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主要功能陶瓷器件現(xiàn)狀及趨勢

發(fā)布:2007-9-5 11:00:48  來源: 中國電子報 [字體: ]

        MLCC

  MLCC(多層陶瓷電容器)是各種電子、通訊、信息、軍事及航天等消費或工業(yè)用電子產(chǎn)品的重要組件。MLCC由于其小體積、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高及適于SMT技術(shù)等優(yōu)點而發(fā)展迅速。目前,電容器市場無論從數(shù)量上還是市場潛力上來看都以陶瓷電容器份額最大。

  全球MLCC產(chǎn)量隨著IT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而不斷增長,國內(nèi)產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的比例近年來也有較大的增長,我國已經(jīng)逐漸成為世界MLCC的制造大國。

  目前MLCC的國際上的發(fā)展趨勢是微型化、高比容、低成本、高頻化、集成復(fù)合化、高可靠性的產(chǎn)品及工藝技術(shù)。

  當(dāng)前MLCC需求的熱點主要集中在手機(jī)、P4主板、DVD、數(shù)碼相機(jī)和PS2游戲機(jī)等。手機(jī)對MLCC的要求特點是:數(shù)量大、尺寸小、質(zhì)量高。在手機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域里,日商憑借技術(shù)上的絕對優(yōu)勢基本壟斷市場。國內(nèi)企業(yè)在手機(jī)配套實力明顯不足。

  片式陶瓷電感器

  多層片式電感類元件包括了一大類具有疊層式介質(zhì)/線圈結(jié)構(gòu)的新型電子元件,是電感類元件發(fā)展的方向,也是三大類無源片式元件中技術(shù)含量最高的一大類。目前,這類元件已形成了規(guī)模相當(dāng)大的產(chǎn)業(yè)和近百億美元的國際市場。片式電感器的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括移動通信、計算機(jī)、音像產(chǎn)品、家電、辦公自動化等。大屏幕彩電等新型家電產(chǎn)品也是片式電感器的重要應(yīng)用領(lǐng)域。預(yù)計在今后若干年中,隨著第三代移動通信技術(shù)、數(shù)字電視、高速計算機(jī)、藍(lán)牙產(chǎn)品等新一代數(shù)字化電子產(chǎn)品的推出和世界各國EMI控制標(biāo)準(zhǔn)的相繼制定,對各種片式電感類元件,特別是抗EMI類片式電感元件的需求將急劇上升。因此從整體上看,片式電感器的市場前景將十分看好。

  片式電感器的生產(chǎn)企業(yè)主要分布在日本、美國、歐洲、韓國、我國的臺灣和珠江三角洲地區(qū)。日本是生產(chǎn)片式電感器最早的國家,TDK、村田、Tokin和太陽誘電都是具有大規(guī)模生產(chǎn)能力的廠商。其中TDK占全球片式電感市場的32%,村田的市場占有率是18%,太陽誘電為16%。

  目前片式電感器元件發(fā)展的主要趨勢是:抗電磁干擾成為片式電感類材料的主要應(yīng)用領(lǐng)域;高感量和大功率;高頻化;集成化。

  片式微波電容器

  陶瓷電容器除在技術(shù)上繼續(xù)向小尺寸、大容量、介質(zhì)薄層化方向發(fā)展外,高頻化也是一個重要的發(fā)展方向。為了滿足通信設(shè)備的高頻化對電子元器件的強(qiáng)勁需求,高電流承載能力的高Q微波陶瓷電容器得到了快速發(fā)展,并已成為片式陶瓷電容器的重要的組成部分,廣泛應(yīng)用于包括移動通信、WLAN、衛(wèi)星廣播設(shè)備、醫(yī)療電子、導(dǎo)彈系統(tǒng)、飛機(jī)雷達(dá)及導(dǎo)航系統(tǒng)等的射頻/微波電路中,已成為通信終端設(shè)備向輕、薄、短、小和高頻化趨勢發(fā)展不可缺少的基礎(chǔ)元器件。

  片式化微波電容是先進(jìn)多層陶瓷技術(shù)和高品質(zhì)微波介質(zhì)材料相結(jié)合的產(chǎn)物,是一類新型的表面貼裝無源陶瓷元件,它具有高載流能力、高品質(zhì)因數(shù)(Q)、超低等效串聯(lián)電阻(ESR)、高的串聯(lián)諧振頻率(SRF)等特點,可廣泛應(yīng)用于光通信電路、微波通信電路中。

  片式微波陶瓷電容器雖然應(yīng)用廣,前景好,發(fā)展空間廣闊,但由于技術(shù)含量高,目前系列化產(chǎn)品僅美國、日本等少數(shù)國家可以生產(chǎn),基本形成壟斷,國內(nèi)僅有少數(shù)單位開始研發(fā),還沒有形成規(guī)模生產(chǎn)能力。由于豐厚利潤的驅(qū)動,近年來許多國外企業(yè)也相繼加入到片式微波電容的研發(fā)行列中,其中最具代表性的有美國的AVX、ATC、Johanson Technology,日本的Murata等。

  壓電陶瓷超聲波電機(jī)

  壓電陶瓷超聲波電機(jī)是近二十年發(fā)展起來的一種新型電機(jī),其技術(shù)核心是采用功能陶瓷材料的電能-機(jī)械能的信號轉(zhuǎn)換功能,實現(xiàn)對執(zhí)行部件的驅(qū)動和控制。它打破了由電磁效應(yīng)獲得轉(zhuǎn)速和扭矩的傳統(tǒng)電機(jī)的概念,是當(dāng)代國內(nèi)外熱門的高新技術(shù)之一。

  在各類新型壓電器件中,壓電驅(qū)動器和壓電陶瓷超聲波電機(jī)是近年來發(fā)展速度最快、市場潛力巨大的一類高科技產(chǎn)品。目前,壓電陶瓷超聲波電機(jī)的發(fā)展,得到各國政府的高度重視,很多世界知名學(xué)府和研究機(jī)構(gòu)都獲得了各項政府基金和大量合作資金的資助,促進(jìn)了壓電陶瓷超聲波電機(jī)朝著產(chǎn)業(yè)推廣和應(yīng)用大幅度邁進(jìn)。

  壓電陶瓷超聲波電機(jī)的技術(shù)特點是:(1)直接驅(qū)動,無需減速機(jī)構(gòu),可實現(xiàn)低速下(<400rpm)比同尺寸電磁電機(jī)更大的力矩輸出。(2)不采用磁性繞組:無電磁輻射,也不受電磁場干擾。(3)低噪音操作。傳統(tǒng)電磁電機(jī),尤其是功率稍大一些的電機(jī)類型,在工作中會產(chǎn)生比較明顯的電機(jī)電磁輻射噪音。而壓電陶瓷超聲波電機(jī)在超聲頻(>20kHz)范圍內(nèi)工作,對于超聲頻噪音人是沒有聽覺反應(yīng)的。(4)斷電自鎖定、靜態(tài)保持力矩大,有效避免了產(chǎn)品在正常工作中出現(xiàn)振顫、抖動等干擾現(xiàn)象。(5)響應(yīng)快(<4ms)、步進(jìn)精度高。(6)易小型化和薄型化,目前壓電陶瓷超聲波電機(jī)直徑最小可到1mm。(7)科技含量高。(8)結(jié)構(gòu)設(shè)計靈活。

  片式敏感陶瓷元件

  德國西門子、日本TDK、日本村田、日本石冢、日本芝浦、我國臺灣華星利華及興勤等公司的新型熱敏陶瓷元器件的年總產(chǎn)值約占世界總量的60%-80%,其中片式熱敏元件由于其高昂的價格,約占熱敏陶瓷元器件工業(yè)總產(chǎn)值的30%。敏感元件及傳感器片式化生產(chǎn)技術(shù),近年來在世界各國得到迅速發(fā)展,美國、法國、德國、荷蘭、日本等國均已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。由于該項目產(chǎn)品技術(shù)含量高,國外在此技術(shù)領(lǐng)域?qū)ξ覀儑?yán)格保密。

  集成陶瓷元件

  近年來,由于強(qiáng)大的市場需求牽動和相關(guān)材料和工藝技術(shù)的研究突破,將龐大數(shù)量的無源電子元件整合于同一基板內(nèi)的夢想已成為可能,一次重大的技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)革命已經(jīng)開始孕育,其重大意義和深遠(yuǎn)影響足以和集成電路的發(fā)展相提并論。

  目前開發(fā)出的無源集成技術(shù)包括LTCC(低溫共燒陶瓷)技術(shù)、薄膜集成技術(shù)、PCB集成技術(shù),以及MCM多芯片組裝技術(shù)。每一種技術(shù)方案均有各自的優(yōu)勢。但從技術(shù)成熟程度、產(chǎn)業(yè)化程度以及應(yīng)用廣泛程度等角度來評價,目前,LTCC技術(shù)是無源集成的主流技術(shù)。該技術(shù)是將低溫?zé)Y(jié)陶瓷粉制成厚度精確而且致密的生瓷帶,在生瓷帶上利用激光打孔、微孔注漿、精密導(dǎo)體漿料印刷等工藝制出所需要的電路圖形,并將多個無源元件埋入其中,然后疊壓在一起,在900℃下燒結(jié),制成三維電路網(wǎng)絡(luò)的無源集成組件,也可制成內(nèi)置無源元件的三維電路基板,在其表面可以貼裝IC和有源器件,制成無源/有源集成的功能模塊。

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