日本厂商在5G手机零部件生存战中领先

5G智能手机使用的电子零部件的开发竞争日益激烈。日本各厂商在4G时代获得了很高的市场份额。5G的通信速度被认为达到4G的100倍,日本企业通过投入新技术在5G手机领域提高了存在感,但中韩企业也呈现出追赶势头。随着技术的升级换代,这一领域的参与者将会重新洗牌,日本企业是否还能胜出呢?

“尺寸再小的话,安装(这个零部件)的技术就跟不上了”,村田制作所会长村田恒夫这样形容最近开始量产的新产品的特点。

村田制作所开发的新产品是智能手机的主要部件之一多层陶瓷电容器(MLCC)。该产品实现了0.25毫米×0.125毫米的全球最小尺寸,同时具备以往产品10倍的静电容量。

多层陶瓷电容器的作用是通过储存和释放电力,使电路的电力保持恒定。村田制作所的产品与容量相同的此前最小产品相比,体积缩小到了五分之一。

该零部件可安装在基板的任何位置。据悉平均每部高功能智能手机使用800个左右。而在5G手机上,使用数量似乎要增加2成。

英国调查公司Omdia的南川明指出,“日本企业的多层陶瓷电容器在小型化技术方面具备优势,中国和韩国企业无法模仿”。

随着智能手机和传统手机功能的提高,内部电子零部件不断实现小型化、大容量化、高密度化。随着5G时代的到来,预计各电子零部件厂商将会进一步加快技术革新的步伐。

在支持5G的智能手机等终端上,首先发生的变化是零部件的配备数量增加。由于通信量和信息处理量增加,需要更加先进的技术。但智能手机等小型终端的内部空间有限。像村田制作所开发的多层陶瓷电容器那样,在提高功能的同时,推进可有效利用空间的高密度化的技术开发势在必行。

TDK的子公司香港新能源科技(ATL,Amperex Technology)在全球智能手机锂电池市场掌握超3成份额,ATL通过研发叠层电池,提高了薄型化的技术水平。

除了传统供货对象美国苹果和韩国三星电子等世界级大型智能手机厂商外,日本零部件企业“近年还在开拓市场,向以中国为首的中型智能手机厂商供货,2020年的份额也会扩大”(日本Techno Systems Research的藤田光贵)。

配备数量的扩大还涉及到通信类零部件。5G终端不仅支持“sub-6”及“毫米波”等5G频段,也支持现有4G使用的频段。

智能手机上配备有检取特定频段电波的“滤波器”,如果支持的频段增加,零部件的配备个数也会相应增加。

具有代表性的通信零部件“表面波滤波器”的配备个数因机型而异,一般每部智能手机配备50个左右。5G终端被认为最多增加至70个左右。

由于Sub-6和毫米波的频段比过去高,靠以往的技术难以高精度检取特定电波。于是,村田制作所于2019年10月对美国Resonant公司进行了参股。双方共同开发以高精度捕捉电波的新技术,力争到2022年量产通信零部件。

此外,连接基板和基板以传输电信号的连接器在进一步小型化,同时在5G时代还需要采取降噪措施,以防止影响高速通信。

NEC子公司日本航空电子工业正在开发没有噪声的新型连接器。该公司正在生产面向航天领域的可靠性强的连接器,由此积累的技术也将应用于5G。

日本企业很多是从材料开始着手开发,并且自己生产制造设备。这样使得生产技术也形成黑匣子,精心避免被模仿。南川明认为,“10年后日本企业与中韩企业的差距可能会缩小,但日企也在不断进步,所以应该不会被赶上”。

日本企业想一枝独秀并不那么简单。5G智能手机领域为了防止终端大型化和重量增加,采用轻薄OLED屏的做法越来越普遍,而在OLED领域,三星电子等韩国企业占有9成份额。中国的京东方科技集团(BOE)希望追上三星,而日本企业在这方面没有明显的动作。

半导体方面也有美国企业领先的领域。充当智能手机大脑的“处理器”需要高速处理,同时也需要降低耗电的技术。美国大型半导体厂商高通2021年将面向低价位智能手机推出支持5G的半导体,稳步巩固份额。

在这股潮流下,存储器领域唯一存活下来的日本企业是铠侠(KIOXIA)。为应对流通数据量增加,铠侠准备量产新一代大容量存储器。该公司表示,数据中心等“从长远来看,需求会持续扩大”。

今后还要关注中美贸易摩擦的影响。在电子零部件方面,中国厂商也在大步推进技术开发,南川表示“如果以中美继续争夺主导权为前提,中国厂商的赶超脚步将减速”。

包括日本在内的全球各电子零部件厂商还瞄准5G之后的6G,绞尽脑汁进行技术革新。哪个厂商会凭借哪种零部件掌握主导权?水面下的开发竞争已经极为激烈。