【半導體科普】一文讀懂被動元器件
被動元件(Passive Components)是臺灣電子行業對某些電子元器件的叫法,區別于主動元件Active Components)。在中國大陸則稱為無源器件和有源器件。目前國內也一般沿用被動元件(電容,電阻,電感),以及主動元件(集成電路)的叫法。被動元件被譽為工業大米,是電子產品的最底層基礎。
被動元件的分類及基礎知識如下:
電容(MLCC)
MLCC簡稱片式電容器,是當前用量及應用領域最廣泛的電容器。MLCC是由印好的陶瓷介質膜片以錯位的方式疊合起來,經過一次性高溫燒結形成陶瓷芯片,再在芯片的兩端封上金屬層而成。MLCC具有等效電阻低、耐高溫、耐高壓、體積小、容量范圍廣等優點,并廣泛應用到消費電子、汽車電子、通信以及工業自動化、航天航空等其他工業領域。
電容產品結構
根據村田官網介紹,各主要消費電子產品的MLCC用量情況,具體如下圖所示。
MLCC競爭格局
市場預計片式電容2023年中國將達533億元,且每年將保持以6-10%的增長速度。MLCC 主要產能在日韓臺等企業手里,而中國企業份額很低。2019年日本貢獻了全球MLCC供給量的53%,中國臺灣地區和韓國分布貢獻了20%和19%,大陸地區占比僅7%。
MLCC下游客戶行業結構
MLCC的下游客戶絕大部分都是分布在消費電子領域,占了64%的需求;其次是5G基站,占了19%的需求;再次是汽車電子占了14%的需求,IOT&工業&軍用占了3%的需求。
電阻
電阻是一種重要的被動電子元器件,其由電阻材料制成,并有一定結構形式,主要在電路中起限制電流通過作用。片式電阻是將金屬粉和玻璃釉粉混合,采用絲網印刷法印在基板上制成的電阻器,其具有體積小、重量輕、耐潮濕和耐高溫特性,可大大節約電路空間成本,使設計更精細化。
全球固定電阻的市場規模為200-300億元,2020年臺系企業占據70%全球市場份額,中國企業占比很低,國產化率也較低。全球電阻龍頭為臺系企業國巨,占比全球市場份額的25%,厚聲占了全球市場份額的12%。隨著國內電阻龍頭擴產,產能已經進入全球前三。
電感
電感是通直流阻交流,對交流信號進行隔離,震蕩、扼流、調諧和選頻,其與電阻器或電容器組成高通濾波器、移相電路以及諧振電路等。通直流,所謂通直流就是指在直流電路中,電感的作用就相當于一根導線,不起任何作用;阻交流,在交流電路中,電感會有阻抗,即XL,整個電路的電流會變小,對交流有一定的阻礙作用。
全球電感的主要用途是移動通訊、工業和基礎設施、PC端、汽車、家庭電子和軍工航天醫療。2019年的數據,電感方面用量最大的是移動通訊35%、PC端20%以及工業基礎22%、汽車領域13%。
電感下游客戶分布
電感行業國產化率較低:中國大陸電感器制造商約占全球16.1%的份額。根據中國元件行業協會的數據,中國2019年市場空間在160億元左右。需求端上,相比4G手機,5G手機單機電感用量提升,從單機用量的90-110個以上,提升到140個以上,提升幅度大概是30-50%。
總結
綜上所述,隨著5G應用、萬物互聯、新能源汽車爆發、智能汽車普及等應用領域擴大,被動元器件行業(電容、電阻、電感)增速未來幾年將保持較快增長,行業細分龍頭將充分受益行業增長紅利。
而國內企業基于供應鏈安全及自主可控的背景下,國內的被動元器件企業在下游頭部企業在的扶持下,技術有了較大的突破,未來有望可以逐步承接大客戶的訂單,隨著國產化率的提升,這些企業充分受益,業績有望實現較好的增長。
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