電子元件的技術(shù)發(fā)展趨勢是由電子整機產(chǎn)品的發(fā)展要求來決定的。微型化、高速度、大容量、智能化、個人化、集成化是個人計算機、汽車電子、醫(yī)療電子、消費類電子等電子整機產(chǎn)品發(fā)展的六大趨勢,由此決定了電子元件產(chǎn)品必須向以下五個方面發(fā)展,以適應(yīng)電子整機產(chǎn)品發(fā)展的需求。
一、小型化。
電子產(chǎn)品的多功能化和便攜式同時要求電子元件產(chǎn)品在保持原有性能的基礎(chǔ)上不斷縮小元件的尺寸。以多層陶瓷電容器(MLCC)為例,目前的主流產(chǎn)品的尺寸正在從0603型向0402型過渡,而更受市場歡迎的高端產(chǎn)品是0201型。尺寸的縮小涉及一系列材料和工藝問題,這些問題是目前無源元件研究的一個熱點,一些新材料和前沿技術(shù)(如納米技術(shù)等)已開始被用于超小型元件的工藝之中。
二、多功能化。
隨著電子新型產(chǎn)品功能的不斷增加,對片式元件功能的要求也越來越多樣化。盡管從數(shù)量上看,電子元件的片式化率已高達70%以上,但發(fā)展很不均衡,一些元件由于工藝、結(jié)構(gòu)及材料等原因,片式化的難度較大。如具有電感結(jié)構(gòu)的磁珠元件,其功能不在于作為一個電感器,而是抗電磁干擾,目前片式化的磁珠元件已成為用量最大的一類片式電感類元件。這些新元件的設(shè)計和材料都是電子元件所面臨的新問題。目前,為了實現(xiàn)微波陶瓷元件、過流保護元件、敏感陶瓷元件、磁性變壓器等元件的片式化,世界各國都在開發(fā)具有低溫?zé)Y(jié)特性的微波陶瓷介質(zhì)和敏感陶瓷材料及相應(yīng)材料的多層共燒技術(shù)。
三、集成模塊化。
由于無源電子元件的制造工藝在材料和技術(shù)上差異很大,很長時間以來一直以分立元件的形式使用。盡管人們一直在片式元件的小型化方面進行著一系列努力,但與半導(dǎo)體器件的高度集成化相比,其發(fā)展相對緩慢得多。近年來,由于低溫共燒陶瓷(LTCC)等技術(shù)的突破才使無源集成技術(shù)進入了實用化和產(chǎn)業(yè)化階段,并成為備受關(guān)注的技術(shù)制高點;贚TCC技術(shù)的片式元件及其集成化產(chǎn)品的產(chǎn)值一直以每兩年翻一番的速度發(fā)展。據(jù)預(yù)測,到2010年,僅中國內(nèi)地的LTCC產(chǎn)品市場就將達到30億美元。
四、高頻化、寬帶化。
電子產(chǎn)品向高頻(微波波段)發(fā)展的趨勢很強勁,如無線移動通信發(fā)展到2GHz,藍牙技術(shù)是2.4GHz,短距離無線數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)可達5.8GHz。此外,高速數(shù)字電路產(chǎn)品越來越多,光通信的傳送速率已從2.5Gbps發(fā)展到10Gbps。這些進展都對電子元器件提出了更高的要求,如降低寄生電感、寄生電容、提高自諧振頻率、降低高頻ESR、提高高頻Q值等。
五、綠色化。
在電子元件的制造過程中,往往使用大量有毒物料,如清洗劑、溶劑、焊料及某些原材料等。部分電子元件成品中有時也含有有毒物質(zhì),如汞、鉛、鎘等。現(xiàn)在一些發(fā)達國家已經(jīng)立法禁用這些有害物質(zhì),提倡綠色電子。我國電子元件行業(yè)也面臨這一課題,有大量的技術(shù)問題有待于解決。 |