الوضع الحالي واتجاهات تكنولوجيا صناعة السيراميك الإلكترونية الدولية

من المستوى الفني لصناعة السيراميك الإلكترونية العالمية ، فإن اليابان والولايات المتحدة في وضع رائد في العالم. من بينها ، تتمتع اليابان ، مع إنتاجها الفائق على نطاق واسع وتكنولوجيا التحضير المتقدم ، بمركز مهيمن في سوق السيراميك الإلكترونية العالمي ، وهو ما يمثل أكثر من 50 ٪ من سوق السيراميك الإلكترونية العالمي. تتمتع الولايات المتحدة بقوة قوية في الأبحاث الأساسية وتطوير المواد الجديدة ، وهي تولي اهتمامًا بتكنولوجيا الحافة المتطورة للمنتجات والتطبيقات في المجال العسكري ، مثل التغليف الصوتي ، والبصرية ، والبصرية ، وتكنولوجيا الأشعة تحت الحمراء ، وتغليف الأشعة تحت الحمراء. . بالإضافة إلى ذلك ، اجتذب التطور السريع لكوريا الجنوبية في مجال السيراميك الإلكتروني الانتباه.

1. صناعة المكثفات السيراميك متعددة الطبقات (MLCC)

منطقة التطبيق الرئيسية للسيراميك الإلكتروني هي المكونات الإلكترونية السلبية. MLCC هي واحدة من أكثر المكونات السلبية استخدامًا ، وتستخدم بشكل رئيسي في جميع أنواع التذبذب الإلكترونية للآلة ، والاقتران ، ودائرة الفلتر الالتفافية ، وحقول التطبيق الخاصة بها ، تتضمن أدوات تلقائية ، وأجهزة منزلية رقمية ، وأجهزة السيارات ، والاتصالات ، والكمبيوتر وغيرها من الصناعات. تحتل MLCC موقعًا متزايدًا الأهمية في صناعة تصنيع الإلكترونيات الدولية ، خاصة مع زيادة الطلب من الإلكترونيات الاستهلاكية ، والاتصالات ، وأجهزة الكمبيوتر ، والشبكات ، والسيارات ، والعملاء الصناعيين والنهايات الدفاعية ، ويصل السوق العالمي إلى مليارات الدولارات ، وينمو بمعدل معدل من 10 ٪ إلى 15 ٪ في السنة. منذ عام 2017 ، كانت هناك عدة زيادات في الأسعار لمنتجات MLCC بسبب العرض والطلب.

Multilayer Ceramic Capacitors

اليابان هي منتج رئيسي لـ MLCC في جميع أنحاء العالم ، ونوراتا اليابان ، كيوسيرا ، تايو يودن ، TDK-EPC ، شركة سامسونج للكهرباء في كوريا الجنوبية المحدودة. (SEMCO) وشركة Taiwan Huaxin Technology ، Ltd. ، Guoju Co. ، Ltd. هما مصنعو MLCC الشهير في العالم.

اتجاه التطوير السائد في MLCC هو التصغير ، والسعة الكبيرة ، والطبقة الرقيقة ، والمعادن الأساسية ، والموثوقية العالية ، من بينها تطورت التكنولوجيا المتعلقة بالمعادن الأساسية للأقطاب الداخلية بشكل أسرع في السنوات الأخيرة. يعد استخدام الأقطاب الداخلية المعدنية الأساسية هو الطريقة الأكثر فعالية لتقليل تكلفة MLCC ، والتكنولوجيا الرئيسية لتحقيق المعادن الأساسية هي تطوير الخزف الباريوم العالي الأداء المضاد للتقليل. أكملت اليابان تطور هذه التكنولوجيا في أوائل القرن الحادي والعشرين ، وظلت رائدة في العالم ، وحققت MLCC ذات سعة كبيرة جميعها معدنية. لطالما كان تصغير الحجم هو الاتجاه الرئيسي في تطوير MLCC. مع زيادة التطوير للمعدات الإلكترونية في اتجاه التصغير والمحمول ، يكون ترقية المنتجات سريعة ، والطلب على المنتجات المصغرة قوية ، كما هو موضح في الشكل 1. تقنية المواد الأساسية للمكونات المصغرة هي تقنية التخفيف من طبقة الخزانة العازلة . في الوقت الحاضر ، فإن الشركات اليابانية في وضع رائد في العالم ، وقد وصلت سماكة أحاديات MLCC التي تنتجها إلى 1µm ، من بينها مستوى البحث والتطوير في Murata و Sun -Lure Co. ، Ltd. في المركز العلوي قد وصل إلى 0.3 ميكرون. أساس الطبقة الرقيقة العازلة هو ترقق المواد العازلة. بينما يتم تقليل سمك الطبقة المفردة لمكونات MLCC ذات الطبقات العالية ذات السعة العالية تدريجياً ، من أجل ضمان موثوقية المكونات ، يجب أن يتم تحسين موثوقية المكونات ، حيث أن الطور البلوري الرئيسي لوسائل الإعلام السيراميك MLCC ، يحتاج إلى مزيد من التحسين من 200 إلى 300 نانومتر إلى 80 ~ 150nm. يهدف اتجاه التطوير المستقبلي إلى إعداد مادة تيتانيت الباريوم ذات حجم الجسيمات ≤ 150nm كمواد طور بلورية رئيسية لطبقة العزل الكهربائي MLCC.

2. صناعة محث الرقاقة

محاثات الرقائق هي نوع آخر من المكونات الإلكترونية السلبية ذات الطلب الكبير ، وهي الأكثر تعقيدًا من الناحية التكنولوجية في الفئات الثلاث من مكونات الرقائق السلبية ، والمواد الأساسية هي السيراميك المغناطيسي (الفريت). في الوقت الحاضر ، يبلغ إجمالي الطلب على محاثات الرقائق في العالم حوالي 1 تريليون ، ومعدل النمو السنوي أكثر من 10 ٪. في تطوير وإنتاج محاثات الرقائق ، يمثل إنتاج الإنتاج في اليابان حوالي 70 ٪ من إجمالي في العالم. من بينها ، قامت TDK-EPC و Murata و Suntrap Co. ، Ltd. وفقًا لإحصائيات شبكة الاستخبارات (IEK) في الصناعة ، في سوق الحث العالمي ، تمثل TDK-EPC و SunTrap Co. و Ltd. و Murata ثلاث شركات معًا حوالي 60 ٪ من السوق العالمية. تشمل الاتجاهات الرئيسية في تطوير محاثات الرقائق الحجم الصغير ، الحث العالي ، الطاقة العالية ، التردد العالي ، الاستقرار العالي والدقة العالية. جوهر التكنولوجيا هو الفريت المغناطيسي الناعم والمواد المتوسطة مع خصائص تلبد درجة حرارة منخفضة.

3. صناعة السيراميك كهرضغطية

السيراميك الكهروضوئية هي مادة مهمة لتبادل الطاقة مع خصائص اقتران كهروميكانيكية ممتازة. يتم استخدامها على نطاق واسع في المعلومات الإلكترونية ، وتبادل الطاقة الكهروميكانيكية ، والتحكم التلقائي ، والأدوات الطبية الحيوية. من أجل تلبية متطلبات التطبيق الجديدة ، تتطور أجهزة Piezoelectric في اتجاه الطبقات المتعددة والرقائق والتصغير. في السنوات الأخيرة ، تم تطوير بعض الأجهزة الكهروإجهادية الجديدة مثل المحول الكهروإجهادي متعدد الطبقات ، وبرنامج تشغيل كهروضوئي متعدد الطبقات وجهاز التردد الكهروضوئي للرقائق واستخدامه على نطاق واسع في المجالات الكهربائية والكهروميكانيكية والإلكترونية.

في الوقت نفسه ، من حيث المواد الجديدة ، حقق تطوير السيراميك الكهروضوئي الخالي من الرصاص اختراقات كبيرة ، مما قد يجعل السيراميك الكهروضوئي الخالي من الرصاص يحل محل الخزف الكهروضوهيدي القائم على الزركونات (PZT) في العديد المنتجات الإلكترونية الخضراء. بالإضافة إلى ذلك ، بدأ تطبيق المواد الكهروإجهادية في تقنيات الطاقة من الجيل التالي في الظهور. في العقد الماضي ، مع تطوير الأجهزة الإلكترونية اللاسلكية والمنخفضة الطاقة ، تلقى البحث وتطوير تكنولوجيا حصاد الطاقة الدقيقة باستخدام السيراميك الكهروضوئية اهتمامًا كبيرًا من الحكومات والمؤسسات والمؤسسات.

4. صناعة السيراميك العازلة microwave

السيراميك العازلة للميكروويف هي حجر الزاوية في أجهزة الاتصالات اللاسلكية. يستخدم على نطاق واسع في الاتصالات المتنقلة ، والملاحة ، ونظام وضع القمر الصناعي العالمي ، واتصالات الأقمار الصناعية ، والرادار ، والقياس عن بعد ، وتكنولوجيا البلوتوث ، وشبكة المناطق المحلية اللاسلكية (WLAN) وغيرها من المجالات. يتم استخدام مكونات مثل المرشحات والراتين والمذبذبات المكونة من السيراميك العازلة للميكروويف على نطاق واسع في شبكات 5G ، وتحدد جودتها إلى حد كبير الأداء النهائي وحدود الحجم وتكلفة منتجات الاتصالات الميكروويف. تعد المواد العازلة الكهرومغناطيسية الميكروويف ذات الخسارة المنخفضة والاستقرار العالي والتعديل في الوقت الحالي التكنولوجيا الأساسية في العالم. شكلت مواد السيراميك العازلة في الميكروويف في المرحلة المبكرة من التنمية منافسة شرسة في الولايات المتحدة واليابان وأوروبا وبلدان ومناطق أخرى ، ولكن بعد ذلك اليابان تدريجياً في وضع مهيمن واضح. من خلال التطوير السريع للجيل الثالث من الاتصالات المتنقلة واتصالات الميكروويف ، قامت الولايات المتحدة واليابان وأوروبا بإجراء تعديلات استراتيجية لتطوير هذا المجال العالي التقنية. من اتجاه التطوير الأخير ، تأخذ الولايات المتحدة السيراميك غير الخطي العازلة للميكروويف وتكنولوجيا مواد الخزفية العازلة العازلة العازلة العازلة ، وتركز أوروبا على مواد مرنان التردد الثابت ، ويعتمد اليابان على مزاياها الصناعية لتعزيز توحيد وارتفاع مواد الترددات العالية جودة السيراميك العازلة للميكروويف. في الوقت الحالي ، يعد مستوى إنتاج المواد والأجهزة العازلة للميكروويف هو الأعلى في شركة Murata ، Kyocera Co. ، Ltd. ، TDK-EPC ، وشركة Trans-Tech في الولايات المتحدة.

5. صناعة السيراميك أشباه الموصلات

سيراميك أشباه الموصلات هو نوع من مواد وظائف المعلومات التي يمكنها تحويل الكميات الفيزيائية مثل الرطوبة والغاز والحرارة والحرارة والضوء والكهرباء إلى إشارات كهربائية ، والتي تستخدم على نطاق واسع وهي المادة الأساسية الرئيسية لإنترنت الأشياء ، مثل الثرمستور الموجب معامل درجة الحرارة (PTC) ، ومعامل درجة الحرارة السلبية (NTC) والمتغير ، وكذلك أجهزة استشعار حساسة للغاز والرطوبة. تعد قيمة الخرج والخرج للسيراميك الحراري والضغط الأعلى في مواد السيراميك شبه الموصل. على الصعيد الدولي ، المواد السيراميكية الثرمانية والأجهزة إلى اليابان Murata ، Shiura Electronics Co. ، Ltd. ، Mitsubishi Group (Mitsubishi) ، TDK-EPC ، Ishizuka Electronics Co. ، Ltd. (Ishizuka) ، Vishay (Vishay) ، Germany EPCOS (EPCOS) والشركات الأخرى هي أكثر تقنيات السيراميك تقدمًا ، وأكبر إنتاج ، وإجمالي الناتج السنوي الذي يمثل حوالي 60 ٪ إلى 80 ٪ من إجمالي العالم ، ومنتجاتها من نوعية جيدة وارتفاع الأسعار. في السنوات الأخيرة ، تتطور أجهزة أشباه الموصلات الخزفية الأجنبية في اتجاه الأداء العالي ، والموثوقية العالية ، ودقة عالية ، وشريحة متعددة الطبقات. في الوقت الحاضر ، أطلقت بعض عمالقة السيراميك التقني بعض أجهزة السيراميك أشباه الموصلات التي تعتمد على تقنية السيراميك متعددة الطبقات ، والتي أصبحت منتجات راقية في مجال الأجهزة الحساسة.