日本及韓國。全球前50大半導體廠商中，台灣佔了8家，包含台積電、聯發科技、聯電、南亞科、聯詠科技等，加計封測業廠商包含日月光半導體、矽品精密、及力成科技。
圖一 台灣半導體產業發展歷程
IoT成為台灣半導體產業成長動能
半導體產業隨著電子系統產品往輕、薄、短、小、多、省、廉、快、美等發展趨勢下，促使台灣半導體廠商在技術方向朝兩大方向發展，一是製程技術依照摩爾定律(Moore’s Law)再進一步微縮(More Moore)；二是高度半導體元件整合(More Than Moore)，達到系統層級的目標。為了持續降低IC成本、提升容量與增加效能，SoC及3D IC(TSV)等技術會更加重要，而Logic IC與Memory IC之整合趨勢也更加明顯。
展望未來，PC和手機雖是目前半導體的重大應用市場，但近年成長率已明顯趨緩，平均年成長僅約3%至5%，不過高通、聯發科及台積電成長仍多有2位數成長，主要來自智慧手機及平板電腦貢獻，這樣的商機大約還可以持續2年左右。未來看好物聯網(IoT)、穿戴裝置、及智慧家庭產品等的未來成長性，應會為半導體產業帶來的相關商機與挑戰，台灣應及早擬訂相關應對策略，才能持續有優於全球的成長表現。
四、台灣LCD顯示器產業發展
台灣顯示器產業聚落完整，形成一條龍式服務
台灣LCD顯示器產業發展，開始自工研院於1990年開發出3吋至6吋TFT型技術，之後聯友光電與元太科技分別引進美國技術團隊及移轉工研院電子所技術，並在1994及1995年分別完成建廠生產小尺寸TFT LCD產品。
大型TFT LCD產業則自1997年中華映管與三菱機電(ADI)簽署第三代TFT LCD技術移轉合作開始，繼之而起的有1998年宏碁集團的達碁科技與IBM簽訂TFT LCD技術移轉合約，共同開發3.5代製程技術，聯友光電並與松下電器的合作，1999年華新麗華集團的瀚宇彩晶與東芝(Toshiba)之技術合作，廣達電腦轉投資之廣輝電子與日本LCD第一品牌之夏普(Sharp)合作等台灣廠商，紛紛投資建廠生產大尺寸TFT LCD面板(圖二)。
台灣TFT LCD產業經歷了近十年的發展，2013年全球大型與中小型TFT LCD產值分別為為910億美元以及320億美元，台灣產值則分別均為全球第二。過去一年，隨著廠房折舊攤提逐步結束，台灣業者在面板生產成本上優勢也隨之改善。廠商在經營方式上除了從大型轉型至中小型面板佈局外，在面板技術的研發上也積極朝向高階技術、新尺寸等獲利較佳的產品線佈局。2013年大型TFT LCD產值較2012年成長為新台幣7,200億元，中小型則上升至新台幣2,200億元。
台灣TFT LCD產業結構以製程作區隔，從上、中、下游，分為材料暨關鍵零組件、面板生產(Array + Cell)、模組段組裝，及終端系統產品。台灣的TFT LCD產業主要是以面板廠作為發展之核心，面板大廠包括群創(原奇美)、友達、華映、勝華(原瀚宇彩晶楊梅廠)等四大光電廠。近幾年面板業者產能持續投入，帶動上游關鍵零組件在地化發展，至今已逐漸建構出一個上中下游皆備的產業，從玻璃基板、彩色濾光片，TFT基板、偏光板、驅動IC、背光模組以及相關材料等已臻至完備，在台灣形成完整的產業聚落。
在面板領域，群創與友達分別為全球第三與第四大面板廠，擁有自3.5代線至8.5代線，近兩年友達與群創皆進行公司體質的再改造，除經營體系外，對於生產線的規劃、產品組合的設計，以及新技術的發展，都積極進行轉型的腳步。在中小型的部分，華映、彩晶、凌巨則是生產中小型面板為主，輔以觸控產品；元太以電子紙為主要發展對象，勝華則轉型往觸控領域發展。
圖二 台灣TFT LCD產業發展歷程
面板產業朝高規格、高單價的產品模式發展
展望未來，承襲過去2年來的經營模式，過往淡旺季法則已然不復存在，廠商因此在產能調控上均格外謹慎，隨著產線的改裝與產品組合的變化，大型TFT LCD面板產值成長率趨緩已是不爭的事實。業者目前的策略重點在於經營與獲利的穩定化，如何控制產出，避免投入已成紅海的低價產品才是主要目標。在中小型面板的策略上，成長動力依舊在於手持行動裝置用面板(智慧型手機、平板電腦)，規格走向高畫質、高精細度、輕薄及低耗能，技術將會聚焦LTPS、IGZO、IPS的發展，尤以LTPS可製作高精細顯示器將成為各廠發展重點。G6以下生產線轉型中小型面板生產已成為主流，同時以LTPS技術來提供高規格、高單價的產品也成為廠商獲利的重要來源。
而在應用產品的部分，IoT趨勢已導引出手持式裝置與車用面板連結的重要性，車用面板也隨之成為2014年後面板業者轉型主軸。在未來，車用面板的設計除了高耐候性、長壽命，抗潮濕與振動等必要的規格外，為提高駕駛者對資訊獲取的速度，高精細、高對比、高亮度的面板也成為開發重點，同時搭配車用中控系統而搭載的觸控面板，更成為下一階段車內重要的輸入介面技術方案，種種的技術變革，都是為了與整車一同演進，期望在未來能提供使用者更為簡易、安全、愉快的駕駛體驗。
五、台灣LED發光二極體產業發展
台灣LED產業成為全球第三大供應商
LED元件依製造過程大體上可分上游磊晶成長（Epitaxy）、中游晶粒製作（Chip）及下游封裝（Packaging）三個階段。我國LED元件廠商規模不大，為降低經營風險，產業發展型態有別於美、日、歐等國的上下游垂直整合，而以上中游磊晶及晶粒與下游封裝兩階段產業分工模式發展之。
由於LED元件下游封裝技術與資金障礙較低，我國自1973年便開始下游封裝領域投資，至今已40年，主要技術源自於美商德州儀器公司(TI)。1980年代，我國LED元件產業價值鏈發展進一步擴展至晶粒製程。我國LED中游發展始於1976年，首推萬邦紅光GaAsP/GaAs LED晶粒，後續又推出橙黃光GaAsP/GaAs及紅綠光GaP/GaP系列。而後光磊於1983年成立，以製造晶粒為主，接著1985年台科由工研院技轉GaP LPE磊晶技術，鼎元也於1987年成立，由工研院技轉GaAs IR LED磊晶技術，兩家同以晶粒生產為主。
至於上游發展，1993年工研院光電所技轉之國聯光電成立，開始上游磊晶發展基礎，後續藉由工研院技術擴散及美國歸回海外學人，LED元件產業開始大量轉向上游發展，並著重發展MOCVD磊晶技術。
經歷30餘年發展，除了在上游部分原物料供應能力較弱外，我國LED元件產業已建構出相對完整的價值鏈，不但在製程技術能力上晉升為全球領導地位，在產能規模上亦成為全球前三大LED元件供應國，主要廠商包括磊晶與晶粒廠晶元光電、璨圓光電、新世紀光電等，封裝廠億光電子、光寶電子、今台、隆達電子等。
在全球產業地位(統計封裝段)部分，主要供應商以日本業者約24.2%之比重為最大宗，代表廠商如全球LED技術之領導廠商日亞化(Nichia)；其次為韓國業者，占全球供應比重之23.6%，以三星、LG及首爾半導體等電子大廠品牌為代表；而台灣廠商則占18.8%名列第三，另中國大陸與北美業者為第四名與第五名，供應比重分別占13.4%與12.3%。
展望2014年，在全球經濟復甦、照明應用市場持續成長與封裝技術持續演進等因素帶動下，預估全球LED產值將提高至175億美元，至2016年產值更達到219億美元。應用市場部分，LED元件應用於照明市場比重也將逐步攀升，預估至2015年將提升至42%，穩居應用領域之冠。
2014年在全球經濟復甦、照明應用市場持續成長與封裝技術持續演進等因素帶動下，預估全球LED產值將提高至175億美元，台灣廠商經歷2012年部分企業整併及退出市場後，LED元件產業亦開始茁壯成長，2014年台灣LED元件產值可望突破千億台幣。
圖三 台灣LED元件產業發展歷程
照明應用市場將為LED元件產業發展重點
展望全球LED產值至2016年產值將達到219億美元，LED元件應用於照明市場比重也將逐步攀升，預估至2015年將提升至42%，穩居應用領域之冠。未來我國廠商將持續布局照明應用市場，因此照明應用將逐漸成為我國LED元件最大應用市場，預估至2015年將提升至38%。
LED照明應用市場主要為住宅(Residential)、零售(Retail)以及其他，2014年三者合計比重近70%，住宅照明本是照明最大應用市場(>40%)，零售照明為LED照明燈具第二大應用市場(>13%)，未來此態勢仍會持續。
未來歐美經濟復甦帶動照明市場需求，有助於LED照明市場發展，中國大陸在政府政策大力推動之下，LED照明市場將持續成長，惟廠商眾多且價格競爭激烈，台灣封裝廠商與中國大陸近幾年來技術落差逐漸縮小，大者恆大趨勢更為明顯，應思考如何投入相關技術研發，在低成本之下仍可維持高效率與高品質產品，以強化長期核心競爭力。
六、台灣電子產業面臨的挑戰與機會
從全球市場需求面看，電子產業已步入市場高原期，成長動能趨緩；全球電子產品產生質與量轉變，電子產品由過去PC時代標準化規格，轉變為行動裝置強調的客製化規格；而低價化產品由新興市場流向全球市場，電子產品低價化及產品週期短化已成為趨勢。市場規模從2011年以前每年約10%~20%以上的高速成長已不復見，減緩至每年僅約1~3%的低速成長，台灣廠商尋找下一波產業新動能已是刻不容緩。
從全球廠商競爭面看，中日韓等國家競爭威脅倍增。中國大陸品牌強勢崛起，2014年中國智慧手機品牌共有5家廠商進入全球前十大排名，全球市佔率合計超過20%。這些中國大陸品牌廠商在政府政策支持下，扶植紅色供應鏈體系，並帶領中國大陸電子產業鏈攻城掠地；另外，韓國也是透過政府政策與下游品牌支持，持續維持競爭力。台灣電子產業優勢已面臨空前考驗。
從全球電子產業發展歷程與未來趨勢，1960年到1980年代早期大型電腦主機到迷你電腦，1990年代個人電腦盛行，2000年到2010年行動手持裝置更將電子產業規模推上最高峰，手機用戶滲透率高達96%。展望未來，電子產業將進入物聯網(IoT)時代，應用將涵蓋各種智慧生活面向如智慧健康、智慧家庭、智慧交通、智慧物流等，預估2020年市場規模將超過百億台規模(圖四)。未來十年智慧手機雖然仍是最大的單一產品載具，但是與智慧手機相連結的所有物聯網裝置將是智慧手機的10倍以上。
物聯網產業生態體系包含強化各類裝置連結與資料蒐集、以手持終端為核心串聯應用服務、並透過雲端模式同步創造跨終端體驗服務，營運模式已從過去企業應用、單一產品、與技術導向發展模式，邁向大規模生活應用、系統整合、與資料分析發展模式。未來興起的資料經濟(Data Economy)將持續顛覆傳統的能源經濟(Energy Economy)之競爭思維，如何能分析並利用具爆炸性、無國界、開放性、多用性的巨量資料，並掌握使用者真正需求，提供以人為本創新服務，將是過去以硬體技術與代工製造擅長的台灣廠商將來所需要突破的關鍵課題。
圖四 全球電子產業發展歷程與趨勢
七、展望未來
在未來資料經濟時代之下，物聯網的商機固然龐大，但是何是殺手級應用仍眾說紛紜、尚待驗證，所以台灣與以往在PC及手機產業以代工為主的不同之處，是與全世界站在同一個起跑點上，未來可以從單一區域型應用生態切入，以人為中心，把資料分析與加值服務串起來，不僅是連結人跟物(People to Thing)，人跟人(People to People)，或是物跟物(Thing to Thing)之間的關係，最重要是如何在人跟服務(People to Service)之間，提供最貼心的創新服務，這就是物聯網生態競爭的最終境界─「心聯網(Internet of Minds, IoM)」。
台灣電子產業在過去數十年已從仰賴關鍵核心能力的單打獨鬥，發展到以建構上下游供應鏈的產業群聚合作。但是隨著網際網路、智慧行動應用服務和物聯網的崛起，全球許多產業的脈絡已逐漸延伸成為一個多向交織的「服務型應用生態體系（Service-based Applications Ecosystems）」，其中包含系統平台（如作業系統、商業平台）、加值應用（如Apps、專業應用）、營運服務（如資訊流、物流、和金流）、和消費文化（如消費習慣、生活型態）等(圖五)。Apple、Google、Amazon都是掌握此模式的創新典範，以應用系統來整合面對消費社群的服務型商業模式，進而引導系統內關鍵技術的開發和應用，立足高利潤和高壁壘的競爭制高點。
台灣應該要循此新興趨勢加強在應用系統和關鍵技術的跨領域生態體系整合，結合現有上下游整合的群聚優勢，從產品設計延伸至應用服務，多思考如何以人為本、在地生活為軸心，逐步發展具有台灣文化特色的生活型態(如24小時便利商店與書城)及生活品牌(如自行車A-Team與YouBike)，進一步帶動高價值的技術創新與經濟效益，引領台灣電子產業進行新一波的典範轉移。
圖五 鏈結服務型應用生態體系
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本文同步刊載於2014年12月【中國電機工程學會八十週年慶專刊】
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