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【产业科普】被动元件到底是什幺,MLCC 为何如此抢手?

2020-06-12


【产业科普】被动元件到底是什幺,MLCC 为何如此抢手?

近年来被动元件市场供不应求的现象受到市场关注,其中尤以 MLCC 为最,但到底这些电子元件的功能是什幺?

电子元件分为两类,主动及被动,差别在于是否需要电源驱动。如电晶体及二极体等常讨论的半导体元件就是主动元件;被动元件包括电阻、电容、电感等往往被视为主板上配角,非相关专业人士,就比较少去了解,然而其技术发展也非常重要。

电阻器的功能主要调节电流及电压大小,电感器则是过滤电流杂讯、防止电磁波干扰,并稳定电流。电容器为板上主要的电能储存元件,进行耦合及协调等功能。这三大被动元件中,以电容的市场规模最大,可分为陶瓷电容、铝质电容及钽质电容等,目前最热门的 MLCC 就是积层陶瓷电容(Multi-layer Ceramic Capacito),又常称为贴片电容。

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标準型 MLCC。

被动元件特性

积层陶瓷电容的电容值与产品表面积大小及陶瓷薄膜堆叠层数成正比,且产品代号通常以封装尺寸为主要区隔,不过由于陶瓷薄膜堆叠技术进步,体积越小的电容值未必真的很小,而 MLCC 开始取代电解电容和钽质电容,当然目前后两者仍有相当市佔,各有特性优势,只是随着高性能消费性电子产品如个人电脑及智慧手机等普及,对 MLCC 的需求也越来越大。

陶瓷电容受到青睐是因有耐高电压、高热、运作温度範围广及高频使用时损失率低等物理特性,且能晶片化使体积缩小、价格低廉及稳定性高等优势非常适合大量生产。铝质电容的电容值虽高,且晶片化程度仅次于 MLCC,但性能较受环境影响。钽质电容也有直流偏压及电容量稳定、漏电损失小,对基板挠曲的压力抗性等优点,只是有较多污染问题而价格也更昂贵。

其实不只传统的电子产品需要,汽车业也非常需要被动元件,尤其是近年来电动车及自驾车等新创产品普及,以前一辆汽车需要使用近 2,000 颗被动元件,进入电动车时代后,使用量高到近万颗设计也是有,需求量不可小觑。不仅 MLCC,如今据传连铝质电容的交期也延到半年以上,可说市场相当紧缺。

所以 MLCC 龙头厂村田製作所决定投资近 10 亿美元,2019 年前扩产电动车所需陶瓷电容,以因应市场趋势,并减缓个人电脑及智慧手机成长衰退带来的冲击。也因此,追求技术导向的村田製作所在 3 月向客户端发出通知,部分「旧产品群」产能将减少五成,部分大尺寸 MLCC 将停止接单。这波停产令订单开始涌向台、韩厂,促成股市题材。

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MLCC 产业分布

目前全球被动元件主要供应商是日本,如日本村田製作所、Semco、太阳诱电及东电化等大厂,台湾虽然是被动元件供应第二大国,但相关业者主要专注被动元件生产,鲜少投入上游材料开发,国内仅有信昌电及九豪等少数业者。如介面瓷粉、陶瓷基板、氧化铝基板、石英基板、导电接着剂、阴极箔等材料有近七成也是来自日本。为因应此趋势,台湾工业局也计画协助业者取得关键的上游材料技术,尤其是高阶陶瓷的生产,才能真正与日厂竞争。

虽然从全球市佔率来看台湾国巨仅佔 13% 排第三位,不如村田近 31%,及 Semco 的 19%,但在日商逐渐退出中阶容量 MLCC 市场之后,台湾的国巨及华新科等业者,就拥有更大的市场力量。甚至近期台湾业者的价格涨幅还高于日厂,所以许多科技业者更希望与日本合作确保货源,不过因为日本反垄断等监管严格,加上市场趋势的转变,日厂对旧型元件的产能投入相对有限,能获得稳定货源其实并不容易。

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目前台湾被动元件产业主要产值仍在于电容及电阻。台湾相关业者中,国巨最大,供应电阻及电容等材料,尤其晶片电阻市佔率高达 34%,是全球龙头厂商。华新科则以 MLCC 为大宗,佔营收比重近六成,不过产品相当多元化,除 MLCC 外还有晶片排容、晶片排组及射频元件等产品。奇力新虽然也是被动元件厂,但以电感为主要业务,并积极透过併购向中国市场扩展。

近年来,台湾业者为因应趋势更加速整併,以强化技术实力,全球 MLCC 市场也开始趋近寡占,业者转向追求获利成长,新产能扩张恐怕也不会太快,目前台湾及中国方面业者对于标準 MLCC 产品产能仅扩张 10%~15%,而上游设备交期更长达一年,所以才会预期被动元件在短期内还是无法摆脱供不应求的状况。



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