電子元件產(chǎn)品及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

陳慶江

【摘 要】21世紀(jì)是一個(gè)信息化的時(shí)代，隨著世界電子工業(yè)化的調(diào)整，通信技術(shù)和信息技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，對(duì)電子元件產(chǎn)品的需求也越來越高，在國際化形勢(shì)下，我國已經(jīng)成為電子元件產(chǎn)品的生產(chǎn)地。本文通過分析電子元件產(chǎn)品的種類以及以后的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，為我國電子產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展提供一定的參考作用。

【關(guān)鍵詞】電子元件；技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)

0 前言

隨著我國科技的發(fā)展，對(duì)先進(jìn)的電子產(chǎn)品需求量越來越高，在新型電子產(chǎn)品的開發(fā)過程中，集成電路和電子元件占整個(gè)電子元件的重要部分，它不僅是確保電子產(chǎn)品是否可以應(yīng)用的主要因素，更占生產(chǎn)成本的一大部分，因此對(duì)電子元件的技術(shù)研究是研發(fā)出高端電子信息產(chǎn)品的重要因素。通過分析電子元件產(chǎn)品的主要種類，以及以后的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，可以對(duì)未來我國電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有一定的把握。

1 常見電子元件產(chǎn)品的發(fā)展

1.1 各類電容器的發(fā)展

鉭電容是一種以二氧化錳為陰極材料的電容器，二氧化錳作為電容器的一部分容易受到高溫影響而燃燒，從而導(dǎo)致空調(diào)、電冰箱等數(shù)碼機(jī)器燒壞，并且鉭電解電容由于材料污染性大，不符合我國的環(huán)保理念，它的市場(chǎng)逐漸被取代。多層陶瓷電容器（Multi-lay-er Ceramic Capacitor；MLCC），該電容器依據(jù)層片數(shù)可以分為只有一層的單層陶瓷電容器和兩層以上的多層陶瓷電容器。它可以利用SMT技術(shù)直接貼裝在PCB基板上，因此，更加便攜從而逐漸取代鉭電容，成為目前全球用量發(fā)展最迅速、需求量最大的電子元件之一。固態(tài)電解電容也在逐步取代鋁電解電容。固態(tài)電解電容是以高分子導(dǎo)電材料為導(dǎo)電物質(zhì)，這種電容器壽命長(zhǎng)，在高溫下穩(wěn)定性好、不宜燃燒，體積小較為便捷，并且具有高頻低阻性，串聯(lián)電容器電路中相當(dāng)于多個(gè)傳統(tǒng)的電解電容器。因此，固態(tài)的電解電容的發(fā)展也逐漸被人們所青睞。電化學(xué)雙層電容是用碳作為導(dǎo)電材料其結(jié)構(gòu)與電解電容相似，但它的電容量可以達(dá)到普通電容的100多倍，常用來作為發(fā)電機(jī)等后備電源。

1.2 片式元件的應(yīng)用

片式元件主要分為片式電感類元件和片式敏感類元件這兩大類，其中片式電感類元件主要是以線圈結(jié)構(gòu)為主要發(fā)電來源的一類新型高端電子元件。這類電子元件產(chǎn)品是目前技術(shù)含量最高的一類產(chǎn)品，有廣闊的發(fā)展前景，目前主要應(yīng)用在數(shù)字化電視、電腦、數(shù)字化家用電器、藍(lán)牙產(chǎn)品等高端產(chǎn)品中。而常見的片式敏感元件都有低壓電器、變阻器、電流消磁器等，它是采用一些對(duì)聲音、光線、熱量等敏感的材料作為驅(qū)動(dòng)常用于各種傳感器，比如數(shù)字化電器件的過載保護(hù)器、環(huán)境污染監(jiān)測(cè)器、汽車過熱保護(hù)器、防盜裝置等。隨著高新技術(shù)的發(fā)展，片式敏感元件的靈敏性越來越高，在軍用電子產(chǎn)品、通信電子產(chǎn)品、環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備、防雷設(shè)備等應(yīng)用上十分廣泛。

1.3 微波頻率元件的發(fā)展

微波電子波在電子元件的應(yīng)用使電子產(chǎn)品更加的高端，常見的微波電子元件有微波介質(zhì)諧振器、濾波器和表面波元件等新型元件。隨著信息化時(shí)代的到來，電子產(chǎn)品的種類和性能越來越多，人們對(duì)電子元件的需求也越來越高，而微波頻率元件的應(yīng)用更為廣泛，不僅在軍用方面如火箭制導(dǎo)、飛行器探測(cè)、海底軍艦探測(cè)雷達(dá)等運(yùn)用微波技術(shù)，在民用方面的應(yīng)用也十分廣泛，比如微波爐的應(yīng)用，液晶電視遙控裝置、移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信等的應(yīng)用，隨著智能手機(jī)的快速更新?lián)Q代，大屏幕、更薄、更敏感暢快的手機(jī)越來越被需求，通過微波元件如微波濾波器、微波集成電路、渦合器等滿足了手機(jī)的WLAN、信號(hào)收集、功能模塊，并且材料體積小滿足了手機(jī)輕薄的設(shè)計(jì)理念。

2 電子元件技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

2.1 元件便攜化

對(duì)于無線通訊產(chǎn)品要求輕薄的理念，電子元件產(chǎn)品要求越來越小型化和多功能化，但是電子元件的尺寸受材料和技術(shù)的限制無法完全的被縮小，而隨著技術(shù)的研究發(fā)展，可以通過整合電子元件封裝的技術(shù)來縮小體積。目前，世界上存在綜合利益較為合理的整合封裝技術(shù)為利用陶瓷材料進(jìn)行整合，現(xiàn)在需求量最大的為多層陶瓷電容器，陶瓷材料價(jià)格低廉，并且可以采用低溫共燒陶瓷封裝技術(shù)將電子元件埋入電器的基板之間從而縮小了電容器的體積，滿足了多種電子產(chǎn)品的需求，但是元件的縮小對(duì)安裝工藝要求較高，需要精密的操作技術(shù)，因此，在價(jià)格方面它的生產(chǎn)成本仍然很高。對(duì)于PCB板的生產(chǎn)主要是采用了SMT技術(shù)，該技術(shù)對(duì)于電子元件的尺寸大小有一定的要求，尺寸過小，安裝的電器的可靠性、合格率都顯著下降。采用薄膜技術(shù)將電容、電感、電阻等電子元件整合到硅芯片或者陶瓷基板上可以顯著的縮小電子元件所占體積，并且電子元件距離縮小，可以減少干擾因素，提高信號(hào)強(qiáng)度，從而減少寄生效應(yīng)。并且隨著被整合電子元件數(shù)量的增多，組裝的效率會(huì)被大大的提高?？偟膩碚f，想要促使電子元件更加的便捷，既要考慮采用先進(jìn)的技術(shù)如納米技術(shù)來縮小元件尺寸，并且尋找更加有效、價(jià)格適合、體積小的材料來生產(chǎn)電子元件，還要考慮到縮小后的元件在應(yīng)用到電子器件中的生產(chǎn)工藝問題。

2.2 集成模塊化

電子元件的種類有很多，其中包括電容器、電感器、開關(guān)、電纜、電阻等各類元件，這些元件選用的材料不同，加工制作工藝也不相同，因此，雖然人們不斷追求電子元件小型化、片式化，但是電子元件的小型化進(jìn)展還是很慢，從20世紀(jì)80年代開始，人們就已經(jīng)提出將電子元件都集裝到一起，通過將這些電子元件通過集成模塊化發(fā)現(xiàn)可以很大的縮小這些電子元件的占用體積但是進(jìn)展一直很慢，但是在2000年左右，人們通過低溫共燒陶瓷技術(shù)將一些電子元件集裝到一起，并成功的應(yīng)用到電子電器中去。人們?cè)诩赡K化的研究更加的重視。目前現(xiàn)有的電子元件集裝技術(shù)有低溫共燒陶瓷技術(shù)、薄膜集成技術(shù)、以及MCM多芯片組裝技術(shù)等，這些技術(shù)根據(jù)不同電子元件的材料、生產(chǎn)工藝進(jìn)行整合組裝，從而縮小整體體積，它們都各自有各自的適用范圍、技術(shù)提點(diǎn)、以及相應(yīng)的優(yōu)缺點(diǎn)，但就目前來講最為成熟的技術(shù)還是低溫共燒陶瓷技術(shù)，該技術(shù)是利用精密的打孔、注漿、印刷等工藝將多個(gè)電子元件整合到一起，在其表面可以安裝電子器件以及IC基板，這個(gè)技術(shù)降低了電器的生產(chǎn)成本，使生產(chǎn)廠家在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占有很大優(yōu)勢(shì)。

2.3 材料綠色化

電子元件的使用材料常為一些銅、汞、鋅、鎘等金屬元件這些成分在報(bào)廢后對(duì)環(huán)境污染較為嚴(yán)重，并且在廢物處理時(shí)也較為復(fù)雜，為了和諧環(huán)境的發(fā)展，有些發(fā)達(dá)國家甚至已經(jīng)嚴(yán)禁禁止使用這些金屬材料。并且一些劣質(zhì)產(chǎn)品產(chǎn)生的微波、電子波、紫外線等，對(duì)人體造成一定的輻射，危害人身體健康。隨著我國對(duì)可持續(xù)發(fā)展的要求，以及對(duì)人體健康的逐漸重視，電子元件以后的發(fā)展將會(huì)更趨向于低成本、綠色化。

3 結(jié)語

隨著信息化技術(shù)的推進(jìn)，我國對(duì)電子產(chǎn)品的需求量越來越高，電子元件作為電子信息產(chǎn)品的核心部分，它的生產(chǎn)成本占整個(gè)產(chǎn)品的一大部分，因此，它的發(fā)展也代表著電子信息產(chǎn)品的發(fā)展。經(jīng)研究分析，目前，常用的高端電子元件有多層陶瓷電容器、微波介質(zhì)諧振器、濾波器片式傳感器、片式電感器等。在未來電子產(chǎn)品的發(fā)展中，電子元件的發(fā)展更趨向于元件的小型化、多功能化，并且通過采用元件集成模塊化的方式提高生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)成本提高工廠在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，元件所采用的材料也更加綠色、環(huán)保，符合我國可持續(xù)發(fā)展的理念。

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