电子元件产品及技术发展趋势

陈庆江

【摘 要】21世纪是一个信息化的时代，随着世界电子工业化的调整，通信技术和信息技术得到了迅猛发展，对电子元件产品的需求也越来越高，在国际化形势下，我国已经成为电子元件产品的生产地。本文通过分析电子元件产品的种类以及以后的技术发展趋势，为我国电子产业的未来发展提供一定的参考作用。

【关键词】电子元件；技术；发展趋势

0 前言

随着我国科技的发展，对先进的电子产品需求量越来越高，在新型电子产品的开发过程中，集成电路和电子元件占整个电子元件的重要部分，它不仅是确保电子产品是否可以应用的主要因素，更占生产成本的一大部分，因此对电子元件的技术研究是研发出高端电子信息产品的重要因素。通过分析电子元件产品的主要种类，以及以后的技术发展趋势，可以对未来我国电子信息产业的发展有一定的把握。

1 常见电子元件产品的发展

1.1 各类电容器的发展

钽电容是一种以二氧化锰为阴极材料的电容器，二氧化锰作为电容器的一部分容易受到高温影响而燃烧，从而导致空调、电冰箱等数码机器烧坏，并且钽电解电容由于材料污染性大，不符合我国的环保理念，它的市场逐渐被取代。多层陶瓷电容器（Multi-lay-er Ceramic Capacitor；MLCC），该电容器依据层片数可以分为只有一层的单层陶瓷电容器和两层以上的多层陶瓷电容器。它可以利用SMT技术直接贴装在PCB基板上，因此，更加便携从而逐渐取代钽电容，成为目前全球用量发展最迅速、需求量最大的电子元件之一。固态电解电容也在逐步取代铝电解电容。固态电解电容是以高分子导电材料为导电物质，这种电容器寿命长，在高温下稳定性好、不宜燃烧，体积小较为便捷，并且具有高频低阻性，串联电容器电路中相当于多个传统的电解电容器。因此，固态的电解电容的发展也逐渐被人们所青睐。电化学双层电容是用碳作为导电材料其结构与电解电容相似，但它的电容量可以达到普通电容的100多倍，常用来作为发电机等后备电源。

1.2 片式元件的应用

片式元件主要分为片式电感类元件和片式敏感类元件这两大类，其中片式电感类元件主要是以线圈结构为主要发电来源的一类新型高端电子元件。这类电子元件产品是目前技术含量最高的一类产品，有广阔的发展前景，目前主要应用在数字化电视、电脑、数字化家用电器、蓝牙产品等高端产品中。而常见的片式敏感元件都有低压电器、变阻器、电流消磁器等，它是采用一些对声音、光线、热量等敏感的材料作为驱动常用于各种传感器，比如数字化电器件的过载保护器、环境污染监测器、汽车过热保护器、防盗装置等。随着高新技术的发展，片式敏感元件的灵敏性越来越高，在军用电子产品、通信电子产品、环境监测设备、防雷设备等应用上十分广泛。

1.3 微波频率元件的发展

微波电子波在电子元件的应用使电子产品更加的高端，常见的微波电子元件有微波介质谐振器、滤波器和表面波元件等新型元件。随着信息化时代的到来，电子产品的种类和性能越来越多，人们对电子元件的需求也越来越高，而微波频率元件的应用更为广泛，不仅在军用方面如火箭制导、飞行器探测、海底军舰探测雷达等运用微波技术，在民用方面的应用也十分广泛，比如微波炉的应用，液晶电视遥控装置、移动通信、卫星通信等的应用，随着智能手机的快速更新换代，大屏幕、更薄、更敏感畅快的手机越来越被需求，通过微波元件如微波滤波器、微波集成电路、涡合器等满足了手机的WLAN、信号收集、功能模块，并且材料体积小满足了手机轻薄的设计理念。

2 电子元件技术发展趋势

2.1 元件便携化

对于无线通讯产品要求轻薄的理念，电子元件产品要求越来越小型化和多功能化，但是电子元件的尺寸受材料和技术的限制无法完全的被缩小，而随着技术的研究发展，可以通过整合电子元件封装的技术来缩小体积。目前，世界上存在综合利益较为合理的整合封装技术为利用陶瓷材料进行整合，现在需求量最大的为多层陶瓷电容器，陶瓷材料价格低廉，并且可以采用低温共烧陶瓷封装技术将电子元件埋入电器的基板之间从而缩小了电容器的体积，满足了多种电子产品的需求，但是元件的缩小对安装工艺要求较高，需要精密的操作技术，因此，在价格方面它的生产成本仍然很高。对于PCB板的生产主要是采用了SMT技术，该技术对于电子元件的尺寸大小有一定的要求，尺寸过小，安装的电器的可靠性、合格率都显著下降。采用薄膜技术将电容、电感、电阻等电子元件整合到硅芯片或者陶瓷基板上可以显著的缩小电子元件所占体积，并且电子元件距离缩小，可以减少干扰因素，提高信号强度，从而减少寄生效应。并且随着被整合电子元件数量的增多，组装的效率会被大大的提高。总的来说，想要促使电子元件更加的便捷，既要考虑采用先进的技术如纳米技术来缩小元件尺寸，并且寻找更加有效、价格适合、体积小的材料来生产电子元件，还要考虑到缩小后的元件在应用到电子器件中的生产工艺问题。

2.2 集成模块化

电子元件的种类有很多，其中包括电容器、电感器、开关、电缆、电阻等各类元件，这些元件选用的材料不同，加工制作工艺也不相同，因此，虽然人们不断追求电子元件小型化、片式化，但是电子元件的小型化进展还是很慢，从20世纪80年代开始，人们就已经提出将电子元件都集装到一起，通过将这些电子元件通过集成模块化发现可以很大的缩小这些电子元件的占用体积但是进展一直很慢，但是在2000年左右，人们通过低温共烧陶瓷技术将一些电子元件集装到一起，并成功的应用到电子电器中去。人们在集成模块化的研究更加的重视。目前现有的电子元件集装技术有低温共烧陶瓷技术、薄膜集成技术、以及MCM多芯片组装技术等，这些技术根据不同电子元件的材料、生产工艺进行整合组装，从而缩小整体体积，它们都各自有各自的适用范围、技术提点、以及相应的优缺点，但就目前来讲最为成熟的技术还是低温共烧陶瓷技术，该技术是利用精密的打孔、注浆、印刷等工艺将多个电子元件整合到一起，在其表面可以安装电子器件以及IC基板，这个技术降低了电器的生产成本，使生产厂家在市场竞争中占有很大优势。

2.3 材料绿色化

电子元件的使用材料常为一些铜、汞、锌、镉等金属元件这些成分在报废后对环境污染较为严重，并且在废物处理时也较为复杂，为了和谐环境的发展，有些发达国家甚至已经严禁禁止使用这些金属材料。并且一些劣质产品产生的微波、电子波、紫外线等，对人体造成一定的辐射，危害人身体健康。随着我国对可持续发展的要求，以及对人体健康的逐渐重视，电子元件以后的发展将会更趋向于低成本、绿色化。

3 结语

随着信息化技术的推进，我国对电子产品的需求量越来越高，电子元件作为电子信息产品的核心部分，它的生产成本占整个产品的一大部分，因此，它的发展也代表着电子信息产品的发展。经研究分析，目前，常用的高端电子元件有多层陶瓷电容器、微波介质谐振器、滤波器片式传感器、片式电感器等。在未来电子产品的发展中，电子元件的发展更趋向于元件的小型化、多功能化，并且通过采用元件集成模块化的方式提高生产工艺，降低生产成本提高工厂在市场中的竞争优势，元件所采用的材料也更加绿色、环保，符合我国可持续发展的理念。

【参考文献】

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