Stato attuale e tendenze della tecnologia del settore della ceramica elettronica internazionale

Dal livello tecnico dell'industria globale della ceramica elettronica, il Giappone e gli Stati Uniti sono in una posizione di leader nel mondo. Tra questi, il Giappone, con la sua produzione super su scala e la tecnologia di preparazione avanzata, ha una posizione dominante nel mercato mondiale della ceramica elettronica, rappresentando oltre il 50% del mercato mondiale della ceramica elettronica. Gli Stati Uniti hanno una forte forza nella ricerca di base e nello sviluppo di nuovi materiali e presta attenzione alla tecnologia all'avanguardia di prodotti e applicazioni in campo militare, come l'acustico sottomarino, l'elettro-ottico, l'optoelettronica, la tecnologia a infrarossi e l'imballaggio a semiconduttore . Inoltre, il rapido sviluppo della Corea del Sud nel campo della ceramica elettronica ha attirato l'attenzione.

1. Industria del condensatore in ceramica multistrato (MLCC)

La principale area di applicazione della ceramica elettronica è i componenti elettronici passivi. MLCC è uno dei componenti passivi più utilizzati, utilizzato principalmente in tutti i tipi di oscillazione elettronica della macchina, accoppiamento, circuito di bypass del filtro, i suoi campi di applicazione coinvolgono strumentazione automatica, elettrodomestici digitali, elettrodomestici, comunicazione, computer e altre industrie. MLCC occupa una posizione sempre più importante nel settore manifatturiero internazionale elettronico, in particolare con la crescente domanda di elettronica di consumo, comunicazioni, computer, reti, clienti automobilistici, industriali e di difesa, il mercato globale raggiunge miliardi di dollari e sta crescendo a un tasso a un tasso dal 10% al 15% all'anno. Dal 2017, ci sono stati diversi aumenti dei prezzi per i prodotti MLCC a causa della domanda e della domanda.

Multilayer Ceramic Capacitors

Il Giappone è uno dei principali produttori di MLCC in tutto il mondo e in Giappone Numata, Kyocera, Taiyo Yuden, TDK-EPC, Samsung Electric Co., Ltd. (Semco) e China's Taiwan Huaxin Technology Co., Ltd., Guoju Co., Ltd. sono i famosi produttori MLCC al mondo.

La tendenza di sviluppo tradizionale di MLCC è la miniaturizzazione, la grande capacità, lo strato sottile, la metallizzazione di base e l'elevata affidabilità, tra cui la tecnologia relativa alla metallizzazione di base degli elettrodi interni si è sviluppata più rapidamente negli ultimi anni. L'uso di elettrodi interni in metallo di base è il modo più efficace per ridurre il costo di MLCC e la tecnologia chiave per realizzare la metallizzazione di base è lo sviluppo della porcellana del bario anti-riduzione ad alte prestazioni. Il Giappone ha completato lo sviluppo di questa tecnologia all'inizio del 21 ° secolo ed è rimasto il leader mondiale e la sua MLCC di grande capacità ha raggiunto la metallizzazione di base. La miniaturizzazione delle dimensioni è sempre stata la tendenza principale nello sviluppo di MLCC. Con il crescente sviluppo di apparecchiature elettroniche nella direzione della miniaturizzazione e del portatile, l'aggiornamento del prodotto è rapida e la domanda di prodotti miniaturizzati è forte, come mostrato nella Figura 1. La tecnologia di base dei materiali per i componenti miniaturizzanti è la tecnologia di assottigliamento dello strato dielettrico ceramico . Al momento, le aziende giapponesi sono nella posizione di spicco nel mondo e lo spessore dei monostrati MLCC prodotti da loro ha raggiunto 1 µm, tra cui il livello di ricerca e sviluppo di Murata e Sunlure Co., Ltd. nella posizione massima ha raggiunto 0,3 µm. La base della leying sottile dielettrico è il diradamento di materiali dielettrici. Mentre lo spessore a strato singolo dei componenti MLCC a strati sottili ad alta capacità viene gradualmente ridotto, al fine di garantire l'affidabilità dei componenti, il bario titanato, poiché la principale fase di cristallo dei media ceramici MLCC, deve essere ulteriormente raffinato da 200 ~ 300 nm a 80 ~ 150nm. La tendenza dello sviluppo futuro è quella di preparare materiale in titanato di bario con dimensioni delle particelle ≤ 150 Nm come materiale di fase cristallina principale dello strato dielettrico MLCC.

2. Industria degli induttori di chip

Gli induttori di chip sono un altro tipo di componenti elettronici passivi con una grande domanda di quantità e sono i più complessi tecnologicamente delle tre categorie di componenti di chip passiva e il materiale centrale è la ceramica magnetica (ferrite). Al momento, la domanda totale di induttori di chip nel mondo è di circa 1 trilione e il tasso di crescita annuale è superiore al 10%. Nello sviluppo e produzione di induttori di chip, la produzione di produzione giapponese rappresenta circa il 70% del totale del mondo. Tra questi, TDK-EPC, Murata e Suntrap Co., Ltd. hanno sempre dominato le tecnologie all'avanguardia in questo campo. Secondo le statistiche di Industry Intelligence Network (IEK), nel mercato globale delle induttanze, TDK-EPC, Suntrap Co., Ltd. E Murata tre società insieme rappresentano circa il 60% del mercato globale. Le principali tendenze nello sviluppo di induttori di chip includono dimensioni ridotte, elevata induttanza, alta potenza, alta frequenza, alta stabilità e alta precisione. Il nucleo della tecnologia è la ferrite magnetico morbido e il materiale medio con caratteristiche di sinterizzazione a bassa temperatura.

3. Industria della ceramica piezoelettrica ad alta prestazione

La ceramica piezoelettrica è un importante materiale di scambio di energia con eccellenti proprietà di accoppiamento elettromeccanico. Sono ampiamente utilizzati in informazioni elettroniche, scambio di energia elettromeccanica, controllo automatico, MEMS e strumenti biomedici. Al fine di soddisfare i nuovi requisiti di applicazione, i dispositivi piezoelettrici si stanno sviluppando nella direzione di multistrato, chip e miniaturizzazione. Negli ultimi anni, alcuni nuovi dispositivi piezoelettrici come il trasformatore piezoelettrico multistrato, il driver piezoelettrico multistrato e il dispositivo di frequenza piezoelettrica chip sono stati sviluppati e ampiamente utilizzati nei campi elettrici, elettromeccanici ed elettronici.

Allo stesso tempo, in termini di nuovi materiali, lo sviluppo di ceramiche piezoelettriche senza piombo ha fatto grandi scoperte, che possono rendere la ceramica piezoelettrica senza piombo in molti campi di prodotti elettronici verdi. Inoltre, l'applicazione di materiali piezoelettrici nelle tecnologie energetiche di prossima generazione sta iniziando a emergere. Nell'ultimo decennio, con lo sviluppo di dispositivi elettronici wireless e a bassa potenza, la ricerca e lo sviluppo della tecnologia di raccolta di micro-energia utilizzando ceramiche piezoelettriche ha ricevuto grande attenzione da governi, istituzioni e imprese.

4. Industria della ceramica dielettrica dei tamponi

Le ceramiche dielettriche a microonde sono la pietra angolare dei dispositivi di comunicazione wireless. Ampiamente utilizzato in comunicazioni mobili, navigazione, sistema di posizionamento satellitare globale, comunicazioni satellitari, radar, telemetria, tecnologia Bluetooth e rete wireless locale (WLAN) e altri campi. Componenti come filtri, risonatori e oscillatori composti da ceramiche dielettriche a microonde sono ampiamente utilizzati nelle reti 5G e la loro qualità determina in gran parte le prestazioni finali, i limiti di dimensioni e il costo dei prodotti di comunicazione a microonde. I materiali dielettrici elettromagnetici a microonde con bassa perdita, elevata stabilità e modulabilità sono attualmente la tecnologia di base al mondo. I materiali ceramici dielettrici a microonde nella fase iniziale dello sviluppo avevano formato una forte concorrenza negli Stati Uniti, in Giappone, in Europa e in altri paesi e regioni, ma poi il Giappone gradualmente in una chiara posizione dominante. Con il rapido sviluppo della comunicazione mobile di terza generazione e della comunicazione a microonde di dati, gli Stati Uniti, il Giappone e l'Europa hanno apportato aggiustamenti strategici per lo sviluppo di questo campo ad alta tecnologia. Dalla recente tendenza dello sviluppo, gli Stati Uniti assumono ceramiche dielettriche a microonde non lineari e tecnologia di materiale dielettrico a microonde costante dielettrico ad alta costante a microonde come focus strategico, l'Europa si concentra su materiali di risonatore a frequenza fissa e il Giappone si basa sui suoi vantaggi industriali per promuovere vigorosamente la standardizzazione e la standardizzazione e Qualità della ceramica dielettrica a microonde. Allo stato attuale, il livello di produzione di materiali e dispositivi dielettrici a microonde è il più alto in Giappone Murata, Kyocera Co., Ltd., TDK-EPC Company e Trans-Tech Company negli Stati Uniti.

5. Industria della ceramica a semiconduttore

La ceramica a semiconduttore è una sorta di funzionalità informativa materiali in ceramica in grado di convertire quantità fisiche come umidità, gas, forza, calore, suono, luce ed elettricità in segnali elettrici, che è ampiamente utilizzato ed è il principale materiale di base dell'Internet of Things Technology , come il termistore del coefficiente di temperatura positivo (PTC), il termistore del coefficiente di temperatura negativo (NTC) e il varistore, nonché sensori sensibili al gas e all'umidità. L'uscita e il valore di uscita della ceramica termica e sensibile alla pressione sono i più alti nei materiali ceramici a semiconduttore. A livello internazionale, materiali e dispositivi in ceramica termistor a Japan Murata, Shiura Electronics Co., Ltd., Mitsubishi Group (Mitsubishi), TDK-EPC, Ishizuka Electronics Co., Ltd. (Ishizuka), Vishay (Vishay), Germania EPCOS (EPCOS) e altre società sono la tecnologia ceramica più avanzata, la più grande produzione, la loro produzione annuale totale rappresenta circa il 60% all'80% del totale del mondo e i loro prodotti sono di Prezzi di buona qualità e alti. Negli ultimi anni, i dispositivi a semiconduttore in ceramica estera si stanno sviluppando nella direzione di alte prestazioni, alta affidabilità, alta precisione, chip e scala multistrato. Al momento, alcuni giganti della ceramica tecnica hanno lanciato alcuni dispositivi di ceramica a semiconduttore a semiconduttore basati sulla tecnologia ceramica a più livelli, che sono diventati prodotti di fascia alta nel campo di dispositivi sensibili.