新一代信息技術(shù)背景下我國電子陶瓷的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)

朱宇平

電子陶瓷由于機(jī)械強(qiáng)度高、絕緣電阻高、耐高溫高濕、抗輻射、介質(zhì)常數(shù)寬、電容量變化率可調(diào)整等優(yōu)良性能，在電子信息、智能汽車、新能源、航空航天等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用[1]。電子陶瓷是電子信息產(chǎn)業(yè)范疇內(nèi)制備基礎(chǔ)電子元件的關(guān)鍵材料，世界各國高度重視，紛紛加快研發(fā)進(jìn)程，是國際電子工業(yè)發(fā)展必備的高技術(shù)新材料[2-3]。隨著新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展，各應(yīng)用領(lǐng)域?qū)﹄娮釉骷男阅?、品質(zhì)要求愈高，因此電子元器件對高性能電子陶瓷材料的需求成為必然趨勢，市場前景廣闊。

1 國內(nèi)外電子陶瓷發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 電子陶瓷特性及分類

電子陶瓷因具有獨(dú)特的光學(xué)、磁學(xué)、電學(xué)特性，成為電子信息產(chǎn)業(yè)中各類電子元器件制造的關(guān)鍵原材料，在自動(dòng)化、通訊、能源轉(zhuǎn)化、存儲和電子等領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

從功能上來講，電子陶瓷一般可以分為裝置陶瓷和功能陶瓷2類。對于裝置陶瓷而言，需具有優(yōu)良的機(jī)械性能、熱物理性能和耐蝕性能，主要用于制造電子電路用基體、基片、外殼、連接件、固定件等器件；功能陶瓷則主要是應(yīng)用其具有的電、光、磁等功能特性，同時(shí)各性能之間在應(yīng)用過程中按實(shí)際需求也能進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，主要用于制造電容、電阻、電感、濾波器、傳感器等電子器件。與傳統(tǒng)材料相比（如塑料、環(huán)氧樹脂），電子陶瓷具有優(yōu)異的電阻性能、導(dǎo)熱性能及熱穩(wěn)定性，因而在熱性能、氣密性和穩(wěn)定性要求苛刻的電路環(huán)境中得以廣泛應(yīng)用。

從用途上來講，電子陶瓷可以分為絕緣裝置瓷、離子陶瓷、半導(dǎo)體陶瓷、壓電陶瓷和電容器瓷5類（如圖1所示）。各類陶瓷的主要成份、特性及主要應(yīng)用領(lǐng)域見表1所示。

1.2 全球電子陶瓷發(fā)展情況

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)消費(fèi)類電子產(chǎn)品已難以滿足電子信息技術(shù)需求，亟待更新?lián)Q代，要求電子陶瓷元器件的性能需進(jìn)一步改善與提升。因此世界各國研究機(jī)構(gòu)在電子陶瓷用原材料、工藝研發(fā)方面都投入大量的人力、物力進(jìn)行研發(fā)，以搶占先機(jī)。

目前，全球電子陶瓷市場主要由國外電子陶瓷廠商占據(jù)，具體包括日本村田制作所（村田）、日本京瓷株式x會社（京瓷）、日本德山株式會社（德山化工）、日本住友化學(xué)工業(yè)株式會社（住友化學(xué)）、日本堺化學(xué)工業(yè)株式會社（Sakai）、美國福祿公司（Ferro）、日本碳素株式會社（NCI）、日本東邦化學(xué)工業(yè)株式會社（日本東邦）、日本TDK株式會社（TDK）、美國羅杰斯公司（Rogers Corporation）、德國賽瑯泰克集團(tuán)（CeramTec）等。從技術(shù)創(chuàng)新看，電子陶瓷材料的關(guān)鍵核心制備技術(shù)仍由歐美、日、韓廠商掌控。從市場份額看，日本企業(yè)生產(chǎn)的電子陶瓷種類最多、綜合性能最優(yōu)、應(yīng)用領(lǐng)域最廣、產(chǎn)量最大，在世界電子陶瓷市場占有率遙遙領(lǐng)先（約占50%份額）；美國電子陶瓷產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)程略慢于日本，約占全球電子陶瓷市場份額的30%，位居第2；歐盟方面則比較重視節(jié)能環(huán)保型的電子陶瓷材料的開發(fā)，其電子陶瓷占比約為全球份額的10%[6]。我國電子陶瓷產(chǎn)業(yè)起步較晚，相比與美國和日本等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家尚存在較大差距[8]，對于電子陶瓷的研發(fā)仍任重道遠(yuǎn)。國內(nèi)外部分重點(diǎn)電子陶瓷企業(yè)及重點(diǎn)產(chǎn)品如表2所示。

1.3 我國電子陶瓷發(fā)展情況

我國電子信息市場在全球范圍內(nèi)規(guī)模最大、增長速度最快，近年來元器件用電子陶瓷的需求不斷增加。目前，我國電子陶瓷產(chǎn)業(yè)化技術(shù)與國外相比尚存在很大差距，高端產(chǎn)品仍靠進(jìn)口，因此如何突破電子陶瓷關(guān)鍵材料技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代迫在眉睫。我國電子陶瓷產(chǎn)業(yè)發(fā)展開始于20世紀(jì)50年代，依次經(jīng)歷了起步探索、初步發(fā)展、爆發(fā)增長、成熟優(yōu)化4個(gè)發(fā)展階段[9]。

1.3.1 起步探索期（1949—1990年）

1949年新中國成立后，是中國電子陶瓷產(chǎn)業(yè)發(fā)展的起步探索期。1954年，中國科學(xué)院成立冶金陶瓷研究所；1958年，西南無線器材廠（現(xiàn)為成都宏明電子股份有限公司）成立，并于1964年產(chǎn)出中國第1支正溫度系數(shù)電阻；1970年，潮州市無線電元件一廠（現(xiàn)為潮州三環(huán)集團(tuán)股份有限公司）成立，開始進(jìn)行制造和銷售陶瓷基體和固定電阻器。在此階段，國內(nèi)電子陶瓷產(chǎn)品種類單一（陶瓷電容器為主）、主要用于國防配套電子元件需求。

1.3.2 初步發(fā)展期（1991—2000年）

1991—2000年，隨著我國實(shí)施“改革開放”政策，全球電子產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)基地開始向國內(nèi)轉(zhuǎn)移，我國電子元器件行業(yè)迎來了發(fā)展的初期。在此階段，風(fēng)華高科、三環(huán)集團(tuán)等企業(yè)進(jìn)行改制，電子陶瓷相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)及生產(chǎn)開始以迎合市場需求為主流。1991年，中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所成立“高性能陶瓷和超微結(jié)構(gòu)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”，搭建電子陶瓷綜合研發(fā)平臺，為促進(jìn)我國電子陶瓷的發(fā)展起到了重要作用。1994—1995年，日本村田制作所（村田）和日本京瓷株式會社（京瓷）分別在北京和上海設(shè)立子公司，標(biāo)志著外資電子陶瓷生產(chǎn)企業(yè)正式進(jìn)入中國市場。

在此期間，我國也對電子陶瓷研發(fā)進(jìn)行科技計(jì)劃重點(diǎn)扶持等系列舉措，綜合實(shí)力有所提升，較好促進(jìn)了我國電子陶瓷的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，但國內(nèi)電子陶瓷企業(yè)對電子陶瓷用原材料、制備技術(shù)及生產(chǎn)裝備的進(jìn)口依賴性很大，行業(yè)整體處于初步發(fā)展階段。

1.3.3 爆發(fā)增長期（2001—2010年）

2001—2010年，根據(jù)工業(yè)和信息化部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國基礎(chǔ)電子產(chǎn)品制造業(yè)全社會投資加速增長，電子陶瓷行業(yè)迎來爆發(fā)增長期。在此期間，順絡(luò)電子、宇陽科技、國瓷材料等一批特色企業(yè)相繼成立，同時(shí)部分電子陶瓷生產(chǎn)企業(yè)先后從美國、日本、瑞士等國家引進(jìn)了高品質(zhì)瓷介圓片電容器生產(chǎn)線以及片式多層陶瓷電容器全套生產(chǎn)線技術(shù)和部分關(guān)鍵裝備，并進(jìn)行了消化吸收、研發(fā)創(chuàng)新，國內(nèi)電子陶瓷研發(fā)制備技術(shù)實(shí)力迅速提升。

這期間，我國電子陶瓷行業(yè)發(fā)展受益于基礎(chǔ)電子產(chǎn)品的快速發(fā)展與國家對電子信息產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域的政策支持。行業(yè)內(nèi)企業(yè)數(shù)量增多，產(chǎn)能擴(kuò)大，但自主核心技術(shù)尚未形成，仍以引入技術(shù)、設(shè)備的消化、吸收和再創(chuàng)新為主要技術(shù)創(chuàng)新模式，處在自主技術(shù)的研發(fā)積累階段。

1.3.4 成熟優(yōu)化期（2011年至今）

2011年3月，為進(jìn)一步促進(jìn)我國新型電子元器件產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2011年）》，明確提出將“應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、工業(yè)、航空航天、電子等領(lǐng)域的特種陶瓷生產(chǎn)及裝備、技術(shù)開發(fā)”和“新型電子元器件（頻率元器件、片式元器件、電力電子器件、混合集成電路、敏感元器件、光電子器件及傳感器、新型機(jī)電元件）制造”列入國家鼓勵(lì)類產(chǎn)業(yè)，以提升核心元器件的國產(chǎn)化率和產(chǎn)業(yè)鏈附加值，提升核心元件的國產(chǎn)化率，標(biāo)志著我國電子陶瓷行業(yè)在這一階段將以轉(zhuǎn)型升級為核心目標(biāo)。我國電子陶瓷企業(yè)采取多元化措施提升產(chǎn)品競爭力和附加值，推動(dòng)企業(yè)自身產(chǎn)品結(jié)構(gòu)升級，例如風(fēng)華高科與清華大學(xué)、中科院上海硅酸鹽研究所等進(jìn)行技術(shù)合作，成立了“新型電子元器件關(guān)鍵材料與工藝國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”，加快推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研一體化快速發(fā)展；三環(huán)集團(tuán)成立三環(huán)研究院，搭建技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)平臺，專注于攻克電子陶瓷產(chǎn)業(yè)化核心技術(shù)，積極推進(jìn)電子陶瓷國產(chǎn)替代。

該階段，我國電子陶瓷企業(yè)在技術(shù)、工藝、產(chǎn)業(yè)鏈、大型企業(yè)認(rèn)證方面趨于完善，部分量產(chǎn)的核心技術(shù)產(chǎn)品在質(zhì)量方面甚至已經(jīng)追趕上了日本產(chǎn)品。相比于外資企業(yè)，國內(nèi)企業(yè)在成本方面具有很強(qiáng)的優(yōu)勢，國內(nèi)市場份額占比將不斷擴(kuò)大。隨著中美貿(mào)易戰(zhàn)的爆發(fā)，我國電子陶瓷行業(yè)亟待進(jìn)行進(jìn)一步技術(shù)革新，以優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、提升產(chǎn)品附加值、加速實(shí)現(xiàn)電子陶瓷用關(guān)鍵部件的國產(chǎn)化替代為主要目標(biāo)，中國電子陶瓷行業(yè)將整體邁入成熟優(yōu)化階段。

2 電子陶瓷應(yīng)用及市場前景

2.1 電子陶瓷行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈與應(yīng)用[9]

一般來說，電子陶瓷行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈涉及3部分：產(chǎn)業(yè)鏈上游參與者為電子陶瓷粉體、有色金屬漿料、化工原料、生產(chǎn)設(shè)備等供應(yīng)商；產(chǎn)業(yè)鏈中游主要是電子陶瓷生產(chǎn)企業(yè)；產(chǎn)業(yè)鏈下游為消費(fèi)電子、信息通信、新能源、汽車工業(yè)等電子產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)（如圖2所示）。

電子陶瓷行業(yè)的上游是原材料及設(shè)備供應(yīng)商。涉及的原材料主要包括3類：①氧化鋁、氧化鋯等電子陶瓷粉體，部分已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代，代表企業(yè)有國瓷材料、東方鋯業(yè)、江西賽瓷等。但仍有多種電子陶瓷粉體難以與國外同類產(chǎn)品相媲美，進(jìn)口為主。②銀漿、貴金屬等漿料，大部分依賴進(jìn)口。③化學(xué)類物品，主要向美國企業(yè)進(jìn)口。電子陶瓷用生產(chǎn)設(shè)備主要指電子陶瓷粉體合成設(shè)備、精密電子陶瓷薄膜流延機(jī)、熱壓燒結(jié)設(shè)備，激光切割機(jī)等，部分設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，進(jìn)口依賴性相對減小。

中游主體的電子陶瓷生產(chǎn)企業(yè)參與者包括外資企業(yè)、大型國有企業(yè)以及中小民營企業(yè)，主要是從事電子陶瓷類元件和產(chǎn)品的研發(fā)、加工和銷售。中游產(chǎn)業(yè)鏈涉及企業(yè)均屬于資金密集和技術(shù)密集型企業(yè)。在研發(fā)和生產(chǎn)過程中，由于電子陶瓷制備工藝相對復(fù)雜，進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新突破，需要以研發(fā)技術(shù)人員和高精度自動(dòng)化設(shè)備作為支撐。在制備過程中，各環(huán)節(jié)都會影響電子陶瓷材料性能，行業(yè)壁壘相對高，需要進(jìn)行規(guī)模集約化管理以降低成本。

電子陶瓷產(chǎn)業(yè)鏈下游主要應(yīng)用于終端消費(fèi)電子產(chǎn)品、信息通信、汽車工業(yè)、新能源、航天軍事等領(lǐng)域，其作為我國新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的關(guān)鍵戰(zhàn)略材料之一，應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)展，需求將持續(xù)增長。下游產(chǎn)業(yè)高速增長將推動(dòng)電子陶瓷相關(guān)元器件的需求快速增長。

2.2 應(yīng)用技術(shù)需求分析[10]

2.2.1 國家政策扶持

電子陶瓷屬于基礎(chǔ)電子產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，是構(gòu)建電子信息產(chǎn)業(yè)大廈的基石，其質(zhì)量性能直接決定了電子信息產(chǎn)業(yè)的綜合競爭力。隨著新一代信息技術(shù)、新能源汽車、物聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)的加速發(fā)展，基礎(chǔ)電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略性地位愈發(fā)突出，為此我國政府頒布了系列措施以推動(dòng)我國電子陶瓷行業(yè)升級。

2015年5月，中國工業(yè)和信息化部（以下簡稱“工信部”）發(fā)布《<中國智造2025>重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線圖》，明確提出將電子陶瓷列入關(guān)鍵戰(zhàn)略材料。2016年11月，國家發(fā)展和改革委員會（以下簡稱“國家發(fā)改委”）發(fā)布的《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，明確提出到2020年力爭使若干種新材料進(jìn)入到全球供應(yīng)鏈，重大關(guān)鍵材料的自給率達(dá)到70%以上，我國初步實(shí)現(xiàn)由材料大國向材料強(qiáng)國的戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)變。以上政策從國家層面明確了電子陶瓷材料發(fā)展的目標(biāo)，必將會加大對電子陶瓷國產(chǎn)化扶持力度，為該行業(yè)發(fā)展提供了良好的政策支持環(huán)境，相關(guān)政策見表3。

2.2.2 市場需求持續(xù)增長

與傳統(tǒng)材料相比，電子陶瓷具有傳統(tǒng)材料不可比擬的優(yōu)勢，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，市場需求持續(xù)增長。如對計(jì)算機(jī)、筆記本電腦、平板電腦等領(lǐng)域產(chǎn)品的性能提升，電子陶瓷取代部分金屬與塑料部件成為必然；在通訊領(lǐng)域，隨著5G技術(shù)普及應(yīng)用，萬物互聯(lián)將成為趨勢，必然會加大光傳感器、5G通訊零部件、晶振等電子陶瓷元器件需求的增長；隨著汽車產(chǎn)業(yè)鏈智能化的到來，汽車電子產(chǎn)業(yè)迅速崛起，對電子陶瓷元件需求量增大。以上相關(guān)行業(yè)的迅速發(fā)展，必將直接拉動(dòng)電子陶瓷市場需求的快速增長。

2.2.3 國產(chǎn)替代進(jìn)口將成為主流

電子陶瓷是電子元器件制造不可或缺的基礎(chǔ)材料。國內(nèi)電子陶瓷企業(yè)與日本、歐美等企業(yè)在生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品質(zhì)量和工藝水平方面相比仍存在一定差距，如產(chǎn)品附加值相對較低、許多電子整機(jī)中關(guān)鍵陶瓷元件仍然依賴進(jìn)口。通過發(fā)展，我國在電子陶瓷產(chǎn)業(yè)鏈中雖然已建立起一批具有較強(qiáng)自主創(chuàng)新能力、具備較好國際競爭力的電子陶瓷相關(guān)公司（如潮州三環(huán)、火炬電子、風(fēng)華高科等），但這些企業(yè)的產(chǎn)品在國內(nèi)市場所占份額很低（不到20%），其余市場仍被日本、歐美等外資企業(yè)占領(lǐng)。

隨著國家政策的進(jìn)一步扶持，我國電子陶瓷材料自主核心技術(shù)繼續(xù)提升，產(chǎn)能進(jìn)一步擴(kuò)大，國產(chǎn)替代將成為發(fā)展主流。

2.3 市場前景分析

電子陶瓷在電子信息化產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣闊。我國電子陶瓷市場規(guī)模從2014年的346.6億元增長至2020年的756.4億元，年復(fù)合增長率達(dá)13.7%，電子陶瓷元器件總體需求處于上升發(fā)展期[6]（見圖3）。

新一代信息技術(shù)的不斷突破，對電子元器件領(lǐng)域用電子陶瓷產(chǎn)品的需求進(jìn)一步擴(kuò)大。例如隨著5G通信、汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）等新應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，必然會帶動(dòng)聲表面波濾波（SAW）元件、石英晶體元件、封裝用陶瓷基座元件的快速增長；隨著氫能源應(yīng)用技術(shù)的成熟，燃料電池用陶瓷隔膜板需求量會逐步釋放；隨著智能穿戴產(chǎn)品的逐漸普及，必然會帶來對陶瓷外觀件需求量的增加等。在未來5年，隨著國產(chǎn)替代進(jìn)口速度加快，我國電子陶瓷市場規(guī)模將繼續(xù)保持高速增長趨勢。預(yù)計(jì)到2023年，我國電子陶瓷市場規(guī)模有望超過1 145億元。

3 存在的主要問題及差距

前文提到，由于電子陶瓷制備具有較高的技術(shù)壁壘，該行業(yè)長期被美國、日本及歐洲的相關(guān)公司所壟斷。雖然我國部分電子陶瓷在理論研究和實(shí)驗(yàn)水平方面已經(jīng)達(dá)到了國際先進(jìn)水平，但與歐美和日本等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家相比尚屬起步階段，未來發(fā)展空間廣闊。目前，與國外相比，我國電子陶瓷行業(yè)存在的問題及差距主要有以下4個(gè)方面。

3.1 高端粉體制備技術(shù)短板[9]

在電子陶瓷制備工藝中，粉體質(zhì)量是關(guān)鍵。制約我國電子陶瓷產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要瓶頸是制備高純、高性能、超細(xì)陶瓷粉體的技術(shù)。目前，日本是全球電子陶瓷粉體的最大生產(chǎn)國（約65%市場份額），其中日本堺化學(xué)工業(yè)株式會社（Sakai）是全球電子陶瓷粉體材料的最大生產(chǎn)商，約占全球市場份額的28%。其次是美國福祿公司（Ferro）和日本碳素株式會社（日本NCI），分別占比約28%、14%。山東國瓷功能材料股份有限公司、日本富士鈦工業(yè)株式會社（日本FujiTi）、日本共立材料株式會社（日本KCM）、日本東邦電子株式會社（日本東邦）分別占約10%，9%，8%，6%[6]。

從全球市場占有份額來看，我國高端電子陶瓷粉體制備技術(shù)尚未完全突破，主要依賴進(jìn)口。例如，對于99.99%的高純氧化鋁粉而言，日本企業(yè)生產(chǎn)的氧化鋁粉體在1 300℃即可實(shí)現(xiàn)燒結(jié)，而國內(nèi)企業(yè)的燒結(jié)溫度則需達(dá)到1 600℃以上；對于高純氮化硅粉體，目前仍受制于日本宇部興產(chǎn)株式會社（UBE）和德國斯達(dá)克公司（H.C.Stark），亟待在粉體質(zhì)量一致性的研發(fā)上下功夫。

3.2 電子陶瓷制造裝備水平有待提高[12]

雖然我國可以引進(jìn)國外先進(jìn)的電子陶瓷制造裝備來提升制備技術(shù)水平，但投資金額大，在一定程度上限制了國內(nèi)電子陶瓷行業(yè)的發(fā)展。另外，我國電子陶瓷用國產(chǎn)化制造裝備以仿制居多，關(guān)鍵制備技術(shù)尚未完全掌握，導(dǎo)致部分電子陶瓷產(chǎn)品的可靠一致性下降，難以與國外同類產(chǎn)品進(jìn)行競爭。因此，我國電子陶瓷裝備制備水平是制約國內(nèi)電子陶瓷行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。

3.3 新產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化效率低[12]

全球共有200多種陶瓷材料及2000多種應(yīng)用產(chǎn)品。對于國內(nèi)電子陶瓷行業(yè)而言，絕大部分仍停留在實(shí)驗(yàn)室階段，距離產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)還存在較大距離，尚未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研的有機(jī)結(jié)合。另外，部分產(chǎn)品由于制備成本及可靠性等問題難以普及，所以我國在新產(chǎn)品的研發(fā)應(yīng)用方面需加快趕超步伐。

3.4 行業(yè)缺乏頭部規(guī)模企業(yè)[9]

我國電子陶瓷相關(guān)企業(yè)超過 300家，但大部分為中小微企業(yè)（約占70%），且產(chǎn)品單一，生產(chǎn)成本較高，欠缺市場競爭力。另外，在研發(fā)過程中，缺乏自主創(chuàng)新；采用粗放發(fā)展的方式導(dǎo)致了產(chǎn)品產(chǎn)能過剩。例如近年來，泡沫陶瓷、陶瓷刀具“供大于求”，部分中小企業(yè)生存困難，甚至倒閉。

4 電子陶瓷發(fā)展的重點(diǎn)方向[6，13-17]

4.1 小型化&微型化

為滿足電子信息化技術(shù)的需求，器件的小型化、微型化已成為發(fā)展趨勢，各類以電子陶瓷材料為基礎(chǔ)的無源元器件提出了更高的性能要求，這也是限制整機(jī)小型化、微型化的實(shí)現(xiàn)瓶頸。

目前，小型化、微型化電子陶瓷元器件市場需求非常大，如片式多層熱敏電阻、片式壓敏電阻、多層壓電陶瓷變壓器等、片式電感類器件。當(dāng)前片式化功能陶瓷元器件是構(gòu)成電子陶瓷無元器件的主要部分，因此加強(qiáng)陶瓷元器件小型化與微型化研究是電子陶瓷發(fā)展重點(diǎn)方向之一。

4.2 高頻化&頻率系列化

隨著通信終端設(shè)備的小型化和便攜化，高性能微波介電陶瓷的地位愈發(fā)重要，同時(shí)提出了對微波陶瓷介質(zhì)材料及其微波諧振器，微波電容器、微波濾波器等更高性能的要求。因此，新型電子元器件領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)是開發(fā)工作頻率可以達(dá)到高、中、低系列化的電子陶瓷材料。

4.3 集成化&模塊化

隨著電子產(chǎn)品的功能多樣化、集成高度化、數(shù)字化及低成本化的發(fā)展要求，電子陶瓷元器件必然向小型化、功能集成化、器件組合化及低成本化方向發(fā)展。要想實(shí)現(xiàn)電子陶瓷的小型化、功能集成化，關(guān)鍵在于先進(jìn)異質(zhì)材料共燒技術(shù)與低溫共燒陶瓷技術(shù)，這是目前電子陶瓷領(lǐng)域的重要研究方向。

4.4 功能復(fù)合化&多樣化

隨著電子信息市場競爭加劇，單一能電子陶瓷元件已難以滿足性能需求。將電子陶瓷與其它材料（半導(dǎo)體、金屬等）結(jié)合起來制成復(fù)合電子陶瓷以滿足電子元器件在不同領(lǐng)域的應(yīng)用需求，成為電子陶瓷發(fā)展的必然趨勢。因此加強(qiáng)復(fù)合電子陶瓷的開發(fā)是當(dāng)前研究重點(diǎn)之一，這為電子陶瓷器件化提供重要的技術(shù)支撐。

4.5 無鉛化&環(huán)境友好化

為滿足人類社會的可持續(xù)發(fā)展以及環(huán)保的要求，加強(qiáng)對環(huán)境友好電子陶瓷的開發(fā)成為電子陶瓷cailiao研究重點(diǎn)之一。如發(fā)展非鉛系的壓電陶瓷來替代當(dāng)前用鋯鈦酸鉛體系則具有重大意義。

5 促進(jìn)電子陶瓷產(chǎn)業(yè)發(fā)展的幾點(diǎn)建議

5.1 加強(qiáng)國家政策支持

我國電子陶瓷行業(yè)內(nèi)企業(yè)的核心技術(shù)基本依靠引進(jìn)，缺乏一定的自主創(chuàng)新能力，這必然會限制企業(yè)發(fā)展，也難以提高其產(chǎn)品市場競爭力。因此，我國要進(jìn)一步加強(qiáng)電子陶瓷發(fā)展政策支持，提升國內(nèi)資本吸引力，加大研發(fā)資金支持力度，培育中國品牌，實(shí)施大公司戰(zhàn)略，推動(dòng)促進(jìn)國內(nèi)的相關(guān)企業(yè)做大做強(qiáng)。

5.2 加強(qiáng)基礎(chǔ)研發(fā)創(chuàng)新，提升國際競爭力

近年來，雖然我國電子陶瓷產(chǎn)業(yè)化發(fā)展較快，在部分領(lǐng)域甚至已逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代。但與國外相比，尚有較大差距，具體體現(xiàn)在缺乏高附加值電子陶瓷產(chǎn)品品牌，高端產(chǎn)品仍依賴進(jìn)口；高性能原材料的質(zhì)量一致性及元器件、陶瓷靶材性能穩(wěn)定性等問題亟待解決；國產(chǎn)設(shè)備與國外相比亟待提高；產(chǎn)學(xué)研有機(jī)結(jié)合不到位，科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)力時(shí)間漫長。為此，為提升我國電子陶瓷行業(yè)在國際上的競爭力，我國應(yīng)加大基礎(chǔ)科研研究力度，著力突破電子陶瓷材料及核心工藝技術(shù)的研發(fā)創(chuàng)新，建立包含自主知識產(chǎn)權(quán)的新型電子陶瓷產(chǎn)業(yè)體系。

5.3 加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)

電子陶瓷是新一代電子信息技術(shù)發(fā)展的基石。隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的快速增長，對集成電路用電子陶瓷材料的性能和品質(zhì)要求也越來越高，高質(zhì)量專業(yè)人才缺口已經(jīng)成為電子陶瓷產(chǎn)業(yè)亟待解決的問題，人才是制約電子陶瓷產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。

當(dāng)前，我國電子陶瓷產(chǎn)業(yè)對科研人員的激勵(lì)和培養(yǎng)體制不到位、工程技術(shù)人才培養(yǎng)與創(chuàng)新實(shí)踐脫節(jié)，導(dǎo)致企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)過程缺乏自主創(chuàng)新能力。為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)我國電子陶瓷材料的快速發(fā)展，必須要加強(qiáng)電子陶瓷人才培養(yǎng)與隊(duì)伍建設(shè)，建立完善人才激勵(lì)制度是關(guān)鍵。

5.4 加大創(chuàng)新平臺建設(shè)

依托國家第3代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心和研究院，引導(dǎo)企業(yè)加強(qiáng)與科研院所、高校的合作交流，加快企業(yè)自主創(chuàng)新研發(fā)基地的建設(shè)，推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研高效融合，同時(shí)加快半導(dǎo)體、集成電路用電子陶瓷材料中試等創(chuàng)新平臺建設(shè)，共同探索電子陶瓷行業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)的協(xié)同創(chuàng)新，推動(dòng)我國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

10.19599/j.issn.1008-892x.2021.06.012

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