Analyse technischer Anforderungen und wichtiger Entwicklungsrichtungen elektronischer Keramikmaterialien

Als wichtiges neues Material ist elektronische Keramik das Kernmaterial passiver elektronischer Komponenten und ein wichtiger technologischer Meilenstein im Bereich der elektronischen Informationstechnologie. Mit der zunehmenden Integration, Intelligenz und Miniaturisierung der elektronischen Informationstechnologie sind passive elektronische Komponenten zunehmend zum Engpass bei der Entwicklung der elektronischen Komponententechnologie geworden, und die strategische Position elektronischer Keramikmaterialien und ihrer Herstellungs- und Verarbeitungstechnologie ist immer wichtiger geworden.

Mit der Weiterentwicklung elektronischer Informationsprodukte zu Breitband, Miniaturisierung, Integration, mobiler, grüner, multifunktionaler, mehrschichtiger, mehrschichtiger Komponentenchips und Chipkomponentenintegration elektronischer Keramikkomponenten sind diese neuen Trends zum Mainstream der Entwicklung geworden stellen eine Reihe neuer Anforderungen an elektronische Keramikmaterialien, wie z. B. feine Kristallisation der Materialmikrostruktur, Diversifizierung der Materialfunktionen, elektromagnetische Eigenschaften mit hoher Frequenz und geringem Verlust usw.

Die damit verbundene Materialtechnologie ist zunehmend zu einer Engpasstechnologie geworden, die die Entwicklung der Informationstechnologie einschränkt. Zu den wichtigsten technischen Problemen, die in den nächsten Jahren bei der Entwicklung elektronischer Keramikmaterialien gelöst werden müssen, gehören folgende Aspekte.

● Neue elektronische Keramikmaterialien und ihre Schlüsseltechnologien, die der Miniaturisierung/Miniaturisierung elektronischer Komponenten in elektronischen Informationssystemen gerecht werden. Wie die Technologie zur Herstellung nanokristalliner Materialien, das Formverfahren für ultradünne Keramikfilme usw.; Extrem verlustarme dielektrische Keramikmaterialien für wichtige Mikrowellenkomponenten in energiearmen drahtlosen/mobilen Informationssystemen.

● Neue elektronische Keramikmaterialien, angepasst an die charakteristische Frequenz der neuen Generation mobiler Kommunikationstechnologie. Mit der Entwicklung der 5G/6G-Technologie schreitet das Kommunikationsfrequenzband allmählich von der Mikrowelle zur Millimeterwelle voran, und die Nachfrage nach neuen elektronischen Keramiken, die an höhere Frequenzbänder angepasst sind, insbesondere dielektrische Keramikmaterialien, wird stark zunehmen und die Entwicklung verwandter Materialien wird voranschreiten und Geräte steht unmittelbar bevor.

● Neue elektronische Keramikmaterialien für die passive Komponentenintegration und passiv-aktive Integration und Modularisierung. Die auf der LTCC-Technologie basierende passive Integrationstechnologie wird einen größeren Entwicklungsspielraum haben, und verschiedene funktionelle Keramikmaterialien und ihre mit dieser Technologie kompatiblen Co-Firing-Technologie stellen einen technischen Engpass dar, der dringend überwunden werden muss.

● Neue funktionelle elektronische Keramikmaterialien für multifunktionale elektronische Informationssysteme. Neue multifunktionale keramische Werkstoffsysteme mit elektrischem, magnetischem, optischem, thermischem Kopplungsverhalten und außergewöhnlichen elektromagnetischen Eigenschaften, sowie neue informationsfunktionale keramische Werkstoffe mit Stabilität und hervorragendem Einsatzverhalten beim Einsatz in komplexen Außenfeldern oder extremen Umweltbedingungen.

● Auch andere technische Bereiche stellen neue Anforderungen an elektronische Keramikmaterialien. Im Hinblick auf Energiematerialien hängt die weitere Entwicklung von Festkörperbrennstoffzellen, Solarzellen und Halbleiterbeleuchtungstechnologien vom Durchbruch elektronischer Keramikmaterialien und ihrer Herstellungstechnologien ab; Mit dem Aufkommen des Internets der Dinge und Sensornetzwerken erfordert eine Vielzahl von Sensoren mit unterschiedlichen Funktionen die Entwicklung immer leistungsfähigerer neuer empfindlicher Keramikmaterialien.

◆Analyse der wichtigsten Entwicklungsrichtung◆

01 Eine neue Generation elektronischer Keramikkomponenten und -materialien

Konzentrieren Sie sich darauf, die High-End-Technologie für elektronische Keramikmaterialien zu durchbrechen, die für passive elektronische Komponenten mit einem breiten Volumenspektrum erforderlich ist, wie z. B. MLCCs, Chip-Induktoren und Keramikfiltervorrichtungen, und entwickeln Sie Materialformeln und groß angelegte Produktionstechnologien mit unabhängigem geistigem Eigentum Rechte zur Bildung eines stabilen Produktionsmaßstabs. Konzentrieren Sie sich auf den Durchbruch der Schlüsseltechnologie und -ausrüstung für die Präzisionsformung und -verarbeitung von Materialien in hochwertigen elektronischen Keramikkomponenten, stellen Sie die unabhängige und stabile Versorgung mit wichtigen nanokeramischen Materialien sicher, die für die dünner werdende Mehrschichtkeramiktechnologie erforderlich sind, und bilden Sie unabhängige Forschung und Entwicklung Produktionskapazität von passiv integrierten Schlüsselgeräten.

● Leistungsstarke, kostengünstige MLCC-Materialien und -Komponenten

Stärkung leistungsstarker Anti-Reduktions-Keramik-Medienpulvermaterialien und Massenproduktion; Der Schwerpunkt liegt auf der Forschung und Entwicklung dünner funktioneller Keramikformtechnologien und -ausrüstungen, nanokristalliner Keramiksintertechnologie, ultradünner Mehrschicht-Keramikstruktur-Elektrodentechnologie usw.

● Neue Chip-Induktionselemente und Schlüsselmaterialien

Stärkung von hochleistungsfähigen, bei niedriger Temperatur gesinterten Ferriten sowie dielektrischen und verlustarmen keramischen dielektrischen Pulvermaterialien sowie die Produktion in großem Maßstab; Forschung und Entwicklung von mehrschichtigen Keramik-Präzisionsverbindungstechnologien und -geräten, miniaturisierten Mikrowellenband-Chip-Induktor-Verdrahtungsdesign-Technologien usw.

● Hochleistungsfähige mehrschichtige Chip-empfindliche Komponenten und Materialien

Konzentrieren Sie sich auf die großtechnische Produktionstechnologie von leistungsstarken thermischen, gasempfindlichen, feuchtigkeitsempfindlichen, druckempfindlichen und lichtempfindlichen Keramikchips sowie auf die Herstellungstechnologie und Charakterisierungstechnologie von mehrschichtigen chipempfindlichen Keramiksensoren im Mikro-Nano-Maßstab.

● Hochleistungsfähige piezoelektrische Keramikmaterialien

Der Schwerpunkt liegt auf der Formung und Verarbeitung piezoelektrischer Keramikmaterialien in Nettogröße und deren Industrialisierungstechnologie, der Vorbereitungs- und Industrialisierungstechnologie leistungsstarker mehrschichtiger piezoelektrischer Materialien für piezoelektrische Mikrostromanwendungen sowie der fortschrittlichen Vorbereitungstechnologie leistungsstarker mehrschichtiger bleifreier Materialien piezoelektrische Keramikmaterialien und neue Komponenten, die entwickelt und industrialisiert werden können.

● Eine neue Generation elektromagnetischer dielektrischer Keramikmaterialien

Angesichts der neuen elektromagnetischen dielektrischen Materialien der 5G/6G-Kommunikationstechnologie konzentrieren wir uns auf die Erforschung von Chip-Hochfrequenz- und verlustarmen Mikrowellen-Dielektrikumskeramiken und deren großtechnische Produktionstechnologie sowie Chip-Hochleistungs- und kostengünstige zusammengesetzte elektromagnetische dielektrische Keramiken und ihre Grundmaterialien, Großserienproduktionstechnologie und -ausrüstung, künstlicher Chip, elektromagnetische Welle, dielektrisches Design, Vorbereitung und Großserienproduktionstechnologie.

02 Passive Integrationsmodule sowie Schlüsselmaterialien und -technologien

Die passive Integrationstechnologie kann in die Phase der praktischen Anwendung und Industrialisierung eintreten, die weitgehend vom Durchbruch der LTCC-Technologie abhängt. Obwohl einige passive Integrationstechnologien mit unterschiedlichen Vorteilen entwickelt wurden, ist LTCC derzeit immer noch die Mainstream-Technologie. Einerseits die LTCC-Leistung und die Vorbereitungsmethode des Materials optimieren und den Anteil internationaler High-End-Anwendungen erhöhen; Zum anderen unter Berücksichtigung anderer Arten passiver Integrationstechnologien, Forschung und Entwicklung entsprechender Schlüsselmaterialien, Schlüsseltechnologien und wichtiger Module.

● Forschung an elektromagnetischen dielektrischen Materialien für serialisierte LTCC. Der Schwerpunkt liegt auf der Forschung an Keramikmaterialpulvern und Produktionsbändern mit serialisierter Dielektrizitätskonstante und magnetischer Permeabilität, die die Leistungs- und Prozessanforderungen von LTCC erfüllen und Chinas unabhängige geistige Eigentumsrechte im Bereich der LTCC-Materialien bilden. ● Forschung zu wichtigen Vorbereitungsprozessen für passive integrierte Module. Konzentrieren Sie sich auf mehrere Schlüsselprozesse für die Vorbereitung passiver integrierter Module, wie z. B. den Dickfilm- und Filmvorbereitungsprozess, den Prozess zur Bildung und Verfugung mikroporöser Poren, den Prozess zum Drucken präziser Leiterpasten, den Prozess zum gemeinsamen Brennen von Keramik usw . ● Design und Testmethode für passive integrierte Module Der Forschungsinhalt umfasst die Entwicklung von Software für das Design passiver integrierter Module, die Simulation und Simulation neuer passiver integrierter Struktureigenschaften, das Design hochintegrierter passiver integrierter Module und die Testtechnologie passiver integrierter Module .

Zusammenfassung Chinas Bereich elektronischer Keramikmaterialien und -komponenten hat eine gute Grundlage für die industrielle Technologie geschaffen, aber elektronische Keramik ist eine wichtige Klasse strategischer neuer Materialien. Ihre starke Entwicklung im Bereich hochwertiger elektronischer Keramik wird jedoch immer noch durch einige wichtige Materialtechnologien und -prozesse eingeschränkt Technik und Gerätetechnik. Um die führende Entwicklung der chinesischen High-End-Industrie für elektronische Keramik zu erreichen, ist es dringend erforderlich, die strategische Planung der elektronischen Keramik zu verbessern.

Dieser Artikel ist ein Nachdruck der Advanced Ceramics Exhibition