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January 20, 2024

Statut actuel et tendances de la technologie internationale de l'industrie des céramiques électroniques

Du niveau technique de l'industrie mondiale de la céramique électronique, le Japon et les États-Unis sont dans une position de premier plan dans le monde. Parmi eux, le Japon, avec sa production de production et de préparation avancée à grande échelle, a une position dominante sur le marché mondial des céramiques électroniques, représentant plus de 50% du marché mondial des céramiques électroniques. Les États-Unis ont une forte force dans la recherche fondamentale et le développement de nouveaux matériaux, et il fait attention à la technologie de pointe des produits et applications dans le domaine militaire, telles que l'acoustique sous-marine, l'électro-optique, l'optoélectronique, la technologie infrarouge et l'emballage semi-conducteur . De plus, le développement rapide de la Corée du Sud dans le domaine de la céramique électronique a attiré l'attention.


1. Industrie du condensateur en céramique multicouche (MLCC)

La principale zone d'application de la céramique électronique est les composants électroniques passifs. Le MLCC est l'un des composants passifs les plus utilisés, principalement utilisés dans toutes sortes d'oscillation électronique, de couplage, de circuit de dérivation de filtre, ses champs d'application impliquent une instrumentation automatique, des appareils électroménagers numériques, des appareils automobiles, une communication, un ordinateur et d'autres industries. Le MLCC occupe une position de plus en plus importante dans l'industrie internationale de la fabrication d'électronique, en particulier avec la demande croissante de l'électronique grand public, des communications, des ordinateurs, des réseaux, des clients finaux de l'automobile, de l'industrie et de la défense, le marché mondial atteint des milliards de dollars et augmente à un taux de 10% à 15% par an. Depuis 2017, il y a eu plusieurs augmentations de prix pour les produits MLCC en raison de l'offre et de la demande.


Multilayer Ceramic Capacitors


Le Japon est un grand producteur de MLCC dans le monde, et Nurata du Japon, Kyocera, Taiyo Yuden, TDK-EPC, Corée du Sud Samsung Electric Co., Ltd. (SEMCO) et la Chine Taiwan Huaxin Technology Co., Ltd., Guoju Co., Ltd. sont les célèbres fabricants du MLCC au monde.

La tendance de développement traditionnelle du MLCC est la miniaturisation, la grande capacité, la couche mince, la métallisation de base et la haute fiabilité, parmi lesquelles la technologie liée à la métallisation de base des électrodes internes s'est développée le plus rapidement ces dernières années. L'utilisation d'électrodes internes en métal de base est le moyen le plus efficace de réduire le coût du MLCC, et la technologie clé pour réaliser la métallisation de la base est le développement de la porcelaine de titanate de baryum anti-réduction à haute performance. Le Japon a terminé le développement de cette technologie au début du 21e siècle et est resté le leader mondial, et son MLCC de grande capacité a tous atteint la métallisation des bases. La miniaturisation de la taille a toujours été la principale tendance du développement du MLCC. Avec le développement croissant de l'équipement électronique dans le sens de la miniaturisation et du portable, la mise à niveau des produits est rapide, et la demande de produits miniaturisés est forte, comme le montre la figure 1. La technologie de base des matériaux pour les composants miniaturistes est la technologie d'amincissement de la couche diélectrique en céramique . À l'heure actuelle, les entreprises japonaises sont dans la position principale dans le monde, et l'épaisseur des monocouches MLCC produites par eux a atteint 1 µm, parmi lesquelles le niveau de recherche et de développement de Murata et Sunlury Co., Ltd. En position supérieure, a atteint 0,3 µm. La base de la couche mince diélectrique est l'amincissement des matériaux diélectriques. Alors que l'épaisseur d'une seule couche des composants MLCC à couche mince à grande capacité est progressivement réduite, afin d'assurer la fiabilité des composants, le titanate de baryum, en tant que phase cristalline principale des milieux céramiques MLCC, doit être affiné de 200 à 300 nm à 80 ~ 150 nm. La tendance future de développement est de préparer un matériau de titanate de baryum avec une taille de particules ≤ 150 nm comme matériau de phase cristalline principale de la couche diélectrique MLCC.



2. Industrie des inducteurs de puces

Les inductances de puces sont un autre type de composants électroniques passifs avec une demande importante et sont les plus complexes technologiquement des trois catégories de composants de puce passifs, et le matériau central est la céramique magnétique (ferrite). À l'heure actuelle, la demande totale d'inductances de puces dans le monde est d'environ 1 billion, et le taux de croissance annuel est supérieur à 10%. Dans le développement et la production d'inductances de puces, la production de production du Japon représente environ 70% du total mondial. Parmi eux, TDK-EPC, Murata et Suntrap Co., Ltd. ont toujours maîtrisé les technologies de pointe dans ce domaine. Selon les statistiques du Industry Intelligence Network (IEK), sur le marché mondial de l'inductance, TDK-EPC, Suntrap Co., Ltd., Et Murata trois sociétés représentent ensemble environ 60% du marché mondial. Les principales tendances du développement des inductances de puces comprennent une petite taille, une inductance élevée, une puissance élevée, une fréquence élevée, une stabilité élevée et une haute précision. Le noyau de la technologie est la ferrite magnétique douce et le matériau moyen avec des caractéristiques de frittage à basse température.


3. haute performance industrie des céramiques piézoélectriques

La céramique piézoélectrique est un matériau d'échange d'énergie important avec d'excellentes propriétés de couplage électromécanique. Ils sont largement utilisés dans l'information électronique, l'échange d'énergie électromécanique, le contrôle automatique, les MEMS et les instruments biomédicaux. Afin de répondre aux nouvelles exigences de l'application, les dispositifs piézoélectriques se développent dans le sens du multicouche, de la puce et de la miniaturisation. Ces dernières années, certains nouveaux dispositifs piézoélectriques tels que le transformateur piézoélectrique multicouches, le dispositif de fréquence piézoélectrique piézoélectrique multicouche et de puces ont été développés et largement utilisés dans les champs électriques, électromécaniques et électroniques.

Dans le même temps, en termes de nouveaux matériaux, le développement de céramiques piézoélectriques sans plomb a fait de grandes percées, ce qui peut faire de la céramique piézoélectrique sans plomb remplacer la céramique piézoélectrique au plomb dans de nombreux domaines et promouvoir la mise à niveau de l'amélioration de produits électroniques verts. De plus, l'application de matériaux piézoélectriques dans les technologies énergétiques de nouvelle génération commence à émerger. Au cours de la dernière décennie, avec le développement de dispositifs électroniques sans fil et de faible puissance, la recherche et le développement de la technologie de récolte de micro-énergies utilisant des céramiques piézoélectriques ont reçu une grande attention des gouvernements, des institutions et des entreprises.


4. industrie de la céramique diélectrique de la microwave

La céramique diélectrique micro-ondes est la pierre angulaire des dispositifs de communication sans fil. Largement utilisé dans les communications mobiles, la navigation, le système de positionnement par satellite mondial, les communications par satellite, le radar, la télémétrie, la technologie Bluetooth et le réseau local sans fil (WLAN) et d'autres champs. Des composants tels que les filtres, les résonateurs et les oscillateurs composés de céramiques diélectriques micro-ondes sont largement utilisés dans les réseaux 5G, et leur qualité détermine largement les performances finales, les limites de taille et le coût des produits de communication micro-ondes. Les matériaux diélectriques électromagnétiques micro-ondes avec une faible perte, une stabilité élevée et une moduabilité sont actuellement la technologie de base au monde. Les matériaux de céramique diélectrique micro-ondes au début du développement avaient formé une concurrence féroce aux États-Unis, au Japon, en Europe et dans d'autres pays et régions, mais le Japon progressivement dans une position claire dominante. Avec le développement rapide de la communication mobile de troisième génération et de la communication micro-ondes de données, les États-Unis, le Japon et l'Europe ont fait des ajustements stratégiques pour le développement de ce domaine de haute technologie. D'après la récente tendance de développement, les États-Unis prennent une céramique diélectrique micro-ondes non linéaire et une technologie diélectrique diélectrique diélectrique élevée élevée à grande enver Qualité de la céramique diélectrique micro-ondes. À l'heure actuelle, le niveau de production des matériaux et appareils diélectriques micro-ondes est le plus élevé de Murata, Kyocera Co., Ltd., Ltd.


5. Industrie de la céramique semi-conducteurs

La céramique semi-conducteurs est une sorte de fonctions de fonction d'information qui peuvent convertir des quantités physiques telles que l'humidité, le gaz, la force, la chaleur, le son, la lumière et l'électricité en signaux électriques, qui est largement utilisé et est le principal matériau de base de la technologie de l'Internet des choses , comme la thermistance de coefficient de température positive (PTC), la thermistance de coefficient de température négative (NTC) et la varistor, ainsi que les capteurs sensibles au gaz et à l'humidité. La valeur de sortie et de sortie des céramiques thermiques et sensibles à la pression est la plus élevée des matériaux en céramique semi-conducteurs. À l'international, des matériaux et dispositifs de thermistance en céramique au Japon Murata, Shiura Electronics Co., Ltd., Mitsubishi Group (Mitsubishi), TDK-EPC, Ishizuka Electronics Co., Ltd. (Ishizuka), Vishay (Vishay), l'Allemagne EPCOS (EPCOS) et d'autres sociétés sont la technologie céramique la plus avancée, la plus grande production, leur production annuelle totale représente environ 60% à 80% du total mondial, et leurs produits sont de Bonne qualité et prix élevés. Ces dernières années, des dispositifs de semi-conducteurs en céramique étrangers se développent dans le sens de hautes performances, de haute fiabilité, de haute précision, de puces multicouches et d'échelle. À l'heure actuelle, certains géants de la céramique technique ont lancé des dispositifs de céramique semi-conducteurs à puce basés sur la technologie en céramique multicouches, qui sont devenus des produits haut de gamme dans le domaine des appareils sensibles.

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