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中国电子陶瓷技术重点发展方向

来源:     作者:信息发布人员     发布时间:2023年05月08日     浏览次数:         

  电子陶瓷作为一类重要的战略新材料,是无源电子元件的核心材料,也是电子信息技术领域重要的技术前沿。近年来,随着电子信息技术日益走向集成化、薄型化、智能化和微型化,以半导体技术为基础的有源器件和集成电路迅速发展,而无源电子元件日益成为电子元器件技术的发展瓶颈,因此电子陶瓷材料及其制备加工技术越来越成为电子信息技术发展的重要核心技术之一。

  面向信息技术等领域的迫切需求,进一步加大电子陶瓷技术的研究开发及其产业升级的扶植力度,突破困扰该产业技术进步的关键技术,使我国在该领域的技术水平走进世界前列。力争在2025年大部分水平与美国、日本接近,2035年成为全球高端电子陶瓷材料和元器件的主要来源地。因此,陶瓷技术应按以下重点发展方向进行布局

  1新一代电子陶瓷元件与材料

  重点突破量大面广的无源电子元件,如MLCC、片式电感器、陶瓷滤波器的器件所需的高端电子陶瓷材料技术,发展出拥有自主知识产权的材料配方和规模化生产技术,形成稳定的生产规模。 重点突破高端电子陶瓷元件中材料精密成型和加工的关键工艺技术和装备,保证薄型化多层陶瓷技术所需的关键纳米陶瓷材料的自主稳定供应,形成无源集成关键设备的自主研发和生产能力。

  (1)高性能、低成本MLCC材料与元件。加强高性能抗还原陶瓷介质粉体材料及规模化生产; 重点研发薄型化功能陶瓷成型技术与装备,纳米 晶陶瓷烧结技术,超薄型多层陶瓷结构内电极技术等。

  (2)新型片式感性元件与关键材料。加强高性能低温烧结铁氧体及低介低损耗陶瓷介质粉体材料及规模化生产;研发多层陶瓷精密互联技术及其装备,小型化微波段片式电感器布线设计技术等。

  (3)高性能多层片式敏感元件与材料。重点研究高性能片式热敏、气敏、湿敏、压敏、光敏陶瓷 规模化生产技术,微纳尺度多层片式敏感陶瓷传感 器制备工艺技术与表征技术等。

  (4)高性能压电陶瓷材料。重点研究压电陶瓷材料净尺寸成型与加工及其产业化技术,压电微 型电源应用的高性能多层压电材料制备及产业化技术,高性能多层无铅压电陶瓷材料和新型元件可工程化和产业化的先进制备技术。

  (5)新一代电磁波介质陶瓷材料。面向5G/6G通信技术的新型电磁波介质材料,重点研究片式高频低损耗微波介质陶瓷及其规模化生产技术,片式高性能低成本复合电磁波介质陶瓷及其基础材料的规模化生产技术及装备,人工片式电磁波介质的设计、制备与规模化生产技术。

  2无源集成模块及关键材料与技术

  无源集成技术得以进入实用化和产业化阶段,很大程度上取决于LTCC技术的突破。目前,虽然开发出了一些各具优势的无源集成技术,但是主流技术仍以LTCC为主。一方面,优化材料LTCC性能及制备方法,提高在国际高端应用中的占比;另一方面,兼顾其他几类无源集成技术,研究开发相应的关键材料、关键技术和重要模块。

  (1)系列化LTCC用电磁介质材料的研究。重点研究具有系列化介电常数和磁导率、满足LTCC性能和工艺要求的陶瓷材料粉体和生产带,形成我国在LTCC材料领域的自主知识产权。

  (2)无源集成模块的关键制备工艺研究。重点研究无源集成模块制备的若干关键性工艺过程,如厚膜与薄膜制备工艺、微孔成孔与注浆工艺、精密导体浆料印刷工艺、陶瓷共烧工艺等。

  (3)无源集成模块设计与测试方法。研究内容包括无源集成模块设计软件的开发,新型无源集成结构特性的模拟与仿真,高集成度无源集成模 块的设计,以及无源集成模块的测试技术等。

                                                                                                                                                                                 摘编自 中国工程科学)

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