從Techno-Frontier 2018看被動元件的發展現況(上)：材料世界網

陳啟倫/工研院材化所

日本尖端科技展（Techno-Frontier）為一個集合電子、機械設備等各項尖端要素及技術之日本最專業展覽會。今年於4/18~4/20在日本海濱幕張（Makuhari Messe）展覽館展出，一共有9個主題展區，包括：電動機技術展（Motor Technology）、機構運作工程展（Motion Engineering）、機電整合技術展（Mechatronics Technology）、供電系統展（Power System）、節能動力解決方案展（ECO Power Solution）、熱設計對策技術展（Thermal Engineering）、機械零件加工技術展（Machine Parts & Processing Technology）、EMC噪聲控制技術展（EMC Noise Control Technology）和AI/IoT利用技術展（AI/IoT Technology）。

這次參展的被動元件大廠有Nichicon、Nippon Chemi-Con、Rubycon、TDK、Tokin、TAIYO YUDEN，多數集中在Power System、ECO Power Solution和EMC三區，分別展示出他們的最新產品以及未來發展動態。

車用電子已成為市場顯學
從這次展會的展品以及主題安排，不難看出日系大廠主力都朝車用電子所需的高階產品發展，顯然十分看好未來的龐大商機。去年全球汽車銷售量已突破9,300萬輛，對汽車的需求持續看漲，預估今年應可突破1億輛。在全球政府持續支持新能源汽車的發展政策，以及車聯網、先進駕駛輔助系統（ADAS）及車載資通訊系統（Telematics）的發展，對汽車電子元件需求升溫，未來電動車、自動駕駛以及汽車電子化的科技將快速發展，成為新一波科技成長的動力。

這些車用電子無論是與車上機械系統結合，屬機電整合的車用電子控制裝置，例如：引擎動力、感測器影像控制、機電控制等；或者是車載用電子裝置，可獨立使用的電子裝置，例如車載機、GPS、影音娛樂系統等產品；還是連結各系統（界面）所需的聯網裝置，其共同的趨勢都是朝向「高電壓」、「高耐溫」、「小型化」和「長壽命」方向發展。

從這次的展覽中也發現，有越來越多的被動元件已開始標示「符合AEC-Q200」或是「85℃85%RH」等規範車用電子的標準。以AEC-Q200為例，AEC是國際汽車電子協會Automotive Electronics Council的簡稱，由Chrysler／Ford／GM發起並創立於1994年，目前會員遍及全球各大汽車廠、汽車電子與半導體廠商，旨在將車載用電子元件的可靠性與認定標準進行規格化，其車規驗證標準主要內容包括AEC-Q100（IC晶片）、AEC-Q101（離散元件）、AEC-Q102（離散光電元件）、AEC-Q104（MCM多晶片模組）、AEC-Q200（被動元件）等，其測試條件雖然比消費型IC規範嚴苛，但測試規範仍以JEDEC或MIL-STD為主，另外還加入一些特殊規格的驗證，例如電磁相容性（EMC）的驗證。要切入車用電子市場，最重要與最難跨越的門檻是「可靠度與穩定性」，畢竟汽車電子所使用的零件，直接與人的生命安全高度相關，因此只要有一點可靠度不良的風險，都將產生嚴重的後果，所以必須把可靠度放在第一位。

被動元件廠商要進入車輛領域，打入各一級（Tier 1）車電大廠供應鏈，必須取得兩張門票，第一張是由北美汽車產業所推的AEC-Q200可靠度標準；第二張門票，則要符合零失效（Zero Defect）的供應鏈品質管理標準ISO/TS 16949規範（Quality Management System）(1)。ISO/TS 16949為國際汽車產業之最高品質標準，由國際汽車推動小組（International Automotive Task Force，IATF)之組成成員（包括通用汽車、標緻雪鐵龍、福斯、福特、雷諾、飛雅特、戴姆勒、克萊斯勒、寶馬等）共同推動，是比ISO 9001品質管理系統的要求更為嚴格之全球汽車品質系統標準。

被動元件廠商技術重點分析
以下將對本次展覽各大廠在被動元件領域的產品技術發展及佈局，做重點整理介紹。
1. Nichicon
導電高分子Hybrid電容的GYA系列(圖二)，相比於鋁固態電容，漏電流降低至1/5，有助於省電。此外，有電解液可滲透到電極箔的腐蝕孔深處，因此相比普通的導電性高分子鋁固態電容器，能獲得更高的容量引出率。透過Nichicon獨有的導電性高分子的成膜技術和導電性高分子膜的物性相匹配的電解液，保證了125℃下的業界最高等級的4,000小時運行，實現了高可靠性，有望在汽車領域以及其他應用中實現更高的性能和更長的使用壽命。

圖三、Nichicon 工業設備用鋁電解電容器與發展趨勢