Текущо състояние и тенденции на международната технология за електронна керамика

От техническото ниво на световната индустрия за електронна керамика, Япония и Съединените щати са на водеща позиция в света. Сред тях Япония със своята супер мащабна производствена и модерна подготовка технологията има доминираща позиция на световния пазар на електронна керамика, което представлява повече от 50% от световния пазар на електронна керамика. Съединените щати имат силна сила в основните изследвания и развитието на нови материали и обръща внимание на авангардна технология на продукти и приложения във военната област, като подводна акустична, електрооптична, оптоелектроника, инфрачервена технология и полупроводникови опаковки . В допълнение, бързото развитие на Южна Корея в областта на електронната керамика привлече вниманието.

1. Индустрията на многослойните керамични кондензатори (MLCC)

Основната област на приложение на електронната керамика са пасивните електронни компоненти. MLCC е един от най -използваните пасивни компоненти, използвани главно във всички видове електронни трептения на машината, свързване, байпас на филтри, неговите полета за приложение включват автоматични инструменти, цифрови домашни уреди, автомобилни уреди, комуникация, компютър и други индустрии. MLCC заема все по -важна позиция в международната индустрия за производство на електроника, особено с нарастващото търсене от потребителската електроника, комуникации, компютри, мрежи, автомобилни, индустриални и отбранителни клиенти, световният пазар достига милиарди долари и нараства със ставка от 10% до 15% годишно. От 2017 г. има няколко увеличения на цените за продуктите на MLCC поради търсенето и предлагането.

Multilayer Ceramic Capacitors

Япония е основен продуцент на MLCC по целия свят, а Япония Nurata, Kyocera, Taiyo Yuden, TDK-EPC, Samsung Electric Co. на Южна Корея. (SEMCO) и Китай Тайван Хуаксин Технологията Co., Ltd., Guoju Co., Ltd. са известните световни производители на MLCC.

Тенденцията на основната развитие на MLCC е миниатюризация, голям капацитет, тънък слой, основна метализация и висока надеждност, сред които технологията, свързана с базовата метализация на вътрешните електроди, се развива най -бързо през последните години. Използването на вътрешни електроди на базовия метал е най-ефективният начин за намаляване на цената на MLCC, а ключовата технология за реализиране на базовата метализация е разработването на високоефективен анти-редукционен бариев титанат порцелан. Япония завърши развитието на тази технология в началото на 21 век и остава световният лидер, а неговият MLCC с голям капацитет е постигнал основна метализация. Миниатюризацията на размера винаги е била основната тенденция в развитието на MLCC. С нарастващото развитие на електронното оборудване в посока на миниатюризация и преносимо, надграждането на продуктите е бързо, а търсенето на миниатюризирани продукти е силно, както е показано на фигура 1. Основната материална технология за миниатюризиращи компоненти е технологията за изтъняване на керамичния диелектричен слой . Понастоящем японските компании са на водещо положение в света и дебелината на MLCC монослоевете, произведени от тях, достигна 1 µm, сред които нивото на изследване и развитие на Murata и Sunlure Co., Ltd. в горната позиция, достигна 0,3 µm. Основата на диелектричното тънко слово е изтъняването на диелектричните материали. Докато дебелината на единичния слой на тънкослойните MLCC компоненти с голям капацитет постепенно се намалява, за да се гарантира надеждността на компонентите, бариев титат, тъй като основната кристална фаза на MLCC керамичната среда, трябва да бъде допълнително усъвършенствана от 200 ~ 300 nm до 80 ~ 150nm. Бъдещата тенденция за развитие е да се приготви бариев титанат материал с размер на частиците ≤ 150nm като основен кристален фазов материал на диелектричния слой на MLCC.

2. Промишленост на чип индуктор

Индукторите на чип са друг вид пасивни електронни компоненти с голямо количество търсене и са най -технологично сложните от трите категории пасивни чип компоненти, а основният материал е магнитна керамика (ферит). Понастоящем общото търсене на чип индуктори в света е около 1 трилион, а годишният темп на растеж е повече от 10%. При разработването и производството на чип индуктори производственият производствен от Япония представлява около 70% от общия брой на света. Сред тях TDK-EPC, Murata и Suntrap Co., Ltd. винаги са овладявали авангардни технологии в тази област. Според статистиката на индустриалната разузнавателна мрежа (IEK), на глобалния пазар на индуктивност, TDK-EPC, Suntrap Co., Ltd. И Murata Three Company заедно представляват около 60% от световния пазар. Основните тенденции в развитието на чип индуктори включват малък размер, висока индуктивност, висока мощност, висока честота, висока стабилност и висока точност. Ядрото на технологията е мек магнитен ферит и среден материал с нискотемпературни характеристики на синтероване.

3. Висока производителност пиезоелектрична индустрия за керамика

Пиезоелектричната керамика е важен материал за обмен на енергия с отлични електромеханични свойства на свързване. Те се използват широко в електронна информация, електромеханичен обмен на енергия, автоматичен контрол, MEMS и биомедицински инструменти. За да отговарят на новите изисквания за приложение, пиезоелектрическите устройства се развиват в посока на многослойни, чип и миниатюризация. През последните години са разработени някои нови пиезоелектрични устройства като многослоен пиезоелектричен трансформатор, многослоен пиезоелектричен драйвер и чип пиезоелектрично устройство и широко използвани в електрически, електромеханични и електронни полета.

В същото време, по отношение на новите материали, разработването на без олово пиезоелектрическа керамика направи страхотни пробиви, които могат да направят без олово пиезоелектрическа керамика да заменят пиезоелектричната керамика на оловна цирконат (PZT), базирана на ъпгрейд и да насърчават модернизацията на зелени електронни продукти. В допълнение, прилагането на пиезоелектрически материали в енергийните технологии от следващо поколение започва да се появява. През изминалото десетилетие, с разработването на безжични и електронни устройства с ниска мощност, изследванията и разработването на технология за събиране на микроелегия, използвайки пиезоелектрична керамика, получи голямо внимание от правителствата, институциите и предприятията.

4. Микроравична диелектрична индустрия за керамика

Микровълновата диелектрична керамика е крайъгълният камък на устройствата за безжична комуникация. Широко използвани в мобилни комуникации, навигация, глобална система за позициониране на сателит, сателитна комуникация, радар, телеметрия, Bluetooth технология и безжична локална мрежа (WLAN) и други полета. Компоненти като филтри, резонатори и осцилатори, съставени от микровълнова диелектрична керамика, се използват широко в 5G мрежи и тяхното качество до голяма степен определя крайната производителност, ограниченията на размера и цената на микровълновите комуникационни продукти. Микровълновите електромагнитни диелектрични материали с ниска загуба, висока стабилност и модулиране в момента са основната технология в света. Микровълновите диелектрични керамични материали в ранния етап на развитие формираха ожесточена конкуренция в Съединените щати, Япония, Европа и други страни и региони, но след това Япония постепенно в ясно доминиращо положение. С бързото развитие на микровълновата комуникация и микровълновата комуникация от трето поколение, САЩ, Япония и Европа направиха стратегически корекции за развитието на тази високотехнологична област. From the recent development trend, the United States takes nonlinear microwave dielectric ceramics and high dielectric constant microwave dielectric ceramic material technology as a strategic focus, Europe focuses on fixed frequency resonator materials, and Japan relies on its industrial advantages to vigorously promote the standardization and high Качество на микровълновата диелектрична керамика. Понастоящем нивото на производство на микровълнови диелектрични материали и устройства е най-високото в японската Murata, Kyocera Co., Ltd., TDK-EPC Company и Trans-Tech Company в Съединените щати.

5. Индустрията на полупроводниковата керамика

Полупроводниковата керамика е вид информационна функция керамични материали, които могат да преобразуват физически количества като влажност, газ, сила, топлина, звук, светлина и електричество в електрически сигнали, които се използват широко и са основният основен материал на технологията на Интернет на нещата , като термистор с положителна температура на коефициента (PTC), термистор от отрицателен температурен коефициент (NTC) и варистор, както и сензори, чувствителни към газ и влажност. Изходната и изходна стойност на термичните и чувствителни към налягането керамика са най -високите в полупроводниковите керамични материали. В международен план термистор керамични материали и устройства на Япония Мурата, Shiura Electronics Co., Ltd., Mitsubishi Group (Mitsubishi), TDK-EPC, Ishizuka Electronics Co., Ltd. (Ishizuka), Vishay (Vishay), Германия EPCOS (EPCOS) и други компании са най -напредналата керамична технология, най -голямата продукция, общата им годишна продукция представлява около 60% до 80% от общия брой на света, а техните продукти са от Добро качество и високи цени. През последните години се развиват чуждестранни керамични полупроводникови устройства в посока на висока производителност, висока надеждност, висока точност, многослоен чип и мащаб. Понастоящем някои гиганти на техническата керамика пуснаха някои керамични устройства на CHIP Semiconductor, базирани на многослойна керамична технология, които се превърнаха в продукти от висок клас в областта на чувствителните устройства.