일본 무라타(村田)가 제작 생산하는

 ‘적층 도자기 축전기(Multilayer Ceramic Capacitors,MLCC,가장 오른쪽).

휴대폰 한대안에는 수백개의 축전기(capacitor)와 수백개의 저항기(resistor)가 있는데 이것들이 전자 부품의 과반수를 차지한다. 중국은 최대의 기초 전자 부품시장으로서 한해 소모하는 저항기와 축전기 숫자가 조(만억)개에 달한다. 그리고 가장 좋은 소비급 축전기와 저항기는 일본산이다.

일본에 비할수 없는 대량의 일치성 

축전기와 저항기는 전자 공업의 황금 조력자이다. 축전기 시장은 한해 200억 달러에 달하며 저항기도 백억 달러급이다. 시장의 ‘제1위 게이머’는 일본으로서 과반수 몫을 차지하고 있는데 무라타(村田), TDK등 기업들이 그 대표자이고 타이완 지구가 차석을 차지하며 중국 대륙 제품은 중하위급이다.

중국의 일본과의 격차는 소비급, 대량적 생산의 부품에서 존재한다. 

휴대폰, 컴퓨터, 가전제품, 자동차, … … 소비류 전자산업은 축전기와 저항기의 최대 사용자이다. “이 분야에서 이른바 고급 축전기중 가장 중요한 것은 동일 출하품들이 반드시 되도록 일치해야 하는 점이다.”라고 중국 전자 표준화 협회 우예칭(武晔卿)관계자가 말했다. 이 분야에서 일본이 가장 잘한다. 중국은 이에 비해 격차가 크다. 

우예칭은 중국 기업들은 어떤 요리나 다 만들지만 매번 제작한 요리가 같은 맛이 되게 보증하지 못하는 수준이라고 말했다.

기초 전자부품의 매 한차례 생산과 출하가 백만개에 달하지만 일치성이 품질 통제에 대해 극단적으로 중요하다. 예를 들면 모 축전기가 표준에 미달하면 휴대폰 충전이 더욱 오래걸리게 된다. 그러므로 휴대폰의 각 브랜드들마다 모두 대형 메이커의 축전기와 저항기를 구입한다.

“기술, 재료, 품질 장악에서 중국 기업들이 상대적으로 약하다”며 “일부 노하우(Know-How)를 장악하지 못한 탓이다.”고 우예칭이 말했다. 

전병 만들기가 어렵지 않지만 그들은 더 평평하게 만든다 

MLCC가 바로 그 전형으로서 소비 전자산업에서 사용량이 최대인 기초적 부품이며 또한 일본 기업들의 최강 종목이다. 현재 일본의MLCC제품은 1천층까지 만들지만 중국 제품은 300층 좌우이다.

“MLCC는 마치도 천층 전병과 같지만 더 작을 뿐이다.”고 업계 다년간 업무에 종사한 전기제품 기술자 장광화(张光华)가 말했다. 쌀알만큼 크기의 는 그 안에 전극을 설치한 도자기 조각으로서 몇백층이 도자기와 몇백층의 금속을 겹겹히 쌓아 놓은 것이다. 축전기의 원리는 양국가운데 한 층의 절연 매체질을 끼워 넣어 전하를 저장하는 것이다. 매개물이 엷을 수록 전기용량치가 크다.

장광화는”MLCC의 제조가 전병을 부치는 것과 비슷하다. 도자기 가루 풀을 스크레이퍼로 약 1μm두께의 도료층을 펴내고 다시 한층의 금속가루풀을 붙이는데 이것이 바로 도자기 매개물에 전극을 붙이는 것이다. 그 다음 한장의 박막을 겹겹히 눌러 건조하고 도자기로 굽는다. “고 말했다.

“천층 전병 부치기가 쉬운 것 같지만 평평하게 굽기가 어렵다.기업마다 수준이 같지 않다. 만일 ‘전병’에 금이 가면 전기용량치가 크지 못하게 된다.”고 장광화가 말했다.

여러개 절차가 품질에 영향을 준다. 도자기 풀과 전극 풀이 서로 어울리지 못하면 건조할때 까풀이 발생하며 건조가 철저하게 되지 않아도 흠집이 생긴다. 도자기 굽기는 특수 기체에 노출되며 냉각이 너무 빨라도 금이 생긴다. 

장광화는 그 어느 절차도 제대로 되지 않으면 표준 미달 제품 비율이 크게 된다고 말했다.고객의 요구는 1백만개MLCC중 불합격품 하나뿐이다. 그외MLCC가 매우 취약하여 같은 사이즈의 제품을 보면 대형 브랜드의 세부가 더욱 훌률하며 기계적 훼손이 쉽게 발생하지 않는다.

일본기업 고위 표준에로 위치 설정

축전기 생산기업들은 일반적으로 저항기와 인덕터 등 ‘수동적 소자’도 생산하며 기술적으로 같은 점이 있다. 예를 들면 소비 전자제품 사용량이 가장 큰 저항기의 경우 박박저항기는 잇쑤시개 만큼 크며 도자기를 기초로 박막을 도금하여 제조하는 데 기술적으로 치밀하지 않으면 지표가 크게 떨어진다.

재료는 중국 전자 부품 기업의 허점이다. 도자기 풀은 티탄산 바륨과 산화티타늄 등 여러가지 도자기 재료에 관련된다. 그리고 또 유기갖풀 등을 섞어야 하며 전극풀은 니켈가루, 구리가루와 수지 등을 혼합하며 처방은 모두 탐구해야 한다. 품질이 높은 도자기 풀과 전극풀은 모두 일본회사가 생산해낸다.무라타(村田)와 교세라(KYOCERA,京瓷) 등 일본 거물들은 재료제조로부터 사업을 시작하고 후에 전자 부품을 제조하기 시작했다. 

우예칭은 2차 대전후 일본이 민간용 전자, 전자 산업 집결에 주목함으로서 무라타와 같은 재료 기업들이 업무를 확장하는데 유리하게 됐다고 말했다. “밀가루 생산 공장과 같이 자기들도 라면점을 개설하게 된 것이다.”

수십년간 기초 연구 개발을 꾸준하게 전재한 일본 거물들은 시종 고급품을 주목했다. 지난해말부터 지금까지 기초 전자부품이 지속적으로 발광적으로 확장됐는데 그 원인은 일본의 몇개 거물들이 이윤율이 낮은 제품 생산을 중지하고 고급품 시장에 정력을 집중한데 있다고 우예칭이 말했다. 업계의 추측에 따르면 휴대폰의 더욱 가볍고 주파수 구간이 더욱 증가함에 따라 체적이 작고 성능이 좋은 부품 사용량이 대폭 상승했는데 그중 아이폰(iPhone)이 사용하는MLCC는 휴대폰중 가장 많으며 최신 아이폰은 천여개를 사용하고 있다. 컴퓨터와 텔레비전의 사용량은 휴대폰에 비해 더 많을뿐 적지 않다. 

충격, 온도, 미세 먼지와 부식등 조건이 더욱 열악하며 안전위험성이 없어야 하는 등 원인으로 자동차 특히 전기차가 사용하는 축전기와 저항기는 더 많으며 부품 품질요구가 매우 가혹하다. 자동차용 부품 시장이 거대하지만 기술 문턱이 매우 높아 미래에 역시 일본 거물들이 독점할 가능성이 크다. 

一部手机有几百个电容和几百个电阻，占了电子元件的大半。

中国是最大的基础电子元件市场，一年消耗的电阻和电容，数以万亿计。而最好的消费级电容和电阻，来自日本。

村田制作生产的“积层陶瓷电容器”（最右侧）。东方IC 资料

大批量一致性比不了日本

电容和电阻，是电子工业的黄金配角。电容市场一年200多亿美元，电阻也有百亿美元量级。市场的“头号玩家”是日本，占据一半以上份额，以村田、TDK等企业为代表；台湾地区位居次席；而中国大陆的产品多属于中低端。

“不能简单说我们不如别人，”电子工程师、瑞迪航科（北京）技术有限公司总经理武晔卿说，“在军用级别，国产电阻电容是能满足需求的；一些特殊的定制电阻，国内公司也能生产。我们比起日本有差距的，是在消费级的、大批量生产的元件上。”

手机、电脑、家用电器、汽车……消费类电子行业是电容电阻的最大用户。“这一领域，所谓高端的电容电阻，最重要的是同一个批次应该尽量一致。”武晔卿说，“日本这方面做得最好，国内企业差距大。”

武晔卿说，国内企业相当于“什么菜都会炒，但不保证每次炒出来是一个味儿”。

基础电子元件一批次可生产百万件，一致性对质量控制极端重要。比如某个电容不达标，可能会让手机充电更慢，因此手机各大品牌只采购大厂商的电容电阻。

“工艺、材料、质量管控上，国内企业相对薄弱。”武晔卿说，“有一些‘Know How（小窍门）’没掌握。”

煎饼不难做，但人家做得更平整

MLCC（多层片式陶瓷电容器）是个典型，它是消费电子行业用量最大的基础元件，也是日本企业的强项。目前日本的MLCC产品可以做到1000层，中国产品在300层左右。

“MLCC就像千层酥，只不过小得多。”业内工作多年的电子工程师张光华说。MLCC米粒大小，是一个内有电极的陶瓷块儿，是几百层陶瓷和几百层金属叠压起来的。电容的原理是两电极夹一层绝缘介质，以储存电荷。介质层越薄，电容数值越大。

张光华说，制作MLCC有点像摊煎饼：陶瓷粉末浆，被刮刀摊平成厚度约1微米的涂层，再敷上去一层金属粉末浆，这就是陶瓷介质贴上了电极。之后，一大张薄膜被叠压、烘干、烧成瓷。

“烙千层的煎饼，很难平整。”张光华说，“各家水平不一样，要是‘煎饼’裂了一道缝，电容数值就不够大。”

很多环节影响质量：陶瓷浆和电极浆不配套，干燥时就会“起皮”；烘干太快出裂纹，烘干不彻底也会导致瑕疵；烧瓷要暴露于特殊气体；冷却太快会开裂……

张光华说，哪一环节不到位，产品就可能大比例不达标。客户要求是一百万个MLCC只允许一个不合格。

另外，MLCC很脆弱，同一种规格的产品，大品牌可能细节更优秀，更不易机械损坏。

日本企业定位高端

生产电容的企业，一般也生产电阻和电感等“被动元件”。工艺有相通之处。如消费电子产品用量最大的电阻：薄膜电阻，只有牙签头大小，以陶瓷为基底镀膜制造，工艺稍不精细，指标大打折扣。

材料是中国电子元件企业的短板：陶瓷浆涉及钛酸钡和氧化钛诸多陶瓷材料，还混合了有机胶等等，电极浆则混合了镍粉、铜粉和树脂等等，配方都需要钻研。质量最高的陶瓷浆和电极浆产自日本公司。日本巨头如村田和京瓷，从做材料起家，后来才制造电子元件。

武晔卿说，二战后日本专注民用电子，电子产业集聚，有利于村田这类材料企业延伸业务。“就好像生产面粉的厂子，自己也开了拉面店。”

数十年坚持基础研发的日本巨头，始终瞩目高端。去年底到现在，基础电子元件持续疯涨，武晔卿说，原因是日本几家巨头停产了利润率见薄的产品，集中精力于高端市场。

根据业界估计，随着手机更轻薄和频段更多，体积小性能好的元件用量会大大上升，iPhone使用的MLCC是手机中最多的，最新的iPhone要用上千颗。电脑和电视的用量比手机只大不小。

汽车（尤其是电动汽车）使用的电容和电阻更多，且元件质量要求苛刻，因为冲击、温度、粉尘和腐蚀等条件更恶劣，且不能有安全隐患。车用元件市场大，但技术门槛很高，未来可能会继续被日本巨头把持。

/央视网