ay: block;">
(作者:程思,薛晗)
帶有大屏幕高分辨率彩色LCD面板、數(shù)碼相機(jī)、MP3播放功能的高端手機(jī)市場正在茁壯成長。這種趨勢對元器件廠商形成了壓力,在控制成本的戰(zhàn)略思想大行其道的年代,元件廠商唯有積極推出各種性能完善、尺寸小巧且價(jià)格低廉的新產(chǎn)品,才能吸引到客戶,才能在市場站穩(wěn)腳跟。
高質(zhì)量的彩屏顯示成為高端手機(jī)的基本訴求,已經(jīng)使手機(jī)面板廠商暴露于聚焦燈下。而電容產(chǎn)品作為手機(jī)電源管理系統(tǒng)的重要一環(huán),更是為其供應(yīng)商備添壓力。
LCD供應(yīng)商改善彩色面板性能
市場調(diào)研公司iSuppli預(yù)測,今年手機(jī)所需的彩色LCD面板的出貨量為5,330萬塊,到2006年將增長至7,700萬。2004年彩色LCD將在手機(jī)市場中占據(jù)50%的份額。
其中,彩色STN(Color STN)仍然是市場的主流。但隨著市場對高分辨率和高色彩對比度的產(chǎn)品需求的增長,有源矩陣LCD(AM LCD)產(chǎn)品的銷量也在逐年上升,這類LCD面板主要采用了無定形硅、連續(xù)硅粒子技術(shù)(CGS)或低溫多晶硅(LTPS)技術(shù)。例如,NiKKei Mechanical的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)就認(rèn)為,今年第四季,手機(jī)應(yīng)用的彩色STN面板的全球發(fā)貨量將超過850萬塊,而LTPS面板模塊的發(fā)貨量也已經(jīng)接近450萬塊。
高端的有源矩陣LCD面板主要應(yīng)用在日本和韓國,這與當(dāng)?shù)氐南M(fèi)習(xí)慣緊密相關(guān)。比如在日本,由于部分手機(jī)開始配備內(nèi)置的百萬像素級數(shù)碼相機(jī),因此對圖像顯示質(zhì)量的要求也越來越高。盡管目前標(biāo)準(zhǔn)的顯示配置為QCIF(144×176像素)及QCIF+,但日本的部分手機(jī)制造商已開始采用QVGA(240×320像素)的顯示屏。三星已開始向日本的制造商供應(yīng)QVGA面板；東芝松下顯示科技公司也開始制造LTPS的面板；夏普則開始制造基于CGS技術(shù)的2.4英寸QVGA格式面板。
飛利浦電子表示將于今年底開始生產(chǎn)LTPS LCD模塊,該產(chǎn)品可將DC/DC轉(zhuǎn)換器、電容等很多電路功能直接嵌入到顯示器玻璃當(dāng)中。該公司表示這種設(shè)計(jì)使顯示器可以使用單一的電源電壓,從而更容易集成到手機(jī)之中。飛利浦移動顯示器公司的首席執(zhí)行官Peter Hopper說:“這種做法正在日益成為主流趨勢。”
飛利浦顯示器的對比度可達(dá)到100:1,分辨率為176X220像素。Hopper表示這種顯示器還可按用戶要求定制,以便用于高端手機(jī)。同時(shí)公司將生產(chǎn)無定形硅和扭曲向列LCD,滿足一些通用產(chǎn)品領(lǐng)域的應(yīng)用。“我們認(rèn)為在未來幾年內(nèi)多種彩色LCD技術(shù)將同時(shí)存在。”Hopper說。
與飛利浦不同,夏普公司供應(yīng)的是CGS面板。其中,2英寸面板的產(chǎn)能達(dá)每月650萬塊,這種面板也在玻璃基板上集成了驅(qū)動器。夏普美國公司的顯示器事業(yè)部副總裁Joel Pollack表示,CGS面板層數(shù)少于LTPS面板,因此在成本和性能上有競爭優(yōu)勢。“我們發(fā)現(xiàn),LTPS面板將分辨率限制在了VGA(640×480像素)以下。”Pollack說,“而我們CGS面板可以達(dá)到VGA的分辨率。”不久前,夏普還推出了一款3.5英寸的透射式(Transmissive)TFT-LCD,亮度達(dá)每平方米100堪,在明亮的陽光下或者光線較暗時(shí),均能提供最佳的顯示效果。
三星則采用無定形硅技術(shù)生產(chǎn)分辨率高達(dá)320×240像素的2.2英寸面板。最近該公司又推出了一種1.8英寸有源矩陣TFT-LCD,由一個(gè)單片IC和背光驅(qū)動。這種設(shè)計(jì)使LCD的厚度比其它1.8英寸的面板至少減少1mm,從而降低材料費(fèi)用。
另外,半透射式(Transflective)技術(shù)將更亮的顯示和更低的功耗結(jié)合在了一起,因而逐漸引起了日韓廠商的重視。東芝松下顯示、三星和三洋都已開始量產(chǎn)此類面板,并開始供應(yīng)日本市場。臺灣的友達(dá)光電也已經(jīng)完成了半透射式面板的開發(fā)。該公司還計(jì)劃于今年第四季推出采用LTPS技術(shù)的2.2英寸的手機(jī)用面板。
勝華科技是臺灣地區(qū)主要的STN面板供應(yīng)商。該公司已經(jīng)從日本的鳥取三洋公司獲得了技術(shù)轉(zhuǎn)讓,加上之前買下夏普的320x400mm的TFT LCD生產(chǎn)線,已經(jīng)跨入了小尺寸TFT LCD面板制造商的行列。
與此不同的是,絕大多數(shù)大陸和臺灣地區(qū)的面板廠商仍以生產(chǎn)彩色STN為主。他們認(rèn)為,彩色STN還是彩屏手機(jī)的主要選擇,這主要是因?yàn)椴噬玈TN具有低廉的價(jià)格。盡管如此,各廠商也在努力提升技術(shù)實(shí)力。天馬是大陸的彩色STN廠家,該公司目前的產(chǎn)品以128X160像素的和英寸彩色STN面板為主。該公司表示他們將提高模塊的集成度,并通過直接面對客戶的研發(fā)部門,認(rèn)真細(xì)致地了解客戶的需求,在制定產(chǎn)品的技術(shù)方案的同時(shí),充分考慮選用性價(jià)比高的元器件。
信利半導(dǎo)體則是大陸另一家主要的彩色STN模塊供應(yīng)商,自去年三月開始量產(chǎn)以來,該公司已經(jīng)推出了用于手機(jī)的多種尺寸(1.5-1.8英寸)彩色LCM。該公司的其它研發(fā)項(xiàng)目包括128×96點(diǎn)的小型薄型彩色STN模塊及96×64點(diǎn)的彩色STN子板。
電容廠商減小體積、提升容量
隨著手機(jī)中越來越多的附帶MP3播放和數(shù)碼相機(jī)功能,大電流、低等效串聯(lián)電阻(ESR)成為電容產(chǎn)品的必要要求。并且,手機(jī)數(shù)據(jù)傳輸速率的提高,就需要更多的能量維持手機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),因此電容的容量也需要增大。此外,伴隨著電容性能的不斷增加,人們也要求它們的體積越來越小。
面對這些要求,電容廠商們都以不同的方式予以回應(yīng)。Vishay國際公司注重縮小鉭電容產(chǎn)品的體積。該公司鉭電容與MLCC電容部全球產(chǎn)品市場總監(jiān) Jean Racine說:“共形敷膜(conformal-coated)和無引腳等高密度封裝技術(shù),可滿足高端手機(jī)對電容的技術(shù)要求。無論是節(jié)省PCB的占板空間還是降低元件高度,這兩種方法都十分有效。”
共形敷膜技術(shù)實(shí)際上是通過靜電原理,將極細(xì)的環(huán)氧粉沉積到元件的外殼上,從而獲得非常薄的封裝層。Racine說:“環(huán)氧粉的顆粒大小決定了成品的尺寸,因此可靈活地實(shí)現(xiàn)新尺寸和low profile尺寸。例如,采用3216(A型)尺寸封裝的33μF 10v、47μF 和68μF 電容,就是此類產(chǎn)品。”
而無引腳封裝則采用了與生產(chǎn)分立半導(dǎo)體類似的裸片技術(shù),從而獲得十分精確的小尺寸封裝。Vishay就采取這種技術(shù)開發(fā)出2012(P型)封裝的10μF 10v、33μF 4v和47μF 3v電容。該公司表示今后還將用這種技術(shù)推出1608(J型)的10μF 電容。
“共形敷膜及無引腳封裝技術(shù)為手機(jī)設(shè)計(jì)者提供了一個(gè)設(shè)計(jì)高端產(chǎn)品的有效方案,從而滿足不斷增長的功能要求。”Racine還強(qiáng)調(diào),“全球消耗的鉭電容中約有15%是用于手機(jī)。其中用得最多的是2012(模壓封裝)和模壓或共形敷膜的3216(A型)和B型(3528)產(chǎn)品。預(yù)計(jì)首枚應(yīng)用于手機(jī)的1608鉭電容將于今年底或明年推出。”
村田制造所(Muruta)則尋求提升電容的容量。該公司計(jì)劃以小體積的多層陶瓷片式電容來奪取原來由鋁電容和鉭電容占領(lǐng)的市場。其最新的陶瓷電容最高容量可達(dá)到下100μF,面向手機(jī)、個(gè)人音視頻播放機(jī)等便攜式設(shè)備應(yīng)用。村田制造所的電容產(chǎn)品經(jīng)理Geoff Brock說,“低ESR是我們電容產(chǎn)品的一大優(yōu)點(diǎn),它們的ESR值甚至能低于mΩ級。相比之下,鉭電容的ESR數(shù)量級就顯得較大。并且,它們的自熱性能更優(yōu)化,因此減少了線路板的熱損耗,并且它們不像鉭電容那樣有極化問題。”
“鉭電容在高頻時(shí)還可能丟失容量,而陶瓷電容沒有這樣的缺點(diǎn)。”Brock繼續(xù)說,“在某些應(yīng)用中,采用一顆4.7μF的陶瓷電容來取代10μF的鉭電容,會降低終端產(chǎn)品的成本和體積。”
另外,電容網(wǎng)絡(luò)及陣列(capacitor array)由于也可減少元件數(shù),并節(jié)省高密度PCB上的占用空間,因此日漸流行。日本數(shù)家領(lǐng)先電容供應(yīng)商均積極進(jìn)行電容陣列的開發(fā)。容值為1mF的0603(1608)片式電容和兩件式0805(2012)片式電容陣列,正日益廣泛的用于手機(jī)的LCD面板當(dāng)中。
例如,TDK公司提供了M25系列產(chǎn)品。這種陶瓷片式電容網(wǎng)絡(luò)有厚度為、容值為10pF到100nF的產(chǎn)品,以及厚度為、容值為220nF到1μF的產(chǎn)品。其中,1μF產(chǎn)品的厚度與原有的μF產(chǎn)品一樣,容值卻是后者的兩倍之多。TDK公司的發(fā)言人Nobuyuki Koike稱,設(shè)備廠商可用單個(gè)此類器件替代兩個(gè)0603(1608)片式電容,從而節(jié)省了PCB空間,并能提高生產(chǎn)效率。此外,M25系列產(chǎn)品采用了高精度成型技術(shù),大幅減少了串?dāng)_,非常適用于退耦及旁路應(yīng)用。Koike預(yù)計(jì),今后手機(jī)應(yīng)用市場對電容陣列的需求還會進(jìn)一步增長。
