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電子產(chǎn)業(yè)市場瞬息萬變，要求基礎(chǔ)元器件能夠隨時跟上產(chǎn)品更新?lián)Q代的步伐。尤其是最近半年來，為了配合下游電子產(chǎn)品在設(shè)計上強化微薄、高效的特點，一些采用新材料、新工藝的電感器 紛紛面市，其中又以微型一體成形電感(MiniMoldingChoke)成為了市場關(guān)注的焦點，也是目前各電感廠商積極擴產(chǎn)的重要產(chǎn)品線。作為定制化成 分較高的一類被動器件，在目前的電感器產(chǎn)品開發(fā)過程中，迫切要求廠商能夠按照客戶訂制的外觀、尺寸和特性，并結(jié)合自身的生產(chǎn)經(jīng)驗和技術(shù)，在滿足定制化需求之外，還要能夠在生產(chǎn)上達到垂直整合的目標，從而為客戶提供綜合型的產(chǎn)品服務(wù)。
市場需求呈多元化特點
總體來看，現(xiàn)階段電感器產(chǎn)品正朝著微型化、高頻化、低損耗、集成化的方向發(fā)展，其中，由于各個電子行業(yè)產(chǎn)品在功能特性上存在著一定的差異性，因此，不同的電子制造行業(yè)對于電感器的需求也各有各的側(cè)重點。
以智能手機為代表的便攜式電子產(chǎn)品是近年來推動電感器行業(yè)快速成長的主要動力，也是眾多電感器廠商積極耕耘的重點市場之一。
根據(jù)市場研究機構(gòu)IDC的調(diào)查統(tǒng)計，2015年全球智能手機市場的出貨量將達到12億部左右，年增長率約為19%。隨著這類產(chǎn)品迅速步入主芯片從4核到8核、通信制式朝4G全面升級的發(fā)展軌道，產(chǎn)品更為強調(diào)的是多功能化以及體積的輕薄化。
在這一趨勢下，繁多功能模塊的直流穩(wěn)壓供電需要大量的功率電感，而日新月異的無線通信功能也驅(qū)動單機疊層電感呈現(xiàn)出倍增式成長，更重要的是，如何在部件增加的條件下，盡量減少對電路板高密度的影響，以及提供有效的節(jié)能和抗干擾對策，來保證通話質(zhì)量和高清畫面效果，是市場應(yīng)用中的關(guān)注焦點。
其次，LED照明市場在最近幾年的增量也不容小覷。國金證券的分析報告指出，LED照明市場將在近一兩年正式啟動，非隔離電源驅(qū)動架構(gòu)的興起為功率電感產(chǎn)品打開了一片新的天地，2013年LED市場電感需求量為15.9億顆左右，市場規(guī)模為4.8億元人民幣，預(yù)計至2017年，該 區(qū)域的復(fù)合年均增長率將接近60%，2017年LED市場電感器的規(guī)模有望達到40億元人民幣。
更高的封裝規(guī)格
據(jù)深圳市宿遷政松電子有限公司的朱政軍經(jīng)理介紹，現(xiàn)在隨著各種穿戴式的智能電子產(chǎn)品，及物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展。對電感的封裝規(guī)格要求越來越高。
提升產(chǎn)品的品質(zhì)可靠性
是目前LED照明燈具在開發(fā)上的重要方向之一，而這在很大程度上要求LED驅(qū)動電源能夠?qū)崿F(xiàn)更高的轉(zhuǎn)換效率和恒流精度控制，高感值、損耗低的電感器產(chǎn)品將在當中發(fā)揮重要的作用。
此外，盡管汽車電子市場的電感器用量只占整體行業(yè)出貨量的10%左右，但由于該領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品的可靠性有較高的規(guī)格要求，進入“門 坎”較高，且產(chǎn)品單價也相對較昂貴，因此這一類型的電感器產(chǎn)品對整體市場規(guī)模的貢獻度相當可觀，也是一些較具技術(shù)實力的廠商專注開發(fā)的應(yīng)用行業(yè)。
作為汽車用電感器產(chǎn)品的重要開發(fā)廠商，愛普科斯(上海)產(chǎn)品服務(wù)有限公司-TDK集團成員大中華區(qū)電感器產(chǎn)品市場部經(jīng)理馬良介紹說：“如今，汽車的安全和娛樂等電子設(shè)備不斷增多和升級，這帶來了對各種電感和變壓器產(chǎn)品需求的快速增長。另一方面，汽車電子行業(yè)涉及到人身安全，因此，除了產(chǎn)品的性能尺寸等基本要求之外，對電感產(chǎn)品的可靠性也提出了更高的要求，目前越來越多的車廠和一級供應(yīng)商都要求電感器等被動組件必須要通過AEC-Q200可靠性測試。”
西北臺慶科技股份有限公司是一家擁有30多年專業(yè)電感器開發(fā)經(jīng)驗的臺灣廠商，該公司總經(jīng)理謝明良對近年來電感器市場的需求變化深有體會。他說：“例如，在高清電視市場，傳統(tǒng)的耐電流產(chǎn)品已不符合需求，一體成型式大電流功率電感的使用大幅增加；在智能手機、平板電腦市場，薄型電感和微型疊層電感、磁珠成為了應(yīng)用主流；在游戲機市場，為了控制品質(zhì)與成本，一改過去人工生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)變壓器的方式，自動化網(wǎng)絡(luò)變壓器可為客戶提供穩(wěn)定與短交期的創(chuàng)新產(chǎn)品。”
強調(diào)整合型服務(wù)能力
在市場供應(yīng)方面，由于投資規(guī)模及研發(fā)實力等因素，使得目前行業(yè)內(nèi)的競爭格局已基本保持穩(wěn)定，全球主要的電感器供應(yīng)商包括村田、太 陽誘電、TDK-愛普科斯、順絡(luò)電子、奇力新、西北臺慶等等。面對不同行業(yè)市場迅猛上升的應(yīng)用需求，能否提供整合型服務(wù)能力是考驗供應(yīng)廠商的一項重要指 標，而要做到整合型服務(wù)就必須具備充足的產(chǎn)能、完整的電感產(chǎn)品線，以及先進的生產(chǎn)工藝等條件。
“奇力新提供的電感產(chǎn)品可用于電源穩(wěn)壓、EMI抗干擾及RF無線射頻信號處理等多種應(yīng)用場合，制造工藝涵蓋薄膜、疊層、一體成型及繞線等四大技術(shù)，不同工藝的功率電感各有特性與優(yōu)勢，用戶可根據(jù)不同需求來選擇使用。”奇力新電子股份有限公司總經(jīng)理鐘世英介紹道，今年公司主要聚焦在微型一體成型電感器和合金材封磁膠繞線式功率電感的開發(fā)上，目前HEI系列微型一體成型式電感器的產(chǎn)能達100KK/月，而MRSC系列合金材封磁膠繞線式功率電感的產(chǎn)能達30KK/月。
馬良也表示，愛普科斯(EPCOS)的電感器產(chǎn)品包括片式繞線電感、功率電感、色環(huán)電感、電源用和信號用扼流線圈，以及變壓器等，應(yīng)用集中在汽車電子、太陽能逆變器、通訊、工業(yè)電源以及高端家電等市場。憑借卓越的品質(zhì)、豐富的產(chǎn)品系列和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，愛普科斯(EPCOS)在汽車倒車雷達系統(tǒng)的變壓器、CAN總線系統(tǒng)用于EMC濾波的共模電感、太陽能微型逆變器用的變壓器和扼流圈等應(yīng)用中占有一定的市場主導(dǎo)地位。
目前，公司的生產(chǎn)基地位于德國、匈牙利和中國珠海，且各產(chǎn)線都處于滿負荷運作狀態(tài)，基本能滿足各領(lǐng)域客戶的強勁需求。未來時間內(nèi)，愛普科斯仍將致力于通過改進生產(chǎn)工藝和升級自動化設(shè)備來提高生產(chǎn)效率，以適應(yīng)各行業(yè)用戶持續(xù)增長的應(yīng)用要求。
談到產(chǎn)品最新的發(fā)展布局，村田電子貿(mào)易(上海)有限公司產(chǎn)品工程師蔡元鳴指出，村田的電感器按照用途大體分為射頻用、扼流用、 DC-DC電源用三大類，在小型化方面，村田可提供從0201尺寸、01005尺寸，甚至更小的008004尺寸的電感器產(chǎn)品；對于DC-DC電源用功率 電感，村田正不斷通過先進的生產(chǎn)工藝，來提升產(chǎn)品的性能；而在扼流用電感方面，村田也一直在著力開發(fā)新產(chǎn)品，挖掘新需求，發(fā)現(xiàn)新的應(yīng)用趨勢。
而在本土企業(yè)方面，得益于國家有關(guān)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展扶持計劃，以順絡(luò)電子為代表的一批大陸電感器企業(yè)在近幾年取得了突飛猛進的 發(fā)展。為了進一步滿足市場增長的需要，據(jù)了解，順絡(luò)電子通過增發(fā)新股，計劃募集資金6億元人民幣，投向“片式電感”擴產(chǎn)項目，全部工程將于2015年11 月完成，新產(chǎn)線預(yù)計適時接棒公司當前的產(chǎn)能，在未來滿載的情況下，將能夠?qū)崿F(xiàn)144億只疊層電感、28億繞線功率電感的年產(chǎn)能，從而實現(xiàn)產(chǎn)能的快速提升。
高能效表現(xiàn)成為關(guān)鍵
針對不同行業(yè)的實際應(yīng)用，在各種類型電感器產(chǎn)品的開發(fā)中，無論是對磁鐵芯，還是片狀磁珠、疊層電感、繞線線圈或是功率電感等，高能效表現(xiàn)都是極為重要的性能要求。以便攜式電子產(chǎn)品為例，為了提高電池續(xù)航能力，達到更為省電的目的，電源管理設(shè)計顯得尤為重要，客戶對于電感器的效率表現(xiàn)要求也越來越高。“以往，客戶較著重于工作模式下的效率要求，但現(xiàn)在，客戶對待機狀態(tài)下的效率要求也在不斷提升，這使得電感產(chǎn)品的效率表現(xiàn)在電源管理設(shè)計中成為了重點。”鐘世英說道。
為此，奇力新將計劃在未來時間內(nèi)針對移動電源端開發(fā)高度低至0.6mm的繞線式電感；另外還將因應(yīng)高頻化趨勢，研發(fā)感值最低至 0.16μH，以及直流阻抗挑戰(zhàn)50%降幅的新一代產(chǎn)品。特別是在效率提升方面，鐘世英強調(diào)，僅僅依靠電感制造工藝是不夠的，粉末材料技術(shù)更是提升電感產(chǎn) 品效率的重點，粉末材料配方可以說是電感產(chǎn)品質(zhì)量、成本與技術(shù)的“靈魂”所在。據(jù)介紹，運用奇力新自主研發(fā)的粉末冶金技術(shù)，可在調(diào)整粉末配 方的同時提高Q值與額定飽和電流(ISAT)，使產(chǎn)品在輕重載狀態(tài)下都能提升效率表現(xiàn)。
例如，奇力新推出的HEI系列微型一體成型式電感器以先進工藝和獨 特配方技術(shù)，發(fā)展出小型體兼具高效能電感產(chǎn)品，是目前一些高端機種指定使用的電感器產(chǎn)品；MRSC系列封磁膠繞線式功率電感采用合金材料，比原先鐵氧體材料的飽和電流提高了50%，可為智能手機與便攜式設(shè)備的升壓線路提供高能效的電源管理解決方案。
“節(jié)能環(huán)保、小型化和高頻化是未來電子產(chǎn)品發(fā)展的大勢所趨，相應(yīng)地，愛普科斯在繼續(xù)豐富產(chǎn)品系列的同時，也將開發(fā)重點放在了小型化、低損耗和集成化方面。”以混合動力和純電動汽車為例，馬良介紹道，該應(yīng)用領(lǐng)域要求變壓器等產(chǎn)品的損耗更低，尺寸小且可靠性高，為此，愛普科斯研發(fā)出了新的磁性材料，降低功率損耗，從而保證了整個電源模塊的 高效率輸出；而通過全新的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計，既縮小了產(chǎn)品的尺寸大小，也滿足了汽車AEC-Q200可靠性測試的要求。此外，在太陽能微型逆變器上所用的 DC-DC主變壓器的開發(fā)上，愛普科斯在同等尺寸下可實現(xiàn)更大的功率密度，并且還可將主變壓器和其它電感器進行集成，協(xié)助客戶優(yōu)化整體方案成本。
智能移動終端電感器選用策略
蔡元鳴，村田電子貿(mào)易(上海)有限公司
隨著4GLTE智能手機的逐步普及，針對射頻用電感來說，射頻頻段的復(fù)雜化，使得射頻電感的使用數(shù)量不斷上升；同時，電感的小型化、高Q值化也是主要的技術(shù)發(fā)展趨勢。在小型化的基礎(chǔ)上，為了追求高頻性能和高Q值，利用薄膜制造工藝，不斷改良內(nèi)部電極成形工藝以及外部電極的構(gòu)造，村田推出了超高Q值的薄膜RF電感產(chǎn)品。另一方面，村田的繞線工藝RF電感也推出了小型化的產(chǎn)品(0201尺寸)，用于射頻天線匹配，幫助提升產(chǎn)品性能。
消費類終端產(chǎn)品如智能手機、平板電腦等，目前對于電池續(xù)航能力、效率提升等性能都提出了更高的要求。針對平臺電源管理芯片，村田利用先進的疊層制造工藝，在改善磁飽和特性以及Rdc(直流阻抗)的同時，幫助實現(xiàn)較低的RAC(交流阻抗)，該系列疊層功率電感可用于目前主流平臺的電源管理芯片，對于整機待機功率、待機時間的提升可起到顯著的效果。
另一方面，目前智能手機都在追求超大屏幕，因此屏幕背光的效率將是待機續(xù)航時間的重點。針對這一問題，村田開發(fā)了使用低RAC型樹脂屏蔽的繞線功率電感，不僅可以提升額定電流等規(guī)格參數(shù)，同時在LED背光升壓驅(qū)動電路中還可以實現(xiàn)超高的轉(zhuǎn)換效率。
無線終端產(chǎn)品如智能手機、平板電腦等，由于內(nèi)部電路復(fù)雜，PCB單板布線緊密，又配置多個無線通信用天線(如2G、3G、4G射頻主天線、GPS、Wi-Fi等)，因此內(nèi)部干擾問題尤為突出。從目前的研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)部LCD、Camera所使用的MIPI接口、各路供電電源、大電流電池充電芯片、外部MHL高速接口、音頻放大電路、靠近天線區(qū)域的喇叭等都可能是噪聲的來源之一，因此合理選擇扼流用電感、或共模扼流電感等器件是非常重要的。為此，村田將針對各類噪聲源頭，提供全新的對策，及測試、調(diào)試等技術(shù)支持服務(wù)，開發(fā)高額定電流并具有優(yōu)秀高頻抑制能力的扼流電感來滿足客戶的需求。
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