电子变压器的市场与产业发展趋势

其中以导磁材料在电子变压器设计参数上最为重要。电路设计者常依电子变压器的工作频率，而使用各具特色的导磁材料，例如于50-120Hz使用硅钢片铁芯、300-4,000Hz用镍钢片铁芯、16KHz以上使用锰锌系铁粉芯等。此外，铁芯的结构型态亦随着应用要求而有各种不同的面貌，例如环型、EI型、EE型、UU型等。变压器的用途相当广泛且结构设计复杂，所以并未有明确的分类方式，一般采用概括性分类，电路设计者常依其功能称呼之，例如用于电源能量传输处者称为「电源变压器」，用于信号传输处者称为「阻抗匹配变压器」，用于语音频号(300Hz-4KHz)传输处者称为「声频变压器」，而用于中频讯号(10KHz-1MHz)传输处者，则称为「脉波变压器」或「中频变压器」等。

也有因结构设计特殊而给予不同的称呼，例如专为用于信息产品而设计，用各种绝缘材料将初级／次级线圈依工作电压的高低作适当隔离，合乎安全规格IEC950安全距离要求的增强型绝缘变压器等。也有为产生高电压供应监视器内阴极射线管电子枪的驰返变压器，及供应瞬间脉冲高电压的点火用变压器等，皆必须将初级／次级线圈作适当隔离，并用高绝缘性的环氧树脂以真空制程填充，确保使用的安全性。本文在分类上，采用经济部统计处的『工业产品分类』，依应用领域将变压器分为电气电子产品用的「电子变压器」与电力公司输送电用的「电力用变压器」两大类，详如(图一)所示。

《图一电子变压器的种类与分类》

鉴于近年来全球信息产业蓬勃发展，及我国信息电子产业在全球占有举足轻重地位，本文以下仅就应用领域为信息、通讯及消费性电子的电子变压器产业加以探讨，而电力公司输送市电用的「电力用变压器」则不在讨论范围之内。

二、产品应用需求趋势

电子变压器既然是属于基本电路组件，故只要是有电子电路的产品都可以看到它的踪影，应用领域相当广泛；今就以其应用最广、且主宰电源能量分配角色的交换式电源供应器(简称SPS)为主体，论述其产品应用需求趋势。

电子变压器被大量的使用在SPS上，是SPS的构成零组件中最重要的被动组件，肩负着能量的转换与分配的任务；设计时，因其理论值只能当作初期设计选用材料的依据，故设计困难，必须用初期样品置于电路中，施以动态电压测试并加以调整；幸运时经一两次电路的细调整即可定案，但实际情况是多半的电子变压器须要经过一段相当漫长的调整，方可达到理想的境界，其主要原因是SPS通常是其应用设备中第一个设计的部品，肩负着该设备对外的门户，且随着其他功能的加入增加它的容量。此外，对电磁干扰的防护要求相当注重，尤其是在电子变压器电磁辐射能量方面，规范甚严。

近年来电力电子产品朝轻薄短小发展，而其相关周边产品亦朝向轻薄短小且易为人们操作的接口进展，故身为关键零组件的电子变压器在设计与创新上，不仅须要朝提高效率以节约能源，更要从结构上追求扁平轻巧的境界。电子变压器的结构设计，近年来多以能符合平面组合技术为诉求重点，例如导磁材料因工作频率大幅提高，体积已大幅减小，尤其是高度方面，更朝超薄方向发展；而绕线管及其接线端子，亦积极开发高耐温且不易变形之塑料，采用精密冲压技术以符合高难度的平整度要求等。

产业发展动向

一、全球发展动向

近年来个人计算机因网络技术的突飞猛进，带动信息产业的蓬勃发展，让信息的传递经由通讯系统的进步更加快速；加上多媒体技术的开发，并透过具有人工智能的家庭电气用品，进而改善人们与计算机的沟通接口，目前经由整合上述这几个产业(信息、通讯及消费性电子产业)，已俨然形成一个巨大的3C产业。展望未来，此3C产业将对我们的生活型态产生重大之变革与影响，而SPS凭借着优异的特性与轻巧的体积，将被广泛使用于3C产品中。

在信息产业方面，每台个人计算机及其周边产品都需要一个稳定电源系统─SPS。如(图二)所示，全球计算机出货量于1999年将近1亿台，并以每年约12%的成长率稳定成长﹔若采每一部计算机需要一个SPS以提供电源分配，且每个SPS含有2-3个电子变压器(总金额值约1.5美元)计，则1999年电子变压器在个人计算机(未含其周边产品)的需求规模值，保守估计高达2亿美元以上；若加上所搭配的监视器产业时，则可因返驰变压器与其他电路上的电子变压器的加入，而获得额外的需求规模值至少4亿美元以上。

《图二历年全球计算机市场需求规模趋势分析》

至于在通讯产业方面，因通讯网络的布建，关系着数据与语音传递的质量，故电子变压器在此领域亦扮演着十分重要的角色；由客户端经传输线到电信局再转到另一客户端，这中间需要数个不同用途的电子变压器来负责讯号的传输、阻抗匹配与放大再生作用。根据调查，全球每年有数百万个计算机用户经由MODEM，透过电话双绞线到电信局再转至相关网站；在MODEM里有一个用镍钢片作成的电子变压器，肩负着讯号的传输重任。此外，近年来宽带技术日趋成熟，XDSL的建置将提供更快更便捷的上网速度，因此，也需要更多的电子变压器来维护通讯质量。全球电子变压器在通讯产业方面的商机，粗估达数千万美元以上。

值得一提的是，通讯产业迅速成长的中国大陆方面，目前其电话线架设普及率约10%上下，如保守估计，其每年以100万条电话线架设速率快速成长，每一电话在线平均约采用2-4个电子变压器，故每年其需求值达300万美元以上。另外，在局用电子交换机的架设方面，电子变压器也被大量的使用在传输交换与电源系统上，其需求值数倍于电话线之电子变压器需求值。

在消费性电子产业方面，以数字电视或高画质电视的商机最大。素有工业火车头之称的美国，已于1997年展开数字电视广播系统的试播，取得一个很好的成效，可以预期在未来的3-5年间，将开创出数字电视使用风潮；目前美国已有多家企业投身致力于家用视讯网络的整合与布建。而中国大陆亦已订出三年目标，计划引进数字电视或高画质电视；至于我国则已于去年(1998年)引进试播中。大尺寸并具有良好画质的视讯设备，可以预期将成为未来家庭建构的主流。因子位电视或高画质电视在功能上较传统的彩色电视有更严苛的要求，其电源系统已由线性电源供应器改为SPS，故电子变压器的需求值提升了许多，因其普及率高且需求量为计算机的数倍，故未来3-5年应可达到10亿美元以上的需求规模。

电子变压器需要较多的廉价劳工以维持竞争力，欧美等高度工业开发国家，往往只在本国保留设计与小量制作能力，为应付紧急需求而将大量生产的产品转至亚洲地区量产，目前多半集中在东南亚与中国大陆，主要发展国家如下：

1.日本

日本原以电子零组件供应见长，但近年来因零组件的价格竞争过于激烈，且电子变压器设计及生产技术日趋成熟，很多来自台湾、韩国等地的竞争对手，已经压迫到日本国内电子变压器制造业的生存空间。为掌握电子变压器产业命脉，目前日本电子变压器除了属于高度自动化与高度精密的产品外，都已转至东南亚生产，以降低生产成本，例如TDK、MACO、TOKIN等，此外，亦从关键组件／材料的开发以及自动化设备上投注大量经费与人力，例如 HITACHI等。

2.韩国

韩国电子变压器产业，多年来运用其垂直整合优势、挟其大型企业所具备雄厚资金，以低价策略抢占市场，但近年来因亚洲金融风暴，对体质不佳的业者产生致命威胁，导致规模较小的业者在无保护伞的状况下，移往中国大陆寻求廉价劳力，渡过经济困境，例如BOAM等；其因垂直整合工作施行多年，上下游供应链较为完整，故在市场上整体作战能力表现较佳者，例如SAMHWA等。

二、我国发展动向

1.产业结构

我国电子变压器产业结构，参考(图三)，主要可分为上游组件／材料产业，中游电子变压器产业与下游应用产业三大部份。在上游组件／材料产业方面，除部份中低阶产品外，我国电子变压器关键组件／材料多半需要依赖进口满足，国内业者主要从事二次加工，例如导磁材料中的硅钢片／镍钢片冲压裁切业、氧化铁粉芯的压铸高温成型业、线圈缠绕用的铜线延展与上漆业、铜箔裁切业、绝缘材料的聚乙烯胶布制造与裁切业、凡立水涂装材料业、绕线管所采用的热固型或热塑型塑料的射出成型业等，且由于生产电子变压器所需的关键原材料，在国际货源供应上充足且完整，不虞匮乏，故造就我国二次加工业的蓬勃发展。

《图三我国电子变压器产业结构》

在中游电子变压器产业方面，电子变压器因结构设计与使用材料的不同，导致在生产制程与设备建置有很大的差异，亦因此造就不同生产型态的专业制造厂，而依经济部工业产品分类中计有声频变压器、中频变压器、电源变压器、驰返变压器及其他变压器等，在国内有众多的业者投入生产行列，可谓产品线完整。至于下游应用产业方面，则其应用范围更加广泛，大量的电子变压器被采用在信息／通讯／消费性电子、工业／量测、国防／航空等产业中，而亦如前所述我国在信息电子产业中相当发达，对电子变压器需求量更是日益庞大。

2.主要生产厂商

历年来全球电子关键零组件制造技术一向掌握在日商手里，近年则因成本的竞争因素，及电子变压器的设计技术已日趋成熟，目前我国产制业者多已能掌握大量自动化生产的技巧，生产出高质量且具竞争力与特色的电子变压器，例如返驰变压器产制业者声宝、联昌等。此外，为因应供应链的缩短与实时供应的要求，而采取的全球物流的供应体系，并与上下游作垂直整合，形成重要的策略伙伴群者，例如生产监视器的飞利浦、生产电子变压器的台达电子等。而凭着优异的专业制造能力与对关键材料的纯熟应用，并承接来自母公司的技术转移，在极端竞争的电子变压器产业中，仍占有举足轻重关键位置者，例如台湾东电化、线艺等。

3.市场现况

我国信息电子产业结构向来以中小企业为主体，近年来虽然由于政府产业发展策略的辅导，整体产业发展显现出相当好的成绩，但也因国民所得大幅提高，导致劳动人口锐减，造成中小企业劳动人力短缺，使得制造成本急遽提高，而不得不将劳力密集产品，外移至劳力密集地区生产，例如东南亚、中国大陆等。

至于在产业结构亦是以中小企业为主体的电子变压器产业，近年来我国业者亦鉴于电子变压器为劳力密集产业，自动化程度不高也不易，另一方面，则由于主要下游应用产业─信息电子业，也因为市场价格的遽降而相继移往海外生产，故为降低经营成本、追随下游应用产业转移就地供应，以保有市场占有率等因素，也多半移往海外，例如东南亚、中国大陆等地生产，致使国内电子变压器产值呈现下滑的走势，参考(图四)，产值由1995年的新台币139亿元一路降至1998年的新台币121亿元。

《图四历年我国电子变压器市场规模值趋势分析》

我国电子变压器业者在生产策略方面，乃是将劳力密集且低附加价值的产品种类外移至中国大陆生产，藉低成本的竞争优势确保市场占有率，并将高附加价值且高度自动化生产的产品，例如返驰变压器等，留在台湾生产，故造成近年国内电子变压器平均出厂单价逐年升高的现象，参考(图五)。此外，为因应国内信息电子产品的需求，我国电子变压器业者将在中国大陆地区产制的电子变压器回销台湾，造成中国大陆与香港成为我国主要进口供应国，进口值由1996年的新台币21亿元逐年成长至1998年的新台币26亿元；且近3年皆占我国进口总值的50%以上，1998年更突破55%。

《图五历年我国电子变压器出厂价格变动趋势》

展望未来，我国电子变压器产业近来因受亚洲金融风暴的影响，景气呈现低迷景况，目前我国业者为求生存并保有市场，已展开激烈的价格战，一向采用单打独斗策略的我国中小企业，对市场价格的破坏力是相当惊人而且残酷，体质较差的业者预期将被无情的淘汰出局，而耐力够、体质佳的业者虽能存活下来，却也要开始面对全球另一波更严苛的竞争环境。

技术发展动向

技术现况及未来发展

为因应因特网多媒体时代的来临，现阶段是以传输速度与能源效率的提升及轻薄短小的设计方向，仍然扮演主导的思维慨念，因此，电子变压器的设计也不可避免的要顺应这种潮流，更促使用于电子变压器的磁性材料往较高的工作频率与较低的铁芯耗损发展﹔此外，体积的缩小、尤以高度的降低已成为当前产品开发首要目标；而新一代的绝缘材料开发，也以维护地球环境质量为诉求重点，作为设计的最高指导方针。

目前电子变压器应用于SPS中，仍以工作频率在1MHz以下为主，线圈的缠绕仍以导电率较高的铜线或铜箔制作，未来的技术如能从提升对高频噪声的抑制、降低能量耗损、及开发高速传输组件与材料着手，则对电子变压器的结构设计将产生颠覆性的突破，例如整合与运用印刷线路板的技术，让电子变压器藏身在电路板中，用户只需将导磁材料以金属框架轻易的固定在电路板上即可，如此一来，势必对以传统绕线专长自居的电子变压器产制业者，造成极大的生存压力。近年来，由于受到低价计算机及免费计算机观念的冲击，零组件的成本成为下游应用产业业者首先检讨的部分，尤其是不易高度自动化生产的电子变压器产业，在讲求反应速度的要求下，如何缩短供应链、布局全球物料供货网、及成为专业制造厂，已是业者当前最重要的课题。

展望未来，电子变压器的设计将从下游客户的手中下放至专业制造业者，并由专业制造业者对下游客户提供各项技术支持；因电子变压器的规格无法经由理论设计一次订定，须电路设计者与零组件设计者充分沟通配合，经过多次的试验与调整方能达到最理想的状况，故于设计时间的配合与时程掌握，也成为电子变压器专业制造业者被下游客户列入评比的一向重要指针。

关键组件／材料的发展动向

导磁材料关系着电子变压器设计的优劣与否，可以视为电子变压器的关键组件原材料，目前的设计仍以低耗损见长，未来的设计除继续朝低耗损开发外，将对高频材料的开发、体积缩小与高度扁平化上做更大的投注与突破。至于绕线管支架方面，一般都采用热塑型塑料或热固型塑料，近年来则因表面黏着技术风行，高耐温且不易变形液态结晶塑料等相继被开发与运用，并配以高精密之冲压技术，将金属接脚置入塑料模中，利用高温方式射出成型，以达到轻薄短小与高密度组装的要求。

而高度自动化的绕线设备，辅以高灵敏精密的张力控制，将绕组准确而整齐的紧密排列，及导电率较佳的材质开发，都将对未来电子变压器产业发展与地球能源节约产生关键性的影响。此外，全球绿色环保的诉求趋势，将严格规范着绝缘材料的开发与运用，而这些绝缘材料不仅仅祇是扮演安全性的考虑，将会更广泛的对未来在轻薄短小的架构要求下，协助处理与排放热源，让电子变压器处在安全舒适的工作环境。

结论

我国国际竞争定位及分析

我国电子变压器产制业者多属小规模的中小型企业，缺乏足够的研发人才，大部份业者目前乃停留在产品模仿与价格恶性竞争的阶段，相较于日本业者对产品的研发投入，与韩国的大企业经营型态，显然呈现出相对较弱的竞争地位。

我国电子变压器产业的主要下游应用领域─信息电子产业，目前虽已将局部产品外移至海外生产，因为相关的信息汇集与材料科技研发仍然以台湾为中心，故产品的设计中心仍被建置在台湾，以至于电子变压器制造厂虽然也大都已外移至东南亚与中国大陆，但大部分的优秀设计人才仍布建在台湾，提供下游应用产业一个实时配合开发的周边支持产业环境。虽然目前我国电子变压器的材料成本已占售价的60-70%，但仍有相当的空间，可供业者运用独到的制程能力与服务质量，赚得可观的利润，故仍然是一个可以发挥的零组件产业。

我国产业未来发展建议

电子变压器因须配合下游产业在众多应用产品中规格需求，产品规格因种类繁多、且各具特色，故其在设计与制造上有相当的困难度存在，尤其在唯一性的特色上，要如何设计出一个好的电子变压器？其与电路设计者取得充分的沟通是相当必要的，但因其成本架构的百分之九十在此时已被决定下来，故最好的方式是由变压器制造业者将最佳的生产方式提供给电路设计者参考，再依此来决定电子变压器的绕组架构，做细部的电路特性调整。

电子变压器的设计大多依客户的需求而设计制造，故往往须随着下游产业的全球化布局而迁移产地，当前在供应链被要求缩短的前提下，物料的补给与物流系统，已是业者能否永续经营发展的指针！我国电子变压器业者若能透过降低制造成本与自动化生产技术的引进，这将带动整个产业朝向专业分工，而卫星供应体系亦会随之布建，而形成一个有效率及竞争力的产业经营团队。

近年来低价计算机的风潮，对零组件的利润造成相当程度的挤压。且戴尔公司的直销方式与康百特公司的供应链观念，加上依订单生产方式(BTO)，已经使得零组件供应产业产生重新洗牌的效应，目前业者除了需要在专业制造领域上追求更高的效率与更稳定的质量外，更需为下游客户提供最佳的服务，例如建构完整的物流体系、适当的库存管理、并辅以实时的电子信息传递等。

目前我国信息硬件产业总产值已排入全球第3名，达192亿美元。身为关键零组件的电子变压器产业，势必要在关键组件与材料上投注更大量的研发经费与人力、从而加以掌握关键技术，同时也必须对整个上下游产业加以分工与规划，强化垂直分工的效能，减少彼此恶性的价格竞争，成为最佳的策略伙伴关系，并藉由实时的电子信息共同分担风险，进而建立一个完整而有竞争能力的电子变压器产业。