聚合物固体铝电解电容器专题

聚合物固体铝电解电容器专题综合消息，今年以来，由于目前CPU频率越来越高，因此产生高热量对主板电容的要求也越来越高，为此英特尔已经强烈建议主板厂商在LGA 755 CPU平台上使用固态铝电解电容取代传统的铝电解电容。虽然目前固态电容成本相对较高，但是与售后维修成本相比还是比较划算的，因此，台湾众主板厂商已经纷纷开始在自己的主板上使用固态电容，因而使得全球范围内的固态电解电容市场需求迅速上扬而大放异彩，成为2005年电子组件中的闪亮之星。业内人士指出，进入第三季度，包括主机板、LCD 等产业进入旺季，加上LGA 755 CPU供给提高，对固态电容需求明显成长，8月以来固态电容出货已逐渐吃紧。目前，Nippon Chemi-con公司（佳美工）、Sanyo（三洋）与、Fujitsu（富士通）等日系厂商是全球固态电容的主要供应商，据了解，其中最大厂商的佳美工至今年第2季末的月产能为2700-3000万颗，预期第4季将扩大至4200万颗；排名第二的富士通也规划月产能将由1500颗扩大至2000万颗；排名第三的三洋则将维持月产能700万颗，并计划在06年年底前扩产至3000万颗；另台湾地区的立隆电子也已经开始量产（目前月产能为400-600万颗，计划年底前新增6条生产线，届时月产能将达1200万颗）。一、 项目背景1、 项目的迫切性、重要性在各种片式电子元件中，铝电解电容器片式化的难度最大，同时也是技术含量最高的。且铝电解电容器具有电容量大、体积小、价格便宜等优点。而一般传统的液体铝电解电容器由于采用工作电解液作阴极，极易干涸、泄漏，因此可靠性低，工作寿命短且不易实现片式化，同时阻抗频率特性较差，不能满足现代电子系统中电子元件表面组装化，数字电路高速化及开关电源高频化发展。而该项目的新型片式聚合物固体铝电解电容器，是以高分子聚合物为电解质,是传统铝电解电容器和钽电解电容器的更新换代产品，具有超越现有液体铝电解电容器和固体钽电解电容器的卓越电性能、优异的温度稳定性和近似理想电容器的阻抗频率特性，加上其兼有小型化、片式化、轻量化、低剖面、可以承波峰焊和再流焊、电容量大等优良特征。市场需求量很大，应用领域广泛。2、 项目相关产品的市场需求片式电解电容器是电子元件行业发展的新方向，国际上片式元器件已成为成熟产业，片式电容器的市场容量目前正处在快速增长阶段。国外先进国家的表面安装技术贴装元件（片式电子元件）已达到75%以上，我国也达到40%左右。由于当今世界通信信息网络产品、数字式电子产品处于上升期，仍在快速发展，还有伴随着电子设备的小型化，尤其是电脑手机的小型化，世界市场对片式电解电容器的需求将会与日俱增。预计2-3年后，美国需求量约为110-130亿只，日本及亚洲市场约为100-120亿只。国内片式电解电容器的发展还处在起步阶段。在2001年，国内片式铝电解电容器需用量已达15亿只以上，绝大多数需要通过从国外进口。2004年全球高分子聚合物片式固体铝电解电容器需求量为40亿只，未来10-15年将是片式电解电容器快速发展时期，需求量以年均20%左右的速度增长，市场前景很好。“固态电容”是2005年最受关注的电子组件产品， 2005年整年度高阶主机板（英特尔775 Pin CPU）的需求量约为6,244.4万片。而1片775Pin CPU约需用到410颗固态电容（主机板制造端通常再细分不同等级的高阶主机板及依最终销售国家不同，而使用不同颗数的固态电容），约为2.5亿6.2亿颗3、 固态铝电解电容器应用领域这种片式固体铝电容器可广泛应用于电脑主机板、等离子电视机、液晶显示器、数字机顶盒、小型摄像机、CD-ROM、音响、通讯电源、工业计算机相机、汽车电子、电子对抗、航空航天等高端电子设备中，更是手机、笔记本电脑、数码摄像机、DVD机等便携式电子设备的优选器件，运用层面广泛。4、 固体铝电解电容器的技术发展现状一般铝电解电容器的阴极为液体电解质，工作电解液的电导率较低（=0.001S/cm）。极易干涸、泄漏且阻抗频率特性较差。在诸多的导电聚合物中，由于子聚吡咯（PPY）是一种电导率高热稳定性好的新型功能材料，目前，采用电化学的方法已经可以合成出电导率高达170 S/cm，这一电导率较MnO2(约0.1 S/cm)、TCNQ(约1 S/cm)高23个数量级。因而受到青睐，将其用作铝电解电容器阴极所制成的新型固体铝电解电容器，具有易实现片式化、可靠性高、工作寿命长和低阻抗的特点！据一些研究发现，聚吡咯铝电解电容器的优异阻抗频率特性接近理想电容器。5、 国际上固体铝生产厂家发展动态国外主要生产片式电解电容器的厂家为日本、韩国公司，台湾公司也有少量发展。如松下和三洋凭借其固体聚合物铝电容器，在创新方面继续走在前列，而且在技术方面保持领先地位。 日本媒体日前曾披露，身为全球第二大铝电解电容厂的Nichicon因看好固态电容的商机，亦决定重拾固态电容市场，预估2005年年底设备将可架构完成，到2006年年底就可以达到3,000万颗的月产能；由于Nichicon在铝电解电容的表现优异，一直被视为是Che-mi-con的重要竞争对手之一，其动态也格外让外界注目，不过目前日商资料来源方面，也无法进一步得到Nichicon更详尽的确切资料，所以日商固态电容新加入者的动态仍有待观察。立隆电子去年第四季宣布完成以导电性高分子取代原本液态铝电容的电解液，并与工研院合作研发完成并获授权的固态铝电解电容器。目前月产400万至600万颗，接单状况良好，仍计划持续扩充生产线。立隆表示固态电容单价约新台币4至8元，较高单价产品可达0.5 美元，立隆电子预估2005年贡献营收3亿元，获利贡献1亿元左右。Fujitsu则计划于2005年年底投入量产。 日电贸代理全球最大制造厂NIPPON CHEMI-CON固态电容产品，今年5月份月销售量已达到500万颗，占单月营收比重两成水准，下半年在NIPPON CHEMI-CON扩产效应，第三季月销售量可望增加到700万颗，第四季末月销售可望再提升至1000万颗，为日电贸下半年业绩主要成长来源。NIPPON CHEMI-CON第二季固态电容月产能为2700万颗，第四季将扩增到5400万颗，产能将成长一倍，对日电贸掌握下半年需求将更有助益。6、 国内相关产品与技术发展现状国内在研究和生产方面较少，现在有报道西安交通大学与福建国光电子科技股份有限公司共同承担的高性能固体片式铝电解电容器中试研究项目，近日通过教育部组织的技术成果鉴定。7、 对行业的辐射影响国内在研究和生产方面均极少而且技术引进受到限制，生产片式铝电解电容器具有极其广阔的发展前景。如果能够完成本项目并可以投入生产，对推动我国高性能片式固体铝电解电容器的技术进步有重要作用。二、产品外观形状、结构图图1 产品内部结构图图2 产品外形图三、生产工艺流程图阳极铝箔准备形成阳极氧化膜按设计要求裁片铆正极引出线修补阳极氧化膜化学聚合导电聚吡咯膜涂覆石墨层涂覆银浆层粘负电极老练电性能测量。四、市场信息附件 英特尔钦点固态电容，众厂商成瞩目耀眼明星【电子资讯时报 2005-8-15】 2005年电子组件的当红明星 “固态电容”是2005年最受关注的电子组件产品，主要是自2000年全球电子组件大幅扩产后，电子组件产业一直被贴上供过于求的标签，但固态电容因英特尔创造的需求在2004年年底大增，一反电子组件产业常态，造成罕见的供不应求现象，也因而备受瞩目，可以说是2005年电子组件产业中最具代表性的“当红明星”。不过依电子组件的产业特性来看，尽管都是固态电容，但仍包含许多不同种类及功能，目前全球主要生产固态电容厂的3家厂商：Nippon Chemi-con（日本佳美工）、Sanyo（三洋）、Fujitsu（富士通），所供应的种类亦不尽相同。固态电容主要分为：长方形及圆筒形，其中投入长方形的厂商为Chemi-con及Sanyo；而圆筒形又可分为SMD型及插件型，其中Chemi-con及Sanyo均有SMD式的圆筒形固态电容产品，而Fujitsu则计划于2005年年底投入量产；此外，3家日系大厂也均有投入插件式的圆筒形固态电容。目前因英特尔的需求而供不应求的固态电容，其实就是圆筒形插件式的固态电容。而SMD式圆筒形的固态电容主要应用于显卡、游戏机市场等。 受英特尔的钦点垂爱固态电容一跃成为市场焦点 775 Pin CPU之所以需要固态电容的搭配，主要是它的运作速度较478pin来得高，在CPU速度提升下，产生的高热也考验了电容耐热度，传统的液态电容由于是液态产品，总摆脱不了物理特性限制，而有受热膨胀的可能性，因此，775 Pin CPU的高速将提高传统液态电容爆浆的隐忧和危险，而其最佳的解决方案就是使用固态电容，为此英特尔强烈建议主板厂775平台CPU输出电容采用固态电容。在英特尔的钦点建议使用下，如同突如其来的额外大需求般，造成固态电容在一时间出现强烈供不应求的情况，从2004年第四季度，随着英特尔执行775 Pin CPU世代交替的计划表开始，固态电容供不应求的情况即一路延续到2005年第二季度初，当时为了能确保固态电容的供货，均由英特尔亲自介入下单，再分配到各配合的代工厂处，相对于其它电子组件排队等待入厂的情况，形成鲜明的对比。2005年第二季度因处传统淡季，市场实际775 Pin CPU取代478pin CPU的速度渐缓，实际动态比英特尔原先预估来得慢，所以固态电容供不应求的温度稍有退温，而客户端对固态电容的下单方式，也改由相关的代工厂来下单，即使如此，由于进入第三季度传统旺季，预期市场需求将随之上扬，电子组件市场的固态电容马上又成为众所瞩目的焦点。不过受2005年第二季度英特尔775Pin CPU市场对固态电容实际需求态势减缓，以及第三季度初需求上扬的势头并不如预估强烈来看，于第一季度所乐观预估的CPU新旧汰换比例，也将随之减缓。 固态电容的需求面 由于英特尔775Pin CPU的需求强烈主导固态电容市场，因此从2005年主机板的动态来推估对固态电容的需求。首先，依照相关资料显示，2005年整年全球主机板的出货量约为1.4亿片，其中依相关企业预计，775 Pin CPU（高阶主机板）与非775 Pin CPU（低阶主机板）群的汰换比例，依一、二季的汰换速度重新推估三、四季的汰换速度来看，高、阶主机板的汰换比例各季度约为37、37、4.55.5、73。原本2005年初市场乐观预估，775Pin CPU将于2005年快速汰换完成，预估2005年第二季度即可达到新旧比例对半，但由此预估比例来看，由于2005年第二季度时逢传统淡季，市场实际需求不如预期，而英特尔方面也传出775 Pin CPU缺货等，使CPU汰换速度不如预期，总体来说，与第一季度维持持平状态，相关组件企业指出，预估2005年第三季度的需求相比于第二季度，仅小幅增长，预估这个现象会维持到8月，直到9月才会有明显的需求增长，所以775 Pin CPU汰换旧款的速度，预估到2005年年底约可达73的比例。综合上述的总出货量及2005年各季度高、低阶主机板的转换比例来看，2005年整年度高阶主机板（英特尔775 Pin CPU）的需求量约为6,244.4万片。而1片775Pin CPU约需用到410颗固态电容（主机板制造端通常再细分不同等级的高阶主机板及依最终销售国家不同，而使用不同颗数的固态电容），业界指出，目前多数主机板对固态电容的需求，仍倾向于使用颗数较多的固态电容为主，换句话说，在高阶主机板中，目前等级较高的主机板对固态电容的需求较高。依据上述的资料，2005年全年度高阶主机板对固态电容的需求推估约为2.5亿6.2亿颗。而在英特尔775 Pin CPU的需求未出现时，固态电容主要的供应领域，包括DVD、通讯类电源、路由器及STB（Set-Top Box；机顶盒）、高阶电源供应器等产业所使用，而英特尔775 Pin CPU的需求约为2004年第四季度开始激增，换句话说，原本的总体固态电容的供应量，并不包含供应给英特尔775 Pin CPU所衍生出来的主机板需求量，若由上述推估的主机板对固态电容的需求数据来分析，从2004年到2005年第一季度末，固态电容供不应求的紧急状况是可想而知的。所幸相关企业开始积极扩产，从2005年规划及架构设备，2005年第二季度开始，Chemi-con、Fujitsu的产能开始迅速扩充，再加上需求略减的情况，使市场供需得以渐趋平衡。 日商Chemi-com、Fujitsu、Sanyo供给端动态 从2004年开始，这3家日商的固态电容供给量动态，就成了众所瞩目的焦点。这3家全球主要固态电容供货商在台湾均有主要的渠道商，为其负责台湾、大陆市场的销售渠道；全球第一大铝电解电容厂Chemi-com的固态电容的产能，一直维持领先的地位，其台湾区主要的渠道商为日电贸；Fujitsu方面台湾区的主要渠道商为增你强；Sanyo则由另2家渠道商为其经营。这3家主要的日系供货商中，Sanyo是最早投入固态电容生产的企业，约在2000年左右，仍维持供给独占的局面，台湾电子组件代理业指出，当时一颗固态电容的平均售价高达新台币20余元，一直到Fujitsu及Chemi-con陆续加入生产行列，价格才开始下跌，目前主机板用的固态电容，大量合约的平均单颗价格约在新台币58元区间。在供应端动态最值得观察的是，日本媒体日前曾披露，身为全球第二大铝电解电容厂的Nichicon因看好固态电容的商机，亦决定重拾固态电容市场，预估2005年年底设备将可架构完成，到2006年年底就可以达到3,000万颗的月产能；由于Nichicon在铝电解电容的表现优异，一直被视为是Che-mi-con的重要竞争对手之一，其动态也格外让外界注目，不过目前日商资料来源方面，也无法进一步得到Nichicon更详尽的确切资料，所以日商固态电容新加入者的动态仍有待观察。 立隆固态电容月产400至600万颗 法人看好 【电子时报 2005-7-8】立隆电子(2472)去年第四季宣布完成以导电性高分子取代原本液态铝电容的电解液，并与工研院合作研发完成并获授权的固态铝电解电容器。 立隆目前月产400万至600万颗，接单状况良好；由于立隆产能开出后有助于纾解固态电容缺货现状，已引起法人关注，下周法人将密集拜访。 立隆电子去年第 4季宣布完成以导电性高分子取代原本液态铝电容的电解液，并与工研院合作研发完成并获授权的固态铝电解电容器。 由于固态铝电容温度特性远优于液态铝电容，固态电容耐温达摄氏 260度，且导电性、频率特性及寿命均佳，适用于低电压、高电流的应用，目前INTEL新推出的 LGA775PIN的CPU产品的主机板上，约需使用6到10颗，其余应于数字产品如薄型DVD、投影机及工业计算机等，运用层面广泛。 立隆电子表示，高分子固铝质电解电容器的技术门槛较高，目前仅日系三家厂商生产，目前月产能约5000万颗，主要供货商为Sanyo、Cemicon及富士通。 2003年全球市场值约 3.5亿美元，台湾市场年进口值约为新台币10亿元。 立隆电子目前已有2条月产能200万颗的生产线，单月产能视大小颗约在400万颗至600万颗左右，接单状况良好。至2005年底将持续计划扩充生产线。 立隆表示固态电容单价约新台币4至8元，较高单价产品可达0.5 美元，立隆电子预估2005年贡献营收3亿元，获利贡献1亿元左右。 固态电容出货吃紧 立隆日电贸受惠 股价强势演出【钜亨网 2005-8-15】第 3季包括MB、LCD 等产业进入旺季，加上 INTEL775 PIN CPU供给提高，对固态电容需求明显成长。8月以来固态电容出货逐渐吃紧，相关个股包括立隆(2472-TW)、日电贸(3090-TW)今不受大盘急挫影响，仍然表现强劲。业者指出，第2季在INTEL策略性消化478PIN CPU后，固态电容供需达到平衡，不过第 3季开始775PIN CPU供给大幅提高，需求快速增加， 8月后固态电容供需再传吃紧。日电贸代理全球最大制造厂NIPPON CHEMI-CON固态电容产品，今年5月份月销售量已达到500万颗，占单月营收比重 2成水准，下半年在NIPPON CHEMI-CON扩产效应，第 3季月销售量可望增加到700万颗，第4季末月销售可望再提升至1000万颗，为日电贸下半年业绩主要成长来源。NIPPON CHEMI-CON第 2季固态电容月产能为2700万颗，第4季将扩增到5400万颗，产能将成长1倍，对日电贸掌握下半年需求将更有助益。国内电解电容厂立隆去年第 4季就宣布与工研院合作完成固态电容器开发，目前有2条月产能200万颗的生产线，目前仍计画持续扩充生产线。立隆下半年出货量将由目前的每月约150万颗大幅增加，将有助获利提升。