摘要:近些年世界電子技術的飛躍發展為適應現在社會高密度組裝自動化大生產的要求,電子整機和設備電子材料的開發生產必須向小型化、輕量化、薄型化、數字化、多功能化,標準化、無引線、組合化、集成化、電路模塊化方向發展。分別介紹了電子元器件多功能小型化、薄型化、輕量化,電子連接器小間距、高密度、高頻化、模塊化,電子組件普及片式化、智能化和高性能化,以及微特電機大轉矩、低功耗、無刷化和電子變壓器微型化。
關鍵詞:電子元器件;行業創新;技術發展
1引言
近些年,世界電子技術的飛躍發展,為適應現在社會高密度組裝自動化大生產的要求,電子整機和設備電子材料的開發生產必須向小型化、輕量化、薄型化、數字化、多功能化,標準化、無引線、組合化、集成化、電路模塊化方向發展。我國要想加快電子器元件技術創新步伐,加大電子元件器技術創新力度,提升電子器元件技術創新水平,由電子器元件生產大國邁向強國,就要了解我國與世界電子器元件技術的發展現狀、市場需求、國內外差距,借鑒發達國家的成功經驗。電子元器件行業技術創新的趨勢值得業內人士的關注。
2電子元器件多功能小型化、薄型化、輕量化
進入信息時代,隨著移動通信、家庭影院、多媒體、數字化視聽終端的迅猛發展,中高檔電聲器件將進入大發展時期,先進的設計、測量軟件和設備,使電聲技術水平日新月異,傳統的電聲器件性能不斷優化,新型電聲器件如數字式、硅集成等產品層出不窮。高保真化、片式化、微型化、薄型化、低功耗、高功率、多功能、組件化成為電聲器件新的發展趨勢,同時,產品的安全性、綠色化也是影響其發展前途和市場的重要因素。
信息技術和通信技術的發展,對電聲器件的發展產生了巨大的影響。高檔電聲器件技術發展很快,各種形式的電聲器件不斷涌現,正在進入一個發展的黃金時代。電聲器件產品正在向小型化、輕量化、多功能、高保真、大功率、智能化和多功能化的方向發展,片式電聲器件發展也很快。在過去的幾年里,我國電聲行業取得了巨大的進步,產量、出口量都居世界前列。我國已經成為全球電聲器件生產加工中心,在國內形成了電聲器件生產工業體系和完善的產業鏈。我國電聲行業的技術和工藝水平也得到了大幅提高,電聲器件產品的科技含量和附加值也有所提高。今后幾年,國內市場為電視機、通信產品、家庭影院、計算機筆記本電腦、電子玩具等等配套的電聲器件會有很大的市場需求,另外,汽車音響也是電聲器件行業重點關注的應用領域,預計今后幾年的增長速度不會低于10%。
電子元器件處于電子信息產業鏈上游,是通信、計算機及網絡、數字音視頻等系統和終端產品發展的基礎,對電子信息產業的發展起著至關重要的作用。其從以電子管為核心到被小巧、輕便、省電、壽命長的半導體三級管取代,再到把許多晶體管等電子元件集成在一塊硅芯片上的集成電路的誕生,電子產品已經歷了四個發展階段,如今正奔著更小型、高效能低消耗、高精度、高穩定、智能化的方向發展。
MLCC封裝趨向小型化及薄型化發展。手機、手提電腦、游戲機、液晶電視等家用電器的多功能化、小型化,對電容、電感、電阻、接插件等元件也提出了更高的要求。小型化可減少由于布線而產生的寄生感抗和寄生電阻。由于尺寸的減少,元件自身的ESL(串聯等效電感)/ESR(串聯等效電阻)可以變得更小,同時對電容的高頻特性也非常有利。由于碳納米管自身的獨特性能,決定了納米這種新型材料在高新技術諸多領域有著誘人的應用前景。在電子方面,利用碳納米管奇異的電學性能,可將其應用于超級電容器、場發射平板顯示器、晶體管集成電路等領域。在材料方面,可將其應用于金屬、水泥、塑料、纖維等諸多復合材料領域。它是迄今為止最好的貯氫材料,并可作為多類反應的催化劑的優良載體。在軍事方面,可利用它對波的吸收、折射率高的特點,作為隱身材料廣泛應用于隱形飛機和超音速飛機。在航天領域,利用其良好的熱學性能,添加到火箭的固體燃料中,從而使燃燒效率更高。
多功能化即是一個電子組件不盡有一種功能,而是有多個功能。如一個敏感組件不盡是熱敏,而且還是氣敏等;再如一個氣敏組件可以檢測多種氣體。目前實現多功能化的途徑是采用多功能的薄膜材料及用多種單功能薄膜制成數組式復合組件。高頻化是為適應毫米波技術發展,射頻同軸連接器均已進入毫米波工作頻;開關向小型化、薄型化、輕量化、表面安裝、節能、高可靠、多功能、復合化方向發展,并應提高耐熱性、密封性、觸感性和耐環境性。
近年來,隨著我國電子工業持續高速增長,帶動了電子元器件產業的快速發展。我國許多門類的電子元器件產量已穩居全球第一位,電子元器件行業在國際市場上占據很重要的地位。我國已經成為揚聲器、鋁電解電容器、顯像管、印制電路板、半導體分立器件等電子元器件的世界生產基地。盡管這兩年受國際金融危機的深層次影響,全球經濟復蘇乏力。國際需求持續低迷,國內電子元器件產業增速明顯放緩,但業內人士卻仍持樂觀態度看待。我國電子元器件年總產量達到5萬億只,銷售收入達到5萬億元。電子元器件國際市場占有率會達到50%,國內市場占有率將達到70%。
3電子連接器小間距、高密度、高頻化、模塊化
由于集成電路技術的創新,使計算機從電子管計算機、晶體管計算機、集成電路計算機、大規模集成電路計算機、超大規模集成電路計算機、光計算機發展到生物智能計算機;使收錄機從電子管收音機、晶體管收音機、磁帶錄音機、隨身聽、MP3發展到MP4;使空調器從制冷空調器、冷熱空調器、交流變頻空調器發展到直流變頻空調器;使洗衣機從單缸洗衣機、雙缸洗衣機發展到全自動洗衣機;使錄像機從磁帶錄像機、VCD、超級VCD、DVD、逐行掃描DVD發展到光盤錄像機。由于片式電子元件技術的創新,使手機從模擬式手機、數字式手機發展到第三代多媒體手機。由于電光元件技術的創新,使電燈從白熾燈、日光燈、節能燈發展到LED燈。由于電熱元件技術的創新,使電爐從電子爐、電烤箱、電磁爐、微波爐發展到光波微波爐。由于顯示器技術的創新,使電視機從黑白電視機、彩色電視機、平面直角電視機、超平電視機、純平電視機、逐行掃描電視機、逐點掃描電視機、背投電視機、等離子電視機發展到LCD(液晶)電視機。隨著電子元件技術的不斷創新,直接利用電子元件新技術的電子新產品就像開閘的潮水一樣,一股股一波波奔涌而來,不僅使人們來不及逐代使用,甚至其功能也使許多人難以及時和全面了解,從而大大拓展了市場需求,帶動了經濟持續增長。
隨著電子產品向著小型化、輕量化和便攜式方向發展,各種電子元件的集成度越來越高,元件的封裝形式也在不斷變化,集成元件的引腳數增多,其腳間距變小,片式元件的尺寸變小,這些都為在各種應用中電子元件的貼裝帶來了挑戰,因此在電子工業飛速發展的今天,高速高精度的貼片機已成為必不可少的關鍵設備之一,尤其是對貼片機精度的要求更為突出,從貼片機發展歷程來看,采用視覺輔助定位技術,是不斷提高貼片機貼裝精度的最佳技術手段。
連接器的發展應向小型化、高密度、高速傳輸、高頻方向發展。小型化是指連接器中心間距更小,高密度是實現大芯數化。高密度PCB(印制電路板)連接器有效接觸件總數達600芯,專用器件最多可達5000芯。高速傳輸是指現代計算機、信息技術及網絡化技術要求信號傳輸的時標速率達兆赫頻段,脈沖時間達到亞毫秒,因此要求有高速傳輸連接器。高頻化是為適應毫米波技術發展,射頻同軸連接器均已進入毫米波工作頻段。
隨著微電子技術的發展,元件越來越小,電路密度越來越高,傳輸速度越來越快,所有這些都促進了電接插元件技術的發展。電接插元件正朝著高密度、小型化、薄型化、組合化、高速化、小批量、多品種方向發展。我國連接器行業應集中力量投入到高技術、高附加值產品的規模生產,應將產業結構調整目標重點放在以高檔家電為代表的消費類產品、高速發展的汽車產品、市場潛力極大的通信產品等領域,通過產業結構調整達到擁有自主知識產權的目標。我國是全球制造業最大的地區之一,未來幾年,我國電子信息產業將從制造大國向制造強國方向發展,市場對各種電子元器件需求依賴較大,這也給電接插元件的發展創造了極大的發展機遇。電子產品市場對產品結構的影響已經成為連接器應用領域發展的新特點,整機的電子裝備系統正在向數字化、網絡化、智能化方向發展,已經成為全球各大連接器制造商聚焦的新應用領域。連接器產品開發的目標已經由原來為適應整機小型化轉變到以滿足數字化所提出的特性要求。我們應該準確把握連接器產業在關鍵技術、市場需求變化以及國際分工等方面呈現出的新趨勢,積極適應從模擬技術向數字技術市場的轉變,因此,大力發展小間距、高低頻混裝、寬帶、多功能、組合化、模塊化、智能化的新型連接器應是產品結構調整的主要目標。
4電子組件普及片式化、智能化和高性能化
電子元器件產品結構不斷優化,以企業為主體的創新體系初步形成。電子元件和器件產品微型化、片式化、高性能化、集成化、智能化程度進一步增強。阻容元件的片式化率已達到88%,電感器、頻率元件、敏感元件等產品的片式化率逐年提高,印刷電路板、集成電路等產品的集成化和智能化穩步提升。智能化元器件要有適應更高頻率,更高速率的特性;高速發展帶動以智能化元器件為代表的新功能性元器件向更高層次、更好的特性、成系列的發展。
光電集成將是21世紀光電子技術發展的一個重要方向,而光電子材料是發展光電信息技術的先導和基礎。多功能化和智能化是光電子行業發展的一個方向。激光晶體材料向著大尺寸、高功率、LD泵浦、寬帶可調諧以及新波長、多功能應用方向發展。紅外探測器材料向著多功能化、智能化方向發展。大面積高均勻性HgCdTe外延薄膜及大尺寸ZnCdTe襯底材料仍是近幾年紅外探測器所用的主要材料。高亮度發光二極管材料繼規模生產發紅、橙、黃色的GaAs基、GaP基外延材料之后拓寬發光波段,開發發藍光的GaN基、ZnSe基外延材料將成為研究熱點。在新型電子元器件材料領域,信息傳感材料發展日趨智能化,多功能化。設計、合成具有新的物理、化學敏感功能,特別是具有生物和復合功能的新材料,進一步提高材料的敏感度和反應滯后及恢復速度,是追求的主要目標。量子電子元器件階段即將到來,也是對未來智能化元器件發展的一個推動力。現在做量子計算機,實際上就是芯片,把很多離子糾纏在一起,量子技術的重要突破,可能在未來電子器件中發揮特殊的作用,可用于制備極低能耗的高速電子器件,量子計算機就有可能實現。從而,基于新機理、新材料、新結構、新工藝以及新功能的極低能耗,適應于高速率的量子電子元器件和多功能的組件也會出現。
信息化是當今世界經濟和社會發展的大趨勢,我國要實現信息產業的跨越式發展,大力推進國民經濟和社會信息化,以信息化帶動工業化,發揮后發優勢,實現社會生產力的跨越式發展。未來的五年,正是世界和我國電子技術和電子產品更新換代的關鍵時期,國家提出要支持我國新型元器件的發展,以提高信息化裝備和系統集成能力,滿足市場對它的要求。這其中,就包括滿足新一代電子整機發展需求的新型片式化、小型化、集成化、高可靠電子元件產品;滿足我國新型交通裝備制造業配套需求的高質量、關鍵性電子元件;為節能環保設備配套的電子元件以及環保型電子元件;為新一代通信技術配套的電子元件;為新能源以及智能電網產業配套的電子元件;新型電子元件材料以及設備。其中包括基于MEMS技術的傳感器、環境監測設備用氣體傳感器、流量傳感器、濕度傳感器等。
數字電視、第三代移動通信和第四代移動通信、新一代互聯網等對未來發展影響重大的信息網絡系統和技術日益成熟,“云”技術的發展,使網絡內空間超大容量,超大距離網絡的發展;這就導致智能化為核心的功能集成更廣的產品發展越來越快,促成智能微電子元器件要具有適應大規模超高頻超高速,并有智能化處理的功能。此外,物聯網應用已進入實際應用階段,傳感器處于物聯網產業鏈的上游,將是整個物聯網產業中需求量最大和最基礎的環節。目前全球現在大概有40個國家從事傳感器的研制生產工作,研發、生產單位有5000余家,產品達20000多種。中國傳感器的市場近幾年一直持續增長,增長速度超過15%。
為滿足電子整機的小型化,輕量化,薄型化,數字化和多功能化與組裝生產自動化的要求,電子組件也迅速向小型化,片式化,編帶化方向發展,以適應整機生產自動插裝和表面貼裝的需要。目前,電子組件發展的趨勢主要如下:各類電子組件向片式產品方向發展,每一類引線組件基本上已有對應的片式組件產品.世界領先的日本電子組件片式化率已達60~70%,近3/4的電子整機采用了表面貼裝(SMT)生產。近幾年美,日,西歐片式組件市場銷售增長率都超過20%,亞太地區也已開始大量生產片式組件,除供本地區市場外,也大量出口歐美。
近年來逐漸興起了智能組件,這種組件自身不但具有感知功能,而且還具有調節,控制或修復功能。用這種組件電子整機不但可以簡化電路,而且還會具有新的功能.現在智能組件已有多種,如PTC熱敏電阻器,ZnO壓敏電阻器,CuO-ZnO濕敏組件,WO3和MoO3電致變色器件等。
電致變色是指材料的光學性能在外加電場作用下產生穩定的可逆變化的現象,在外觀性能上則表現為顏色及透明度的可逆變化。其變色原理主要取決于材料的化學組成能帶結構和氧化還原特性,可通過離子、電子注入和抽去,調制薄膜在可見光區的吸收特性或改變薄膜中載流子濃度和等離子振蕩頻率,實現對紅外反射特性的調制。近年來已研制開發的電致變色器件,主要有電致變色顯示器件(ECD),電致變色靈巧窗,無眩反光鏡,電色儲存器件等,此外還包括變色太陽鏡,高分辨率光電攝像器材,光電化學能轉換和儲存器,電子束金屬版印刷技術等高新技術產品。電子組件高性能化的含義較廣,總的來說就是具有了以前未曾達到過的性能,如提高了容量、電壓、功率和頻率,增大了耐熱性和穩定性,提高了精度,增長了壽命等等。高性能化之所以不易,是因為要在組件不斷超微型化下加以實現。目前,產品質量一致性向長壽和高可靠性方向發展,大幅度提高產品的固有可靠性。電子組件的電性能、機械性能、電壓特性、頻率特性、溫度特性比以前更好。更適用于電子整機的數字化、高頻化、精密化、長壽命化發展。電子組件的質量一致性大幅度提高,參數分散性大幅度降低,對客戶的質量保證達(2~10)×10-6。電子組件廠必須建立有效的完整的質量保證體系,并經認證,生產的產品必須按國際安全標準認證合格并有安全標志。
未來隨著國內外電子信息產業的迅猛發展,消費類產品向數字化和高性能發展,新技術,新產品必將不斷涌現,智能化產品和系統也會越來越普及,我們觀察一下周圍,就會發現,各種智能化電器正在逐步成為我們生活的主角,如智能電視機、電灶具、電熱水器、智能化手機、手表式終端,智能化汽車及智能化公交系統等等。特別是量子技術有了突破后,信息技術有可能進入“量子時代”。而這一切都將極大地帶動中國電子元器件市場的發展,成為中國電子元器件市場發展的動力。基于市場需求的新特點,電子元器件正在向超微化、片式化、數字化、智能化、綠色化方向發展,我國電子元器件行業發展前景樂觀。
以市場為導向,密切跟蹤數字化、網絡化技術的發展趨勢,不斷開發新產品,提高技術檔次,加快新型電子元件的開發,使我國電子元件由生產大國向生產強國轉變。突破關鍵元器件技術,電子元件企業要加快技術創新體系建設,提升行業整體競爭力。片式化是電子元件的重要發展方向,不僅市場需求量大,而且充分體現了規模經濟的特點,如果結合上下游產品,如材料、零部件、設備、儀器等,形成產業鏈,則產業規模更大,拉動效益更明顯。要把握國際電子信息產業調整和轉移的機遇,推動更高層次的國際合作,以資本為紐帶,調整產業結構和產品結構,提升管理水平,培育我國電子元件的跨國公司,打造國際級的龍頭企業和拳頭產品,努力提高國內外市場的占有率,繼續保持我國電子元件較快的增長速度。
5微特電機大轉矩、低功耗、無刷化
微特電機是電機的一個主要分支,20世紀末以來,直線電機、低速電機、超聲波電機、DH電機及其它微電機發展迅速。微特直線電機多采用在自動控制系統中作為伺服電動機,或者作為一種執行元件使用。近年來,隨著自動控制技術和微型計算機的高速發展,對各類自動控制系統的定位精度提出了更高的要求。在這種情況下,傳統的旋轉電機再加上一套變換機構組的直線運動裝置,已經遠遠滿足不了現代控制系統的要求。為此,近年來世界許多國家都在研究發展和應用直線電機,使得直線電機越來越受到電機制造商的重視和關注。
傳統電機都是以高速旋轉的,一般為:2800、1400、960、720r/min四種轉速,這種轉速很難滿足各種工業設備運行的需要,90%的電機必須與龐大的減速機構配套使用。在伺服系統中,電機采用齒輪轉動后,不僅使系統尺寸、重量增加,而且造成噪聲、增加慣量及降低效率。同時,由于齒輪嚙合精度的限制,在要求正反轉和平穩快速反應時,齒輪轉動往往影響系統性能。隨著宇航、衛星、火箭等尖端技術的發展,低速電機應運而生。這種電機體積小、重量輕,直接輸出較低的轉速,無需再用減速機,同時能輸出大轉矩。因為低速電機轉速低可直接驅動機械設備,既節約了能源,又降低了成本。微電機向大轉矩、小尺寸、高控制精度、低功耗、低噪聲、長壽命和低成本等方向發展,同時向具有控制功能的智能化方向發展,無刷化已成為各類電機的共同趨勢。微電子機械加工技術將在微電機的超小型化中發揮重要作用。薄型化、智能化和一體化技術將日益使用在微電機中。交流調速驅動將逐步取代直流調速驅動,其中包括采用全控型電力電子器件、LSI和微處理器、矢量控制技術等。拼塊組合技術、切片式繞組、加工無切削化技術將促進超小型微電機的發展。
無刷直流電機全稱為無刷直流執行伺服電機,是同步電機的一種,無刷直流減速電機馬達是同步減速電機馬達的一種,也就是說減速電機馬達轉子的轉速受減速電機馬達定子旋轉磁場的速度及轉子極對數(p)影響,n=60f/p。無刷直流微電機又稱“直交系統”,是將直流電由逆變器轉換成頻率可調的交流電,此處逆變器是工作在直流斬波方式。在轉子極對數固定情況下,改變定子旋轉磁場的頻率就可以改變轉子的轉速。直流無刷電機即是將同步電機加上電子式控制,控制定子旋轉磁場的頻率,并將電機轉子的轉速回授至控制中心反復校正,以期達到接近直流電機特性的方式。也就是說直流無刷電機能夠在額定負載范圍內當負載變化時仍可控制電機轉子維持一定的轉速。無刷直流微電機是其中的一種。
無刷直流微電機由同步電動機和驅動器組成,是一種典型的機電一體化產品。同步電動機的定子繞組多做成三相對稱星形接法,同三相異步電動機十分相似。而轉子上粘有已充磁的永磁體,為了檢測電動機轉子的極性,在電動機內裝有位置傳感器。無刷直流電機的應用十分廣泛,如汽車、工具、工業工控、自動化以及航空航天等等。無刷直流電機可以分為以下三種主要用途:持續負載應用主要是需要一定轉速但是對轉速精度要求不高的領域,比如風扇、抽水機、吹風機等一類的應用,這類應用成本較低且多為開環控制;可變負載應用主要是轉速需要在某個范圍內變化的應用,對電機轉速特性和動態響應時間特性有更高的需求。如家用器具中的、甩干機和壓縮機就是很好的例子,汽車工業領域中的油泵控制、電控制器、發動機控制等,這類應用的系統成本相對更高些;定位應用大多數工業控制和自動控制方面的應用屬于這個類別,這類應用中往往會完成能量的輸送,所以對轉速的動態響應和轉矩有特別的要求,對控制器的要求也較高。測速時可能會用上光電和一些同步設備。過程控制、機械控制和運輸控制等很多都屬于這類應用。實用性新型無刷電機是與電子技術、微電子技術、數字技術、自控技術以及材料科學等發展緊密聯系的。它不僅限于交直流領域,還涉及電動、發電的能量轉換和信號傳感等領域。在電機領域中新型無刷電機的品種是較多的,但性能優良的無刷電機因受到價格的限制,其應用還不十分廣泛。
BLDCM是在有刷直流電動機的基礎上發展來的,但它的驅動電流是不折不扣的交流;無刷直流電機又可以分為無刷速率電機和無刷力矩電機。這種電動機的機械特性和調節特性的線性度好,調速范圍廣,壽命長,維護方便噪聲小,不存在因電刷而引起的一系列問題,所以這種電動機在控制系統中有很大的應用潛力。電動機的定子繞組多做成三相對稱星形接法,同三相異步電動機十分相似。電動機的轉子上粘有已充磁的永磁體,為了檢測電動機轉子的極性,在電動機內裝有位置傳感器。驅動器由功率電子器件和集成電路等構成,其功能是:接受電動機的啟動、停止、制動信號,以控制電動機的啟動、停止和制動;接受位置傳感器信號和正反轉信號,用來控制逆變橋各功率管的通斷,產生連續轉矩;接受速度指令和速度反饋信號,用來控制和調整轉速;提供保護和顯示等等。由于無刷直流電動機是以自控式運行的,所以不會象變頻調速下重載啟動的同步電機那樣在轉子上另加啟動繞組,也不會在負載突變時產生振蕩和失步。
中小容量的無刷直流電動機的永磁體,多采用高磁能積的稀土釹鐵硼材料。因此,稀土永磁無刷電動機的體積比同容量三相異步電動機縮小了一個機座號。稀土永磁無刷直流電動機將以其寬調速、小體積、高效率和穩態轉速誤差小等特點在調速領域顯現優勢。無刷直流電機因為具有直流有刷電機的特性,同時也是頻率變化的裝置,所以又名直流變頻,無刷直流電機的運轉效率,低速轉矩,轉速精度等都比任何控制技術的變頻器還要好,所以值得業界關注,產品已生產超過55kW,可設計到400kW,可解決產業界節電與高性能驅動的需求。
近幾年,我國微特電機行業有了長足的發展,尤其在長江三角洲、珠江三角洲、環渤海三大地區已經形成我國微特電機的重要生產基地和出口基地。我國已經成為世界微特電機的生產大國。微特電機是一個產品門類規格繁多、應用領域廣泛的行業,各類微特電機都有很好的發展前景。我國微特電機行業,是對外完全開放和比較充分進入市場經濟的行業,國外微特電機行業的知名企業,利用我國勞動力資源密集和材料資源豐富的特點,來華投資辦廠,實現規模化大生產。另外,民營企業數量較大,他們的體制和機制靈活,成本較低,有競爭力,生產規模不斷擴大,在中低檔產品方面已經可以參與市場競爭。我國微特電機與國外先進水平相比還有一定差距,新型微特電機開發強度不大,生產基本處于空白。無刷直流電機市場前景很好,是微特電機的發展方向,在這方面我國尚未真正形成規模化生產。直線電機國內已有開發。但大部分屬于低檔直線電機。電動汽車用的主驅動電機和控制器國內處于研制、開發階段,還沒有進入生產。現代微特電機需求量大,可應用于各個領域,使用面廣,人們可以通過一個家庭擁有微特電機數量的多少來衡量一個國家發展水平,有資料統計,發達國家每個家庭平均擁有50~100臺微特電機,我國城市平均家庭擁有量大約在10~30臺,可見,具有很大的潛在市場。今后幾年,微特電機行業的重點項目和重點工作將是圍繞產品結構調整,一方面,充分利用我國勞動力資源豐富和原材料便宜的優勢,不斷擴大我國微特電機企業的大批量生產能力,尤其在中低檔微特電機產品方面,按照市場經濟原則,組建幾個有實力的企業,強強聯合,形成集團化大公司生產,加強管理,降低成本,以物美價廉的電機產品參與國內外競爭。另一方面,加速新產品開發,高起點定位新型微特電機的研制開發,變微特電機生產大國為微特電機生產技術強國。
6電子變壓器微型化
微型化是現代工業產品的一大趨勢,各種電子設備、信息設備的體積重量都在不斷地縮減,電氣設備領域在此環境下也不例外,變壓器正走微型化之路。
傳統的電子變壓器體積大,重量重大的配件,如今家用電器以及電子設備不斷發展,市場對低壓電子變壓器的需求量日益增大,變壓器市場如何推動變壓器產品向輕、薄、小的方向發展,更重要的是隨著整機性能的變化,必將驅使電子變壓器產品向高頻化、低損耗、表面貼裝及新材料、新結構的新型變壓器方向發展。據了解,高頻、低損耗、小尺寸和低價位的電于變壓器是目前市場上最暢銷的產品。傳統產品盡管有市場,有產量,但利潤空間已很小,也不可能形成強勁的競爭力,變壓器的主要利潤點在于新一代高端產品,無源集成技術的迅速崛起,微型片式整機產品全面升級換代,為變壓器企業提供了實現跨越式發展的技術切入點,也是電子變壓器企業必將在今后的發展中走技術進步之路。
微型變壓器利用電磁感應原理把電能在兩個電路之間傳遞,由磁芯和繞組構成。與常規變壓器相比,磁芯尺寸大幅度縮小,截面積與高度的比值更大。微型變壓器的繞組是由折疊式銅箔、印制電路板上的印制銅線條或直接沉積于磁性薄膜上的銅線條構成。微型變壓器具有功率密度高、效率高、漏感低、散熱性好、成本低等優點。
高頻、低損耗、小尺寸和低價位的電于變壓器是目前市場上最暢銷的產品。伴隨超大規模電路和系統集成以及元器件小型化、PCB表面安裝高密度化的趨勢,市場對電子變壓器微型化需求持續升溫。隨著新材料、新工藝的不斷應用,國內變壓器制造企業還不斷研制和開發各種結構形式的變壓器,以適應不同的市場應用需求。
由于現在是分立組件與片式組件共存,所以它們都將進一步微型化.分立組件繼續微型化的方向有自身再縮小及加速片式化,是提高電子組件的片式化比率,片式組件進一步微型化的方向是無引線,矩形化和薄膜化。矩形組件的代表性尺寸已從傳統的3.2mm×1.6mm發展到現在的2.0mm×1.25mm和1.6mm×0.8mm,甚至1.0mm×0.5mm和0.6mm×0.3mm。
復合化(組件化和網絡化)是電子組件集成化的一種簡便方式,從外表看似乎是一個組件,實際上它是一個組件,是一個網路,是一個復合組件。
壓電陶瓷變壓器在國外已經得到廣泛應用,特別是在液晶顯示器中已廣泛使用。壓電陶瓷變壓器的生產將改變變壓器的傳統生產方式,主要原材料、磁材、漆包線等將被陶瓷材料所取代,將會使這部分變壓器的加工工藝發生根本變化。我國的電子變壓器生產占全球總產量的20%以上,我國已經成為國際市場的主要供應基地。隨著國際市場競爭的日趨激烈,為了降低成本,必將進一步推動變壓器生產規模化,形成規模效益,以適應更加激烈的市場競爭。變壓器是根據用戶要求定制的產品,企業必須緊跟用戶產品的發展趨勢,變壓器新產品開發必須和整機新產品開發及新材料的運用相結合,和非標準儀器設備開發相結合。
我國的電子變壓器產品目前仍是幾十年生產的傳統產品居多,仍是用矽鋼片、鐵氧體、漆包線、塑料骨架等為主要原材料和零部件。為了給新型電子產品配套,近幾年引進了R型鐵芯技術,開發了R型變壓器,進一步提高了電子變壓器的質量水平。
我國的電子變壓器生產占全球總產量的20%以上,已經成為國際市場的主要供應基地。隨著國際市場競爭的日趨激烈,為了降低成本,必將進一步推動變壓器生產規模化,形成規模效益,以適應更加激烈的市場競爭。電子變壓器行業為適應市場經濟和配套的需求,近幾年,經營機制有了較大的轉變。行業協會統計的數據顯示,民營企業已占電子變壓器行業的50%左右。我國加入WTO后,電子變壓器市場基本處于穩定狀態,由于電子變壓器屬于勞動密集型產品,我國勞動力成本比較低廉,行業沒有受到較大沖擊,出口方面反而有了進一步的增長。去年我國電子變壓器出口額接近12億元,同比增長2.66%。
變壓器是根據用戶要求定制的產品,企業必須緊跟用戶產品的發展趨勢,變壓器新產品開發必須和整機新產品開發及新材料的運用相結合,和非標準儀器設備開發相結合。今后幾年,電子變壓器的技術發展趨勢是產品向微型化發展。目前國外的微型電子變壓器的發展較快,已經生產出5mm×5mm×5mm的微型變壓器和厚薄僅為0.2mm的平面變壓器,我國少數外資企業已經有此類封裝微型電子變壓器,而國內企業尚待開發。傳統的電子變壓器產品雖然有市場有產量,但利潤比較小,也不可能形成強勁的競爭力。而電子變壓器的主要利潤點在新一代的高端產品。所以電子變壓器企業必將在今后的發展中走技術進步之路。未來,電子變壓器將隨著整機微型化的需求,向高頻化、低損耗、片式的方向發展。消費類電子產品需求逐漸平穩,電子變壓器行業發展也十分迅猛,電子技術在各個領域應用都十分廣泛。廣大消費者對消費類電子產品需求的不斷增長,為電子變壓器行業的發展帶來了無限的機遇。
7結束語
總之,電子元器件處于電子信息產業鏈上游,是通信、計算機及網絡、數字音視頻等系統和終端產品發展的基礎,電子元器件產值在整個電子行業所占的份額達六成多,從而對電子信息產業的發展起著至關重要的作用。經過多年持續快速發展,我國信息產業由大變強取得明顯進展,產業結構不斷優化、創新能力日益提升,國際競爭力明顯增強,工業電子支撐支撐“兩化”深度融合的能力和水平顯著提高。在裝備制造、航空、建材、石化、鋼鐵、煤炭、紡織、制藥、食品加工等領域不斷深入應用,明顯提升了工業的自動化、智能化和管理現代化水平,有效提高了工業生產經營效率,帶動了國民經濟各個領域的質量和效益提升。隨著下一代互聯網、新一代移動通信和數字電視的逐步商用,電子整機產業的升級換代將為電子材料和元器件產業的發展帶來巨大的市場機遇,新型元器件消費將繼續向微型化、片式化、高性能化、集成化、智能化、環保節能方向發展。
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