业内知名专家解读电子元件技术创新方向

业内知名专家解读电子元件技术创新方向

     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，由电子元件生产大国迈向强国，就要了解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。下面重点探讨一下电子元件技术创新的趋势。
    
     电容器与电阻器：片式化、大容量、长寿命
    
     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。
    
     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、高精度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)、高精度、小尺寸方向发展，低阻值化是值得注意的一个趋向。
    
     电感器和变压器：小型化、轻量化、高效率
    
     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，迭层型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。
    
     连接器：小间距、高密度、高频化
    
     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。高密度PCB（印制电路板）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。
    
     继电器：组合化、高可靠、小体积
    
     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（表面贴装）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。
    
     微特电机：智能化、大转矩、低功耗
    
     微电机应继续向大转矩、小尺寸、高控制精度、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。
    
     印制电路板：高密度、多功能、低成本
    
     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。
    
     电声与石英晶体器件：继续向薄型化、小型化发展
    
     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。专业扬声器应向大功率(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。
    
     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。
    
     光电线缆：小直径、高传输速率、高附加值
    
     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；改进光纤的非线性指标，以适应DWDM技术的应用。
    
     敏感元件和传感器：智能化、集成化、数字化
    
     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。
    
     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。
    
     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。
    
     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。
    
     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。
    
     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。
    
     观点链接
    
     逐级递增与辐射联动：电子元件技术创新两个规律
    
     逐级递增规律与辐射联动规律是电子元件技术创新与电子信息产业发展的两个规律。
    
     逐级递增规律：回顾中国与世界电子信息产业的发展历史，人们可以发现这样一条规律，电子元件技术的每一次创新突破，不仅使电子元件产业本身产生一次跨越发展，而且推动了直接利用新型电子元件的电子整机更新换代，使这些直接相关的电子整机产业实现了更大的发展，进而带动了国家经济与世界经济走向繁荣。
    
     比如说，由于集成电路技术的创新，使计算机从电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、大规模集成电路计算机、超大规模集成电路计算机、光计算机发展到生物智能计算机；使收录机从电子管收音机、留声机、晶体管收音机、磁带录音机、随身听、MP3发展到MP4；使空调器从制冷空调器、冷热空调器、交流变频空调器发展到直流变频空调器；使洗衣机从单缸洗衣机、双缸洗衣机发展到全自动洗衣机；使录像机从磁带录像机、VCD、超级VCD、DVD、逐行扫描DVD发展到光盘录像机。由于片式电子元件技术的创新，使手机从模拟式手机、数字式手机发展到第三代多媒体手机。
    
     由于电光元件技术的创新，使电灯从白炽灯、日光灯、节能灯发展到LED(发光二极管)灯。由于电热元件技术的创新，使电炉从电子炉、电烤箱、电磁炉、微波炉发展到光波微波炉。由于显示器技术的创新，使电视机从黑白电视机、彩色电视机、平面直角电视机、超平电视机、纯平电视机、逐行扫描电视机、逐点扫描电视机、背投电视机、PDP(等离子)电视机发展到LCD(液晶)电视机。总之，随着电子元件技术的不断创新，直接利用电子元件新技术的电子新产品就像开闸的潮水一样，一股股一波波奔涌而来，不仅使人们来不及逐代使用，甚至其功能也使许多人难以及时和全面了解，从而大大拓展了市场需求，带动了经济持续增长。
     辐射联动规律：通过深入探究，人们还可以发现这样一条规律，电子元件新技术具有巨大的关联效应，一项电子元件新技术往往开启多个新市场，一个新市场往往又开创多种新职业，所产生的间接经济效益更是惊人。
    
     比如说由于网络元件技术的创新，就使互联网新技术催生了网络接入、网络购物、网络游戏、网络广告、电子商务、搜索引擎、综合门户、个人门户、电子邮件、电子课件、电子图书、网络电话、网络短信、网络聊天、网络电视、网络电影、网络教育、网络诊断、网络安全、网络音乐、网络银行、下载工具、软件下载、网址导航、网络招聘、BBS、网络新闻、网络图片、网络摄影、网络相册、网络信息、网络科技、网络培训等50多个新市场，而每个新市场都需要多种职业的群体为其服务。
    
     而且随着一项新技术的不断提高和社会的发展，新的市场还会不断涌现，并且发展势头强劲。比如基于互联网技术的博客、播客、威客就是如此。
    
     市场链接
    
     电子元件在信息产业中比重逐步加大
    
     据国际权威机构统计和预测，2007年世界电子信息产业总产值达4.65万亿美元，同比增长9.5%，占世界总产值的9.3%，居各产业之首；预计2008年可达4.98万亿美元，同比增长7.1%，占世界总产值的9.7%，进一步加强龙头地位。2007年世界电子元件产业总产值达4464亿美元，同比增长11.1%，占世界电子信息产业总产值的9.6%，世界电子元件总产量达17001.8亿只；预计2008年世界电子元件产业总产值可达5410.37亿美元，同比增长21.2%，占世界电子信息产业总产值的10.5%，世界电子元件总产量可达20606.2亿只。由此可知，世界电子信息产业增速高于世界GDP增速，且在世界GDP中的比重逐步加大。世界电子元件产业增速高于世界电子信息产业增速，且在世界电子信息产业中的比重逐步加大。
    
     据国内权威机构统计，2007年我国电子信息产业总产值为5.6万亿元，同比增长19.9%，占世界电子信息产业总产值的17.2%，名列美国之后，居世界第二位，占全国总产值的22.7%，居国内各产业之首；预计2008年我国电子信息产业总产值可达6.6万亿元，同比增长18.5%，占世界电子信息产业总产值的18.9%，有望超过美国，居世界首位，占全国总产值的24.2%，进一步强化老大地位。2007年我国电子元件产业总产值为7196亿元，同比增长27.3%，占世界电子元件产业总产值的23%，占全国电子信息产业总产值的12.9%，我国电子元件总产量为6630.7亿只，同比增长15.4%，占世界电子元件总产量的39%，居世界各国首位；预计2008年我国电子元件产业总产值可达9331.8亿元，同比增长29.7%，占世界电子元件产业总产值的24.6%，占全国电子信息产业总产值的14.1%，我国电子元件总产量可达8598.7亿只，同比增长29.7%，占世界电子元件总产量的42%。
    
     由此可知，我国电子信息产业增速高于全国GDP增速，且在世界电子信息产业中的比重及在全国GDP中的比重逐步加大。我国电子元件产业增速高于世界电子元件产业增速及全国电子信息产业增速，且在世界电子元件产业中的比重及在全国电子信息产业中的比重逐步加大。