Анализ технических требований и ключевых направлений развития электронных керамических материалов

Как важный новый материал, электронная керамика является основным материалом пассивных электронных компонентов и важным технологическим рубежом в области электронных информационных технологий. С ростом интеграции, интеллекта и миниатюризации электронных информационных технологий пассивные электронные компоненты все чаще становятся узким местом в развитии технологий электронных компонентов, а стратегическое положение электронных керамических материалов и технологий их подготовки и обработки становится все более заметным.

С дальнейшим развитием электронных информационных продуктов для широкополосной связи, миниатюризации, интеграции, мобильных, экологически чистых, многофункциональных, многослойных, многослойных компонентных чипов и микросхемных компонентов, интеграция электронных керамических компонентов стала основным направлением развития, эти новые тенденции выдвинул ряд новых требований к электронным керамическим материалам, таким как тонкая кристаллизация микроструктуры материала, диверсификация функций материала, высокочастотные электромагнитные характеристики и низкие потери и т. д.

Сопутствующие технологии материалов все чаще становятся узким местом, ограничивающим развитие информационных технологий. К ключевым техническим проблемам, которые предстоит решить в ближайшие несколько лет при разработке электронных керамических материалов, относятся следующие аспекты.

● Новые электронные керамические материалы и их ключевые технологии, отвечающие миниатюризации/миниатюризации электронных компонентов в электронных информационных системах. Такие как технология подготовки нанокристаллических материалов, процесс формования ультратонкой керамической пленки и т. д.; Диэлектрические керамические материалы со сверхнизкими потерями для ключевых микроволновых компонентов в энергосберегающих беспроводных/мобильных информационных системах.

● Новые электронные керамические материалы, адаптированные к характерной частоте технологий мобильной связи нового поколения. С развитием технологии 5G/6G полоса частот связи постепенно переходит от микроволновых волн к миллиметровым, а спрос на новую электронную керамику, адаптированную к более высоким частотным диапазонам, особенно на керамические диэлектрические материалы, резко увеличится, а также будет развиваться разработка соответствующих материалов. и устройства неизбежны.

● Новые электронные керамические материалы для пассивной интеграции компонентов, а также пассивно-активной интеграции и модульности. Технология пассивной интеграции, основанная на технологии LTCC, будет иметь больше возможностей для развития, а различные функциональные керамические материалы и технология их совместного обжига, совместимая с этой технологией, являются техническим узким местом, которое необходимо срочно преодолеть.

● Новые функциональные электронные керамические материалы для многофункциональных электронных информационных систем. Новые многофункциональные системы керамических материалов с электрическими, магнитными, оптическими, термическими свойствами связи и исключительными электромагнитными свойствами, а также новые информационные функциональные керамические материалы со стабильностью и отличными эксплуатационными свойствами при работе в сложных внешних полях или экстремальных условиях окружающей среды.

● Другие области техники также выдвигают новые требования к электронным керамическим материалам. Что касается энергетических материалов, дальнейшее развитие твердотельных топливных элементов, солнечных элементов и технологий полупроводникового освещения зависит от прорыва в области электронных керамических материалов и технологий их получения; С развитием Интернета вещей и сенсорных сетей широкий спектр датчиков с различными функциями требует появления новых чувствительных керамических материалов с более высокими характеристиками.

◆Анализ ключевых направлений развития◆

01 Новое поколение электронных керамических компонентов и материалов

Сосредоточьтесь на прорыве в технологии высокотехнологичных электронных керамических материалов, необходимых для пассивных электронных компонентов широкого диапазона объемов, таких как MLCC, чип-индукторы и керамические фильтрующие устройства, а также на разработке формул материалов и крупномасштабных производственных технологий с независимой интеллектуальной собственностью. права на формирование стабильного масштаба производства. Сосредоточьтесь на прорыве ключевых технологий и оборудования для прецизионного формования и обработки материалов в высококачественных электронных керамических компонентах, обеспечьте независимые и стабильные поставки ключевых нанокерамических материалов, необходимых для технологии утончения многослойной керамики, а также сформируйте независимые исследования и разработки и производственная мощность пассивного интегрированного ключевого оборудования.

● Высокопроизводительные и недорогие материалы и компоненты MLCC.

Укрепление высокопроизводительных антивосстановительных керамических порошковых материалов и крупномасштабное производство; Сосредоточьтесь на исследованиях и разработках технологий и оборудования для функционального керамического формования тонкого типа, технологии спекания нанокристаллической керамики, технологии электродов с ультратонкой многослойной керамической структурой и т. д.

● Новые индуктивные элементы чипа и ключевые материалы

Укрепление высокопроизводительных низкотемпературных спеченных ферритовых и керамических диэлектрических порошковых материалов с низкой диэлектрической способностью и низкими потерями и крупномасштабное производство; Исследования и разработки технологий и оборудования прецизионных многослойных керамических межсоединений, технологий проектирования миниатюрных микросхем микроволнового диапазона индукторов и т. Д.

● Высокопроизводительные многослойные компоненты и материалы, чувствительные к микросхемам

Сосредоточьтесь на технологии крупномасштабного производства высокопроизводительных термочувствительных, газочувствительных, чувствительных к влаге, чувствительных к давлению и светочувствительных керамических чипов, а также на технологии подготовки и технологии определения характеристик микро-наноразмерных многослойных чип-чувствительных керамических датчиков.

● Высокоэффективные пьезоэлектрические керамические материалы.

Сосредоточьтесь на формовании чистых размеров и обработке пьезоэлектрических керамических материалов и технологии их индустриализации, технологии подготовки и индустриализации высокоэффективных многослойных пьезоэлектрических материалов для пьезоэлектрических микроэнергетических применений, а также передовой технологии подготовки высокопроизводительных многослойных бессвинцовых материалов. пьезоэлектрические керамические материалы и новые компоненты, которые можно разработать и внедрить в промышленность.

● Новое поколение электромагнитных диэлектрических керамических материалов.

Обращаясь к новым электромагнитным диэлектрическим материалам в технологиях связи 5G/6G, мы фокусируемся на исследовании микросхем высокочастотной диэлектрической керамики с низкими потерями и их крупномасштабной технологии производства, высокопроизводительной и недорогой композитной электромагнитной диэлектрической керамики. и их основные материалы, технологии и оборудование крупномасштабного производства, искусственный чип, дизайн диэлектрика электромагнитных волн, подготовка и технология крупномасштабного производства.

02 Модули пассивной интеграции и ключевые материалы и технологии

Технология пассивной интеграции может выйти на стадию практического применения и индустриализации, что во многом зависит от прорыва технологии LTCC. В настоящее время, хотя были разработаны некоторые технологии пассивной интеграции с различными преимуществами, основной технологией по-прежнему остается LTCC. С одной стороны, оптимизировать производительность LTCC и метод подготовки материала, а также увеличить долю международных высококачественных приложений; С другой стороны, принимая во внимание другие виды технологий пассивной интеграции, проводятся исследования и разработки соответствующих ключевых материалов, ключевых технологий и важных модулей.

● Исследования электромагнитных диэлектрических материалов для сериализованных LTCC. Сосредоточьтесь на исследовании порошков керамических материалов и производственных лент с сериализованной диэлектрической проницаемостью и магнитной проницаемостью, которые соответствуют требованиям к производительности и процессам LTCC и формируют независимые права интеллектуальной собственности Китая в области материалов LTCC. ● Исследование ключевых процессов подготовки пассивных интегрированных модулей. Сосредоточьтесь на нескольких ключевых процессах подготовки пассивных интегрированных модулей, таких как процесс подготовки толстой пленки и пленки, процесс формирования и затирки микропористых пор, процесс прецизионной печати проводниковой пастой, процесс совместного обжига керамики и т. д. ● Метод проектирования и тестирования пассивных интегрированных модулей. Содержание исследования включает разработку программного обеспечения для проектирования пассивных интегрированных модулей, моделирование и моделирование новых пассивных интегрированных структурных характеристик, проектирование высокоинтегрированных пассивных интегрированных модулей и технологию тестирования пассивных интегрированных модулей. .

Резюме Китайская область электронных керамических материалов и компонентов сформировала хорошую основу промышленных технологий, но электронная керамика как важный класс новых стратегических материалов, ее активное развитие в области высококачественной электронной керамики все еще ограничено некоторыми ключевыми технологиями материалов, процессами технологии и технологии оборудования. Чтобы добиться лидирующего развития высокотехнологичной индустрии электронной керамики в Китае, необходимо срочно улучшить стратегическое планирование электронной керамики.

Эта статья перепечатана с выставки Advanced Ceramics.