电子陶瓷材料技术要求及重点发展方向分析

电子陶瓷作为一种重要的新材料，是无源电子元件的核心材料，也是电子信息技术领域的重要技术前沿。随着电子信息技术日益集成化、智能化、小型化，无源电子元件日益成为电子元件技术发展的瓶颈，电子陶瓷材料及其制备加工技术的战略地位日益凸显。

随着电子信息产品进一步向宽带化、小型化、集成化、移动化、绿色化、多功能化、多层化、多层片式元件和片式元件集成化电子陶瓷元件已成为发展主流，这些新趋势对电子陶瓷材料提出了材料微观结构细化、材料功能多样化、高频低损耗电磁特性等一系列新要求。

相关材料技术日益成为制约信息技术发展的瓶颈技术。未来几年，电子陶瓷材料发展需要解决的关键技术问题包括以下几个方面。

● 满足电子信息系统中电子元件小型化/微型化的新型电子陶瓷材料及其关键技术。如纳米晶材料制备技术、超薄陶瓷膜成型工艺等；用于低能量无线/移动信息系统中关键微波组件的超低损耗介电陶瓷材料。

● 适应新一代移动通信技术特征频率的新型电子陶瓷材料。随着5G/6G技术的发展，通信频段逐渐从微波向毫米波推进，适应更高频段的新型电子陶瓷特别是陶瓷介电材料的需求将急剧增加，相关材料的发展和设备迫在眉睫。

● 用于无源元件集成和无源-有源集成和模块化的新型电子陶瓷材料。基于LTCC技术的无源集成技术将有更大的发展空间，而与该技术兼容的各种功能陶瓷材料及其共烧技术是亟待克服的技术瓶颈。

● 用于多功能电子信息系统的新型功能电子陶瓷材料。具有电、磁、光、热耦合行为和非凡电磁性能的新型多功能陶瓷材料体系，以及在复杂外场或极端环境条件下工作时具有稳定性和优异使用性能的新型信息功能陶瓷材料。

● 其他技术领域也对电子陶瓷材料提出了新的要求。能源材料方面，固态燃料电池、太阳能电池、半导体照明技术的进一步发展有赖于电子陶瓷材料及其制备技术的突破；随着物联网和传感器网络的兴起，种类繁多、功能各异的传感器需要出现更多、更高性能的新型敏感陶瓷材料。

◆重点发展方向分析◆

01 新一代电子陶瓷元器件及材料

重点突破MLCC、片式电感、陶瓷滤波器件等大批量无源电子元件所需的高端电子陶瓷材料技术，开发具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材料精密成型加工关键技术和装备，保障薄型化多层陶瓷技术所需关键纳米陶瓷材料的独立稳定供应，形成自主研发和生产能力。无源集成关键设备生产能力。

● 高性能、低成本MLCC材料和组件

加强高性能抗还原陶瓷介质粉体材料及规模化生产；重点研发薄型功能陶瓷成型技术及装备、纳米晶陶瓷烧结技术、超薄多层陶瓷结构电极技术等。

● 新型片式电感元件及关键材料

加强高性能低温烧结铁氧体和低介电低损耗陶瓷介质粉末材料及规模化生产；多层陶瓷精密互连技术及装备研发、小型化微波频段片式电感布线设计技术等。

● 高性能多层片敏感元件及材料

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，微纳级多层片式敏感陶瓷传感器制备技术和表征技术。

● 高性能压电陶瓷材料

重点关注压电陶瓷材料净尺寸成型加工及其产业化技术、压电微功率应用的高性能多层压电材料制备及产业化技术、高性能多层无铅先进制备技术可工程化和工业化的压电陶瓷材料和新元件。

● 新一代电磁介电陶瓷材料

面向5G/6G通信技术新型电磁介质材料，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介质陶瓷及其基础材料规模化生产技术与装备，人造芯片电磁波介质设计、制备及规模化生产技术。

02 无源集成模块及关键材料和技术

无源集成技术能否进入实际应用和产业化阶段，很大程度上取决于LTCC技术的突破。目前，虽然已经开发出一些具有不同优势的无源集成技术，但主流技术仍然是LTCC。一方面，优化LTCC材料的性能和制备方法，提高国际高端应用比例；另一方面，兼顾其他类型的无源集成技术，研发相应的关键材料、关键技术和重要模块。

● 系列化LTCC电磁介电材料研究重点研究介电常数和磁导率系列化的陶瓷材料粉末及生产带，满足LTCC性能和工艺要求，形成我国在LTCC材料领域的自主知识产权。 ● 无源集成模块关键制备工艺研究 重点研究无源集成模块制备的几个关键工艺，如厚膜及薄膜制备工艺、微孔成孔及灌浆工艺、精密导体浆料印刷工艺、陶瓷共烧工艺等● 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、无源集成模块的测试技术。 。

总结我国电子陶瓷材料及器件领域已经形成了良好的产业技术基础，但电子陶瓷作为一类重要的战略新材料，其在高端电子陶瓷领域的强势发展仍受到一些关键材料技术、工艺的制约。技术和装备技术。为实现我国高端电子陶瓷产业的领先发展，亟待完善电子陶瓷战略规划。

本文转载自先进陶瓷展