清华大学教授 中电元协科技委副主任 周 济
电子元件(也称为无源元件或被动元件,主要包括电阻器、电容器、电感器、变压器、滤波器、天线等)是一类重要的电子信息产品。电子元件与电子器件(又称有源器件或主动元件,主要包括集成电路等半导体产品)共同构成电路的核心部分,是各类电子信息产品的基础。在新型电子产品中,集成电路和无源元件占全部电子元器件及零部件的生产总成本的46.1%和9.1%,而在总安装成本中却分别战占12.7%和55.1%,甚至某些片式元件的管理和安装成本已经超过其价格。不难看出,无源电子元件已经成为制约整机进一步向小型化、集成化发展的瓶颈。
机遇与挑战
近年来电子元件产品进入了一个迅速升级换代的时期。其突出表现是插装向表面组装、模拟化向数字化、固定式向移动式、分离式向集成化转变。从技术上看,无源电子元件的多层化、多层元件片式化、片式元件集成化和多功能化成为发展的主要方向。基于多层陶瓷技术(MLC)和低温共烧陶瓷技术(LTCC)的新一代电子元件已成为电子元件的主流,而集成化则是电子元件的主要发展方向。新一代电子元件与无源技术的发展正在成为高技术发展的制高点和产业生产点。
此外,在国际化的趋势下,国际电子制造产业中心向中国转移,将对中国的电子元件产业产生巨大的拉动。电子元件采购的本土化将成为大势所趋。未来5-10年,我国的电子元件市场将出现高速增长。
电子元件产业的主要利润点在于新一代高端产品。片式电子元件的全面升级换代,无源集成技术的迅速崛起,以及国际性的产业转移为我国有关企业提供了一系列跨越式发展的技术切入点。抓住机遇,投入力量,研究开发具有自主知识产权的新一代电子元件及无源集成系统,对我国信息技术的长期发展将是十分必要的。
高端电子元件市场现状
据统计,目前世界电子元件的市场规模每年约1600亿美元左右,预计到2010年,市场规模将突破2000亿美元。
电子元件的主要市场包括工业电子产品、计算机、消费类电子以及通信。在各类整机电路中,无源元件和有源器件的数量比例通常在20:1至50:1左右,其中一些高端电子产品,如移动手机、笔记本电脑等当中,无源元件比例更高,有时可达到100:1。无源元件的成本平均占整机中元器件总成本的1/3左右。随着电子产品功能的进一步提高,整机对元器件数量的需要也逐步增加。
随着世界电子制造业向中国大规模转移,我国电子元件市场近年来每年都以20%的增长率增长。粗略测算目前我国电子元件市场容量约在350亿美元左右,在不久的将来,我国可望成为全球最大的电子元件消费市场。
一些重要的高端电子元件的国际市场情况如下:
多层陶瓷电容器(MLCC)
多层陶瓷电容器是目前国际上用量最大、发展最快的片式元件之一。MLCC主要应用于各类军用、民用整机的振荡、耦合、滤波、旁路电路中,应用领域已经拓展到自动控制仪表、计算机、手机、数字家电、汽车电子等行业。目前,多层陶瓷电容器已构成了电容器市场的主体,在大容量市场(10μF以下)中,陶瓷电容器已部分取代钽电容器,而在1μF以下,陶瓷电容器占绝对优势。全球市场的需求量从1998年的3070亿只,增至2006年11000亿只。年增长速度近20%。市场需要巨大,产业化市场前景非常广阔。
片式电感类元件
多层片式电感类元件包括了一大类具有叠层式介质/线圈结构的新型电子元件,是电感类元件发展的方向,也是三大类无源片式元件中技术含量最高的一大类。目前,这类元件已形成了规模相当大的产业和近百亿美元的国际市场。片式电感器的主要应用领域包括移动通信、计算机、音像产品、家电、办公自动化等。预计在今后若干年中,随着第三代移动通信技术、数字电视、高速计算机、蓝牙产品等新一代数字化电子产品的推出和世界各国EMI控制标准的相继制订,对各种片式电感类元件,特别是抗EMI类片式电感元件的需要将急剧上升。国此从整体上看,片式电感器的市场前景将十分看好。