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獨創軟體定義的檢測光學 要做光學檢測界的TOP

從學研界組團隊創業,再切入產業界應用端,南方科技,這個「沒有聽過的小公司」,專門解決很難的問題。掌握光學檢測的核心技術,透過數位光學,將傳統光學檢測的物理極限再往前推一倍。

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南方科技隱身於汐止科學園區的辦公大樓內,創業之初,這是江湖上口耳相傳的「聽說有一家很厲害的小公司」。初見南方科技董事長陳怡然,73年次的他穿著暗色中庸款式的西裝,修飾本來憨實的娃娃臉,看起來沉穩老氣些。

談起創業的機緣,回溯當初四位創辦人分別在台大凝態科學研究中心當助理、做博士後研究,分屬於兩個不同面向的實驗室,私下碰在一起時,發現四個人有相同領域的專長,也有各自的分支專業,包括物理、資訊、軟體、光學、生物、材料與機電整合,結合在一起,剛好可以解決目前在實驗室中觀察到光學檢測的問題。

「我們的team蠻完整,人不多,技術面向完整,不需要拜託別人支援。」陳怡然談起南方科技成軍的奇妙緣分,掌握技術優勢,參加科技部FITI創新創意激勵計畫,拿到一筆創業基金,於是在民國103年8月成立南方科技。

掌握光學檢測的前沿技術

南方科技兩大核心技術是「5D顯微技術」和「數位光學」。5D顯微技術可以應用在3D多重光譜影像分析、高速光譜掃描、非破壞性光學量測、超深度高速螢光影像;數位光學可用於超解析顯微術、數位光場顯微術、任意多焦點雷射控制、任意光束塑型。

簡言之,南方科技的核心技術就是光學檢測。傳統光學有物理極限,南方科技另闢路徑,使用數位光學的方法,不是突破物理極限,而是利用核心技術將物理極限再往前推一倍,做到模組設計的光學、數位導向的光學,以及軟體定義的光學,解決精密微小材料的檢測。

檢測的兩個指標分別是「速度」和「解析度」,要拍得又快又好,「不只知道你長甚麼樣子,還能判斷出你的祖宗八代,也就是連物件的成份、從哪裡來的都知道。」陳怡然以口語比喻南方科技的光學技術能檢測出更多材料的資訊,把東西看清楚,控制良率,才能進入量產,是新材料放量生產過程中的必要關鍵檢測技術。

第一步,克服產學間的現實落差

南方科技站在學研界與產業界的中間,另闢新技術渠徑,前無來者,其中最難的是如何體現技術價值。他們從學研界著手,了解有哪些在實驗室、在論文中的新材料要應用到產業界,把光學檢測技術準備好,再切入產業界應用。理想上是如此,但實務上有許多需要跨越的挑戰。

「在學術界解題目的時候,腦袋是沒有money的,」陳怡然剛開始接觸業界時,體會到讓人亢奮的「技術」並不是重點,要能定義產業界碰到的問題,解決對方的問題,技術價值才會出現。剛從學界接觸產業界時,常處在各說各話的狀況,自嘲是從打臉中成長。第一次接觸光電大廠的高層,介紹南方科技的技術,對方聽完冷回,「這些我都用不到。」氣氛瞬間凝結,但也從交涉經驗中反省,事前要做足準備功課,瞭解與會者的經歷與專業背景,輔以光學檢測專業當靠山,找到雙方的交集,才不會一開口就被當作外行人。

南方科技成立後,經過多次商業模式轉型,從一開始鎖定生醫影像市場,到如今布局在材料分析、顯微3D檢測、生醫影像和數位光學的檢測技術。進入產業界的第一個案子是5G PCB(印刷電路板)產業,需要與業界人士大量交談,定義問題、收斂對焦。陳怡然坦率表示,大廠都已技術布樁,簡單的問題輪不到他們,找上門的通常很棘手。客戶對於突然冒出沒有聽過的小公司,卻可以解決影響良率、成本、產值和資本市場的關鍵難題,難免抱著質疑態度,送測樣品考驗公司能耐,往來一年後才終於成交。從生澀到熟練,南方科技越來越能挖掘客戶需求、凸顯自我價值。

借計畫磨槍,聚焦公司發展方向

目前,正處於科技的臨界點,許多新材料正從學研界要應用到產業界,南方科技自知作為小公司,沒有犯大錯的本錢,唯有隨時保持最先進的技術串接產業界,接觸包含印刷電路板、IC載板、太陽能材料鈣鈦礦、Micro LED、化合物半導體、奈米材料等領域。「東西還沒有在產業界上線,但我們在學研界已經把根扎進去了。」然而保持技術優先性需要不斷投產磨槍,CITD計畫鼓勵研發補助申請對於南方科技而言正是適得其所。

109年申請CITD計畫「應用Jade Surf顯微3D檢測模組進行精密雷射加工與透明材料顯微檢測開發計畫」,即是先進技術與產業運用成功結合的一次示範。南方科技以公司具競爭力的技術「顯微3D」為主題,幫助自動化光學檢測設備商提升檢測3D與透明材料的困難。

顯微3D與透明材料可說是當今光學檢測的兩大難題,因為傳統光學顯微鏡難以量測立體3D元件,而顯示螢幕必要的玻璃材質為透明質地,若以傳統光學檢測很難判讀雜質,肉眼雖可檢測卻會浪費大量人力。

因此,南方科技運用自家先進的景深去除技術,導入擅長的模組化光學系統,建立一組專門量測顯微3D影像的模組,和原有的顯微設備結合,讓設備商客戶用掃描的方式,就能將終端客戶的整塊3D甚至是透明材料做細部的影像呈現,大幅提升檢測效率與良率。這項計畫的成功,不僅突破現有光學量測不足的瓶頸,更幫助國內設備商成功量產外銷,帶動產業供應鏈升級。

談起申請計畫的幫助,除了研發資源提供,陳怡然表示,雖對自家技術有信心,但要下功夫往哪些產業發展,卻仍在摸索中。從前期接觸產業界他們就發現,每個產業的製程不同,對於這項新技術也不了解,如何選定產業進行客製化技術服務,事關公司發展進程決策,也是關卡。初期計畫內容涵蓋印刷電路板、半導體、新材料等多項產業,具有產業敏感度的計劃委員犀利看出問題,給予計畫更聚焦的方向,「台灣是PCB產業最強的地方,如果有PCB產業的人來找,就應該聚焦在此。」陳怡然收下計畫委員的建議,南方科技的團隊分析PCB剛好在技術轉型時點,重新分配研發、送測、業務的比重,專攻此領域。

後來很多PCB產業合作機會都嫁接於此次成功,樂觀預期訂單還會持續上升翻倍,陳怡然感謝CITD委員精準的眼光,讓他們在發展的十字路口選擇最有利的一條路。

規模小,就要做到獨步全球

日前,MIH技術長魏國章公開提到,MIH要做Open EV Platform(電動車開放平台),用軟體定義車子,他反問,當大家都想做汽車界的Motorola,你為什麼不願意做汽車界的iPhone呢?同場上台的陳怡然心有同感,光學大廠有百年歷史和大規模資本,以南方科技規模的小公司,在傳統光學的技術平台上難以施展,選擇新的數位光學技術平台才有機會。南方科技很有信心,他們是全球第一個打出以軟體定義的光學,在數位光學元件上寫進不同的軟體,設計成模組化應用。

軟體定義的模組化光學技術已經應用在顯微鏡,銷售反應比預期好,南方科技正加緊第二代產品的研發速度。陳怡然指出,經過前期學習定義產業的問題,走到現在,產品推出前,內部已經有很多思辨討論與對焦,產品一推出就獲得市場熱烈反應,是過去這幾年不斷轉變商業模式累積的能力。

同時,南方科技調整戰略。之前做很多客製化專案,花時間與人力與客戶對接,處理現場問題,無法擴大業績規模。110年在具有深厚產業經驗的營運長加入團隊後,在原有技術基礎上改變商業策略,對產業的問題已經熟悉,將技術模組化,直接和客戶的系統對接,減少對接的時間與人力成本,更專注於業務與研發上。

借計畫打大鯨魚,串聯廠商打群架

光學檢測是材料與製程上線前的關鍵過程,「報紙上每一則科技新聞,只要往下繼續再挖深一點,沒有和光學無關的。」陳怡然點出,無論是新的光學技術平台或新的光學檢測技術,南方科技要提出創新的光學模組給廠商使用,讓大家獲利,「這是很大的空缺,目前全球沒有太多人投入。」

CITD計畫對南方科技起了很大的鼓勵,在新冠疫情打亂供應鏈,原物料價格飆高,還好有計畫經費挹注,支持研發不斷炊,才能順利拿到韓國DNP的訂單。韓國DNP是三星、LG的上游供應商,事後得知,競爭廠商用的是國際大廠Keyence、Olympus的解決方案,南方科技以小蝦米打敗大鯨魚。陳怡然興奮表示,「這證明,南方科技用不同思維,串聯台灣的設備商、系統商來打群架,我們是有機會拚過國外大廠的。」

同屬於先端製程的供應商,也是交大幫的科技創業人,抱樸科技董事長丁肇誠指出,台灣產業技術密度高,彼此溝通品質與效率佳,大家都有底氣與信心,提出問題交流。印刷電路板、Micro LED、半導體產業等都具有全球的優勢,難得的是,大家不只是想著賺錢,還有一份共創台灣產業榮景的初心,他與陳怡然都有此共識。

因此,南方科技對自己的期許是持續研發,維持競爭優勢,保持公司組織輕資產化,當大家技術的好夥伴,帶動產業加速與活絡。陳怡然幽默的比喻,「我們需要一家人畜無害的公司,沒有要跟你搶市場,而是邀大家打群架(串聯),把市場做大。」

串聯業界的企圖心和行動力展現在110年12月下旬「台北國際光電週」,南方科技於期間舉辦「化合物半導體先進光學檢測研討會」,安排產學兩端重要人物與談,從整個產業鏈的環節,聚焦到光學檢測的重要性,並發表新技術。

一路走來,陳怡然推論的技術方向,如預期發展,海外銷售管道已經布建,完成未來五年,南方科技將立足台灣,航向全球檢測藍海,且讓我們拭目以待。

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