KYOTO – Les fabricants de composants électroniques en Asie et ailleurs sont en concurrence féroce pour fournir les fabricants des derniers smartphones 5G. Les entreprises japonaises détiennent de solides parts de marché sur les produits 4G et espèrent conserver leur avance sur leurs rivaux chinois et sud-coréens en perfectionnant leurs compétences, notamment en miniaturisation.

« Compte tenu de la technologie actuelle de montage de puces, c’est aussi petit que possible », a déclaré Tsuneo Murata, président de Murata Manufacturing, présentant le nouveau condensateur céramique multicouche de la société, un composant clé pour smartphone qu’elle a commencé à fabriquer en grandes quantités.

Dans les smartphones, les MLCC sont utilisés pour stocker et décharger l’électricité afin de maintenir un courant stable dans un circuit. Avec seulement 0,25 mm x 0,125 mm, le nouvel appareil de Murata est le plus petit MLCC au monde, avec seulement un cinquième du volume de produits comparables mais 10 fois la capacité de stockage électrique.

Les MLCC sont placés sur les circuits imprimés des smartphones. Environ 800 MLCC sont utilisés dans un téléphone de haute qualité; le nombre est 20% plus élevé dans un modèle 5G.

Akira Minamikawa, responsable de la recherche en électronique japonaise chez Omdia, un spécialiste britannique de la recherche technologique, a déclaré que les fabricants japonais de MLCC disposent d’un solide avantage concurrentiel sur leurs concurrents étrangers en raison de leur technologie de miniaturisation de pointe. « Les concurrents chinois et sud-coréens sont toujours incapables de copier » les MLCC japonaises, a-t-il déclaré.

Les smartphones 5G nécessitent plus de pièces avec des spécifications précises que les modèles 4G afin de gérer un débit plus important à des vitesses plus élevées. Parce que l’espace est limité, les appareils 5G s’appuient fortement sur une technologie qui peut réduire les pièces tout en améliorant leurs capacités.

Le composant qui prend le plus de place est la batterie. Les combinés 5G consomment plus d’énergie car ils traitent plus de données plus rapidement. Cela nécessite des batteries plus petites avec une plus grande capacité.

Amperex Technology, la filiale de TDK à Hong Kong qui détient 30% du marché mondial des batteries lithium-ion pour smartphones, a perfectionné sa technologie de miniaturisation en développant des batteries lithium-ion laminées.

En plus des clients traditionnels comme Apple et Samsung Electronics, ATL fournit un nombre croissant de fabricants de taille moyenne en Chine et ailleurs, selon Mitsutaka Fujita, chercheur à Techno Systems Research, basé à Tokyo. La part de marché d’ATL continuera d’augmenter cette année, prédit-il.

Les smartphones sont également équipés de filtres pour capter des fréquences spécifiques en en bloquant d’autres. À mesure que le nombre de bandes que les téléphones doivent gérer augmente, le besoin de filtres augmente également. Les téléphones 5G traitent non seulement des plages de fréquences élevées telles que le spectre inférieur à 6 GHz et la bande millimétrique (24,25 GHz à 52,6 GHz), mais également celles utilisées par les téléphones plus anciens.

Un filtre largement utilisé est appelé filtre à ondes acoustiques de surface. Un smartphone typique en est équipé d’une cinquantaine, mais ce nombre devrait atteindre jusqu’à 70 dans les téléphones 5G.

Étant donné que les bandes inférieures à 6 GHz et millimétriques sont des fréquences plus élevées que celles utilisées pour les générations précédentes de technologie sans fil, la technologie de filtrage conventionnelle peut ne pas être suffisamment précise. Pour relever ce défi, Murata a acheté en octobre une participation dans Resonant, une société américaine qui conçoit des filtres à radiofréquence. Murata prévoit d’utiliser une technologie développée conjointement avec Resonant pour créer de nouveaux produits, la production en volume devant commencer en 2022.

La technologie 5G nécessite également des connecteurs plus petits pour relier les cartes de circuits imprimés. Ceux-ci doivent fonctionner avec un bruit extrêmement faible afin de ne pas interférer avec les communications de données à haut débit.

Japan Aviation Electronics Industry, filiale de NEC, travaille sur de nouvelles technologies pour fabriquer des connecteurs sans bruit. La société tire parti de la technologie qu’elle a développée pour les applications aérospatiales pour prendre pied sur le marché des composants de smartphone 5G.

De nombreux fabricants japonais de composants électroniques développent des matériaux et des équipements de fabrication en interne. Ils gardent jalousement les technologies de base afin que leurs concurrents ne puissent pas copier leurs produits.

« Les concurrents chinois et sud-coréens réduiront l’écart avec les acteurs japonais au cours des 10 prochaines années, mais ils ne pourront pas rattraper leur retard facilement car les fabricants japonais feront également évoluer leurs technologies », a déclaré Minamikawa.

Mais malgré ces avantages, les fabricants japonais ne dominent pas le marché global des pièces de smartphone. Samsung et d’autres sociétés sud-coréennes, par exemple, contrôlent 90% du marché mondial des écrans à diodes électroluminescentes organiques, qui sont utilisés dans un nombre croissant de téléphones 5G car ils sont plus fins et plus légers que les écrans LCD.

Alors que le groupe chinois BOE Technology tente de s’approprier des parts de concurrents sud-coréens, il existe peu d’acteurs japonais notables dans ce domaine.

Un certain nombre d’entreprises américaines, quant à elles, sont des leaders dans la technologie des puces pour smartphones. Qualcomm prévoit de lancer un processeur compatible 5G en 2021 qui, selon les experts, apportera la norme de mise en réseau plus rapide aux téléphones à bas prix. Ce sera la dernière offre de chipset de Qualcomm, qui n’a cessé d’élargir son portefeuille de produits compatibles 5G.

Kioxia est le seul fabricant japonais de puces mémoire encore debout. La société se prépare à la production en série de mémoires de nouvelle génération afin de tirer profit de la croissance attendue de la demande de produits de grande capacité.

Au fur et à mesure que le nombre de centres de données et autres installations augmente, «la demande de mémoire continuera d’augmenter à moyen et long terme», selon un responsable de l’entreprise.

La bataille pour la suprématie technologique entre les États-Unis et la Chine pourrait potentiellement profiter aux fabricants japonais de composants 5G. « Si les Etats-Unis et la Chine restent enfermés dans une lutte acharnée pour l’hégémonie, la montée rapide des fabricants chinois dans le classement de la technologie va sûrement ralentir », a déclaré Minamikawa.

Reportage supplémentaire de Yoichiro Hiroi et Kiu Sugano.