Aktuell status och trender för internationell elektronisk keramikindustri teknik

Från den tekniska nivån inom den globala elektroniska keramikindustrin är Japan och USA i en ledande position i världen. Bland dem har Japan, med sin superskaliga produktion och avancerad förberedelseteknologi, en dominerande position på världsmarknaden för elektronisk keramik, och står för mer än 50% av den världsmarknaden för elektronisk keramik. Förenta staterna har en stark kraft inom grundläggande forskning och ny materialutveckling, och den uppmärksammar den avancerade tekniken för produkter och applikationer inom militärområdet, såsom akustisk, elektrooptisk, optoelektronik, infraröd teknik och halvledarförpackning . Dessutom har den snabba utvecklingen av Sydkorea inom elektronisk keramik väckt uppmärksamhet.

1. Multilayer Ceramic Capacitor (MLCC) industrin

Det huvudsakliga tillämpningsområdet för elektronisk keramik är passiva elektroniska komponenter. MLCC är en av de mest använda passiva komponenterna, främst används i alla typer av elektronisk maskinsvängning, koppling, filter -förbikopplingskrets, dess applikationsfält involverar automatisk instrumentering, digitala hushållsapparater, fordonsapparater, kommunikation, dator och andra branscher. MLCC har en allt viktigare position inom den internationella elektronikstillverkningsindustrin, särskilt med den ökande efterfrågan från konsumentelektronik, kommunikation, datorer, nätverk, bil-, industri- och försvarskunder, den globala marknaden når miljarder dollar och växer till en takt på 10% till 15% per år. Sedan 2017 har det skett flera prisökningar för MLCC -produkter på grund av utbud och efterfrågan.

Multilayer Ceramic Capacitors

Japan är en viktig producent av MLCC runt om i världen och Japans Nurata, Kyocera, Taiyo Yuden, TDK-EPC, Sydkoreas Samsung Electric Co., Ltd. (Semco) och Kinas Taiwan Huaxin Technology Co., Ltd., Guoju Co., Ltd. är världens berömda MLCC -tillverkare.

Mainstream -utvecklingstrenden för MLCC är miniatyrisering, stor kapacitet, tunt skikt, basmetallisering och hög tillförlitlighet, bland vilken tekniken relaterad till basmetallisering av interna elektroder har utvecklats snabbast de senaste åren. Användningen av inre elektroder av basmetall är det mest effektiva sättet att minska kostnaden för MLCC, och nyckeltekniken för att realisera basmetallisering är utvecklingen av högpresterande anti-reduktion bariumtitanat porslin. Japan har avslutat utvecklingen av denna teknik i början av 2000-talet och har förblivit världens ledare, och dess stora kapacitet MLCC har alla uppnått basmetallisering. Miniatyriseringen av storlek har alltid varit den viktigaste trenden i utvecklingen av MLCC. Med den ökande utvecklingen av elektronisk utrustning i riktning mot miniatyrisering och bärbar är produktuppgraderingen snabb, och efterfrågan på miniatyriserade produkter är stark, såsom visas i figur 1. Den grundläggande materialtekniken för miniatyrkomponenter är den tunnare tekniken för keramisk dielektrisk lagerskikt . För närvarande är japanska företag i den ledande positionen i världen, och tjockleken på MLCC -monolager som produceras av dem har nått 1 um, bland vilka forsknings- och utvecklingsnivån för Murata och Sunlure Co., Ltd. i toppläget har nått 0,3 um. Grunden för dielektrisk tunn lager är tunnningen av dielektriska material. Medan det enskilda skikttjockleken för tunnskikt med hög kapacitet MLCC-komponenter gradvis reduceras för att säkerställa tillförlitligheten hos komponenter, måste bariumtitanat, som den huvudsakliga kristallfasen för MLCC keramiska medier, förfinas från 200 ~ 300 nm till 80 ~ 150 nm. Den framtida utvecklingstrenden är att framställa bariumtitanatmaterial med partikelstorlek ≤ 150 nm som det huvudsakliga kristallfasmaterialet i MLCC -dielektriskt skikt.

2. Chipinduktorindustrin

Chipinduktorer är en annan typ av passiva elektroniska komponenter med en stor mängd efterfrågan och är de mest tekniskt komplexa av de tre kategorierna av passiva chipkomponenter, och kärnmaterialet är magnetkeramik (ferrit). För närvarande är den totala efterfrågan på chipinduktorer i världen cirka 1 biljon och den årliga tillväxttakten är mer än 10%. I utvecklingen och produktionen av chipinduktorer står Japans produktionsproduktion för cirka 70% av världens totala. Bland dem har TDK-EPC, Murata och Suntrap Co., Ltd. alltid behärskat banbrytande teknik inom detta område. Enligt Statistics Industry Intelligence Network (IEK) står tillsammans på den globala induktansmarknaden TDK-EPC, Suntrap Co., Ltd. och Murata tre företag tillsammans för cirka 60% av den globala marknaden. De viktigaste trenderna i utvecklingen av chipinduktorer inkluderar liten storlek, hög induktans, hög effekt, hög frekvens, hög stabilitet och hög precision. Kärnan i tekniken är mjuk magnetisk ferrit och medelmaterial med sintringsegenskaper med låg temperatur.

3. Hög prestanda piezoelektrisk keramikindustri

Piezoelektrisk keramik är ett viktigt energiutbytesmaterial med utmärkta elektromekaniska kopplingsegenskaper. De används allmänt i elektronisk information, elektromekanisk energiutbyte, automatisk kontroll, MEMS och biomedicinska instrument. För att uppfylla de nya applikationskraven utvecklas piezoelektriska enheter i riktning mot flerskikt, chip och miniatyrisering. Under de senaste åren har några nya piezoelektriska apparater som flerskikts piezoelektrisk transformator, multilager piezoelektriska drivkrafter och chip piezoelektriska frekvensanordningar utvecklats och används allmänt i elektriska, elektriska, elektroniska och elektroniska fält.

Samtidigt, när det gäller nya material, har utvecklingen av blyfri piezoelektrisk keramik gjort stora genombrott, som kan göra blyfri piezoelektrisk keramik ersätta blyzirkonat titanat (PZT) baserade piezoelektriska keramik inom många områden och främja uppgraderingen av gröna elektroniska produkter. Dessutom börjar tillämpningen av piezoelektriska material i nästa generations energitekniker dyka upp. Under det senaste decenniet, med utvecklingen av trådlösa och låg effekt elektroniska enheter, har forskning och utveckling av mikroenergi skördsteknik med piezoelektrisk keramik fått stor uppmärksamhet från regeringar, institutioner och företag.

4.Microwave dielektrisk keramikindustri

Mikrovågs -dielektrisk keramik är hörnstenen i trådlösa kommunikationsenheter. Används allmänt i mobilkommunikation, navigering, globalt satellitpositioneringssystem, satellitkommunikation, radar, telemetri, Bluetooth -teknik och trådlöst lokalt nätverk (WLAN) och andra fält. Komponenter som filter, resonatorer och oscillatorer som består av mikrovågs -dielektrisk keramik används ofta i 5G -nätverk, och deras kvalitet bestämmer till stor del de slutliga prestanda, storleksgränser och kostnader för mikrovågs kommunikationsprodukter. Mikrovågselektromagnetiska dielektriska material med låg förlust, hög stabilitet och modulerbarhet är för närvarande kärntekniken i världen. Mikrovågs -dielektriska keramiska material i det tidiga utvecklingsstadiet hade bildat en hård konkurrens i USA, Japan, Europa och andra länder och regioner, men sedan Japan gradvis i en tydlig dominerande position. Med den snabba utvecklingen av den tredje generationens mobilkommunikation och datamikrovågskommunikation har USA, Japan och Europa gjort strategiska justeringar för utvecklingen av detta högteknologiska område. Från den senaste utvecklingstrenden tar USA olinjär mikrovågsugn dielektrisk keramik och höga dielektriska konstant mikrovågsugn dielektrisk keramisk materialteknologi som ett strategiskt fokus, Europa fokuserar på fasta frekvensresonatormaterial och Japan förlitar sig på dess industriella fördelar att kraftfullt främja standardiseringen och hög Kvaliteten på mikrovågsugn dielektrisk keramik. För närvarande är produktionsnivån för mikrovågsdielektriska material och enheter den högsta i Japans Murata, Kyocera Co., Ltd., TDK-EPC Company och Trans-Tech Company i USA.

5. Halvledarkeramikindustrin

Semiconductor Ceramics är ett slags informationsfunktion Keramiska material som kan omvandla fysiska mängder som fuktighet, gas, kraft, värme, ljud, ljus och elektricitet till elektriska signaler, som används allmänt och är det viktigaste grundläggande materialet för tingenes teknik för tingenes teknik teknik , såsom positiv temperaturkoefficient termistor (PTC), negativ temperaturkoefficient termistor (NTC) och varistor samt känsliga sensorer för gas och fuktighet. Utgången och utgångsvärdet för termisk och tryckkänslig keramik är det högsta inom keramiska material i halvledar. Internationellt, termistor keramiska material och enheter till Japan Murata, Shiura Electronics Co., Ltd., Mitsubishi Group (Mitsubishi), TDK-EPC, Ishizuka Electronics Co., Ltd. (Ishizuka), Vishay (Vishay), Tyskland EPCOS (EPCOS) och andra företag är den mest avancerade keramiska tekniken, den största produktionen, deras totala årliga produktion står för cirka 60% till 80% av världens totala, och deras produkter är av av bra kvalitet och höga priser. Under de senaste åren utvecklas utländska keramiska halvledarenheter i riktning mot hög prestanda, hög tillförlitlighet, hög precision, flerskiktschip och skala. För närvarande har vissa jättar av teknisk keramik lanserat några chip-halvledar keramiska enheter baserade på multilager keramiksteknik, som har blivit avancerade produkter inom området känsliga enheter.