主要功能陶瓷器件现状及趋势

《主要功能陶瓷器件现状及趋势》由会员分享，可在线阅读，更多相关《主要功能陶瓷器件现状及趋势（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、 MLCC： 积层陶瓷晶片电容（Multiplayer Ceramic Chip Capacitors）称雄电容器市场MLCC(多层陶瓷电容器)是各种电子、通讯、信息、军事及航天等消费或工业用电子产品的重要组件。MLCC 由于其小体积、结构紧凑、可靠性高及适于 SMT 技术等优点而迅猛发展。目前，电容器市场无论从数量上还是市场潜力上来看都以陶瓷电容器份额最大。全球 MLCC 产量随着 IT 产业的发展而不断增长，国内产量占全球产量的比例近年来也有较大的增长，我国已经逐渐成为世界 MLCC 的制造大国。目前 MLCC 的国际上的发展趋势是微型化、高比容、低成本、高频化、集成复合化、高可靠性的产品

2、及工艺技术。当前 MLCC 需求的热点主要集中在手机、P4 主板、DVD、数码相机和 PS2 游戏机等。手机对 MLCC 的要求特点是：数量大、尺寸小、质量高。在手机应用领域里，日商凭借技术上的绝对优势基本垄断市场。国内企业在手机配套实力明显不足。片式陶瓷电感器：电感元件发展方向多层片式电感类元件包括了一大类具有叠层式介质/线圈结构的新型电子元件，是电感类元件发展的方向，也是三大类无源片式元件中技术含量最高的一大类。目前，这类元件已形成了规模相当大的产业和近百亿美元的国际市场。片式电感器的主要应用领域包括移动通信、计算机、音像产品、家电、办公自动化等。大屏幕彩电等新型家电产品也是片式电感器的重

3、要应用领域。预计在今后若干年中，随着第三代移动通信技术、数字电视、高速计算机、蓝牙产品等新一代数字化电子产品的推出和世界各国 EMI 控制标准的相继制定，对各种片式电感类元件，特别是抗 EMI 类片式电感元件的需求将急剧上升。因此从整体上看，片式电感器的市场前景将十分看好。片式电感器的生产企业主要分布在日本、美国、欧洲、韩国、我国的台湾和珠江三角洲地区。日本是生产片式电感器最早的国家，TDK、村田、 Tokin 和太阳诱电都是具有大规模生产能力的厂商。其中 TDK 占全球片式电感市场的 32%，村田的市场占有率是 18%，太阳诱电为 16%。目前片式电感器元件发展的主要趋势是：抗电磁干扰成为片

4、式电感类材料的主要应用领域；高感量和大功率；高频化；集成化。片式微波电容器：快速渗透通信领域陶瓷电容器除在技术上继续向小尺寸、大容量、介质薄层化方向发展外，高频化也是一个重要的发展方向。为了满足通信设备的高频化对电子元器件的强劲需求，高电流承载能力的高 Q 微波陶瓷电容器得到了快速发展，并已成为片式陶瓷电容器的重要的组成部分，广泛应用于包括移动通信、WLAN、卫星广播设备、医疗电子、导弹系统、飞机雷达及导航系统等的射频/微波电路中，已成为通信终端设备向轻、薄、短、小和高频化趋势发展不可缺少的基础元器件。片式化微波电容是先进多层陶瓷技术和高品质微波介质材料相结合的产物，是一类新型的表面贴装无源陶

5、瓷元件，它具有高载流能力、高品质因数(Q)、超低等效串联电阻(ESR)、高的串联谐振频率(SRF)等特点，可广泛应用于光通信电路、微波通信电路中。 片式微波陶瓷电容器虽然应用广，前景好，发展空间广阔，但由于技术含量高，目前系列化产品仅美国、日本等少数国家可以生产，基本形成垄断，国内仅有少数单位开始研发，还没有形成规模生产能力。由于丰厚利润的驱动，近年来许多国外企业也相继加入到片式微波电容的研发行列中，其中最具代表性的有美国的 AVX、ATC、JohansonTechnology ，日本的 Murata 等。 压电陶瓷超声波电机：突破传统电机概念压电陶瓷超声波电机是近二十年发展起来的一种新型电机

6、,其技术核心是采用功能陶瓷材料的电能-机械能的信号转换功能，实现对执行部件的驱动和控制。它打破了由电磁效应获得转速和扭矩的传统电机的概念，是当代国内外热门的高新技术之一。在各类新型压电器件中，压电驱动器和压电陶瓷超声波电机是近年来发展速度最快、市场潜力巨大的一类高科技产品。目前，压电陶瓷超声波电机的发展，得到各国政府的高度重视，很多世界知名学府和研究机构都获得了各项政府基金和大量合作资金的资助，促进了压电陶瓷超声波电机朝着产业推广和应用大幅度迈进。压电陶瓷超声波电机的技术特点是：(1)直接驱动，无需减速机构，可实现低速下(400rpm) 比同尺寸电磁电机更大的力矩输出。(2)不采用磁性绕组：无

7、电磁辐射，也不受电磁场干扰。(3)低噪音操作。传统电磁电机，尤其是功率稍大一些的电机类型，在工作中会产生比较明显的电机电磁辐射噪音。而压电陶瓷超声波电机在超声频(20kHz)范围内工作，对于超声频噪音人是没有听觉反应的。(4)断电自锁定、静态保持力矩大，有效避免了产品在正常工作中出现振颤、抖动等干扰现象。(5)响应快 (4ms)、步进精度高。(6)易小型化和薄型化，目前压电陶瓷超声波电机直径最小可到 1mm。(7) 科技含量高。(8)结构设计灵活。片式敏感陶瓷元件：产业化发展迅速德国西门子、日本 TDK、日本村田、日本石冢、日本芝浦、我国台湾华星利华及兴勤等公司的新型热敏陶瓷元器件的年总产值约

8、占世界总量的 60%-80%，其中片式热敏元件由于其高昂的价格，约占热敏陶瓷元器件工业总产值的 30%。敏感元件及传感器片式化生产技术，近年来在世界各国得到迅速发展，美国、法国、德国、荷兰、日本等国均已实现产业化。由于该项目产品技术含量高，国外在此技术领域对我们严格保密。集成陶瓷元件：LTCC 引领发展(Low Temperature Co-Fired Ceramic)近年来，由于强大的市场需求牵动和相关材料和工艺技术的研究突破，将庞大数量的无源电子元件整合于同一基板内的梦想已成为可能，一次重大的技术革命和产业革命已经开始孕育，其重大意义和深远影响足以和集成电路的发展相提并论。目前开发出的无源

9、集成技术包括 LTCC(低温共烧陶瓷)技术、薄膜集成技术、PCB(印刷电路板,Printed circuit board）集成技术，以及 MCM 多芯片组装技术。每一种技术方案均有各自的优势。但从技术成熟程度、产业化程度以及应用广泛程度等角度来评价，目前，LTCC 技术是无源集成的主流技术。该技术是将低温烧结陶瓷粉制成厚度精确而且致密的生瓷带，在生瓷带上利用激光打孔、微孔注浆、精密导体浆料印刷等工艺制出所需要的电路图形，并将多个无源元件埋入其中，然后叠压在一起，在 900下烧结，制成三维电路网络的无源集成组件，也可制成内置无源元件的三维电路基板，在其表面可以贴装 IC 和有源器件，制成无源/有

10、源集成的功能模块。CIM（陶瓷注射成型，Ceramic Injection Molding ） 、CIP（冷等静压 Isostatic Pressing）和HIP（热等静压） 等静压成型是将待压试样置于高压容器中，利用液体介质不可压缩的性质和均匀传递压力的性质从各个方向对试样进行均匀加压，当液体介质通过压力泵注入压力容器时，根据流体力学原理，其压强大小不变且均匀地传递到各个方向。此时高压容器中的粉料在各个方向上受到的压力是均匀的和大小一致的。通过上述方法使瘠性粉料成型致密坯体的方法称为等静压法.等静压成型的特点 与等静压成型方法原理近似的是轴向压制成型。轴向压制成型为单向或双向压力压制，粉料与

11、模具的摩擦力较大，压力沿压制方向会产生压力损失，使坯体各部分的密度不均匀。而等静压成型时液体介质传递的压力在各个方向上等是相等的。弹性模具在受到液体介质压力时产生的变形传递到模具中的粉料，粉料与模具壁的摩擦力小，坯体受力均匀，密度分布均一，产品性能有很大提高。等静压成型还分为冷等静压和热等静压 Hot isostatic pressing），冷等静压是在常温下对工件进行成型的等静压法。热等静压是在指在高温高压下对工件进行等压成型烧结一种特殊烧结方法。热等静压主要应用于高性能的粉末材料制品的成型，如粉末冶金高温合金、粉末冶金高速钢、陶瓷材料等的工业生产。等 静 压 工 艺 制 品 具 有 组 织

12、 结 构 均 匀 ， 密 度 高 ， 烧 结 收 缩 率 小 ， 模 具 成 品 低 ， 生 产 效 率高 ， 可 成 型 形 状 复 杂 、 细 长 制 品 和 大 尺 寸 制 品 和 精 密 尺 寸 制 品 等 突 出 优 点 。苏州赛琅泰克高技术陶瓷有限公司地址：苏州工业园区唯亭镇葑亭大道 728 号（华益实业有限公司内 F 栋）压电陶瓷某 些 材 料 在 机 械 应 力 作 用 下 ， 引 起 内 部 正 负 电 荷 中 心 相 对 位 移 而 发 生 极 化 ，导 致 材 料 两 端 表 面 出 现 符 号 相 反 的 束 缚 电 荷 的 现 象 ， 称 为 压 电 效 应 。 具

13、有 这种 性 能 的 陶 瓷 称 为 压 电 陶 瓷 ， 它 的 表 面 电 荷 的 密 度 与 所 受 的 机 械 应 力 成 正 比 。反 之 ， 当 这 类 材 料 在 外 电 场 作 用 下 ， 其 内 部 正 负 电 荷 中 心 移 位 ， 又 可 导 致 材料 发 生 机 械 变 形 ， 形 变 的 大 小 与 电 场 强 度 成 正 比 。常 用 的 压 电 陶 瓷 有 钛 酸 钡 系 、 锆 钛 酸 铅 二 元 系 及 在 二 元 系 中 添 加 第 三 种ABO3(A表 示 二 价 金 属 离 子 ， B表 示 四 价 金 属 离 子 或 几 种 离 子 总 和 为 正 四

14、价 )型化 合 物 ， 如 ： Pb(Mn1/3Nb2/3)O3和 Pb(Co1/3Nb2/3)O3等 组 成 的 三 元 系 。 如 果在 三 元 系 统 上 再 加 入 第 四 种 或 更 多 的 化 合 物 ,可 组 成 四 元 系 或 多 元 系 压 电 陶 瓷 。此 外 ， 还 有 一 种 偏 铌 酸 盐 系 压 电 陶 瓷 ,如 偏 铌 酸 钾 钠 (Na0.5K0.5NbO3)和 偏 铌酸 锶 钡 (BaxSr1-xNb2O5)等 ,它 们 不 含 有 毒 的 铅 ， 对 环 境 保 护 有 利 。压 电 陶 瓷 主 要 用 于 制 造 超 声 换 能 器 、 水 声 换 能 器

15、 、 电 声 换 能 器 、 陶 瓷 滤波 器 、 陶 瓷 变 压 器 、 陶 瓷 鉴 频 器 、 高 压 发 生 器 、 红 外 探 测 器 、 声表面波器件、电 光 器 件 、 引 燃 引 爆 装 置 和 压 电 陀 螺 等 。压 电 陶 瓷 就 是 矢 量 转 换 材 料 力 -电 电 -力 1次 力 电 转 化 ,典 型 应用 :压 电 点 火 ,称 量 传 感 1次 电 力 转 换 :制 动 器 ,执 行 器 电 力 -形 变 -振动 -声 波 电 声 超 声 等 形 变 -位 移 检 测 电 -力 电 ,压 电 变 压 器 等等 随 着 信 息 产 业 的 飞 速 发 展 ， 压

16、电 陶 瓷 频 率 器 件 （ 滤 波 器 、 谐 振 器 、 陷 波 器 、鉴 频 器 等 ） 已 在 音 视 频 、 通 讯 、 电 脑 周 边 等 领 域 大 量 应 用 。 据 统 计 ， 迄 今 用压 电 陶 瓷 做 成 的 滤 波 器 和 谐 振 器 ， 是 民 品 上 用 量 最 大 的 两 类 主 要 压 电 产 品 ，其 中 陶 瓷 滤 波 器 用 量 最 大 、 用 途 最 广 ， 并 在 军 事 通 信 、 电 子 对 抗 、 卫 星 导 航系 统 中 起 到 重 要 作 用 。压 电 产 品 拥 有 广 泛 的 市 场 需 求压 电 铁 电 陶 瓷 材 料 的 应 用 已 遍 及 人 们 日 常 生 活 中 的 每 个 角 落 。 如 香 烟 、 煤气 灶 、 热 水 器 的 点 火 要 用 到 压 电 点 火 器 ； 电 子 钟 表 、 声 控 门 、 报 警 器 、 儿 童玩 具 、 电 话 等 都 要 用 上 压 电 谐 振 器 和 蜂 鸣 器 ； 银 行 、