隨著國內通訊產品在全球市場占有率不斷提升,過去被動元件以資訊應用為主要目標的市場策略已逐漸開始改變,國內通訊製造廠商就地採買較為價廉及交期短的國產被動元件...
隨著國內通訊產品在全球市場占有率不斷提升,過去被動元件以資訊應用為主要目標的市場策略已逐漸開始改變,國內通訊製造廠商就地採買較為價廉及交期短的國產被動元件,成為未來無線通訊系統產品製造商的採購策略,國內被動元件產業受惠於無線通訊產業的成長,開創新市場,造就近2年被動元件市場的成長。
無線通訊產品上的被動元件多以晶片型產品為主,但所使用被動元件的種類繁多,產品應用分述如下:
通訊用電阻器依功能別主要可以分為晶片電阻、NTC熱敏電阻、壓敏電阻與PPTC熱敏電阻4種。晶片電阻主要抵制電流電荷流動的阻力及消耗電功率;NTC 熱敏電阻作為水晶震盪器、液晶顯示器與功率放大器的溫度檢測元件或溫度補償元件;壓敏電阻主要作為行動電話突波電壓的保護之用,而PPTC熱敏電阻置於行動電話電池內,防止電池在充電時過熱而造成損害。
行動電話用晶片電阻器用量約為100~150顆左右不等,目前行動電話設計主要採用0402晶片電阻的產品設計為主,使用顆數在100顆左右,但隨著第三代行動電話與智慧型手機的盛行,單機使用0402晶片電阻的顆數將會增加,而0201晶片電阻在行動電話製造成本考量下,使用於行動電話設計的情形並不普遍,主要用於日本小型化行動電話設計中,而0603與0805較大規格的晶片電阻,行動電話用量約為1~5顆左右。此外NTC熱敏電阻,使用顆數在1~2 顆,而壓敏電阻行動電話使用顆數約在5顆左右,但也有用到10顆的產品設計。WLAN所使用的晶片電阻約為60顆左右,96%皆使用0402晶片電阻,其他為0603規格的產品。
電容器在通訊產品中主要功能在於積蓄電容量與濾波的功能,無線通訊用產品上所使用的電容器有積層陶瓷電容器、鉭電解電容器與AC圓板型電容器,在通訊產品中射頻部分所使用的積層陶瓷電容器以100pF以下之產品為主,而基頻部分所使用之晶片型積層陶瓷電容器則以1μF以下的產品為主。行動電話用積層陶瓷電容器用量約為100~150顆左右不等;在WLAN方面,積層陶瓷電容器用量約為60顆左右,在行動電話或是WLAN上,0402規格積層陶瓷電容器佔整體規格使用量的9成以上,其餘規格則多半用量介於1~2顆。此外大家對於安規的觀念日益重視,電源供應器部分皆會放置AC圓板型電容器,行動電話充電座需使用3~4顆。
晶片型鉭電解電容器隨著晶片型積層陶瓷電容器在各項電性上的改善,已逐漸侵蝕其產品市場,這部分的影響亦發生在無線通訊用產品市場上,相關系統產品對晶片型鉭電解電容器的需求有減少的趨勢。現階段用於無線通訊產品上之晶片型鉭電解電容器,主要以電容量介於10μF~100μF的產品為大宗,用於行動電話上的晶片型鉭電解電容器多半為電容量22μF,用量約在10顆以下;至於用在WLAN上的晶片型鉭電解電容器則以10μF、20μF產品為主,用量約5顆。
通訊用電感器主要功能在於防治電磁波的干擾,及過濾電流中的雜訊。依功能別主要可以分為積層晶片電感與繞線式晶片電感。
行動電話與WLAN用電感器用量約為20~30顆左右不等,其以積層晶片電感主要規格以0402規格為主,使用顆數在10~20顆左右,由於積層晶片電感內部金屬導線圈其線徑較細,其額定電流約在數拾mA~數百mA之間。而繞線式晶片電感依外型尺寸區分,可分為0402與2012兩種規格,繞線式晶片電感的額定電流比積層晶片電感來的大,約在數百mA~6A之間,較常用於電路的初端,使用顆數0402繞線式晶片電感約在3~5顆,2012繞線式晶片電感約在1~2顆。
國內通訊用被動元件之產業結構如圖1所示,其中在上游原材料產業方面,晶片電阻所使用之氧化鋁基板全球供應廠商家數不多,國外廠商有Maruwa(日)、Kyocera(日)、ECT(日)等,國內廠商有九豪精密供應。各類被動元件所使用之導電漿墨則有中釉、業強及伊必艾等廠商供應,積層陶瓷電容器所使用之介電陶瓷粉體有信昌電子陶瓷供應。至於在其他原材料方面,包括晶片電阻用之內電極銀膠、CPTC用金屬氧化物粉末、NTC用金屬氧化物粉末、PPTC用金屬電極膜(銅箔)、變阻器用金屬氧化物粉末及晶片電感用陶瓷粉末等均以仰賴國外廠商為主。
中游被動元件產品方面,目前國內在無線通訊相關被動元件方面,已有多數廠商具供應之能力,只是在產量的規模方面,相較於資訊產品及消費型電子產品相關應用所佔的比例仍低,不過,多數供應無線通訊用被動元件產品之廠商,大致上與原有供應一般被動元件產品之廠商部分有所重疊,目前這些廠商可說是以原先生產資訊用產品技術為基礎,再向上提昇技術至通訊用被動元件領域。
通訊用晶片電阻要求阻值精密度較資訊用來得高,近幾年國內晶片電阻廠商在技術成熟度、品質均不亞於日系廠商,且產品價格與日系廠商相比更具競爭力,造成日系晶片電阻大廠紛紛退出市場,國內晶片電阻廠已成功切入通訊產品市場,2004年通訊用晶片電阻佔我國整體晶片電阻產值的23%。
目前我國積層陶瓷電容器技術與日系廠商技術差距在9~12個月;通訊用積層陶瓷電容器要求規格為High Q的高頻積層陶瓷電容器,國內積層陶瓷電容器廠商在2002年之後皆相繼推出此類型產品,但行動電話電路設計與資訊產品相比之下複雜許多,日系廠商最早推出此類產品,因此行動電話系統廠商在電路設計時也多半使用日系的積層陶瓷電容器產品,又因為被動元件佔整體成本結構只有15~20%,設計工程師不會因些許價格的差異就輕易更換行動電話電路的零組件,因為行動電話電路零組件規格更換後還需要進行測試,且我國行動電話製造商幫國際行動電話大廠進行OEM時,行動電話大廠皆會指定日系積層陶瓷電容器廠商的產品,造成國內廠商在推廣積層陶瓷電容器時造成較大的困難,不過目前國內積層陶瓷電容器廠商已陸續出貨給國內行動電話製造商。另一個成長快速的產品為AC圓板型電容器,國內廠商近幾年技術獲得突破,已威脅日系廠商TDK與Murata原有市場,是值得關注發展的市場。
據統計,2004年通訊用電容器佔我國整體電容器產值約16%,而通訊用電感器佔我國整體電感器產值的18%。
下游方面,目前國內各通訊用被動元件製造商多以國內相關系統產品代工廠商為主要之客戶,大致上包括各行動電話及WLAN製造廠商,以往以WLAN製造廠商對國內無線通訊用被動元件的接受度最高,但2003年開始,國內被動元件廠商積極拓展行動電話市場,未來行動電話用被動元件將是帶動國內被動元件市場成長的主要驅動力。
0402規格被動元件均已廣泛使用於通訊產品中,由全球被動元件尺寸替換趨勢來分析,2004年0402規格被動元件全球出貨比重已達34%,預估在 2005年全球0402規格被動元件全球出貨比重將超過0603規格被動元件,成為市場主流,但2004年我國積層陶瓷電容器與晶片電阻器出貨比重為 23%與29%,低於全球平均值許多,表示通訊用被動元件市場仍有其開發的空間。
2004年我國通訊用被動元件市場,在我國行動電話產值成長23.5%,與WLAN產品出貨量高居不下,且全球被動元件擴廠速度趨緩,造成產品價格跌幅縮小,2004年我國通訊用電阻器、電容器與電感器產值分別為4,897、12,703與1,379百萬美元,較2003年相比成長29%、18%與 19%。預估2005年我國通訊用被動元件市場因受全球行動電話成長趨緩,且2004年全球被動元件擴廠的產能將在2005年完全開出,供需將有失調的疑慮,產品價格跌幅加大,2005年全球通訊用被動元件市場成長力道將趨緩,但我國廠商這幾年在通訊用被動元件技術上的努力,產品技術將趨於成熟,也逐漸開發產品銷售管道,使得我國通訊用被動元件廠商逐漸蠶食日本通訊用被動元件市場,全球市場佔有率將日益擴大,預估我國2005年通訊用被動元件市場仍持續成長,但成長幅度將小於2004年的成長幅度。
我國行動電話與WLAN廠商為了降低成本與提高產品利潤已紛紛到中國大陸設廠,2004年海外產值成長率分別為44.6%與37%,台灣接單,大陸出貨的營運模式已儼然形成,我國被動元件廠商為了就近接近顧客需求與降低產品成本的需要,於1990年代開始紛紛於中國大陸設廠,我國晶片電阻大廠均已把全製程生產線移往至中國大陸進行生產,電阻器為被動元件中海外產值比重最高之產品,海外產值比重為55%。2003年積層陶瓷電容器廠陸續將全製程生產線設置於中國大陸,但仍把高容高壓之產品留置於台灣生產,其他電容器如鋁電解電容器、圓板型電容器、鉭電解電容器則均已在中國大陸進行生產,整體而言我國電容器海外產值比重為42%。
在電感器方面,我國電感器廠商均把鐵蕊移往中國大陸進行生產,把高頻積層晶片電感留在台灣生產,海外產值比重為36%。
隨著傳統僅具純語音通訊功能之行動電話陸續消失,消費者對行動電話的需求更趨向於多元化方向發展,其中包括記事功能、簡訊傳輸及多媒體影音傳輸等附加的應用直接帶動了行動電話在產品設計上的變革,使得行動電話從第一代、第二代、第三代甚至到第四代,持續地進行產品的創新設計,也正因為產品設計趨複雜,其所使用到的被動元件數目愈來愈多,部份雖已整合至模組之中(如RF模組、藍芽模組等),但仍會使用到相當多的分離式晶片型被動元件,故短期之內,全球無線通訊用被動元件廠商在分離式晶片型產品的供應上仍將為大宗,不過在產品組合比例上,將逐年為整合型元件所取代,其中以低溫共燒陶瓷技術所生產之相關產品商品化速度最快,特別在行動電話及WLAN中的RF模組,還有藍芽模組方面的應用相當受到重視,反倒是分離式元件的更小型化產品,因其發展之趨勢大致底定。目前整合型元件未能快速發展的關鍵在於產品良率與標準制定的問題,預期廠商在陸續突破各個技術關鍵點之後,將會有更多令人驚豔之整合型被動元件問世。
汽車設計科技已從以往著重機械性能的時代,開始轉變為汽車電子化與資訊化的時代,隨著汽車電子化程度日益提高,汽車所需使用的被動元件數量也隨之增加。汽車智慧通訊系統、行車電腦、衛星定位系統等汽車電子化配備目前為汽車的選用配備,配備於較高等級的車款當中,但隨著消費者對於汽車的舒適與豪華性的標準日益提高,汽車搭載這些豪華配備的比例也日益增加,以車用積層陶瓷電容器為例,2004年全球汽車用積層陶瓷電容器的市場規模將達到7.17億美元, 2005年將成長到8.63億美元,成長20%。但汽車講求其行駛的安全性,汽車用被動元件需能抵擋汽車引擎內的高溫與路面隨時的顛簸,因此車用積層陶瓷電容器需使用X8R的規格,其產品特性比資通訊積層陶瓷電容器要求的標準更高,需能耐更高溫(-25度~155度)與耐震強度更強,但其技術掌握於日系積層陶瓷電容器廠商手中,我國還需投入更多的資源來進行技術開發。