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国内主要手机元器件技术与市场现状分析
2006年8月15日 14:17  来源:中国电子报    
    手机产业的迅猛发展有力地推动了与其配套的电子元器件产业的进步,但是,我国元器件供应商与手机企业的衔接配套却不尽如人意,绝大多数企业仍面临许多困难,还“游离”于手机供应链系统之外。为了缩小与国外先进水平的差距,满足国内外手机市场的需求,中国本土配套企业还有很长的路要走。

  中国电子元件行业协会电阻电位器分会副秘书长蒋满泉:

  片式电阻厂商努力扩大手机市场份额

  作为新型电子元器件之一的片式电阻器,近几年发展迅速。我国在2002年片式电阻器年产就超过了1000亿只,2005年达1500亿只,产量已占全球总产量的16%左右。国内企业上规模的有风华高科、北海银河、贵州振华云科分公司等。这三家企业2005年合计产量已近550亿只。风华高科目前0402型片式电阻每月约有10%-15%的销量用在手机产品上。

  为手机配套是片式电阻器的一个重要的市场方向。从全球看,手机新增用户持续增长,手机生产也在持续增长。2005年,全球手机产量为8.2亿部,今年预计为9.32亿部,年增长12.7%。我国2005年生产手机3.04亿部。据统计,每部手机需100多个片式电阻为其配套,有的品牌还会多些,多达200余只。主要规格是0603型和0402型。以此推算,手机是片式电阻的巨大市场。

  多年来,片式电阻器生产厂商都在积极争取为手机配套这一市场份额,努力提高质量,降低成本,也都取得了明显的进展和成果。目前,国内片式电阻企业主要配套市场还在国产手机,如TCL、海尔、海信等,这块市场也相当大。而国际著名品牌手机如摩托罗拉、诺基亚等主要采购日本企业和我国台资企业生产的片式电阻器。天津松下部品公司、太仓兴和电子公司成为主要供货商,这是因为他们供求关系建立较早,一经认定,极难改变,别的企业想进入,难度很大,即使进入了,份额也有限。另外,片式电阻的价值不高,片式电阻占手机的材料成本很小,不到1%,因此,手机厂家不想轻易更改片式电阻供应商,这也是片式电阻扩大手机市场份额的最大障碍。

  近年来,由于手机销售价格不断下降,迫使片式电阻销售价格也逐年下降,降幅为每年5%~8%,利润率也随之下降,目前已降至5%~7%。同时,随着高端新型手机的不断开发,对片式电阻的质量、性能、外形尺寸要求也越来越高。一些电阻生产企业老总们深感压力很大。

  不管怎样艰难,当前,国内片式电阻器生产企业仍不失信心,仍在千方百计地争取手机市场的更大份额,尤其是在积极改进产品的性能,争取进入世界名牌手机市场或在其中争取更大份额。

  中国电子元件行业协会电声器件分会秘书长王润礼:

  电声器件已打开国际大公司手机配套市场

  当今,手机等通信终端设备,都在朝着多功能、微型化、多媒体化和低能耗方向迅猛发展。智能化和3G手机的大量上市,手机功能日新月异,都促使为之配套的电声器件向数字化、片式化、小型化、频响宽、功率大和生产绿色化等方向发展。

  上世纪90年代通信行业在我国得到迅猛发展。1998年~2002年我国手机产业规模不断扩大,生产量年增长率分别为473%、138%、61%和51%,2005年生产3.04亿部。每一部手机至少需要一个微型传声器、一个微型扬声器和一个微型声响器,仅手机用电声器件需近10亿只,其市场是十分可观的。

  全球手机市场是一个高达数亿只的巨大市场,据IDG数据,2005年全球手机出货量在8.25亿部。预计到2008年将会增长至9.5亿部,其中智能手机将超过2亿部。

  手机的功能和设计的创新发展,将手机应用的内容不断丰富,会吸引更多的用户,并加快手机更新换代周期,推动市场进一步增长,通信电声器件市场的需求量越来越大。

  2005年,我国生产通信电声器件33.02亿只,占我国电声器件总产量的55%,出口24.87亿只,占我国电声器件总出口量的54.67%。

  移动通信传输的信息是图像、数据和语音,语音是人类社会活动最基本、最广泛的信息交流的工具。通信电声器件是声音拾取和重放的机电组件,在通信中起着不可替代的作用。因而,手机的发展必然对电声器件提出新的要求,这大大促进了电声器件技术的发展。

  概括来说通信电声器件的发展动态首先是微型化:扬声器直径≤15mm、厚度≤3.5mm、重量≤3g;受话器直径≤10mm、厚度≤3mm、重量≤1.2g;送话器直径≤6mm、高度≤3mm;驻极体传声器直径≤6mm、高度≤3mm。

  其次是高效能:受话器的平均功率灵敏度要≥114dB/1mW。也就是说,功耗比一般受话器降低10倍以上,输入电功率只要0.01mW甚至更低,就能获得良好的听音声压级。送话器的灵敏度优于-55dB。

  第三是抗噪声:实现在嘈杂的环境下清晰地通话。

  第四,宽频带、高音质:满足音视节目欣赏需要等。

  第五,数字式等新型电声器件实用化。移动通信的发展,极大地促进了激光和数字式通信电声器件直接应用于数字式设备,这可省去AD/DA转换优势是十分明显的。移动通信用送话器逐渐被性能更优的驻极体型传声器替代,新型MEMS麦克风的体积更小、性能更优,将在电声领域诞生出高附加值、高技术含量的新一代产品。

  总体来讲,我国手机电声器件利用高性能钕磁和新型材料,基本解决了电声器件微型化和高效率的矛盾;技术及辅助设计系统的应用,实现了微型电声器件的声学结构,特别是振动参数的最佳配置;改善和提高了微型电声器件频带扩展问题,使手机通信和听音乐得以兼顾;提高了抗噪声性能。

  我国微型通信电声器件已进入摩托罗拉、诺基亚、西门子、高通、阿尔卡特等国际大公司的配套市场。

  中国电子元件行业协会微特电机与组件分会秘书长陈宝:

  手机“轻薄”迫使振动电机小型轻量化

  手机中的振动电机是用于手机收到来电和短消息等信号后以振动方式来提醒使用者接听电话和收发消息,用无声振动作为信号提醒方式具有避免干扰他人的优点,极大地提高了社会的文明程度,应用范围越来越广。

  振动电机的发展演变应该紧跟全球手机的发展方向,从目前手机不断更新换代的发展来看,今后手机的发展趋势是向画面不断增大、功能不断增多、不断薄型化等方向发展,传统手机以传达声音为主要目的,未来手机发展将是基于互联网为主要终端的移动电子商务、信息图像传输手机和以多媒体为主要载体的音乐、摄像手机及更轻、更薄的超薄手机。因此有必要开发设计合适结构形状的振动电机来为之配套。

  手机产生振动的方法通常采用带偏心重锤的微型电机来实现,手机采用的振动电机从外观形状上有圆筒型和扁平型两种,从结构原理上分有铁心式和无铁心式两种。

  圆筒型的振动电机按转子中有无铁心分为无铁心和有铁心两种,有铁心式就采用传统铁心转子,无铁心式实际采用空心杯式转子,定子是沿用传统的永磁体组成。圆筒型的振动电机属于有刷直流电动机,采用电刷接触式换向,无需驱动电路,最早用于手机及其他移动通信设备中。目前在手机振动电机占有很大比重,该振动电机在小型轻量化、振动性能、省电、能耐冲击和环境条件等方面有一定要求。为了满足手机的各项性能,电机采用高磁能积的磁性材料、低密度的金属材料、微轻薄的零部件和材料满足小型轻量化的要求,如电机外径ф4mm,电机长度8mm,重量为0.43g;在轴伸端安装高比重的偏心重锤,在电机旋转时转轴带动偏心重锤产生径向离心力,这一离心力传达到手机,使人在手持、放在口袋或别在腰间时感觉到振动,以满足手机振动性能,起到无声振铃的作用;采用高效、高占空比的绕线、减小机械摩擦、优化电磁回路等来减少电机耗电,达到节约用电的功能;采用高强度轴承、优化电机机械结构设计、采用精细加工以满足电机能耐冲击和环境条件。

  随着手机向多功能发展,后来又开发了扁平式振动电机(由于整个电机的外形像一枚硬币,所以也有称之为硬币式电机),该电机采用无刷直流电动机。相对圆筒型的振动电机来讲,扁平式振动电机具有以下特点:一是采用无刷电机,控制转速方便,增加了电机的正转/反转,转速高速/低速可变,可提供多种振动模式,振动质量有较大改善,也可以随音乐同步节奏振动,让体感更加具有娱乐性;二是扁平式结构更加超薄型、小型轻量化,如电机外径ф10mm,电机厚度3.4mm,重量为0.94g;三是取消传统机械式电刷换向装置,采用无刷电动机电子换向,电机的连续工作寿命可望达到2000小时,极大地提高了使用寿命;四是定子采用金属和树脂复合成型材料,铁心绝缘采用蒸发镀膜技术形成更薄的膜层,转子采用偏心重锤内置式的结构组成,在结构设计时要尽量提高连接部分的刚性,使止推方向的瞬间冲击力全由外壳吸收,从而电机转子免受或少受冲击力,使电机的耐冲击性能大大提高。

  从技术发展趋势来看,手机振动电机将向以下几个方向发展:首先,随着手机向“轻薄”方向发展,迫使振动电机向小型轻量化发展;其次,振动电机追求多功能发展以满足手机的多振动模式发展;第三,手机向大画面、多功能方向发展,电能的消耗必将增大,希望振动电机不断提高效率和省电的方向发展;第四,随着振动电机产量不断增大,电机制造必须适应批量大规模生产或自动化生产。

  在信息网络高度发展的今天,随着社会文明程度的提高,振动电机作为一种无声振铃的报信手段,应用将会越来越广,需求量将越来越大,2005年振动电机的生产近6亿台,其中手机用振动电机的生产超过4亿台,预计到2010年我国振动电机的生产将会超过10亿台,其中手机用振动电机的生产将会超过8亿台。

  北京东京电波电子有限公司董事长李平:

  手机石英晶体价格下降尺寸减小

  近几年来,伴随着手机、笔记本电脑、数码相机、汽车及网络等应用产品市场的飞速发展,SMD石英晶体元器件的市场需求日益增长,它已成为世界石英晶体元器件制造业规模生产的主流产品,目前手机用SMD石英晶体元器件的主流产品尺寸已发展到3.2mm×2.5mm,今后2.5mm×2.0mm将取而代之。

  SMD石英晶体元器件的主要生产国为日本,近几年,我国也在陆续投产。原国家计委、信息产业部从1999年开始共同组织实施了移动通信产品国产化专项,在国家和北京市的支持下,当年成立了北京东京电波电子有限公司,北京东京电波电子有限公司是由东京电波株式会社、北京七星华电科技集团等共同投资组建的,主要生产各类高档石英晶体谐振器、滤波器和振荡器,主要应用于移动通信、卫星、汽车电子及家电等行业。

  北京东京电波电子有限公司着眼于石英晶体元件小型化、表贴化的发展方向,沿用东京电波株式会社的生产技术和品质管理体系及专用生产设备,现已成为摩托罗拉等知名企业的正式供应商。

  自2001年正式投产以来,北京东京电波已和众多手机制造商建立了长期的良好合作关系,主要产品手机用温度补偿石英晶体振荡器(TCXO)已通过十余家手机厂商上百种机型的认证。同时,优质的售后服务也获得了广大客户的认可。目前客户有联想、波导等国内手机厂家以及设计公司。去年产量达到300万只。北京东京电波下一步将在本地化方面特别是晶体采购方面做进一步的努力。

  根据中国电子元件行业协会预测,到2010年,我国SMD石英晶体元器件的产量将达到20亿只左右,今后几年年均增长率可达到20%左右。

  温度补偿石英晶体振荡器TCXO是手机射频电路比较关键的器件,其关键技术基本掌握在日本公司手中。这一产品发展较快,主要是外形尺寸越做越小,1999年的时候,产品的外形尺寸还是9mm×7mm的结构,到2001年,不到两年的时间就发展到7mm×5mm了,2003年的时候达到5.2mm×3.5mm,今年北京东京电波已经做到3.2mm×2.5mm,目前日本东京电波已经开发出2.5mm×2.0mm的规格,手机用SMD石英晶体元器件越做越小。随着手机向超薄和多功能方向发展,特别是3G手机越来越需要规格小的石英晶体元器件。当前的主流技术是3.2mm×2.5mm。

  目前国内晶体在年老化率即在高温和低温情况下的稳定性方面还有很大差距,主要有两方面原因,一是国内晶体材料的杂质多,二是生产工艺跟不上,产品的一致性很难保证。

  目前,诺基亚、摩托罗拉等国际品牌手机也纷纷打出低价手机,以图占领中国市场,对国产品牌冲击较大,同时对器件的供应价格也带来很大影响,以北京东京电波为例,2001年的时候,一只TCXO的供应价格在2.8美元,但现在的价格只有原来的50%左右。

  究其原因,我们不难发现,2000年的时候,TCXO供不应求,日本5大石英晶体元器件厂商纷纷扩大产能,由此也造成目前产品供过于求,产量的上升,造成价格的下降。

  手机元器件要想进入终端手机配套采购体系其实非常困难,在这种情况下,从研发入手,在手机的设计阶段就参与进去,对掌握技术发展趋势和开拓手机元器件市场很有帮助。

  高稳定度、小型化是石英晶体谐振器和石英晶体振荡器的发展方面,另外,价格也要适应手机价格不断下降的要求。下一步随着手机继续向超薄方向发展,石英晶体元器件的尺寸将向2.5mm×2.0mm甚至2.0mm×1.6m方向发展。 


 
 
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