Obecny status i trendy międzynarodowej technologii przemysłu ceramiki elektronicznej

Z technicznego poziomu globalnego przemysłu ceramiki elektronicznej, Japonii i Stanów Zjednoczonych są wiodą na świecie. Wśród nich Japonia, z super-skalną technologią produkcyjną i zaawansowaną przygotowaniami, ma dominującą pozycję na światowym rynku ceramiki elektronicznej, co stanowi ponad 50% światowego rynku ceramiki elektronicznej. Stany Zjednoczone mają silną siłę w badaniach podstawowych i rozwoju nowego materiału i zwraca uwagę na najnowocześniejszą technologię produktów i zastosowań w dziedzinie wojskowej, takiej jak podwodne akustyczne, elektromagnetyczne, optoelektroniczne, technologia w podczerwieni i opakowanie półprzewodników . Ponadto zwrócił uwagę na szybki rozwój Korei Południowej w dziedzinie ceramiki elektronicznej.

1. Przemysł wielowarstwowy kondensator ceramiczny (MLCC)

Głównym obszarem zastosowania ceramiki elektronicznej są pasywne komponenty elektroniczne. MLCC jest jednym z najczęściej używanych komponentów pasywnych, stosowanych głównie we wszystkich rodzajach oscylacji maszyn elektronicznych, sprzęganiu, obwodzie pomostowania filtra, jego pola aplikacji obejmują automatyczne oprzyrządowanie, cyfrowe urządzenia domowe, urządzenia motoryzacyjne, komunikacja, komputer i inne branże. MLCC zajmuje coraz ważniejszą pozycję w międzynarodowej branży produkcyjnej elektroniki, szczególnie wraz ze wzrostem popytu ze strony elektroniki konsumpcyjnej, komunikacji, komputerów, sieci, motoryzacyjnych, przemysłowych i obronnych, rynek globalny osiąga miliardy dolarów i rośnie w tempie w tempie. od 10% do 15% rocznie. Od 2017 r. Istnieje kilka podwyżek cen produktów MLCC z powodu podaży i popytu.

Multilayer Ceramic Capacitors

Japonia jest głównym producentem MLCC na całym świecie, a japońska Nurata, Kyocera, Taiyo Yuden, TDK-EPC, Korei Południowej Samsung Electric Co., Ltd. (SEMCO) i chińskie Tajwan Huaxin Technology Co., Ltd., Guoju Co., Ltd. są znanymi na świecie producentami MLCC.

Trendem rozwoju głównego nurtu MLCC jest miniaturyzacja, duża pojemność, cienka warstwa, metalizacja podstawowa i wysoka niezawodność, w tym technologia związana z metalizacją podstawową wewnętrznych elektrod, rozwinęła się najszybciej w ostatnich latach. Zastosowanie wewnętrznych elektrod metali bazowych jest najskuteczniejszym sposobem na obniżenie kosztów MLCC, a kluczową technologią realizacji metalizacji podstawowej jest rozwój wysokowydajnej porcelanowej porcelanowej tantanatu baru. Japonia zakończyła rozwój tej technologii na początku XXI wieku i pozostała przywódcą świata, a jej MLCC o dużej pojemności osiągnęło metalizację podstawową. Miniaturyzacja wielkości zawsze była głównym trendem w rozwoju MLCC. Wraz ze wzrostem rozwoju urządzeń elektronicznych w kierunku miniaturyzacji i przenośnej modernizacji produktu jest szybkie, a zapotrzebowanie na produkty zminiaturyzowane jest silne, jak pokazano na rycinie 1. Podstawową technologią materialną dla komponentów miniaturyzacyjnych jest technologia przerzedzania ceramicznej warstwy dielektrycznej warstwy dielektrycznej . Obecnie japońskie firmy zajmują wiodącą pozycję na świecie, a grubość monowarstw MLCC produkowanych przez nich osiągnęła 1 µm, wśród których poziom badań i rozwoju Murata i Sunlure Co., Ltd. w najwyższej pozycji osiągnął 0,3 µm. Podstawą cienkiego warstwy dielektrycznej jest przerzedzenie materiałów dielektrycznych. Podczas gdy grubość pojedynczej warstwy cienkowarstwowych składników MLCC jest stopniowo zmniejszana, aby zapewnić niezawodność komponentów, tantanat baru, jako główną fazę kryształów mediów ceramicznych MLCC, należy dalej udoskonalić z 200 ~ 300 nm do 80 ~ 150 nm. Przyszłym trendem rozwojowym jest przygotowanie materiału tytanianu baru o wielkości cząstek ≤ 150 nm jako głównym materiale fazowym kryształowym warstwy dielektrycznej MLCC.

2. Przemysł indukcyjny Chip

INDUKTORY CHIP są innym rodzajem pasywnych elementów elektronicznych o dużym zapotrzebowaniu na ilość i są najbardziej złożone technologicznie z trzech kategorii pasywnych składników układów, a podstawowym materiałem jest ceramika magnetyczna (ferryt). Obecnie całkowity zapotrzebowanie na cewki ChIP na świecie wynosi około 1 bln, a roczna stopa wzrostu wynosi ponad 10%. W opracowywaniu i produkcji induktorów CHIP, japońska produkcja stanowi około 70% całości świata. Wśród nich TDK-EPC, Murata i Suntrap Co., Ltd. zawsze opanowały najnowocześniejsze technologie w tej dziedzinie. Według statystyki Industry Intelligence Network (IEK), na globalnym rynku indukcyjnym, TDK-EPC, Suntrap Co., Ltd. I Murata trzy firmy stanowią razem około 60% rynku globalnego. Główne trendy w rozwoju induktorów ChIP obejmują małe rozmiar, wysoką indukcyjność, wysoką moc, wysoką częstotliwość, wysoką stabilność i wysoką precyzję. Rdzeniem technologii jest miękki ferryt magnetyczny i materiał średnio o charakterystyce spiekania w niskiej temperaturze.

3. Wysoka wydajność przemysł ceramiki piezoelektrycznej

Ceramika piezoelektryczna jest ważnym materiałem wymiany energii o doskonałej elektromechanicznej właściwości sprzęgania. Są one szeroko stosowane w informacji elektronicznej, elektromechanicznej wymianie energii, automatycznej kontroli, MEMS i instrumentach biomedycznych. Aby spełnić nowe wymagania dotyczące aplikacji, urządzenia piezoelektryczne rozwijają się w kierunku wielowarstwowego, układu i miniaturyzacji. W ostatnich latach opracowano niektóre nowe urządzenia piezoelektryczne, takie jak wielowarstwowy transformator piezoelektryczny, wielowarstwowe piezoelektryczne sterowniki i układ częstotliwości piezoelektrycznej chipów, szeroko stosowane w pól elektrycznych, elektromechanicznych i elektronicznych.

Jednocześnie, pod względem nowych materiałów, rozwój ceramiki piezoelektrycznej bez ołowiu dokonał wielkich przełomów, co może powodować, że ceramika piezoelektryczna zastępuje ołowiową cyrkonian (PZT) na bazie ceramianów piezoelektrycznych w wielu pól, i promować aktualizację zielonych produktów elektronicznych. Ponadto zaczyna pojawiać się zastosowanie materiałów piezoelektrycznych w technologiach energetycznych nowej generacji. W ciągu ostatniej dekady, wraz z rozwojem urządzeń elektronicznych bezprzewodowych i niskosłupów, badania i rozwój technologii zbioru mikroenergetycznych przy użyciu ceramiki piezoelektrycznej zwróciły ogromną uwagę rządów, instytucji i przedsiębiorstw.

4. MICROWAVE Dielektryczne przemysł ceramiki

Ceramika dielektryczna mikrofalowa jest kamieniem węgielnym bezprzewodowych urządzeń komunikacyjnych. Powszechnie stosowane w komunikacji mobilnej, nawigacji, globalnym systemie pozycjonowania satelitarnym, komunikacji satelitarnej, radaru, telemetrii, technologii Bluetooth i sieci lokalnej bezprzewodowej (WLAN) i innych dziedzinach. Komponenty, takie jak filtry, rezonatory i oscylatory złożone z mikrofalowej ceramiki dielektrycznej, są szeroko stosowane w sieciach 5G, a ich jakość w dużej mierze określa końcową wydajność, limity wielkości i koszty produktów komunikacyjnych mikrofalowych. Elektromagnetyczne materiały dielektryczne mikrofalowe o niskiej straty, wysokiej stabilności i moduluwalności są obecnie podstawową technologią na świecie. Dielektryczne materiały ceramiczne mikrofalowe we wczesnym etapie rozwoju utworzyły zaciętą konkurencję w Stanach Zjednoczonych, Japonii, Europie i innych krajach i regionach, ale potem Japonia stopniowo w wyraźnej dominującej pozycji. Wraz z szybkim rozwojem komunikacji mobilnej i komunikacji mikrofalowej trzeciej generacji, Stany Zjednoczone, Japonia i Europa dokonały strategicznych dostosowań do rozwoju tej dziedziny zaawansowanych technologii. Z najnowszego trendu rozwoju Stany Zjednoczone przyjmują nieliniową mikrofalową ceramikę dielektryczną i wysoką stałą dielektryczną technologię materiałów ceramicznych dielektrycznych mikrofalowych jako strategiczne, Europa koncentruje się na materiałach rezonatorowych o stałej częstotliwości, a Japonia opiera się na swoich zaletach przemysłowych, aby energicznie promować standaryzację i wysoką wysokość Jakość ceramiki dielektrycznej mikrofalowej. Obecnie poziom produkcji mikrofalowych materiałów i urządzeń dielektrycznych jest najwyższy w japońskiej Murata, Kyocera Co., Ltd., TDK-EPC Company i Trans-Tech Company w Stanach Zjednoczonych.

5. Przemysł ceramiki półprzewodników

Ceramika półprzewodnikowa jest rodzajem funkcji informacyjnych materiałów ceramicznych, które mogą przekształcić wielkości fizyczne, takie jak wilgotność, gaz, siła, ciepło, dźwięk, światło i elektryczność w sygnały elektryczne, które są szeroko stosowane i jest głównym podstawowym materiałem technologii Internetu rzeczy. , takie jak termistor temperatury dodatni (PTC), termistor współczesnego temperatury ujemnego (NTC) i Varistor, a także czujniki wrażliwe na gaz i wilgotność. Wartość wyjściowa i wyjściowa ceramiki termicznej i wrażliwej na ciśnienie są najwyższe w materiałach ceramicznych półprzewodnikowych. Materiały ceramiczne i urządzenia termistorowe do Japonii Murata, Shiura Electronics Co., Ltd., Mitsubishi Group (Mitsubishi), TDK-EPC, Ishizuka Electronics Co., Ltd. (Ishizuka), Vishay (Vishay), Niemcy EPCOS (EPCO) i inne firmy to najbardziej zaawansowana technologia ceramiczna, największa produkcja, ich całkowita roczna produkcja stanowi około 60% do 80% całości świata, a ich produkty są z nich z Dobra jakość i wysokie ceny. W ostatnich latach zagraniczne ceramiczne urządzenia półprzewodników rozwijają się w kierunku wysokiej wydajności, wysokiej niezawodności, wysokiej precyzji, wielowarstwowego układu i skali. Obecnie niektórzy giganci ceramiki technicznej wprowadzili niektóre urządzenia ceramiczne półprzewodników Chip na podstawie wielowarstwowej technologii ceramicznej, które stały się produktami wysokiej klasy w dziedzinie wrażliwych urządzeń.