电子元件技术发展现状及创新有效举措

　　电子元件技术发展现状

　　世界现状：电子元件体积越来越小，电路密度越来越高，传输速度越来越快，新型电子元件正在向片式化、微型化、高频化、宽频化、高化和集成化方向发展。

　　我国现状：片式电阻器、片式独石陶瓷电容器、铝电解电容器、石英晶体谐振器、压电陶瓷滤波器、双面及多层印制板、覆铜板、扬声器等产品已达到规模经济生产要求。

　　国内外差距：技术水平未与产量同步提高；重复跟踪严重，自主技术创新少；产业化基础性技术开发薄弱；材料、制造工艺和生产条件的质量控制欠缺。

　　关键技术：低温共烧陶瓷（LTCC）技术；电磁兼容技术；高高性能传感器技术；绿色环保技术。

　　电子元件技术创新有效举措

　　由于电子信息产业对于国家经济和世界经济具有整体带动作用，电子元件产业对于电子信息产业具有引领作用，电子元件技术创新对于电子信息技术创新乃至国家技术创新具有决定作用，因此世界各国都高度重视电子信息产业的战略地位和电子元件技术创新水平与创新能力的关键作用，大幅增加研发投入，超前部署，重点发展，努力抢占电子信息产业和电子元件技术制高点。我国于2006年8月也明确提出，要把信息产业列为中国自主创新的突破口，把电子元件技术创新作为电子信息技术创新的制高点，以求赢得竞争和发展的主动权。

　　根据我国与世界电子元件技术的发展现状、市场需求、国内外差距，借鉴发达国家的成功经验，我国要想加快电子元件技术创新步伐，加大电子元件技术创新力度，提升电子元件技术创新水平，由电子元件大国走向电子元件强国，有必要采取以下创新举措。

　　（一）电子元件总体技术创新举措

　　未来电子元件技术的创新发展，从总体上应向高频化、片式化、微型化、薄型化、低功耗、响应速率快、高分辨率、高、高功率、多功能、组件化、复合化、模块化和智能化等方向发展。

　　（二）各类电子元件技术创新举措

　　1、电容器的技术创新方向

　　陶瓷电容器仍将在世界电容器市场上居主导地位，小型化、大容量、高电压、高频率、抗干扰和阵列化仍将是陶瓷电容器发展的方向，而片式产品将是陶瓷电容器和钽电容器的主流。

　　小尺寸、大容量、长寿命、耐高温、低等效串联电阻（ESR）等仍是铝电解电容器的发展方向。片式产品继续引领钽电容向小型化、大容量、低阻抗、低等效串联电阻方向发展，功能高分子聚合物钽电容器生产和应用将进一步扩大，钽粉CV值将继续提高。金属化塑料膜电容器的需求将会增长，面向信息和通信设备的塑料膜电容器市场将继续扩大。高频、满足安全标准、耐高温、小型化、片式化将是塑料膜电容器的发展方向。

　　2、电阻器的技术创新方向

　　片式电阻器将继续是电阻器的主流产品，其尺寸将继续缩小，0603型（0.6mm×0.3mm）产品将进入规模应用阶段。

　　高阻、低阻和高压片式电阻器需求将扩大，薄膜片式电阻器的生产和应用将进一步扩大，2连、4连1005型的复合片式电阻器将登场。高功率、小型化、高稳定、高仍将是金属膜电阻器的发展方向，同时它将降低电流噪声和增加附加值，数字化技术的发展开拓了金属膜电阻器新的应用领域，其精密型、超精密型产品不是片式电阻器所能取代的，因此，它仍将有一定的市场空间。线绕电阻器将向安全性（阻燃）、高、小尺寸方向发展，低阻值化是值得注意的一个趋向。
   
　　3、电感器和变压器的技术创新方向

　　线圈、电感器市场将以片式产品为主导，技术创新应向极小化、精细化、复合化方向发展，片式产品应向卷绕型、迭层型两个方向同时发展。

　　电子变压器的发展应以小型、薄型、轻量化和高效率为中心。该领域脉冲变压器应向小尺寸和表面安装方向发展。在产品结构方面，环型磁芯变压器需求将增长，EI形磁芯变压器需求已下降，同时铁氧体磁芯变压器需求将日益增长，迭层形矽钢片变压器需求已急速下降。回扫变压器前景乐观，HDTV、大屏幕、宽屏幕彩电和计算机监视器用的回扫变压器需求将稳步扩大。电源变压器前景光明，计算机及其外设和通信产品为变压器开拓了一个大市场。

　　4、接插件的技术创新方向

　　连接器的发展应向小型化、高密度、高速传输、高频方向发展。小型化是指连接器中心间距更小，高密度是实现大芯数化。现代的新型计算机总线要求连接器具有大量的接触对，高密度PCB连接器有效接触件总数达600芯，专用器件最多可达5000芯。高速传输是指现代计算机、信息技术及网络化技术要求信号传输的时标速率达兆赫频段，脉冲时间达到亚毫秒，因此要求有高速传输连接器。高频化是为适应毫米波技术发展，射频同轴连接器均已进入毫米波工作频段。

　　开关应向小型化、薄型化、轻量化、表面安装、节能、高可靠、多功能、复合化方向发展，并应提高耐热性、密封性、触感性和耐环境性。

　　5、继电器的技术创新方向

　　继电器应在体积和外形尺寸上继续微小化和片式化；功能上应由单一开关功能的传统继电器向组合化继电器发展，组装技术应由SMT向微组装（MPT）、微机电系统（MEMS）方向发展。

　　通用继电器应继续向小型、薄型和塑封方向发展。低高度、高灵敏度、高可靠印制电路板用继电器仍是通用继电器市场的主流产品。舌簧继电器市场继续在扩大，产品应由敞式向塑封方向发展。高I/O绝缘的塑封舌簧继电器备受关注。固体继电器应用将更趋广泛，产品应向高可靠、小体积、高抗浪涌电流冲击和高抗干扰方向发展。军用继电器应向军民两用方向发展，与IC兼容的TO-5继电器和1/2晶体罩继电器仍是小型密封继电器市场发展的重点，但应向高环境适应性和高可靠方向发展。多触点组、大负荷两用继电器仍有一定市场。

　　6、微特电机的技术创新方向

　　微电机应继续向大转矩、小尺寸、高控制、低功耗、低噪声、长寿命和低成本等方向发展，同时向具有控制功能的智能化方向发展，无刷化已成为各类电机的共同趋势。微电子机械加工技术将在微电机的超小型化中发挥重要作用；薄型化、智能化和一体化技术将日益使用在微电机中。

　　交流调速驱动将逐步取代直流调速驱动，其中包括采用全控型电力电子器件、LSI和微处理器、矢量控制技术等。拼块组合技术、切片式绕组、加工无切削化技术将促进超小型微电机的发展。
   
　　7、印制电路板的技术创新方向

　　高密度、导体微细化、窄中心距、通孔孔径小型化、表面安装、多功能、低成本等仍将是印制电路板（PCB）的发展方向。随着PCB从安装基板发展成封装基板，以及元器件的片式化和集成化、针栅阵（PGA）、芯片规模封装（CSP）和多芯片模块（MCM）的日益流行，要求PCB封装端子微细化、封装高集成化，同时也要求基板承担新的功能，以适应高密度组装要求。随着光接口技术的发展，今后应确立在电气PCB上实现光配线技术、光印制线路板技术、光表面安装技术以及光电合一的模块化技术。随着系统的高速化，PCB阻抗匹配成为重要问题，根据信号速度和布线长度不同，要求失真降到10%或5%以下，甚至3%以下。为满足窄端子间距的CSP和倒装片封装发展的需要，今后电路图形微细化技术目标应确定为：最小线宽/间距为25/25μm，布线中心距50μm，导体厚度5μm以下。

　　8、电声器件的技术创新方向

　　音/视频扬声器应继续向低失真、高灵敏度、大动态范围、宽重放频带和良好瞬态响应方向发展，电视机扬声器的薄型化、小型化应继续发展。扬声器应向大功率（200W以上）、高效率（98dB～100dB）和宽指向性方向发展，并采用新材料（如航天钛材、层压高密度复合纸盆等）、新的磁路设计方法、新型号筒以及CAD、CAM和CAT等计算机辅助设计、计算机辅助制造和计算机辅助测试技术。

　　9、石英晶体器件的技术创新方向

　　片式石英晶体元件继续是该门类的主流产品，其尺寸应迅速小型化，5mm×3.2mm是目前市场的主流产品，并正在向4mm×2.5mm，3.2mm×2.5mm，2.5mm×2mm，2.5mm×1.6mm进一步缩小，而小型化、高稳定、低相噪应是晶体振荡器的发展方向。

　　10、光电线缆的技术创新方向

　　通信线缆仍以5类电缆为主流产品，但带宽达250MHz的6类电缆供应将增长，7类电缆不久可上市，带宽可高达600MHz。频率高达1200MHz的8类电缆也已列入发展计划。但近期，5类电缆还不可能被6类电缆完全取代。

    目前，光缆产品应向小直径、高纤芯数、高传输速率、高附加值等方向发展。光纤技术的发展方向为：进一步扩大单一波长的传输容量；采用色散管理技术来实现超常距离光纤传输；改进光纤的非线形指标，以适应DWDM技术的应用。

　　11、敏感元件和传感器的技术创新方向

　　（1）智能化：智能传感器是自动控制系统的智能仪表发展的必然结果，智能传感器更方便和有利于传感器在总线制测控系统或网络中使用。

　　（2）微小型化：敏感元件和传感器采用微细加工技术、离子注入技术、薄膜技术等，产品趋于微小型化。一是尺寸很小，敏感元件结构几何尺寸可达到微纳米级；二是重量轻，单个传感器以克为单位。

　　（3）集成复合化：传感器的集成化，一是指由多个相同属性的传感器配置在同一平面上，形成传感器阵列；二是多个不同功能的微传感器配置在同一基底上，实现传感器多功能化；三是微传感器与微执行器件等单片集成和混合集成。

　　（4）数字化：传感器与信号调理电路结合，实现数字化信号输出，便于与网络接口。

　　（5）片式化：随着SMT技术的产生，出现了各种表面贴装元件（SMC）以适应其技术需要，主要的SMC包括片式敏感电阻、片式敏感电容，片式敏感电感等。

　　（6）阵列式：在一个传感器上制作两个以上相同的敏感单元，以实现降低测试误差或冗余设计的目的。