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村田制作所:在陶瓷领域的持续创新

发布时间:2009-10-16 来源:电子元件技术网

高端视点:
  • 秉承“Innovator in Electronics”的企业口号
  • 把握每次产业浪潮的机会,在创新中不断寻求发展
企业战略:
  • 通过自主开发和收购专业公司的方式快速进入了模块领域
  • 积极应对移动电话等电子产品小型化的趋势
  • 村田的未来仍将以机能陶瓷为基本的电子元器件的研究开发、生产和销售
说到村田制作所,大多数人的第一印象:哦,我用过他们的产品,他们的MLCC和电感的品质不错,但是再说到具体的村田有什么突出的技术,可能就没多少人能说的清楚了,而对于普通的科技爱好者来说,也许会对“村田顽童”更加感兴趣。我们可以从村田的创始人村田昭说起,他全部的知识都是在父亲的陶瓷小作坊一边学习一边帮忙累计起来的;之后又遇到京都大学研究陶瓷技术的专家田中老师,两者的相遇成就了陶瓷技术的发展和村田制作所。
 
市场推动创新
 
秉承“Innovator in Electronics”的企业口号,村田公司从未停止过创新。公司成立近六十年来,村田一直紧紧跟随市场的变化,用创新的产品积极应对市场热点和新的应用,不断取得市场成功。二十世纪四十年代末的日本,正值第二次世界大战战败,在悲观和恐慌的情绪下,收音机成为民众必不可少也是唯一的获知信息和日常娱乐的来源,村田抓住机会推出管状陶瓷电容器,用于超外差收音机内的温度补偿,并快速占领了市场,取得了公司创建以来的首次市场成功。战后日本食物短缺,渔业成为日本的重要支柱产业,村田迅速开发制造了一种用于鱼群探测的压电陶瓷振荡器,该压电陶瓷将碳酸钡材料夹在两片厚钢板之间,能清晰的探测水深达到90m的鱼群的形状和活动情况,该产品再次赢得了市场。
 
随后的几十年,村田公司牢牢把握每次产业浪潮的机会,在创新中不断寻求发展。六十年代彩色电视的普及让村田公司的PTC热敏电阻和陶瓷滤波器赢得了市场;七十年代村田公司的GIGAFIL天线双工器让第一代无线电话的体积得以大幅度缩小;八十年代计算机产业、头戴式耳机、CD数字音频播放器、家用摄像机等多个领域的爆发让村田公司各种元件大量出货,公司得到了长足的发展;九十年代村田不断缩小产品体积,积极应对移动电话等电子产品小型化的趋势。
 
进入新的世纪,村田并没有墨守成规于已有的产品线,而是适时转变企业基因进入了新的业务领域。随着电子元器件制造工艺的进步和设计能力的提高,半导体与无源元件的结合更加紧密,电子产品的融合化和集成度不断提高,终端厂商迫于上市时间和成本的压力对供应商的要求也更加苛刻,单纯做无源元件已经很难满足客户的需求,获得业绩的增长。村田公司正是看到了这个趋势,通过自主开发和收购专业公司的方式快速进入了模块领域,开拓了新的产品线。自主开发方面,村田的低温共烧陶瓷(LTCC)技术可以在三维的空间上实现无源器件和有源器件的集成,利用这个技术村田可以制造出体积很小的模块产品。收购方面,村田在06年收购了SyChip公司,整合双方的技术和村田的制造工艺,共同开发蓝牙模块、GPS模块、WiFi、WiMax模块等产品;07年9月,村田收购了C&D科技电源电子事业部,加强了公司对电源模块的支持。通过这一系列举措,近几年村田的模块业务获得了飞速的增长,07年就比06年增长了33%。
 
未来,随着绿色节能趋势的盛行,村田公司又将进行新的创新,这方面村田公司主要有三个举措:
1、开发小型化产品,这样节约了材料也保护了环境;
2、生产过程中考虑节省能源;
3、村田发现原钛酸钡(Ba2TiO4)在一定温度条件下可以吸收CO2。
这开辟了解决地球温室效应的新途径,未来村田还会开发新的CO2回收系统。
 
“村田顽童”体现的内在技术
 
实际上大多数的日本企业产品线都非常的广阔,而不是局限在某一方面;如果非要对村田的领先技术做一个说明的话,最合适的代表就是村田顽童和村田少女。它们是村田制作所自主开发的世界的小型机器人,村田顽童是自行车机器人,村田少女的技术更高一筹是独轮车机器人。它们的骑车技能甚至超过了人类;骑在与车轮同样大小宽度的平衡木坡道上,能够在即使停止的情况下不会倒下。
 
村田顽童、村田少女集合了尖端电子技术,将尖端的产品和先进的控制技术应用到了机器人身上,包括有应用于姿势控制的陀螺传感器——测量水平方向的角速度和左右(摔倒)方向的角速度,计算出当前位置和倾斜度。还有传送接收命令的蓝牙模块——可以用外部信号来控制前进、后退、向左、向右。机器人的眼部摄相机所使用的透光性陶瓷镜头、超声波传感器——通过计算声波传输的时间差来监测与障碍物之间的距离,发现并回避障碍物。还有可以播放音乐的超薄型压电扬声器、蓄电池装置、DC-DC电源等。除了这些模块,还有各种型号的电容器、EMI静噪滤波器等众多的通用电子元件。最重要的一点就是这些元件都采用了村田的低温陶瓷烧制技术,这才是村田顽童/少女所代表的真正含义。
 
 
低温陶瓷烧制(LTCC)可以说是陶瓷烧制技术的翘楚,它的目的是在单片构造中内置复杂电路的基板。具体的做法是在做成薄片状的陶瓷上面,使用可导电的电极材料进行配线、形成有线圈、电容等基本功能的线路。通过将其做成多层构造,在实现基板成形的同时,在其内部组合成相应的功能,最终制成复合设备。原理就相当与PCB制板的分层,由于是把平面上展开的零部件实行3维构成,因此具有可小型化、高可靠性等诸多优点。
 
虽然低温陶瓷烧制的优点多多,但是难度也是显而易见的,那就是难以把熔点较低的银和铜作为内部电极材料一起烧制。一般说来,烧制陶瓷时需要有1000℃以上的高温,银、铜这两种材料在这个温度下难以控制。村田公司通过陶瓷粒子和玻璃粒子混合的方法,开发出了可在较低温度下烧制的陶瓷材料LTCC。而且解决了烧制时陶瓷会发生收缩等所固有的技术难题。就这样将电阻很低的银和铜用作电极材料,从而开发出了具有高频性能出色的电气特性的陶瓷多层功能基板。
 
村田的未来仍将以机能陶瓷为基本的电子元器件的研究开发、生产和销售为第一目标。各种容感器件、压力、热、磁力传感器都是以陶瓷器具作为载体来实现功能的。例如:介电陶瓷可成为电容器的材料。压电陶瓷具有当施加电压时会伸缩,而反之当感受到外界振动时会产生电压的特性,因此它被使用于陶瓷滤波器以及压电振动陀螺传感器之中;磁性陶瓷 (铁氧体) 具有在磁场中能大量吸收磁波的特性,因此利用此特性,可以把它应用于EMI滤波器等抑制电磁波干扰的元器件上。半导体陶瓷具有电阻会随着电流和温度的变化而降低或增大的特性,因而它被广泛应用于家电产品的动作控制及过热保护等功能之中。
 
对中国市场的承诺
 
中国市场是村田近期的主要关注目标。村田很早就进入到了中国市场,它的起点可以追述到上世纪,70年代在中国香港成立销售公司—村田有限公司。从建立销售公司到今年5月的上海村田(中国)投资有限公司新办公大楼竣工,这30多年里一直在加大在中国的投资,深化研发与制造的中国本土化,不断提高产品性能,降低价格,将优质的服务提供给广大的中国客户。
 
最近5年是村田公司快速发展的5年,其中大中国区贡献很大,目前大中华区的贡献是30%,村田预计到2015年这个比例将达到40%。具体到中国市场,华东市场的增长较快,但是华南地区的业务量是最大的,占到中国业务的一半左右。目前村田在中国有13家分公司,四家工厂,这四家工厂都有提高产能的潜力,其中无锡工厂是目前村田制作所在中国规模最大的工厂。
 
村田在中国市场已经耕耘多年,并一直以CS (客户满意) 和ES (员工满意)为目标。目前村田在中国区的业务已经扩展到各个领域,涉及到通信、计算机外设、消费电子、汽车电子等多个领域。村田在历年的中国市场电子元器件领军厂商评选活动中均取得了不俗的成绩,也从一个侧面反映出了村田公司在中国工程师和采购者心目中的地位。
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