Current Status and Trends of Electronic Ceramics

From the technical level of the global electronic ceramics industry, Japan and the United States are in a leading position worldwide. Japan, with its large-scale production and advanced preparation technology, has a dominant position in the global electronic ceramics market, accounting for more than 50% of it. 

The United States has muscular strength in basic research and new development of materials. It pays attention to the cutting-edge technology of products and applications in the military field, such as underwater acoustics, electro-optics, optoelectronics, infrared technology, and semiconductor packaging. In addition, South Korea's rapid development in electronic ceramics has attracted attention.

1. Multilayer Ceramic Capacitor (MLCC) Industry

The main application area of ​​electronic ceramics is passive electronic components. MLCC is one of the most widely used passive components, mainly used in all kinds of electronic machine oscillation, coupling, and filter bypass circuits; its application fields involve automatic instrumentation, digital household appliances, electrical appliances, communication, computers, and other industries. 

MLCC occupies an increasingly important position in the international electronics manufacturing industry, especially with the increasing demand from consumer electronics, communications, computers, networking, automotive, industrial, and defense end customers. The global market reaches billions of dollars and is growing at a rate of 10% to 15% per year. Since 2017, there have been several price increases for MLCC products due to supply and demand. 

2. Industria de inductores de chips

Los inductores de chips son otro tipo de componentes electrónicos pasivos con una gran demanda de cantidad, y son la más compleja tecnológicamente compleja de las tres categorías de componentes de chips pasivos, y el material central es la cerámica magnética (ferrita). En la actualidad, la demanda total de inductores de chips en el mundo es de aproximadamente 1 billón, y la tasa de crecimiento anual es más del 10%. En el desarrollo y la producción de inductores de chips, la producción de producción de Japón representa aproximadamente el 70% del total mundial. Entre ellos, TDK-EPC, Murata y SunTrap Co., Ltd. siempre han dominado las tecnologías de vanguardia en este campo. Según las estadísticas de la Red de Inteligencia de la Industria (IEK), en el mercado mundial de inductancia, TDK-EPC, SunTrap Co., Ltd. Y Murata Tres compañías representan alrededor del 60% del mercado global. Las principales tendencias en el desarrollo de inductores de chips incluyen tamaño pequeño, alta inductancia, alta potencia, alta frecuencia, alta estabilidad y alta precisión. El núcleo de la tecnología es la ferrita magnética suave y el material medio con características de sinterización de baja temperatura.

3. Industria de cerámica piezoeléctrica de alto rendimiento

La cerámica piezoeléctrica es un importante material de intercambio de energía con excelentes propiedades de acoplamiento electromecánico. Se utilizan ampliamente en información electrónica, intercambio de energía electromecánica, control automático, MEMS e instrumentos biomédicos. Para cumplir con los nuevos requisitos de aplicación, los dispositivos piezoeléctricos se están desarrollando en la dirección de multicapa, chip y miniaturización. En los últimos años, algunos nuevos dispositivos piezoeléctricos, como el transformador piezoeléctrico múltiple, el controlador piezoeléctrico de la capa múltiple y el dispositivo de frecuencia piezoeléctrica de PIP se han desarrollado y ampliamente en campos eléctricos, electromecánicos y electrónicos.

Al mismo tiempo, en términos de nuevos materiales, el desarrollo de la cerámica piezoeléctrica sin plomo ha realizado grandes avances, lo que puede hacer que las cerámicas piezoeléctricas sin plomo reemplacen la cerámica piezoeléctrica basada en el titanato de circonato de plomo (PZT) en muchos campos, y promover la mejora de la mejora de productos electrónicos verdes. Además, la aplicación de materiales piezoeléctricos en tecnologías energéticas de próxima generación está comenzando a surgir. En la última década, con el desarrollo de dispositivos electrónicos inalámbricos y de baja potencia, la investigación y el desarrollo de la tecnología de recolección de micro energía utilizando cerámica piezoeléctrica han recibido gran atención de gobiernos, instituciones y empresas.

4. Industria de cerámica dieléctrica de microwave

La cerámica dieléctrica de microondas es la piedra angular de los dispositivos de comunicación inalámbrica. Ampliamente utilizado en comunicaciones móviles, navegación, sistema global de posicionamiento satelital, comunicaciones por satélite, radar, telemetría, tecnología Bluetooth y red inalámbrica de área local (WLAN) y otros campos. Los componentes como filtros, resonadores y osciladores compuestos por cerámica dieléctrica de microondas se utilizan ampliamente en redes 5G, y su calidad determina en gran medida el rendimiento final, los límites de tamaño y el costo de los productos de comunicación de microondas. Los materiales dieléctricos electromagnéticos de microondas con baja pérdida, alta estabilidad y modulabilidad son actualmente la tecnología central en el mundo. Los materiales cerámicos dieléctricos de microondas en la etapa inicial de desarrollo habían formado una competencia feroz en los Estados Unidos, Japón, Europa y otros países y regiones, pero luego Japón gradualmente en una posición dominante clara. Con el rápido desarrollo de la comunicación móvil de tercera generación y la comunicación de microondas de datos, Estados Unidos, Japón y Europa han realizado ajustes estratégicos para el desarrollo de este campo de alta tecnología. De la tendencia de desarrollo reciente, Estados Unidos toma la cerámica dieléctrica de microondas no lineal y la tecnología de material cerámico dieléctrico de microondas de alta constante dieléctrica como un enfoque estratégico, Europa se enfoca en materiales de resonador de frecuencia fija, y Japón depende de sus ventajas industriales para promover vigorosamente la estandarización y el alto Calidad de la cerámica dieléctrica de microondas. En la actualidad, el nivel de producción de materiales y dispositivos dieléctricos de microondas es el más alto de Murata, Kyocera Co., Ltd., Compañía TDK-EPC de Japón en los Estados Unidos.

5. Industria de cerámica de semiconductores

La cerámica semiconductora es un tipo de función de información materiales cerámicos que pueden convertir cantidades físicas como humedad, gas, fuerza, calor, sonido, luz y electricidad en señales eléctricas, que se usa ampliamente y es el principal material básico de la tecnología de Internet de las cosas. , como el termistor de coeficiente de temperatura positiva (PTC), termistor de coeficiente de temperatura negativa (NTC) y varistor, así como sensores sensibles a gas y humedad. El valor de salida y salida de la cerámica térmica y sensible a la presión es la más alta en materiales cerámicos semiconductores. A nivel internacional, Termistor Materiales y dispositivos de cerámica a Japón Murata, Shiura Electronics Co., Ltd., Mitsubishi Group (Mitsubishi), TDK-EPC, Ishizuka Electronics Co., Ltd. (Ishizuka), Vishay (Vishay), Alemania EPCOS (EPCOS) y otras compañías son la tecnología de cerámica más avanzada, la mayor producción, su producción anual total representa alrededor del 60% al 80% del total del mundo, y sus productos son de buena calidad y altos precios. En los últimos años, los dispositivos de semiconductores cerámicos extranjeros se están desarrollando en la dirección de alto rendimiento, alta fiabilidad, alta precisión, chip y escala multicapa. En la actualidad, algunos gigantes de cerámica técnica han lanzado algunos dispositivos de cerámica de semiconductores de chips basados ​​en tecnología de cerámica de múltiples capas, que se han convertido en productos de alta gama en el campo de dispositivos sensibles.