账号:
密码:
最新动态
产业快讯
CTIMES / 文章 /
电子电容器市场与技术之发展
 

【作者: 梁文恆】2000年01月01日 星期六

浏览人次:【10593】

根据文献记载,距今两百四十多年前,由莱顿大学成功制造出莱顿瓶(Leyden Jar)之后,电容器开始活跃于电子电路的领域之中。截至目前为止,各种类别之电容器已分别在信息、通讯、消费性电子产业中占有一席之地,而随着3C产业蓬勃发展,市场上对电容器的需求更是与日俱增。


不过,电容器产业内竞争者众多,近几年来产能过度扩充的结果,使得产品价格一路下滑,厂商获利空间逐渐被压缩,特别是在1998及1999年初国内电容器市场上,以铝电解电容器及积层陶瓷电容器产业削价竞争最为严重。不过,由于自1999年第二季开始,积层陶瓷电容器市场上却又出现戏剧性的变化,持续上演缺货行情,使得1999年上半年,有关电容器原材料、产品功能、销售价格等议题受到广泛的讨论。


国内电容器产业架构

目前国内电容器产业架构如(图一)所示,主要由铝电解电容器、陶瓷电容器及塑料薄膜电容器等三类产品所组成,至于在钽电解电容器及可变电容器仅有少量生产。



《图一 国内电容器产业架构图》
《图一 国内电容器产业架构图》

1.产业向上垂直整合方面

铝电解电容器的关键原材料为电蚀铝箔及电解液,早期国内铝电解电容器业者主要是为日商代工为主,故在关键原材料的制造技术上均掌握在日方,国内成品制造商大多是购买电蚀铝箔或已化成好的铝箔,再进行加工组装为主。就铝电解电容器的原材料成本结构而言,电蚀铝箔占原材料比重较高,一般来说,关键原材料(包括:阴极箔、阳极箔及电解液)占铝电解电容器原材料总成本约为70%,非关键原材料(包括:铝壳、橡胶盖、PVC胶膜、导针及电解纸)约占30%,故近年来铝电解电容器业者在电蚀铝箔及电解液方面的研发上着墨甚多。


不过,由于目前国内所生产之铝电解电容器以低压产品为主,故一些国内市场上既存的电蚀铝箔及化成铝箔提供者,都是以低压产品为主,而中高压电蚀铝箔方面国内厂商较少提供。在电解液方面,其关键点着重在与铝箔、电解纸的配合程度,目前国内较缺乏制作一些特殊品使用之电解液,比如一些使用寿命长、低阻抗铝电解电容器所用之电解液。事实上,国内业者也透过不同管道积极研发上述关键原材料,以达到向上垂直整合的目的。


在塑料薄膜电容器方面,目前在传统相关产品方面,国内厂商一般多采用PET、PP,而较少使用PS与PC作为原材料。故所生产的产品也多半以PET及PP的相关产品为主,由于国内市场对电子用PET、PP、PS及PC等塑料薄膜需求不大,以致于无厂商投入此类原材料之生产,而事实上,国内的塑料薄膜电容器厂商也完全是进口塑料薄片,进行卷取素子之后的加工组装制程。


在陶瓷电容器方面,其关键原材料可分为陶瓷粉体与电极材料两部份,而为满足积层陶瓷电容器薄层化的需求,其所使用的粉体颗粒相较于单层陶瓷电容器为小,故虽然两者均为陶瓷电容器,但在粉体的选择上有其差异性。而根据陶瓷电容器之电容值对温度变化的百分比,国际上是以EIA RS-198标准或MIL-C-55681标准去区分不同粉体所制成之陶瓷电容器,其分类包括Class I、Class II、Class III,各分类特性如(表一)所示。



《表一 各类电容器粉体特性》
《表一 各类电容器粉体特性》

目前国内仅有信昌电子陶瓷提供部份规格之陶瓷粉体,包括Y5V、Z5U、Y5P及NPO等配方粉体,其余大部份则仰类国外。至于在内外电极材料方面,目前国内主要也是依赖国外,特别是钯金属,其主要来源国为苏俄。


2.产业水平整合方面

由于各类被动组件下游系统客户有明显的重迭性,以主板而言,即同时具有电容、电阻及电感等基本组件,故相关零组件产品提供者,也就多半希望能使本身所生产产品组合多样化。过去因为被动组件厂商多半以中小型企业为主,使得在资金的取得上有一定的限制,较不易增添额外的设备及技术人员,来完成这方面的整合动作。


近年来,部份被动组件厂商在上市上柜后,资金来源相较以往充沛的情况之下,陆续朝向集团化、多角化的经营方式发展,使其所生产的产品能够满足下游客户一次购足的需求。国内电容器产业在这方面的整合动作也相当的积极。


3.产业向下垂直整合方面

电容器下游应用产品甚多,其涵盖领域囊括3C各类产品,但由于各类电容器特性不同,其在下游系统产品上的使用量也有所差异,依1999年初问卷调查各电容器厂商,其下游客户对电容器产品总需求量较多的系统产品归纳如(表二)所示。



《表二 国内电容器厂商的主要目标市场》
《表二 国内电容器厂商的主要目标市场》

产品制造技术与发展趋势

(图二)为各类电容器的制造流程图,由于各家厂商对前段制程能力的掌握层次不同,故实际的生产流程会与本图略有所差异,以铝电解电容器而言,一些规模较大的厂商,主要是进口电蚀铝箔,自铝箔化成开始进行后段一系列制程到出货为止。据业界估计目前国内铝箔化成生产线约100至120条,而除了少数厂家是专门生产化成铝箔,并全数对外销售外,大部分的厂商仍是作为供应自家生产铝电解电容器使用,如有多余的铝箔再考虑对外销售。



《图二 各类电容器制程》
《图二 各类电容器制程》

而一些规模较小或属家庭式工厂的厂商,大多直接采购化成铝箔及电解液,自裁切铝箔开始进行铝电解电容器的加工组装。而这些电蚀铝箔、化成箔主要的进口来源,仍以日商JCC与KDK为主。而在陶瓷电容器方面,目前除部份外商在国内仅做Taping包装工作,国内厂商几乎都是采购陶瓷粉体为原材料,自浆料混合开始进行后段一系列制程到出货为止。


1.铝电解电容器方面

铝电解电容器的未来发展将走向小型大容量化、长使用寿命、耐高电压、高涟波(Ripple)化及低价格化。至于在芯片型铝电解电容器方面,亦将走向高耐热、长寿命、小型化、大容量化及低阻抗化。国际市场上,铝固态电解电容器的发展相当受到重视,这是因为其采用有机半导体盐类或有机功能性高分子为电解质,导电性优于传统电解液约100至1,000倍;除此之外,这类固态铝电解电容器也拥有相当优良的高频特性,ESR相当小,温度特性佳,使用寿命也较长,故普遍为厂商所看好,陆续扩充该类产品之产能。


为因应表面黏着技术日益普遍的情况之下,目前无论是液态或是固态铝电解电容器方面,均发展出两类芯片型产品:一类是属于横型,另一类则属于纵型。目前圆筒纵型V-CHIP铝电解电容器的专利权为日商松下电子部品所有,国内厂商自1998年尾至目前为止,已有四家厂商陆续与松下电子部品签约,授权该产品的生产及销售。


2.陶瓷电容器方面

积层陶瓷电容器未来将朝向大容量化、小型化、低阻抗及适用于高频电路等方向发展,而在钯金属来源仍有限的情况之下,其价格势必维持在高档,故卑金属的产品将跃升为主流产品。另外,从1999年上半年起,由于国际市场上有部份厂商紧缩积层陶瓷电容器的产量,加上移动电话市场看好,积层陶瓷电容器需求也与日俱增,使得1999年初该项产品有短缺的情况发生。包括Murata、Kemet等大厂也延长移动电话所用之0.1mF 0402的积层陶瓷电容器的交货期,其中Kemet也因而调涨部份积层陶瓷电容器的产品价格。而在这些国际大厂调涨产品价格不久之后。国内厂商也顺势调涨部份积层陶瓷电容器的价格。


至于在单层陶瓷电容器方面,由于传统产品已逐渐式微,另为因应部份下游客户对符合安规认证的需求日增,目前厂商多半将单层陶瓷电容器的生产重心锁定在适用于高压环境下的安规产品,根据1999年初调查,国内生产AC安规圆板陶瓷电容器厂商的下游客户,最主要集中于北美及欧洲各国,其次为日本,至于台湾、大陆及东南亚也有一些需求。


3.塑料薄膜电容器方面

随着电子零组件日趋轻薄短小,为不让芯片型陶瓷、铝电解、钽电解电容器专美于前,在国际市场上,塑料薄膜电容器业者也顺势推出芯片型的产品。至于国内塑料薄膜电容器厂商则仍以生产传统导针型的产品为主,尚未有芯片形式的产品出现。


不过,在电子产品日益重视安规的趋势之下,未来较有前景的安规产品便成为国内塑料薄膜电容器厂商之重点产品,其中X2塑料薄膜电容器具有耐高压、容值大、抗高频和温度系数佳等特性,体积则缩小达40%以上,在材料设计上可节省约15%~20%,运用范围涵盖信息电子、家电、照明、事务机器等各类产品,目前已在国内市场开始生产销售。


结论

由于国内大多数的电容器厂商,在原材料方面仍仰赖国外甚深,故为有效控制成本,电容器厂商在产业垂直整合上将会更积极。另一方面,从国内厂商逐渐有余力及资金从事各项原材料及产品规格的研发来看,显示该产业讲求规模经济及多角化投资的时代来临。厂商为求竞争力之提升,多半将朝量产能力的提升、产品组合多样化,及原材料的自给自足等方向发展。


至于在产品尺寸发展方面,轻薄短小化是电容器产业既定之趋势,根据1999年4月电波新闻指出,0603产品约在2003年之后逐渐开始迈入产品生命周期衰退期,0402产品将跃升为主流产品,而其他包括钽电解电容器、铝电解电容器、塑料薄膜电容器也都会增加芯片化形式的产品。而在1998有望电子部品年鉴中也指出,1995年至1997年包括钽电解电容器、铝电解电容器及陶瓷电容器在芯片化产品的比例有逐年提升之趋势,种种的数据均显示电容器产业内对产品未来的走向,存有相当一致的看法。


不过,在一路缩小产品体积的过程,也有人质疑电容器轻薄短小须至何种程度才算是最佳选择,事实上,电子零组件当然是愈小愈好,但系统厂商也会考虑到投入黏着设备的更新是否值得、成本方面是否能负荷等。故各类电容器的最适尺寸,最后还是得由客户需求所决定,而非无限制的小型化。(本文作者现任职工研院材料所)


  相关新闻
» 意法半导体新推出运算放大器 瞄准汽车和工业环境应用
» 见证IC产业前世今生 「IC积体电路特展」多元化呈现
» IEK: 台湾智慧制造生态系规模底定 加速半导体等关键产业应用扩散
» SEMICON Taiwan 2018国际半导体展暨IC60大师论坛即将登场
» 工研院AIoT!席卷产业新革命:智慧车辆


刊登廣告 新聞信箱 读者信箱 著作權聲明 隱私權聲明 本站介紹

Copyright ©1999-2024 远播信息股份有限公司版权所有 Powered by O3  v3.20.1.HK84JCWNFLWSTACUKM
地址:台北数位产业园区(digiBlock Taipei) 103台北市大同区承德路三段287-2号A栋204室
电话 (02)2585-5526 #0 转接至总机 /  E-Mail: webmaster@ctimes.com.tw