当代电子元器件的现状和发展趋势

电子元件的发展趋势

【摘要】电子元件是信息技术的重要支撑，是电子装备、电子信息系统以及武器装备控制系统必不可少的重要部件。从信息技术的发展历程可以看出，电子系统功能的每一次升级、半导体技术的每一种创新与变革都会从产量和性能等方面对元件提出新的更高的要求。因此关注电子器件的发展趋势对于一个国家的重要性是不言而喻。

【关键字】电子元件发展趋势主要方向

当今社会科技的发展是日新月异，产品的更新换代的时间越来越短；而这一切的进步都离不开电子元件的发展。其发展速度、技术水平高低和生产规模，不仅直接影响着电子信息产业的发展，而且对改造传统产业，促进科技进步，提高装备现代化水平都具有重要的现实意义。因此，跟踪世界电子元件科技发展新动向，总结各国发展电子元件科技发展新举措，找出电子元件科技发展新特点，密切关注电子元件领域的新材料等，对促进我国电子元件科技的发展、提高电子元器件整体水平、推动电子信息产业发展，都具有重要的理论和现实意义。

随着传统元件科研生产逐步走向成熟，电子元件科技正步入以新材料、新工艺、新技术带动下的产品更新升级和深化发展的新时期，呈现出以下五个方面新的发展趋势和特点。

一、向片式化、小型化方向发展

片式、小型化是电子元件近年发展的主要方向，已成为衡量电子元件术发展水平的重要标志之一电子元件片式化的同时，小型化也在迅速发展，不仅传统元件在迅速小型化，片式元件也在迅速小型化。当前片式阻容元件的主流产品的尺寸是0603型、0402型，正朝着外形尺寸更小的0201型和01005型方向发展。例如，体积仅为0.0045 cm3的温度补偿晶体振荡器(TCXO)和体积为0.325cm3

的片式继电器，以及高度仅为1.55mm的DIP开关等小型化元件都已相继开发成功。尺寸缩小涉及一系列材料和工艺问题，这也是当前元件研究的一个热点

二、以低功耗、高可靠、抗辐射满足高端领域

随着便携式消费电子设备正向小尺寸、轻重量、多功能、数字化方向发展，全面带动了世界电子元件向小型、片式、低厚度、低功耗、高频、高性能的深入发展和不断改进。与此同时，国防和尖端科技装备也对电子器件提出低功耗、高可靠等性能方面的新要求。例如在连接器领域，近年来国外迅速兴起了一种新型连接器--纳小型连接器，由于具有很高的可靠性，以及尺寸小、重量轻等特点，纳小型连接器已经在军事领域得到了广泛应用。

另一方面以抗辐射满足宇航级应用随着空间活动的深入发展，宇航用各类电子系统增长迅速，一方面使空间用电子元件的需求量不断增加，另一方面对电子元件提出了更高的性能要求，抗辐射加固的要求已经达到相当苛刻的地步。美国空军研究试验室(AFRL)几年前发起的一项航天计划，其中的一项重要研究内容就是系统地认识空间恶劣环境对电子元件的影响，提高材料的抗辐射加固性，从根本上弄清楚电子元件内部因辐射导致故障的内在机理

三、向集成模块化发展

由于无源的电子元件制造工艺在材料和技术上差异很大，很长时间以来一直以分立元件的形式使用。尽管人们一直在片式元件的小型化方面进行着一系列努力，但与半导体器件的高度集成化相比，其发展相对缓慢得多。近年来，由于低温共烧陶瓷(LTCC)等技术的突破才使无源集成技术进入了实用化和产业化阶段，并成为备受关注的技术制高点。当前，由于LTCC工艺技术的迅速发展，片式集成无源元件(IPD)已在手机、无线网络、蓝牙等领域获得应用。清华大学、上海硅酸盐研究所等单位正在开发LTCC用陶瓷粉料。南玻电子公司开发出一系列不同性能的陶瓷生带产品，为不同设计、不同工作频率的LTCC产品的开发奠定了基础。据预测，到2010年，仅中国内地的LTCC产品市场就将达到30亿美元。

四、多功能化

随着电子新型产品功能的不断增加，对片式元件功能的要求也越来越多样化。尽管从数量上看，电子元件的片式化率已高达70%以上，但发展很不均衡，一些元件由于工艺、结构及材料等原因，片式化的难度较大。如具有电感结构的磁珠元件，其功能不在于作为一个电感器，而是抗电磁干扰，目前片式化的磁珠元件已成为用量最大的一类片式电感类元件。这些新元件的设计和材料都是电子元件所面临的新问题。目前，为了实现微波陶瓷元件、过流保护元件、敏感陶瓷元件、磁性变压器等元件的片式化，世界各国都在开发具有低温烧结特性的微波陶瓷介质和敏感陶瓷材料及相应材料的多层共烧技术。

五、绿色环保化

实现无毒无害、安全环保的新目标随着人们对资源环保、生产安全等方面的关注和意识的增强，世界各国开始十分关注电子产品制造和生产流程环节中的环保和安全问题，绿色电子制造的概念应运而生。在电子元件生产过程中，原材料和工艺是实现绿色制造的关键，因此无铅化的实施对印制线路板(PCB)材质、电子元件的耐温性、助焊剂的性能、无铅焊料的性能、无铅组装设备的性能提出了更高的要求。因此，各电子元件企业普遍加强对新材料的研究开发，以求在元件无铅化方面有新的突破。

当前，全球主要的片式陶瓷电容(MLCC)和片式电阻供应商已经完成向无铅生产的转变，70%的MLCC企业已经实现了无铅化，我国大部分厂商已采取相应措施，大型MLCC企业已经基本实现了全面的无铅化与无毒化生产。如我国风华科技公司已在生产过程中全面实行了无铅化，针对生产MLCC的主要原材料瓷粉和浆料，已有自己的研发和配套，瓷粉和浆料等原材料的配套能力达到70%左右。西安创联公司在电位器及连接器等产品的生产实现无铅化。

【参考文献】

[1]中国电子元器件行业发展趋势分析．华经中国报告网[引用日期2012-11-29] ．

[2]电子元器件行业不景气．商家网 [引用日期2012-11-29] ．

[3] 于安成.《世界电子元件发展新动向》（《产业聚焦》）[引用日期 2009.4]

[4] 百度百科