電子セラミック材料の技術要件と主要な開発方向の分析

重要な新素材として、電子セラミックスは受動電子部品の中核材料であり、電子情報技術分野における重要な技術フロンティアです。電子情報技術の集積化、知能化、小型化が進むにつれて、受動電子部品が電子部品技術開発のボトルネックとなりつつあり、電子セラミック材料とその調製・加工技術の戦略的地位がますます重要になってきている。

電子情報製品のブロードバンド化、小型化、集積化、モバイル化、グリーン化、多機能化、多層化、多層部品チップと電子セラミック部品のチップ部品集積化が開発の主流となっており、これらの新しい傾向が見られます。材料微細構造の微細結晶化、材料機能の多様化、高周波・低損失の電磁気特性など、電子セラミック材料に対する一連の新たな要求を提唱している。

関連材料技術は、情報技術の発展を制限するボトルネック技術となってきています。今後数年間で、電子セラミック材料の開発において解決されるべき主要な技術的問題には、次の側面が含まれます。

● 電子情報システムにおける電子部品の微細化・小型化に対応する新規電子セラミック材料とその要素技術。ナノ結晶材料作製技術、セラミック超薄膜成形プロセスなど。低エネルギー無線/モバイル情報システムの主要なマイクロ波コンポーネント用の超低損失誘電体セラミック材料。

● 新世代の移動通信技術の特性周波数に適応した新しい電子セラミック材料。 5G/6G技術の発展に伴い、通信周波数帯はマイクロ波からミリ波へ徐々に進展しており、より高い周波数帯に適応した新しい電子セラミックス、特にセラミック誘電体材料の需要が急増し、関連材料の開発が進められています。そしてデバイスが差し迫っています。

● 受動部品の統合、受動と能動の統合およびモジュール化のための新しい電子セラミック材料。 LTCC技術をベースとしたパッシブ集積化技術は開発の余地が大きく、これに対応した各種機能性セラミックス材料とその同時焼成技術が早急に克服すべき技術ボトルネックとなっている。

● 多機能電子情報システム向けの新機能電子セラミックス材料。電気、磁気、光学、熱結合挙動と並外れた電磁特性を備えた新しい多機能セラミック材料システム、および複雑な外部フィールドまたは極端な環境条件で動作する際の安定性と優れた使用挙動を備えた新しい情報機能セラミック材料。

● 他の技術分野でも、電子セラミック材料に対する新たな要件が提示されています。エネルギー材料に関しては、固体燃料電池、太陽電池、半導体照明技術のさらなる発展は、電子セラミック材料とその製造技術の進歩にかかっています。モノのインターネットとセンサー ネットワークの台頭により、さまざまな機能を備えた多種多様なセンサーには、より高性能の新しい高感度セラミック材料の出現が必要です。

◆主要な開発方向の分析◆

01 新世代の電子セラミック部品および材料

MLCC、チップインダクタ、セラミックフィルタデバイスなど、幅広い体積の受動電子部品に必要なハイエンド電子セラミック材料技術の突破に注力し、独自の知的財産を有する材料処方と大量生産技術を開発する安定した生産規模を形成する権利。ハイエンド電子セラミック部品の精密成形・材料加工のキー技術と装置のブレークスルーに注力し、積層セラミック技術の薄層化に必要なキーナノセラミック材料の自主的かつ安定供給を確保し、自主的な研究開発と組織化を図る。パッシブ統合キー機器の生産能力。

● 高性能、低コストのMLCC材料および部品

高性能抗還元セラミックメディア粉末材料と大規模生産を強化します。薄型機能性セラミック成形技術・装置、ナノ結晶セラミック焼結技術、極薄セラミック多層構造電極技術などの研究開発に注力。

● 新しいチップ誘導素子と主要材料

高性能低温焼結フェライト、低誘電・低損失セラミック誘電体粉末材料と大規模生産を強化する。積層セラミック精密配線技術・装置の研究開発、マイクロ波帯チップインダクタの小型化配線設計技術など

● 高性能多層チップに敏感なコンポーネントおよび材料

高性能チップ感熱、感ガス、感湿、感圧、感光セラミックスの大量生産技術と、マイクロ・ナノスケールの多層チップ感応セラミックセンサーの作製技術と評価技術に焦点を当てます。

● 高性能圧電セラミック材料

圧電セラミック材料のネットサイズ成形・加工とその工業化技術、圧電マイクロパワー用途向けの高性能積層圧電材料の作製・工業化技術、高性能積層鉛フリーの高度作製技術に重点を置く。圧電セラミック材料と、エンジニアリングおよび工業化が可能な新しいコンポーネント。

● 新世代の電磁誘電体セラミック材料

5G/6G通信技術の新しい電磁誘電体材料に直面して、チップ高周波および低損失のマイクロ波誘電体セラミックスとその大量生産技術、チップ高性能および低コストの複合電磁誘電体セラミックスの研究に焦点を当てています。およびその基礎材料の大規模生産技術と設備、人工チップ電磁波誘電体の設計、準備および大規模生産技術。

02 パッシブ統合モジュールと主要な材料と技術

パッシブインテグレーション技術が実用化と工業化の段階に入る可能性は、LTCC技術のブレークスルーに大きくかかっています。現在、さまざまな利点を持ついくつかのパッシブ集積技術が開発されていますが、主流の技術は依然として LTCC です。一方で、LTCCの性能と材料の調製方法を最適化し、国際的なハイエンド用途の割合を増やす。一方、他のタイプのパッシブインテグレーション技術を考慮して、対応するキー材料、キーテクノロジー、重要モジュールの研究開発を行います。

● 連続化LTCC用の電磁誘電体材料の研究 連続化された誘電率と透磁率を備えたセラミック材料粉末と生産ベルトの研究に焦点を当て、LTCCの性能とプロセス要件を満たし、LTCC材料の分野で中国の独立した知的財産権を形成します。 ● 受動集積モジュールの主要な製造プロセスに関する研究 厚膜およびフィルムの製造プロセス、微小孔の形成およびグラウトプロセス、精密導体ペーストの印刷プロセス、セラミックの同時焼成プロセスなど、受動集積モジュールの主要な製造プロセスのいくつかに焦点を当てます。 ● パッシブ集積モジュールの設計・試験手法 研究内容は、パッシブ集積モジュール設計ソフトウェアの開発、新しいパッシブ集積モジュールの構造特性のシミュレーションとシミュレーション、高集積パッシブ集積モジュールの設計、パッシブ集積モジュールの試験技術などです。 。

要約 中国の電子セラミック材料および部品分野は良好な産業技術基盤を形成しているが、電子セラミックは戦略的新材料の重要な部類であり、ハイエンド電子セラミック分野での強力な発展は依然として一部の主要な材料技術、プロセスによって制約されている。技術と設備技術。中国のハイエンド電子セラミックス産業の主導的発展を達成するためには、電子セラミックスの戦略計画を改善することが急務である。

この記事はアドバンストセラミックス展からの転載です