后危机时代，传统电子组件迎来创新与变革

目前，在一个典型的电子产品中，IC和分立的传统元件占全部电子元器件及零部件的生产总成本的约50%和10%，而在总安装成本中情况恰恰相反，分立元件的安装成本占据了50%，某些片式元件的管理和安装成本已经超过其价格。在利润日趋微薄的电子产品，特别是消费电子产品领域，对传统分立元件小型化、集成化发展呼声日益高涨。带动无源元件消耗量、小型化和集成化的是手机、笔记本电脑和平板电视、智能家电和发展迅猛的个人便携电子设备，因为这些产品在设计中对电容、电阻、电感、传感、滤波和脉冲能力的要求越来越高，而产品体积却越做越小.传统的三大元件中，目前需求最突出的无源元件将MLCC、厚膜片状电阻和多层片状电感。此外，表面贴装绕线电感、DC膜片状电容器、氧化铌电容器、集成化薄膜无源器件、多片电阻阵列、表面贴装PPTC和NTC热敏电阻、表面贴装可变电阻等利润相对较高的分立元件，也将随着消费电子、医疗电子向新兴应用的延伸获得集中需求。

　　受全球金融危机的影响，整个电子产业的上游企业，从芯片供应商道分立元器件的制造商、分销商都受到不同程度的影响，面向消费电子的各种IC、无源元件、显示屏、连接器等受创尤为严重。中国50多家上市的元件公司的财报显示，2008年第四季度和2009年一季度的营收和利润大幅下降，负增长成为主流，综合数据显示2009年第一季度行业的销售收入同比下降18%，这使得很多公司忧心忡忡。随着国家4万亿元投资的刺激经济计划、3G市场启动以及家电下乡等一列政策的落实，2009年第二季度市场开始回暖，第三季全球经济状况开始稳定，市场需求不断释出，因此营收表现更是发力上扬，很多之前削减库存的经销商，开始吃上“天天被追货”的“苦头”。受此鼓舞，很多国内业者对2009年及未来的市场发展充满信心。

　　长远来看，分立元件市场面临的长期威胁仍然来自在硅片基板上的集成基本分立元件的发展趋势。早在1996年美国电子机器制造者协会(NEMI)在报告中提出了传统分立元件将被集成在电路板内的预言。2003年有厂商提出有，可以利用模数转换器和DSP技术(德州仪器，飞利浦半导体(现在的NXP))实现滤波功能，利用离子植入器件可以把电容器嵌入到硅片结构中，低温共烧陶瓷(LTCC)模块中的整合式无源材料，或者FR4模块(杜邦公司，3M公司)中的整合式无源基板将取代分立无源元件。并在这些年不断完善这方面技术。不过由于前期生产设备投入大，后期封装测试成本高，目前还未被市场接受，这些新技术目前在某些专业领域非常兴旺，相信随着技术的不断完善，它们的市场将继续不断增长。

　　尽管我国是电子产品的制造出口大国，但是令人尴尬的情况是，大部分制造用的传统分立元件却来自进口，本土产品所占市场份额微乎其微。几乎所有的领先性电子产品中所采用的这类基础元件基本上完全被日本、韩国和中国台湾的企业所垄断。形成这种局面的原因主要在于，由于起步晚，国产分立元件产品主要集中在技术含量较小的中低端领域，因此大量新型电子元器件依靠进口，同时，价格、渠道、服务因素也在很大程度上使得国产电子元件产品缺乏进入整机配套体系的机会。

　　这一问题在“十五”期间就得到有关部门的重视，并制定出了具有针对性的提升我国分立元件产业竞争力的发展战略：以发展新型高端元件为牵引，以关键材料为突破口，以提升生产工艺技术为着眼点，将“材料研究-工艺开发-元件生产”相结合。在有关项目的研究基础上，进一步组织力量，通过产学研相结合，发展新型材料，突破关键技术，形成自主知识产权，全面提升我国电子元件产业的产品结构和技术水平。

　　重点发展方向：针对无源电子元件高端产品和无源集成的关键技术问题：

　　● 能促进量大面广的分立元件产品升级换代的核心材料;

　　● 具有共性的关键元件工艺技术;

　　● 高附加值的高端集成模块产品。
   
    经过这些年的发展，已经逐步形成了我国在分立元件高端产品和集成技术方面的自主知识产权;发展出一系列技术指标居国际先进水平新型材料、元件和模块，及其制程工艺;形成一批具有国际先进水平的片式电子元件成果转化基地及产业链。目前在我国3G移动通信、数字电视、载人航天工程等重大科技项目中，国产分立元件开始崭露头角。国家的大规模刺激经济投入和全球性金融危机使得在分立元件领域，我国有机会拉近与先进国家、地区的技术、市场差距，机遇已经出现在眼前……

　　电容技术的延伸：超级电容和电容式触摸屏

　　科技的发展使得一些技术和概念不再局限在传统领域，新材料、新兴市场的发展推动了传统元件技术向新兴领域延伸。比如电容就在很多领域找到了新的定位。

　　电容式触摸屏

　　就像Windows的诞生，改变了人机交互的方式，屏幕触摸技术同样将人机交互推向一个新的时代。经过多年的发展，电容式触摸屏技术开始显示出与众不同的优势。

　　最早导入触摸技术的市场是工业控制领域，其目的是将繁复且面积庞大的机械设备控制盘，整合到单一窗口、多重分页的屏幕上，当时使用的是中大尺寸电阻屏。然而电阻屏的寿命与耐受性不足等缺憾，实在无法满足工控领域的需求。直到2003年前后，由于电阻屏制造成本降低，开始有小尺寸被应用在PDA、GPS等可携式产品中，触摸技术正式进入消费性市场。不过，就消费电子市场而言，电阻屏有很多不尽人意的地方。2006年，采用小尺寸电容式触摸屏的iPhone问世，苹果出色的营销能力加上电容式触摸屏高品质的光学特性与多点触摸功能，立刻掀起一阵风潮，成为近年来最受瞩目的触摸技术。

　　电容式触摸技术侦测的信号来自于因触碰而引起的微量变化。按工作原理的不同，可大略分为表面电容式触摸技术(SCT)与投射电容式触摸技术(PCT)。前者常见于大尺寸户外应用，如公共信息平台及公共服务平台(POS机)等产品上，诸如iPhone等小尺寸消费电子设备则大量使用PCT技术。

　　与目前市场占有率最高的电阻式触摸(电阻技术的延伸产物)技术相比，电容式触摸技术具有多项优点：高达97%的穿透率与更真实的色彩呈现;触摸功能的实现只需轻触甚至不必实际与屏接触;更长的使用寿命，电容屏的触摸寿命约为两亿次，为四线电阻屏(一百万次)的两百倍，五线电阻屏(四千万次)的五倍。

　　iSuppli调查表示，预计2012年全球触摸板产值将由2006年的24亿美元上升到44亿美元。目前在这一领域已经云集了100多家制造商和300家装配公司与辅助机械供应商。其中电容式触摸板在iPhone的带动下将会迅速取代其他技术，成为市场主流。

　　超级电容

　　所谓超级电容，可以理解为容量超大的电解电容。不过这颗电容的用途与以往大相径庭，它是被当做电池来使用的。超级电容的容值通常在1F以上，与电路中常见的几百、几千uF的电解电容相比，容量足足大了1000倍，工作电压范围从1.5V到160V甚至更高。随着电容值和电压增加，其体积也会增加。电容值在数十法拉左右的早期超级电容是个大块头，主要用于大型电源设备。具有低电压工作能力的小体积超级电容则常用作消费电子设备中的短期备用电源(比较高端的UPS)。随着最近技术的进步，将超级电容的工作电压提高到25Vdc时，体积增加不到一倍，这也意味这颗器件更加优秀的电容属性。不过超级电容应用并不是一帆风顺，早在2006年，上海就有采用超级电容的为电池的公交车投入试运行，不过故障率奇高，一个星期时间7辆车就只剩下2辆还在正常工作，这使得超级电容真正进入汽车市场的脚步被迫放慢。

    经过近些年发展，超级电容的体积越做越小，品质越来越稳定，性能越来越像电池。目前，5F以上的超级电容已经开始应用于许多便携式和手持式产品中，有些甚至替代了电池。在汽车领域更是发展迅猛，由于充电时间短，电解质材料环保等因素，很多制造商对超级电容作为混合动力汽车的电力能源来源寄予厚望，希望超级电容早日从概念车上转至通用车辆中。

　　近期麻省理工学院实验室的数据表明，在未来几年内，超级电容的能量储存能力将出现质的飞跃。目前的超级电容产品放电速度是传统电池的10倍，而能量储存能力在体积相同的条件下则只有后者的50%。这一不利局面将在未来几年内得到扭转。届时，超级电容将真正进入一个更为广阔的应用领域。

　　隐藏在电路中多年的第四类元件——忆阻器

　　两篇时隔三十七年的论文

　　基础电子学教科书列出了三种基本的电路元件：电阻器、电容器和电感器。现在随着第四类元件的发现与证实，传统的观念正在发生转变。

　　早在1971年，美国加州大学伯克利分校的华裔科学家蔡少棠教授就发表了题为《忆阻器：下落不明的电路元件》的论文，论文指出，除电容、电感和电阻之外，电路中还应该存在第四种基本元件——忆阻器。这篇论文提供了忆阻器的原始理论架构，推测电路有天然的记忆能力，即使电力中断亦然。概括来说，忆阻器是一种有记忆功能的非线性电阻。通过控制电流的变化可改变其阻值，如果把高阻值定义为“1”，低阻值定义为“0”，则这种电阻就可以实现存储数据的功能。不过这一发现在当时并未引起重视。因此，就像这篇论文的标题一样很快就“下落不明”了。

　　一隔近40年，忆阻器的存在一直无人去证实。直到去年，来自惠普实验室下属的信息和量子系统实验室的4位研究人员，证实了忆阻现象在纳米尺度的电子系统中确实是天然存在的，他们以《寻获下落不明的忆阻器》为论文标题来呼应蔡教授的预测。在这样的系统中，固态电子和离子运输在一个外加偏置电压下是耦合在一起的。这一发现可帮助解释过去50年来在电子装置中所观察到的明显异常的回滞电流—电压行为的很多例子。

　　研究人员表示，忆阻器器件的最有趣特征是它可以记忆流经它的电荷数量。蔡教授原先的想法是：忆阻器的电阻取决于多少电荷经过了这个器件。让电荷以一个方向流过，电阻会增加;如果让电荷以反向流动，电阻就会减小。简单地说，这种器件在任一时刻的电阻是时间的函数———或多少电荷向前或向后经过了它。这一简单想法的被证实，将对信息技术科学产生深远的影响。

　　忆阻器将变革存储方式

　　科学家指出，只有在纳米尺度上，忆阻的工作状态才可以被察觉到。忆阻器最简单的应用就是构造新型的非易失性随机存储器，或当计算机关闭后不会忘记它们曾经所处的能量状态的存储芯片。电脑会回到你关闭时的相同状态。同样原理，忆阻器可让手机在使用数周或更久时间后无需充电，也可使笔记本电脑在电池电量耗尽后很久仍能保存信息。忆阻器也有望挑战目前数码设备中普遍使用的闪存，因为它具有关闭电源后仍可以保存信息的能力。利用这项新发现制成的芯片，将比目前的闪存更快地保存信息，消耗更少的电力，占用更少的空间。概括一下忆阻器的应用前景：如果忆阻器够快，那么DRAM、Flash进博物馆;如果忆阻器成本够低，那么温彻斯特硬盘就得进博物馆。