Statusi aktual dhe tendencat e Teknologjisë Ndërkombëtare të Industrisë Elektronike të Qeramikës

Nga niveli teknik i industrisë globale të qeramikës elektronike, Japonia dhe Shtetet e Bashkuara janë në një pozitë udhëheqëse në botë. Midis tyre, Japonia, me prodhimin e saj super në shkallë dhe teknologjinë e përparuar të përgatitjes, ka një pozicion mbizotërues në tregun botëror të qeramikës elektronike, duke llogaritur më shumë se 50% të tregut botëror të qeramikës elektronike. Shtetet e Bashkuara kanë një forcë të fortë në hulumtimin themelor dhe zhvillimin e ri të materialit, dhe i kushton vëmendje teknologjisë më të lartë të produkteve dhe aplikacioneve në fushën ushtarake, të tilla si akustika nënujore, elektro-optike, optoelektronika, teknologjia infra të kuqe dhe paketimi gjysmëpërçues . Për më tepër, zhvillimi i shpejtë i Koresë së Jugut në fushën e qeramikës elektronike ka tërhequr vëmendjen.

1. Industria e Kondensatorit Qeramik Multilayer (MLCC)

Zona kryesore e aplikimit të qeramikës elektronike janë përbërësit elektronikë pasivë. MLCC është një nga komponentët më të përdorur pasiv, i përdorur kryesisht në të gjitha llojet e lëkundjes elektronike të makinerisë, bashkimit, qarkut të anashkalimit të filtrit, fushat e tij të aplikimit përfshijnë instrumente automatike, pajisje shtëpiake dixhitale, pajisje automobilistike, komunikim, kompjuter dhe industri të tjera. MLCC zë një pozicion gjithnjë e më të rëndësishëm në industrinë ndërkombëtare të prodhimit të elektronikës, veçanërisht me rritjen e kërkesës nga elektronika e konsumatorit, komunikimet, kompjuterët, rrjetet, klientët e fundit të automobilave, industriale dhe mbrojtëse, tregu global arrin miliarda dollarë, dhe po rritet me një ritëm prej 10% deri 15% në vit. Që nga viti 2017, ka pasur disa rritje të çmimeve për produktet MLCC për shkak të furnizimit dhe kërkesës.

Multilayer Ceramic Capacitors

Japonia është një prodhues i madh i MLCC në të gjithë botën, dhe Nurata e Japonisë, Kyocera, Taiyo Yuden, TDK-EPC, Samsung Electric Co, Korea e Jugut, Ltd. (SEMCO) dhe Tajvani Huaxin i Tajvanit i Kinës Co, Ltd., Guoju Co, Ltd janë prodhuesit e famshëm në botë MLCC.

Trendi kryesor i zhvillimit të MLCC është miniaturizimi, kapaciteti i madh, shtresa e hollë, metalizimi bazë dhe besueshmëria e lartë, midis të cilave teknologjia që lidhet me metalizimin bazë të elektrodave të brendshme është zhvilluar më shpejt vitet e fundit. Përdorimi i elektrodave të brendshme të metaleve bazë është mënyra më efektive për të zvogëluar koston e MLCC, dhe teknologjia kryesore për të realizuar metalizimin bazë është zhvillimi i porcelanit të titanatit të bariumit me performancë të lartë. Japonia ka përfunduar zhvillimin e kësaj teknologjie në fillim të shekullit XXI, dhe ka mbetur udhëheqësi i botës, dhe MLCC me kapacitet të madh të saj ka arritur të gjithë metalizimin bazë. Miniaturizimi i madhësisë ka qenë gjithmonë tendenca kryesore në zhvillimin e MLCC. Me zhvillimin në rritje të pajisjeve elektronike në drejtim të miniaturizimit dhe të lëvizshëm, përmirësimi i produktit është i shpejtë, dhe kërkesa për produkte të miniaturizuara është e fortë, siç tregohet në figurën 1. Teknologjia themelore e materialit për përbërësit miniaturizues është teknologjia e rrallimit të shtresës dielektrike qeramike . Aktualisht, kompanitë japoneze janë në pozicionin kryesor në botë, dhe trashësia e monolerave MLCC të prodhuar prej tyre ka arritur në 1 μm, ndër të cilat niveli i hulumtimit dhe zhvillimit të Murata dhe Sunlure Co, Ltd në pozicionin e lartë ka arritur në 0.3 ka arritur 0.3 ka arritur në 0.3 μm. Baza e shtrimit të hollë dielektrik është rrallimi i materialeve dielektrike. Ndërsa trashësia e shtresave të vetme të përbërësve MLCC me kapacitet të lartë me kapacitet të lartë zvogëlohet gradualisht, në mënyrë që të sigurohet besueshmëria e përbërësve, titanati i bariumit, si faza kryesore e kristalit të mediave qeramike MLCC, duhet të rafinohet më tej nga 200 ~ 300 nm në 80 ~ 150nm. Trendi i ardhshëm i zhvillimit është të përgatisë materialin e titanatit të bariumit me madhësinë e grimcave ≤ 150nm si materiali kryesor i fazës kristal të shtresës dielektrike MLCC.

2. Industria e induktorit të çipave

Induktorët e çipave janë një lloj tjetër i përbërësve elektronikë pasiv me një kërkesë të madhe, dhe janë më komplekse teknologjikisht nga tre kategoritë e përbërësve të çipit pasiv, dhe materiali thelbësor është qeramika magnetike (ferrite). Aktualisht, kërkesa totale për induktorët e çipave në botë është rreth 1 trilion, dhe shkalla vjetore e rritjes është më shumë se 10%. Në zhvillimin dhe prodhimin e induktorëve të çipave, prodhimi i prodhimit të Japonisë përbën rreth 70% të totalit të botës. Midis tyre, TDK-EPC, Murata dhe Suntrap Co, Ltd gjithmonë kanë zotëruar teknologjitë e përparme në këtë fushë. Sipas statistikave të Rrjetit të Inteligjencës së Industrisë (IEK), në tregun global të induktancës, TDK-EPC, Suntrap Co., Ltd, dhe Murata tre kompani së bashku përbëjnë rreth 60% të tregut global. Tendencat kryesore në zhvillimin e induktorëve të çipave përfshijnë madhësi të vogël, induksion të lartë, fuqi të lartë, frekuencë të lartë, stabilitet të lartë dhe saktësi të lartë. Thelbi i teknologjisë është ferrite magnetike e butë dhe materiale e mesme me karakteristika të shkrirjes së temperaturës së ulët.

3. Industria e qeramikës piezoelektrike të performancës së lartë

Qeramika piezoelektrike është një material i rëndësishëm për shkëmbimin e energjisë me veti të shkëlqyera të bashkimit elektromekanik. Ato përdoren gjerësisht në informacionin elektronik, shkëmbimin e energjisë elektromekanike, kontrollin automatik, MEMS dhe instrumentet biomjekësore. Për të përmbushur kërkesat e reja të aplikimit, pajisjet piezoelektrike po zhvillohen në drejtim të shumë shtresave, çipit dhe miniaturizimit. Vitet e fundit, disa pajisje të reja piezoelektrike si transformatori piezoelektrik me shumë shtresa, shoferi piezoelektrik me shumë shtresa dhe pajisja e frekuencës piezoelektrike me çipa janë zhvilluar dhe përdorur gjerësisht në fushat elektrike, elektromekanike dhe elektronike.

Në të njëjtën kohë, për sa i përket materialeve të reja, zhvillimi i qeramikës piezoelektrike pa plumb ka bërë përparime të shkëlqyera, të cilat mund të bëjnë qeramikën piezoelektrike pa plumb të zëvendësojë titanatin e plumbit të zirkonatit (PZT) qeramikën piezoelektrike në shumë fusha, dhe të promovojë përmirësimin të produkteve elektronike të gjelbërta. Për më tepër, aplikimi i materialeve piezoelektrike në teknologjitë e energjisë së gjeneratës tjetër ka filluar të shfaqet. Në dekadën e kaluar, me zhvillimin e pajisjeve elektronike pa tel dhe me fuqi të ulët, hulumtimi dhe zhvillimi i teknologjisë së korrjes së mikro-energjisë duke përdorur qeramikën piezoelektrike ka marrë vëmendje të madhe nga qeveritë, institucionet dhe ndërmarrjet.

4. MICROWAVE DIELECTRIC Industria e Qeramikës

Qeramika dielektrike me mikrovalë është gurthemeli i pajisjeve të komunikimit pa tel. Përdoret gjerësisht në komunikimet celulare, navigimin, sistemin global të pozicionimit satelitor, komunikimet satelitore, radarin, telemetrinë, teknologjinë Bluetooth dhe rrjetin e zonës lokale pa tel (WLAN) dhe fushat e tjera. Komponentë të tillë si filtra, rezonatorë dhe oshilatorë të përbërë nga qeramika dielektrike me mikrovalë përdoren gjerësisht në rrjetet 5G, dhe cilësia e tyre përcakton kryesisht performancën përfundimtare, kufijtë e madhësisë dhe koston e produkteve të komunikimit me mikrovalë. Materialet dielektrike elektromagnetike me mikrovalë me humbje të ulët, stabilitet të lartë dhe modulueshmëri janë aktualisht teknologjia thelbësore në botë. Materialet qeramike dielektrike me mikrovalë në fazën e hershme të zhvillimit kishin formuar një konkurrencë të ashpër në Shtetet e Bashkuara, Japoni, Evropë dhe vende dhe rajone të tjera, por më pas Japonia gradualisht në një pozitë të qartë mbizotëruese. Me zhvillimin e shpejtë të gjeneratës së tretë komunikim celular dhe komunikim me mikrovalë të të dhënave, Shtetet e Bashkuara, Japonia dhe Evropa kanë bërë rregullime strategjike për zhvillimin e kësaj fushe të teknologjisë së lartë. Nga trendi i fundit i zhvillimit, Shtetet e Bashkuara marrin qeramikën dielektrike të mikrovalës jolineare dhe teknologjinë e lartë të materialeve dielektrike dielektrike dielektrike të vazhdueshme Cilësia e qeramikës dielektrike me mikrovalë. Aktualisht, niveli i prodhimit të materialeve dhe pajisjeve dielektrike me mikrovalë është më i larti në Murata të Japonisë, Kyocera Co, Ltd, TDK-EPC Company, dhe Trans-Tech Company në Shtetet e Bashkuara.

5. Industria e qeramikës gjysmëpërçuese

Qeramika gjysmëpërçuese është një lloj materiali qeramik i funksionit të informacionit që mund të shndërrojnë sasi fizike siç janë lagështia, gazi, forca, nxehtësia, tingulli, drita dhe energjia elektrike në sinjale elektrike, i cili përdoret gjerësisht dhe është materiali kryesor themelor i Internetit të Teknologjisë së Gjërave të Gjërave , siç janë termistori i koeficientit të temperaturës pozitive (PTC), termistori negativ i temperaturës (NTC) dhe varistori, si dhe sensorët e ndjeshëm të gazit dhe lagështisë. Vlera e daljes dhe dalja e qeramikës termike dhe të ndjeshme ndaj presionit janë më të lartat në materialet qeramike gjysmëpërçuese. Ndërkombëtarisht, materiale dhe pajisje qeramike termistore në Japoni Murata, Shiura Electronics Co, Ltd., Mitsubishi Group (Mitsubishi), TDK-EPC, Ishizuka Electronics Co., Ltd. (Ishizuka), Vishay (Vishay), Gjermani EPCO (EPCO) dhe kompani të tjera janë teknologjia më e përparuar e qeramikës, prodhimi më i madh, prodhimi i tyre total vjetor përbën rreth 60% deri në 80% të totalit në botë, dhe produktet e tyre janë të Cilësi e mirë dhe çmime të larta. Vitet e fundit, pajisjet gjysmëpërçuese të qeramikës së huaj po zhvillohen në drejtim të performancës së lartë, besueshmëri të lartë, precizion të lartë, çip dhe shkallë me shumë shtresa. Aktualisht, disa gjigandë të qeramikës teknike kanë filluar disa pajisje qeramike gjysmëpërçuese Chip bazuar në teknologjinë qeramike me shumë shtresa, të cilat janë bërë produkte të nivelit të lartë në fushën e pajisjeve të ndjeshme.