電子元件產品及技術發展趨勢

陳慶江

【摘 要】21世紀是一個信息化的時代，隨著世界電子工業化的調整，通信技術和信息技術得到了迅猛發展，對電子元件產品的需求也越來越高，在國際化形勢下，我國已經成為電子元件產品的生產地。本文通過分析電子元件產品的種類以及以后的技術發展趨勢，為我國電子產業的未來發展提供一定的參考作用。

【關鍵詞】電子元件；技術；發展趨勢

0 前言

隨著我國科技的發展，對先進的電子產品需求量越來越高，在新型電子產品的開發過程中，集成電路和電子元件占整個電子元件的重要部分，它不僅是確保電子產品是否可以應用的主要因素，更占生產成本的一大部分，因此對電子元件的技術研究是研發出高端電子信息產品的重要因素。通過分析電子元件產品的主要種類，以及以后的技術發展趨勢，可以對未來我國電子信息產業的發展有一定的把握。

1 常見電子元件產品的發展

1.1 各類電容器的發展

鉭電容是一種以二氧化錳為陰極材料的電容器，二氧化錳作為電容器的一部分容易受到高溫影響而燃燒，從而導致空調、電冰箱等數碼機器燒壞，并且鉭電解電容由于材料污染性大，不符合我國的環保理念，它的市場逐漸被取代。多層陶瓷電容器（Multi-lay-er Ceramic Capacitor；MLCC），該電容器依據層片數可以分為只有一層的單層陶瓷電容器和兩層以上的多層陶瓷電容器。它可以利用SMT技術直接貼裝在PCB基板上，因此，更加便攜從而逐漸取代鉭電容，成為目前全球用量發展最迅速、需求量最大的電子元件之一。固態電解電容也在逐步取代鋁電解電容。固態電解電容是以高分子導電材料為導電物質，這種電容器壽命長，在高溫下穩定性好、不宜燃燒，體積小較為便捷，并且具有高頻低阻性，串聯電容器電路中相當于多個傳統的電解電容器。因此，固態的電解電容的發展也逐漸被人們所青睞。電化學雙層電容是用碳作為導電材料其結構與電解電容相似，但它的電容量可以達到普通電容的100多倍，常用來作為發電機等后備電源。

1.2 片式元件的應用

片式元件主要分為片式電感類元件和片式敏感類元件這兩大類，其中片式電感類元件主要是以線圈結構為主要發電來源的一類新型高端電子元件。這類電子元件產品是目前技術含量最高的一類產品，有廣闊的發展前景，目前主要應用在數字化電視、電腦、數字化家用電器、藍牙產品等高端產品中。而常見的片式敏感元件都有低壓電器、變阻器、電流消磁器等，它是采用一些對聲音、光線、熱量等敏感的材料作為驅動常用于各種傳感器，比如數字化電器件的過載保護器、環境污染監測器、汽車過熱保護器、防盜裝置等。隨著高新技術的發展，片式敏感元件的靈敏性越來越高，在軍用電子產品、通信電子產品、環境監測設備、防雷設備等應用上十分廣泛。

1.3 微波頻率元件的發展

微波電子波在電子元件的應用使電子產品更加的高端，常見的微波電子元件有微波介質諧振器、濾波器和表面波元件等新型元件。隨著信息化時代的到來，電子產品的種類和性能越來越多，人們對電子元件的需求也越來越高，而微波頻率元件的應用更為廣泛，不僅在軍用方面如火箭制導、飛行器探測、海底軍艦探測雷達等運用微波技術，在民用方面的應用也十分廣泛，比如微波爐的應用，液晶電視遙控裝置、移動通信、衛星通信等的應用，隨著智能手機的快速更新換代，大屏幕、更薄、更敏感暢快的手機越來越被需求，通過微波元件如微波濾波器、微波集成電路、渦合器等滿足了手機的WLAN、信號收集、功能模塊，并且材料體積小滿足了手機輕薄的設計理念。

2 電子元件技術發展趨勢

2.1 元件便攜化

對于無線通訊產品要求輕薄的理念，電子元件產品要求越來越小型化和多功能化，但是電子元件的尺寸受材料和技術的限制無法完全的被縮小，而隨著技術的研究發展，可以通過整合電子元件封裝的技術來縮小體積。目前，世界上存在綜合利益較為合理的整合封裝技術為利用陶瓷材料進行整合，現在需求量最大的為多層陶瓷電容器，陶瓷材料價格低廉，并且可以采用低溫共燒陶瓷封裝技術將電子元件埋入電器的基板之間從而縮小了電容器的體積，滿足了多種電子產品的需求，但是元件的縮小對安裝工藝要求較高，需要精密的操作技術，因此，在價格方面它的生產成本仍然很高。對于PCB板的生產主要是采用了SMT技術，該技術對于電子元件的尺寸大小有一定的要求，尺寸過小，安裝的電器的可靠性、合格率都顯著下降。采用薄膜技術將電容、電感、電阻等電子元件整合到硅芯片或者陶瓷基板上可以顯著的縮小電子元件所占體積，并且電子元件距離縮小，可以減少干擾因素，提高信號強度，從而減少寄生效應。并且隨著被整合電子元件數量的增多，組裝的效率會被大大的提高。總的來說，想要促使電子元件更加的便捷，既要考慮采用先進的技術如納米技術來縮小元件尺寸，并且尋找更加有效、價格適合、體積小的材料來生產電子元件，還要考慮到縮小后的元件在應用到電子器件中的生產工藝問題。

2.2 集成模塊化

電子元件的種類有很多，其中包括電容器、電感器、開關、電纜、電阻等各類元件，這些元件選用的材料不同，加工制作工藝也不相同，因此，雖然人們不斷追求電子元件小型化、片式化，但是電子元件的小型化進展還是很慢，從20世紀80年代開始，人們就已經提出將電子元件都集裝到一起，通過將這些電子元件通過集成模塊化發現可以很大的縮小這些電子元件的占用體積但是進展一直很慢，但是在2000年左右，人們通過低溫共燒陶瓷技術將一些電子元件集裝到一起，并成功的應用到電子電器中去。人們在集成模塊化的研究更加的重視。目前現有的電子元件集裝技術有低溫共燒陶瓷技術、薄膜集成技術、以及MCM多芯片組裝技術等，這些技術根據不同電子元件的材料、生產工藝進行整合組裝，從而縮小整體體積，它們都各自有各自的適用范圍、技術提點、以及相應的優缺點，但就目前來講最為成熟的技術還是低溫共燒陶瓷技術，該技術是利用精密的打孔、注漿、印刷等工藝將多個電子元件整合到一起，在其表面可以安裝電子器件以及IC基板，這個技術降低了電器的生產成本，使生產廠家在市場競爭中占有很大優勢。

2.3 材料綠色化

電子元件的使用材料常為一些銅、汞、鋅、鎘等金屬元件這些成分在報廢后對環境污染較為嚴重，并且在廢物處理時也較為復雜，為了和諧環境的發展，有些發達國家甚至已經嚴禁禁止使用這些金屬材料。并且一些劣質產品產生的微波、電子波、紫外線等，對人體造成一定的輻射，危害人身體健康。隨著我國對可持續發展的要求，以及對人體健康的逐漸重視，電子元件以后的發展將會更趨向于低成本、綠色化。

3 結語

隨著信息化技術的推進，我國對電子產品的需求量越來越高，電子元件作為電子信息產品的核心部分，它的生產成本占整個產品的一大部分，因此，它的發展也代表著電子信息產品的發展。經研究分析，目前，常用的高端電子元件有多層陶瓷電容器、微波介質諧振器、濾波器片式傳感器、片式電感器等。在未來電子產品的發展中，電子元件的發展更趨向于元件的小型化、多功能化，并且通過采用元件集成模塊化的方式提高生產工藝，降低生產成本提高工廠在市場中的競爭優勢，元件所采用的材料也更加綠色、環保，符合我國可持續發展的理念。

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