在“高性能被動元器件發展論壇”上七家廠商分享了有關高性能被動元器件的發展趨勢及技術挑戰等熱門主題。在當天的“國產高性能被動器件的機會和挑戰”的圓桌論壇,共同探討了被動元器件之高性能與挑戰、國產化進程、缺貨漲價和應對方法,以及市場應用四個重要議題。
據《國際電子商情》報道,被動(無源)元器件市場年復合增長率在近5年內仍會達到6%左右。未來,隨著5G基站、5G智能手機、大數據中心、AIoT以及新能源汽車的強勁拉動,高性能MLCC、LTCC、高精密貼片電阻、貼片電感、高精度連接器、繼電器和晶振等均會有強勁的市場需求!同時,我們也看到MLCC等被動元器件正在出現國產替代的趨勢。
另一方面,目前汽車、工業、醫療等高端應用對電容電阻電感的精度要求卻越來越高。同時,如何做好電容電阻電感在系統中的EMI效應及干擾分析,以及新時代鋁電解電容在精密設計時如何應對對環境的高要求等等,都成為工程師十分關注的話題。
2020年12月18日,ASPENCORE旗下《國際電子商情》、《電子工程專輯》和《EDN電子技術設計》于深圳華強廣場酒店舉辦“高性能被動元器件發展論壇”,邀請到是德科技、華信科科技、開步電子、深圳蘭博濾波科技有限公司/深圳市連接器行業協會、村田、臺灣金山、富士康等行業內知名企業/機構,分享了有關上述發展趨勢及技術挑戰等熱門主題。會議最后還召開“國產高性能被動器件的機會和挑戰”的圓桌論壇,共同探討了被動元器件之高性能與挑戰、國產化進程、缺貨漲價和應對方法,以及市場應用四個重要議題。
會議最后舉行圓桌論壇,探討了四個關于國產高性能被動器件的議題。
江岳峰,富士康全球采購總處資深處長
楊寶平,開步電子董事長
李科高,臺灣金山電子工業股份有限公司集團總工程師
馬永健,深圳蘭博濾波科技有限公司資深EMC專家、深圳市連接器行業協會EMC專家
江總:以MLCC產業來講的話,這是粉末材料配方的問題,也即怎么實現高介電率的陶瓷材料。此外,電性能也比較重要,要如何獲得高溫和邦定時的穩定性。因此,被動元件的材料技術會是關鍵地方。中國大陸本地供應商在這方面還是有機會,但是如果能在海外尋找到好的技術,那就有機會縮短時間。第二是在制程管控方面,需要時間上的累積。第三是在生產設備方面,在這方面有些關鍵部分還是掌握在日商手中,如何突破這個瓶頸是個大課題。中國大陸廠商不是沒有機會而是要看怎么做。
江岳峰,富士康全球采購總處資深處長
楊總:最頂級的電阻器在美國,他們的單一性能和綜合性能都是最好的。這在材料和制程等方面都不是簡簡單單就能實現的,而是要靠時間的積累。可靠性最高的元件在日本,他們有量的支撐。他們的工廠很厲害,有的設備30/40年都沒變過,但是至今1ppm以下的失效率紀錄一直都沒有被打破過。因此高性能可以總結為兩點:參數領先以及可靠性領先。
李總:以江總的話來講,高性能要用一個嚴苛的客戶去磨練。也就是要把市場的要求吃透了,以客戶為導向設計產品。但是要把客戶的要求理解透然后去執行是很難的。江總需要更高性能的東西,我們要按需實現、改變自己的觀念是很難的。然后就是基材。目前國產基材廠商的能力,包括對模式以及對材料基礎的研究還是不錯的。但是要怎么做到穩定就很難。在樣品方面,國內廠商和日系臺系相比都已經很接近了,甚至反應速度很快,但是在大批量時卻跟不上。也就是說,高性能是指所有產品的高性能,而不能只是樣品。
馬總:在電磁兼容方面,從用戶方來講,不是他們要什么就生產什么,而是要在怎么達到他的目的,包括材料和工藝。同時,要告訴用戶如何使用才能發揮到最大效率,比如最佳的工作頻率范圍。用戶不知道這些,而作為生產商,也就是專家,就要指導他們去合理使用。第二,設計問題。我們對進口器件去仿制時要思考為什么要用這種結構、材料。在導電率、介電系數等方面要做物理化學試驗去分析。高性能牽涉到應力應變、可靠性、使用壽命等問題。舉個簡單的例子,防靜電。對于老式的繞線電阻,靜電、過壓、過流等問題都不用在乎,但是對于新的薄膜電阻,這是種切片器件,很薄,對這樣的器件做幾百上千伏的靜電放電,每放一次電就會對金屬層打一次,這就會不斷發生粒子轉移。大家可能聽說過,芯片的失效有45%是由于靜電放電而不是老化導致的,這時PN結不斷受到靜電打擊,這個薄層就很容易受到擊穿。因此,我們就需要思考,在生產工藝過程中靜電放電指標能否達到?
江總:據我的判斷,除了MLCC外,其他國產都很有機會。國產鋁電、電感、LTCC接近中上水平。但他同時補充,MLCC分為高中低容量幾個等級,國內廠商在中低容量方面還可以,這在手機和IoT方面用得多,小型化也有幾家廠商在做。但是高容值還是有距離(至少5年以上)。
楊總:我們有四大類產品,其中有兩類的材料是自己在做的,但是不建議同行去效仿,因為零件賺的錢可能填不平,要實現盈利這個過程太漫長。公司要考慮永續發展的問題,從供應鏈安全方面來講,如果材料受制于人,那么公司隨時都有可能關門。所以我們一開始就做材料。雖然整個過程很辛苦,但是代表了一個趨勢,就是國內被動元器件廠商要去關注材料的開發,要掌握一定核心技術。另外要培養自己可靠、穩定的材料合作伙伴,這樣才能可持續發展。雖然國內廠商可能存在五年十年的差距,但是中國人勤奮,這個速度可能會加快,因此我們很快就會有機會。
李總:成功的公司有很多原因,補充一點,就是人才。在移動互聯網資訊這么發達、人性這么張揚的時代,研發人員的流失,包括基礎研究,對產業的升級是沖擊。材料、設備都需要人去駕馭。在人不穩定的情況下去談發展、談突破就不可能實現。解決方案是通過建立激勵制度實現穩定團隊的構建,穩定了軍心才會有突破。作為臺資廠,這個現象我們也看見,有些公司很難成長,后來才發現是找不到連續的人才提供支持。另外,移動互聯網快速發展,有很多偶然的因素都會讓必然的發展而受限。
楊寶平,開步電子董事長
馬總:以蘇聯和美國的產品做對比,美國的產品微型化輕量化,蘇聯的傻大笨粗,但是性能并不輸美國,因此不是材料的問題。用現有材料做出高質量的產品是一個目標。比如,五年前國外高速連接器的速率達到4Gbps,現在達到40Gbps,這往往不是材料所取得的成績,而是結構、工藝所取得的突破。基礎研究、基礎試驗一定要做。以前的設備都是學蘇聯的,現在沒了。產品質量性能怎么提高,靠蒙不合適。
江總:今年由于疫情,整個新產品的開發進度延期了一兩個月。今年由于5G的關系,MLCC發生缺貨。而由于疫情的關系,5G受到延后。由于疫情所引發的宅經濟,原本預期不太好的平板和筆記本市場反而變好了。明年會比較好,主要還是在5G。宅經濟下受到在家辦公的需求,服務器、網通市場可能會比較好。現在談擴產已經來不及,2018年和2019年供應商所考慮的市場都是服務器、醫療和電動車這些。現在談擴產就太晚了。受到5G的需求以及疫情的助長,LTCC會比較緊張,但是產能會陸續開出來,也不一定會非常緊張。2021年應該不會出現2018年所出現的恐慌。5G不能只看被動元器件,因為晶圓是缺的,所以被動元件反而會平緩些。
國產被動元件進入富士康,以item來看,國內外差不多,但是從金額看,中國大陸和臺灣只占1/3,因為國外做的是高端。中國大陸廠商在電動車、車用、醫療和IoT等方面都有機會。歡迎中國大陸這樣的廠商來和我們合作,但是如果是以copy的方式還是很難的。我們歡迎新技術。
楊總:電阻市場一直都很平穩,我們不做低端。現在有點漲價不叫漲價,而是價值回歸。原本電阻賣得太便宜了,5000個電阻一盒只賣幾塊錢,太過分了。工廠要經營,利潤要有。電阻供貨沒問題,問題是處在MLCC等元件上。
李科高,臺灣金山電子工業股份有限公司集團總工程師
李總:聽江總說,明年被動元件會緊張一點點,但是后來又說會受到主動器件的綁架。也就是說一開始我以為會漲價,但是后來就好像會維持。講到缺不缺貨,電容我們也不缺。今年下半年確實是晶圓缺貨,CPU缺貨,而導致我們整個產業延期交貨。被動元件在整個市場不占話語權。
江總對李總回應到,因為PCB上一定是主被動相配套,作為采購,我們看到,明年最緊張的是晶圓,然后面板也會比較緊張。這是個系統組裝的問題,如果被動不是第一名的話,相較于晶圓的緊張、面板等關鍵元器件的緊張,排名不會靠前。你有電阻電容,沒有IC搞不了。
前半問(哪些應用需要高性能被動元件):
楊總:和我們相關的是儀器儀表,精密電阻是其基礎,要得到穩定的電流和電壓,就需要穩定的電阻。極限參數需要通過儀器儀表來測量,國內很多專家在這方面走在前面。表計也需要使用高性能元件。外國公司的產品好也不能全信,它可能欺負你沒有設備測。因此我們自己有設備測量就很關鍵,被動元件在這方面就有機會。
李總:最原始的驅動需求是利潤。緊扣今天的主題高性能,只有做別人不能做的東西,才能精準扣住需求,才能拿到利潤。這也涉及到人。利潤比較高的有車載用鋁電解電容,50V~100V,在90V~230V情況下能夠承受40到50A,泰科都要好幾百美元,很有利潤。但是也要看競爭對手的情況,利潤是個動態的過程。
后半問(國產廠商的突破口):
江總:汽車要求的可靠性高。中國本地廠商的機會是,市場就在本地。如果能夠維持一定的技術可靠度,讓車廠、醫療廠商都覺得你值得信賴,那么就有機會。
馬永健,深圳蘭博濾波科技有限公司資深EMC專家、深圳市連接器行業協會EMC專家
馬總:談到高性能,有一句話是“選好元器件,治好電路板”。最高性能要求的是航空航天,然后是軍品、汽車,民用就最差。民用產品不行了就換個,但是飛機可不行,那個可換不了。只要通過EMI認證的,就全是要求高性能的,這是基本要求。有時候不是你的產品沒有高性能,而使合適的應用平臺在哪里。