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新型片式元件与材料发展现状与展望
[发布时间]:2009年4月27日 [来源]:《中国磁性材料与应用产业资讯网》 [点击率]:4705
【导读】:     片式元件是 90 年代后适应表面贴装技术发展起来的新型元件,代表着世界电子元件的发展趋势。随着集成电路技术,数字化技术和便携式电子设备的发展,其品种、数量正在...

    片式元件是 90 年代后适应表面贴装技术发展起来的新型元件,代表着世界电子元件的发展趋势。随着集成电路技术,数字化技术和便携式电子设备的发展,其品种、数量正在不断扩大,价格也不断下降。片式化已成为衡量电子元件技术发展水平的重要标志之一。
    世界片式元件现状和发展趋势
    片式电容器、片式电阻器和片式电感器是用量最大的三大片式元件,约占全球片式元件总产量的 90% , 2002 年全球片式元件产量 10000 亿只, 2005 年预计达 15000 亿只, 2010 年达 25000 亿只。
    世界片式元件发展有三大特征:
    产业规模不断扩大 生产集中度高
    2001年,全球MLCC前7名占总产量89.6%,其中产量最大的murata达160亿只/月。
    2002年全球生产片式钽电容器的11个厂商占全球总产量85%;片式铝电解电容器的5名厂商占全球总产量56%。
    2003年全球功能高分子电解电容器产量34.59亿只,产值840亿日元,其中钽电容器占39%,铝电容器占37%,OS-CON电容器占24%。
    片式电阻器主要生产厂商国巨生产能力达180亿只/月,占世界市场1/3以上。
    片式多层压敏电阻器的主要厂商Epcos和AVX的产量占全球的69.7%。
    叠层式片式电感器日本产量占全球65%。绕线式片式电感器美国Coilcraft公司产量占全球70%。
    全球化企业兼并重组 生产地加快向中国转移
    近年来,Vishay公司兼并了BC公司;台湾国巨并购Philips的MLCC;德国西门子元件制造部先与日本松下电子部品合资组成S+M公司,后通过上市策划,组成Epcos公司。
    几乎全球著名片式元件制造厂如murata、Kyocera、三星电机、太阳诱电、TDK、Kemet、Epcos、Vishay-BC、石塚、三菱等都在中国建立了合资或独资工厂。
    中国改革开放的政策,信息产业的高速发展,巨大的国内市场,廉价的劳动力和材料、零件成本,将使我国成为全球片式元件的生产基地。
 

 

    技术不断创新
    为顺应数字电子产品和便携式电脑、通信、视像设备的发展潮流,通过不断研制新材料、新工艺和新产品,片式元件的技术在不断创新,突出表现在以下四方面
    微型化(尺寸不断缩小)
    高性能化,不同产品互相替代竞争加剧
    电容器的高性能化重点在大容量、高频化和高温化三个方面。在大容量方面,MLCC主要采用薄膜多层化技术。2002年膜厚2~3μm,层数达200~300层是生产的主流;厚2μm以下,层数400层已经量产;厚1~1.5μm,600~800层产品已做出样品;厚0.6μm,层数达1000层的产品正在开发。
    片式有机介质电容器方法相似,采用叠层和卷绕两种工艺,已研制成功1608型16V、0.1μF和3216型25V、1μF产品,最薄介质0.33μm,3500层已实用化,最大层数5000层成为可能。
    片式钽电容器主要是提高钽粉比容, 1608型已采用150KCV,正在开发200KCV钽材。最小尺寸3.2×1.6×1.6(mm),工作电压6.3V,电容量可达22μF;尺寸7.3×4.3×2.8(mm),工作电压6.3V,电容量可达220μF。
    片式铝电解电容器尺寸为φ18×16.5(mm),工作电压10V,容量可达400μF,如100V,容量可达330μF。最小尺寸φ3×5.4,工作电压6.3V,电容量可达22μF。而聚合物片式铝电解电容器尺寸为7.3×4.3×1.1(mm),工作电压6.3V,电容量可达33μF;而尺寸为7.3×4.3×4.2(mm),工作电压6.3V,电容量可达180μF。
    在高频化方面,主要是降低ESR和ESL。在MLCC领域,美国ATC、AVX和英国Morgan公司在RF/微波高功率和微波高Q,微波低ESL方面技术领先。日本murata采用铜内电极,也获得了极低ESR产品。在低ESL方面,微波领域,美国JOHANSON Technology公司0.6×0.3×0.3尺寸、 100pf,ESL=0.2nH;而TDK的1632型104容量,ESR=14mΩ,ESL=0.28nH,分别为3216型产品的70%和44%。而3212型三端电容器容量2200pf,ESR=0.03nH,ESR=32mΩ,分别为常规产品的1/25和1/8。在低频大容量应用领域、功能高分子材料在铝电解电容器、钽电解电容器和铌电解电容器中的应用特别吸引人们的关注,导电高分子材料导电率是TCNQ络盐的10倍,是MnO2的100倍,是电解液的1000倍,因此ESR可为传统钽电解电容器的1/2~1/10,可为传统铝电解电容器的1/10~1/50。
 

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