电感市场持续升温 微型 高效产品倍受关注

 　　电子产业市场瞬息万变，要求基础元器件能够随时跟上产品更新换代的步伐。尤其是最近半年来，为了配合下游电子产品在设计上强化微薄、高效的特点，一些采用新材料、新工艺的电感器纷纷面市，其中又以微型一体成形电感(Mini Molding Choke)成为了市场关注的焦点，也是目前各电感厂商积极扩产的重要产品线。作为定制化成分较高的一类被动器件，在目前的电感器产品开发过程中，迫切要求厂商能够按照客户订制的外观、尺寸和特性，并结合自身的生产经验和技术，在满足定制化需求之外，还要能够在生产上达到垂直整合的目标，从而为客户提供综合型的产品服务。

　　市场需求呈多元化特点

　　总体来看，现阶段电感器产品正朝着微型化、高频化、低损耗、集成化的方向发展，其中，由于各个电子行业产品在功能特性上存在着一定的差异性，因此，不同的电子制造行业对于电感器的需求也各有各的侧重点。

　　以智能手机为代表的便携式电子产品是近年来推动电感器行业快速成长的主要动力，也是众多电感器厂商积极耕耘的重点市场之一。根据市场研究机构IDC的调查统计，2014年全球智能手机市场的出货量将达到12亿部左右，年增长率约为19%。随着这类产品迅速步入主芯片从4核到8核、通信制式朝4G全面升级的发展轨道，产品更为强调的是多功能化以及体积的轻薄化。在这一趋势下，繁多功能模块的直流稳压供电需要大量的功率电感，而日新月异的无线通信功能也驱动单机叠层电感呈现出倍增式成长，更重要的是，如何在部件增加的条件下，尽量减少对电路板高密度的影响，以及提供有效的节能和抗干扰对策，来保证通话质量和高清画面效果，是市场应用中的关注焦点。

　　其次，LED照明市场在最近几年的增量也不容小觑。国金证券的分析报告指出，LED照明市场将在近一两年正式启动，非隔离电源驱动架构的兴起为功率电感产品打开了一片新的天地，2013年LED市场电感需求量为15.9亿颗左右，市场规模为4.8亿元人民币，预计至2017年，该区域的复合年均增长率将接近60%，2017年LED市场电感器的规模有望达到40亿元人民币。提升产品的品质可靠性，是目前LED照明灯具在开发上的重要方向之一，而这在很大程度上要求LED驱动电源能够实现更高的转换效率和恒流精度控制，高感值、损耗低的电感器产品将在当中发挥重要的作用。

　　此外，尽管汽车电子市场的电感器用量只占整体行业出货量的10%左右，但由于该领域对产品的可靠性有较高的规格要求，进入“门坎”较高，且产品单价也相对较昂贵，因此这一类型的电感器产品对整体市场规模的贡献度相当可观，也是一些较具技术实力的厂商专注开发的应用行业。作为汽车用电感器产品的重要开发厂商，爱普科斯(上海)产品服务有限公司-TDK集团成员大中华区电感器产品市场部经理马良介绍说：“如今，汽车的安全和娱乐等电子设备不断增多和升级，这带来了对各种电感和变压器产品需求的快速增长。另一方面，汽车电子行业涉及到人身安全，因此，除了产品的性能尺寸等基本要求之外，对电感产品的可靠性也提出了更高的要求，目前越来越多的车厂和一级供应商都要求电感器等被动组件必须要通过AEC-Q200可靠性测试。”

　　西北台庆科技股份有限公司是一家拥有30多年专业电感器开发经验的台湾厂商，该公司总经理谢明良对近年来电感器市场的需求变化深有体会。“例如，在高清电视市场，传统的耐电流产品已不符合需求，一体成型式大电流功率电感的使用大幅增加;在智能手机、平板电脑市场，薄型电感和微型叠层电感、磁珠成为了应用主流;在游戏机市场，为了控制品质与成本，一改过去人工生产网络变压器的方式，自动化网络变压器可为客户提供稳定与短交期的创新产品。”他说。

　　强调整合型服务能力

　　在市场供应方面，由于投资规模及研发实力等因素，使得目前行业内的竞争格局已基本保持稳定，全球主要的电感器供应商包括村田、太阳诱电、TDK-爱普科斯、顺络电子、奇力新、西北台庆等等。面对不同行业市场迅猛上升的应用需求，能否提供整合型服务能力是考验供应厂商的一项重要指标，而要做到整合型服务就必须具备充足的产能、完整的电感产品线，以及先进的生产工艺等条件。

　　“奇力新提供的电感产品可用于电源稳压、EMI抗干扰及RF无线射频信号处理等多种应用场合，制造工艺涵盖薄膜、叠层、一体成型及绕线等四大技术，不同工艺的功率电感各有特性与优势，用户可根据不同需求来选择使用。”奇力新电子股份有限公司总经理钟世英介绍道，今年公司主要聚焦在微型一体成型电感器和合金材封磁胶绕线式功率电感的开发上，目前HEI系列微型一体成型式电感器的产能达100KK/月，而MRSC系列合金材封磁胶绕线式功率电感的产能达30KK/月。

　　马良也表示，爱普科斯(EPCOS)的电感器产品包括片式绕线电感、功率电感、色环电感、电源用和信号用扼流线圈，以及变压器等，应用集中在汽车电子、太阳能逆变器、通讯、工业电源以及高端家电等市场。凭借卓越的品质、丰富的产品系列和优质的服务，爱普科斯(EPCOS)在汽车倒车雷达系统的变压器、CAN总线系统用于EMC滤波的共模电感、太阳能微型逆变器用的变压器和扼流圈等应用中占有一定的市场主导地位。目前，公司的生产基地位于德国、匈牙利和中国珠海，且各产线都处于满负荷运作状态，基本能满足各领域客户的强劲需求。未来时间内，爱普科斯仍将致力于通过改进生产工艺和升级自动化设备来提高生产效率，以适应各行业用户持续增长的应用要求。

　　谈到产品最新的发展布局，村田电子贸易(上海)有限公司产品工程师蔡元鸣指出，村田的电感器按照用途大体分为射频用、扼流用、DC-DC电源用三大类，在小型化方面，村田可提供从0201尺寸、01005尺寸，甚至更小的008004尺寸的电感器产品;对于DC-DC电源用功率电感，村田正不断通过先进的生产工艺，来提升产品的性能;而在扼流用电感方面，村田也一直在着力开发新产品，挖掘新需求，发现新的应用趋势。

　　而在本土企业方面，得益于国家有关战略性新兴产业发展扶持计划，以顺络电子为代表的一批大陆电感器企业在近几年取得了突飞猛进的发展。为了进一步满足市场增长的需要，据了解，顺络电子通过增发新股，计划募集资金6亿元人民币，投向“片式电感”扩产项目，全部工程将于2014年11月完成，新产线预计适时接棒公司当前的产能，在未来满载的情况下，将能够实现144亿只叠层电感、28亿绕线功率电感的年产能，从而实现产能的快速提升。

　　高能效表现成为关键

　　针对不同行业的实际应用，在各种类型电感器产品的开发中，无论是对磁铁芯，还是片状磁珠、叠层电感、绕线线圈或是功率电感等，高能效表现都是极为重要的性能要求。以便携式电子产品为例，为了提高电池续航能力，达到更为省电的目的，电源管理设计显得尤为重要，客户对于电感器的效率表现要求也越来越高。“以往，客户较着重于工作模式下的效率要求，但现在，客户对待机状态下的效率要求也在不断提升，这使得电感产品的效率表现在电源管理设计中成为了重点。”钟世英说道。

　　为此，奇力新将计划在未来时间内针对移动电源端开发高度低至0.6mm的绕线式电感;另外还将因应高频化趋势，研发感值最低至0.16μH，以及直流阻抗挑战50%降幅的新一代产品。特别是在效率提升方面，钟世英强调，仅仅依靠电感制造工艺是不够的，粉末材料技术更是提升电感产品效率的重点，粉末材料配方可以说是电感产品质量、成本与技术的“灵魂”所在。据介绍，运用奇力新自主研发的粉末冶金技术，可在调整粉末配方的同时提高Q值与额定饱和电流(ISAT)，使产品在轻重载状态下都能提升效率表现。例如，奇力新推出的HEI系列微型一体成型式电感器以先进工艺和独特配方技术，发展出小型体兼具高效能电感产品，是目前一些高端机种指定使用的电感器产品;MRSC系列封磁胶绕线式功率电感采用合金材料，比原先铁氧体材料的饱和电流提高了50%，可为智能手机与便携式设备的升压线路提供高能效的电源管理解决方案。

　　“节能环保、小型化和高频化是未来电子产品发展的大势所趋，相应地，爱普科斯在继续丰富产品系列的同时，也将开发重点放在了小型化、低损耗和集成化方面。”以混合动力和纯电动汽车为例，马良介绍道，该应用领域要求变压器等产品的损耗更低，尺寸小且可靠性高，为此，爱普科斯研发出了新的磁性材料，降低功率损耗，从而保证了整个电源模块的高效率输出;而通过全新的产品结构设计，既缩小了产品的尺寸大小，也满足了汽车AEC-Q200可靠性测试的要求。此外，在太阳能微型逆变器上所用的DC-DC主变压器的开发上，爱普科斯在同等尺寸下可实现更大的功率密度，并且还可将主变压器和其它电感器进行集成，协助客户优化整体方案成本。

　　智能移动终端电感器选用策略

　　蔡元鸣，村田电子贸易(上海)有限公司

　　随着4G LTE智能手机的逐步普及，针对射频用电感来说，射频频段的复杂化，使得射频电感的使用数量不断上升;同时，电感的小型化、高Q值化也是主要的技术发展趋势。在小型化的基础上，为了追求高频性能和高Q值，利用薄膜制造工艺，不断改良内部电极成形工艺以及外部电极的构造，村田推出了超高Q值的薄膜RF电感产品。另一方面，村田的绕线工艺RF电感也推出了小型化的产品(0201尺寸)，用于射频天线匹配，帮助提升产品性能。

　　消费类终端产品如智能手机、平板电脑等，目前对于电池续航能力、效率提升等性能都提出了更高的要求。针对平台电源管理芯片，村田利用先进的叠层制造工艺，在改善磁饱和特性以及Rdc(直流阻抗)的同时，帮助实现较低的RAC(交流阻抗)，该系列叠层功率电感可用于目前主流平台的电源管理芯片，对于整机待机功率、待机时间的提升可起到显著的效果。

　　另一方面，目前智能手机都在追求超大屏幕，因此屏幕背光的效率将是待机续航时间的重点。针对这一问题，村田开发了使用低RAC型树脂屏蔽的绕线功率电感，不仅可以提升额定电流等规格参数，同时在LED背光升压驱动电路中还可以实现超高的转换效率。

　　无线终端产品如智能手机、平板电脑等，由于内部电路复杂，PCB单板布线紧密，又配置多个无线通信用天线(如2G、3G、4G射频主天线、GPS、Wi-Fi等)，因此内部干扰问题尤为突出。从目前的研究发现，内部LCD、Camera所使用的MIPI接口、各路供电电源、大电流电池充电芯片、外部MHL高速接口、音频放大电路、靠近天线区域的喇叭等都可能是噪声的来源之一，因此合理选择扼流用电感、或共模扼流电感等器件是非常重要的。为此，村田将针对各类噪声源头，提供全新的对策，及测试、调试等技术支持服务，开发高额定电流并具有优秀高频抑制能力的扼流电感来满足客户的需求。