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隨著電子產品向便攜性、多功能方向發展,對電子元器件的要求也與時俱進,使元器件制造商面臨很多挑戰。電子元器件的未來趨勢如何?發展空間在哪里等等。帶著一系列問題,近日,電子工程專輯/電子系統設計記者采訪到村田制作所,這家 60多年來一直引導電子產業前沿發展的元器件領先制造商,對此有非常獨到的見解。村田制作所的宣傳部長大島幸男先生,就如下問題做出回答。
自1944年在日本京都創立以來,村田制作所以“Innovator in Electronics”作為口號,目前銷售額約5000億日元,聯結子公司達到58家,其中日本國內關聯公司24家、海外關聯公司34家,從業人員在世界各地約有27,000人。村田制作所于1972年首次在新加坡開設生產工廠,是同行業中最早進軍海外市場的日本企業;村田制作所早在1973年就設立了海外銷售公司,并且在中國北京、無錫、深圳等地建立了大型生產公司。現在,海外市場的銷售額約占村田銷售總額的75%,同時在日資電子元件廠商中,村田制作所在美國的專利申請數排名第一,這一切數據足以證明村田制作所杰出的技術能力。
記者:自去年以來,村田制作所攜村田頑童走訪了很多城市和展會,作為公司的形象代言人,村田頑童闡釋了一些什么?
大島幸男:村田頑童集中展示了村田制作所的尖端電子技術,并將村田制作所的產品和先進控制技術應用于機器人上,包括有應用于姿勢控制的陀螺傳感器、傳送接收命令的藍牙模塊、眼部攝相機所使用的透光性陶瓷鏡頭、超薄型壓電揚聲器、蓄電池裝置、電源模塊等,并裝置了電子回路用的電容器、EMI靜噪濾波器等眾多的通用電子元件。絕活兒包括停而不倒、坡道上行走、遠距離操控、倒車入庫、過獨木橋等,其騎車技術甚至超過人類。
村田頑童的成功更應該歸功于村田制作所的研發實力、高度的控制技術、電路設計技術、軟件開發等方面。
記者:村田制作所如何看待電子元器件的未來發展趨勢?
大島幸男:更小型、更多功能是電子元器件的兩個主要發展趨勢。
在電子機器、電子元器件的世界,可以說小型化是永遠不變的趨勢。以村田制作所的片狀獨石陶瓷電容器為例,其尺寸目前已經縮小到了0402尺寸(0.4mm×0.2mm)。以微米單位精確地將電極印刷在介質層上的技術、以及能夠將介質層正確層疊的層疊技術使這一尺寸成為了可能。元器件的小型化不僅有助于實現機器的緊湊化,而且增加了電路設計上的自由度,并帶來全新功能及附加價值。另外,關于伴隨小型化出現的貼裝問題,村田制作所也提供全方位的解決方案。
要想使電子機器成長為更具魅力的商品,就必須實現多功能化、高功能化。為此,村田制作所認為,電子元器件本身必須實現多功能化、高功能化。其方法之一就是“組件化”。比如,關于在傳感器元件中附加放大電路和判斷功能的傳感器組件,可以說是通過提高傳感器元件單體的功能來提高機器的附加價值。另外,在移動電話中,通過將RF組件實現支持多模式的多功能化,進化成了泛在網絡社會的萬能終端。多功能化、高功能化是創造極具魅力的未來的技術。
記者:任何電子產品都離不開電子元器件。您認為將來成長最快的應用領域有哪些?
大島幸男:移動、汽車電子、計算機、數字家電等都是我們非常看好的領域。
移動領域增長空間很大,全球的移動電話用戶已經突破10億人大關,目前仍在急速地持續增加。通信方式分包括:全球標準——GSM、在美國和韓國等普及的CDMA、在日本廣泛使用的PDC、以及向新一代移動電話W-CDMA的發展。除了面向電話、電子郵件和照相機等之外,移動技術還面向能夠接收導航系統及地面數字廣播電視的多通訊工具持續地發展著。村田制作所正致力于始終搶占這一技術開發的最前端。
有一句話叫“人馬一體”,給車和人帶來這種關系的就是電子元器件,它能夠實現:在高速行駛于高速公路時、在穿梭于街道時、甚至在處于停車狀態時,都能象感覺到駕駛員心情一般給予自如的反應。所有的舉動都由電子技術嚴密地控制著,村田制作所的電子元器件支撐著堪稱駕駛神經系統的汽車電子。
另外,高速化、大容量化、多功能化、小型化、低耗電電子元器件支撐著也不斷加入到計算機內部,推動著計算機的向前發展。而數碼相機等廣泛使用的數字家電產品也日益向方便、高品位發展,電子元器件在其中發揮著關鍵作用。
記者:以手機為例,您看到對元器件哪些趨勢和需求?
大島幸男:手機越來越成為時尚消費品,您發現最近未附帶鞭狀天線的移動電話越來越多了嗎?并不是說天線消失了,而是內置的小型陶瓷塊擔負起了天線的作用。這就是片狀介質天線,它成功地發揮出了針對特定的頻率正確共振的介質陶瓷的特性,具有800MHz頻帶、1.9GHz頻帶、2.4GHz頻帶,以及能夠各自共用的復共振天線的產品陣容。
濾波器的發展是實現小型化的關鍵。基于將同樣的功能從介質濾波器轉換到表面波濾波器而開發的SAW(表面波)收發共用器具有更小巧的尺寸,村田制作所的產品支撐著移動電話的小型化。
接收發送功能將越來越多地集成于一個元器件。出入天線的信號可以說絕大部分都是噪音,移動電話由擔負多種功能的復雜電路構成,如從這些噪音中去除多余部分的過濾功能、及轉換接收發送的轉換功能等。多層組件的目的就是將這種復雜的電路集成于單個元器件,將嵌入線圈及電容器等受動元器件的陶瓷薄膜重疊多層進行低溫燒結,并在表面貼裝半導體元器件及高頻電路等。
另外,村田制作所開發出了眾多PHS和PDC、CDMA等用的通信組件。近年來,在作為新的近距離無線通訊方式給予厚望的Bluetooth用電路組件中取得了豐碩的成果。擁有僅為高頻電路的RF組件(Blue Device)、及在RF組件上附加基帶信號處理電路及閃存等的HCI(Host Controller Interface)組件(Blue Module),均通過適用低溫燒結陶瓷多層基板實現了全球最小尺寸。
記者:MEMS逐漸成為一個熱點技術,在村田制作所的發展如何?
大島幸男:村田制作所始終致力于研究以陀螺傳感器為首的慣性力傳感器的應用課題。在陀螺傳感器中,通過對硅基板進行細微地深刻加工而構成梳型結構,通過旋轉時產生的哥氏力而導致的靜電容量的變化,對角速度進行檢測。同時,除了傳感器以外,還在RF組件等廣泛的領域進行著應用方面的研究。
村田制作所是首屈一指的采用壓電陶瓷制造振動陀螺傳感器的企業。將我們獨自研制的傳感技術,與最新研發成功的MEMS技術相融合。通過采用獨創的振蕩子結構,實現了具有強抗振動和抗沖擊力、與以前相比能大幅度地改善其高精度化和小型化性能的MEMS陀螺傳感器,并完成了實用化。通過其穩定的溫度特性,為汽車導航系統的高性能化作出了貢獻。
記者:村田制作所如何確定未來產品及研發方向?
大島幸男:村田制作所未來的研究以技術、市場、產品為三大路線圖。公司以材料、設計、設備三方面的基礎技術為基礎,依據全球市場需要,來決定開發什么樣子的產品。三個路線圖密切相關,既要看市場需求,也要看公司技術所長,這兩個方面最終決定做成一個什么樣的產品。
對于快速成長中并希望進一步提高國際競爭力的中國電子機器產業,村田制作所還表示,今后將不斷完善在中國的生產和銷售體系,致力于中國電子產業的持續快速增長。