1、3.1 3.1 现代电子陶瓷概述现代电子陶瓷概述3.2 3.2 电子陶瓷制造中的工艺控制电子陶瓷制造中的工艺控制3.3 3.3 电子陶瓷膜材料电子陶瓷膜材料3.4 3.4 表面组装技术简介表面组装技术简介3.1 现代电子陶瓷概述现代电子陶瓷概述 先进陶瓷阶段出现的电子陶瓷是先进陶瓷阶段出现的电子陶瓷是电子工业、电子工业、航天、航空和核工业航天、航空和核工业的基础之一，在其他高技的基础之一，在其他高技术领域也异常活跃。术领域也异常活跃。某种火箭，其中采用陶瓷材料制造的零部某种火箭，其中采用陶瓷材料制造的零部件占件占80%，一台彩电接收机，用陶瓷制造的元器件约一台彩电接收机，用陶瓷制造的元器件约占
2、占75%。n电子陶瓷是应用于电子技术中的各种陶瓷，电子陶瓷是应用于电子技术中的各种陶瓷，n主要可分两大类：主要可分两大类：结构陶瓷和功能陶瓷结构陶瓷和功能陶瓷。n 结构陶瓷指用于制造电子元件、器件、部件结构陶瓷指用于制造电子元件、器件、部件等的基体、外壳、固定件、绝缘零件等的陶瓷等的基体、外壳、固定件、绝缘零件等的陶瓷材料，又称材料，又称装置瓷装置瓷。(力学、热学性能力学、热学性能)n功能陶瓷指用于制造电容器、电阻器、电感功能陶瓷指用于制造电容器、电阻器、电感器、换能器、滤波器、振荡器、传感器等的陶器、换能器、滤波器、振荡器、传感器等的陶瓷材料（瓷材料（电、磁、光性能电、磁、光性能）电子陶瓷电
3、子陶瓷电子结构电子结构陶陶 瓷瓷电子功能电子功能陶陶 瓷瓷基板陶瓷基板陶瓷电气绝缘陶电气绝缘陶瓷瓷电气真空陶瓷电气真空陶瓷电容器陶瓷电容器陶瓷电阻陶瓷电阻陶瓷电感陶瓷电感陶瓷压电铁电陶瓷压电铁电陶瓷微波陶瓷微波陶瓷超导陶瓷超导陶瓷磁性陶瓷磁性陶瓷电容器陶瓷电容器陶瓷超导陶瓷超导陶瓷 电子陶瓷在电子工业中的重要地位还在电子陶瓷在电子工业中的重要地位还在于它在整机中的关键性作用。于它在整机中的关键性作用。一块集成电路的稳定性和使用寿命，在一块集成电路的稳定性和使用寿命，在很大程度上取决于它的基片或管壳的性能；很大程度上取决于它的基片或管壳的性能；一个自动控制系统的调节范围、精度和一个自动控制系统的
4、调节范围、精度和灵敏度等主要指标，都取决于传感器的性能，灵敏度等主要指标，都取决于传感器的性能，而制造传感器的主要材料是功能陶瓷；而制造传感器的主要材料是功能陶瓷；一台大型计算机的运算速度主要取决于一台大型计算机的运算速度主要取决于磁性记忆元件。磁性记忆元件。3.2 3.2 电子陶瓷制造中的工艺控制电子陶瓷制造中的工艺控制产品性能的优劣取决于二方面的影响：产品性能的优劣取决于二方面的影响：n 内因，主要指原料的纯度（含杂量）、组成、形貌（颗粒内因，主要指原料的纯度（含杂量）、组成、形貌（颗粒尺寸及分布、外形）等，影响化学反应的进度、晶体的生尺寸及分布、外形）等，影响化学反应的进度、晶体的生长情
5、况及显微结构的均匀性，并进而影响到最终产品的电长情况及显微结构的均匀性，并进而影响到最终产品的电磁性能；磁性能；n 外因，主要指制备工艺，影响化学反应和显微结构。外因，主要指制备工艺，影响化学反应和显微结构。n 只有从两方面入手，充分发挥内、外因的潜力，才有可能只有从两方面入手，充分发挥内、外因的潜力，才有可能实现低成本、高品质的目的实现低成本、高品质的目的。3.2.13.2.1电子陶瓷制造过程概述电子陶瓷制造过程概述(1)(1)电子陶瓷原料电子陶瓷原料对于电子陶瓷的粉料，必须了解下列三方面情况：对于电子陶瓷的粉料，必须了解下列三方面情况：化学成分：化学成分：包括纯度、杂质的种类与含量、化学计
6、量比包括纯度、杂质的种类与含量、化学计量比 颗粒度：颗粒度：包括粉粒直径、粒度分布与颗粒外形等包括粉粒直径、粒度分布与颗粒外形等 结构：结构：包括结晶形态、稳定度、裂纹与多孔性等包括结晶形态、稳定度、裂纹与多孔性等控制参数控制参数：化学组成：化学组成、颗粒尺寸、比表面积、水分含、颗粒尺寸、比表面积、水分含量、密度、流动性等。量、密度、流动性等。3.2.2 3.2.2 电子陶瓷制造工艺过程电子陶瓷制造工艺过程(2)(2)原料粒度原料粒度n 指粉粒直径大小，作为陶瓷的粉料，其粒度通常指粉粒直径大小，作为陶瓷的粉料，其粒度通常在在0.10.15050微米之间。一般而言，粉料的粒度越微米之间。一般而言
7、，粉料的粒度越细，则其工艺性能越佳。细，则其工艺性能越佳。n 当采用挤制、扎膜、流延等方法成型时，只有当当采用挤制、扎膜、流延等方法成型时，只有当粉料达到一定细度，才能使浆料达到必要的流动粉料达到一定细度，才能使浆料达到必要的流动性、可塑性，才能保证制出的坯体具有足够的光性、可塑性，才能保证制出的坯体具有足够的光洁度、均匀性和好的机械强度。洁度、均匀性和好的机械强度。n 粒度越细，烧结温度越低粒度越细，烧结温度越低粉料颗粒尺寸：粉料颗粒尺寸：(3)(3)混合与粉碎方式混合与粉碎方式:物料的混合与粉碎是影响产品质量的物料的混合与粉碎是影响产品质量的重要工序，作为混合粉碎的机械有：重要工序，作为混
8、合粉碎的机械有：球磨机、砂磨机、强混机、气流磨、球磨机、砂磨机、强混机、气流磨、粉碎机等几种，目前使用最多的是球粉碎机等几种，目前使用最多的是球磨机和砂磨机。磨机和砂磨机。（4 4）成型成型定义：将固体颗粒加工成为具有特定形状定义：将固体颗粒加工成为具有特定形状制品的生产过程。制品的生产过程。生产过程：生产过程：第一阶段：赋予制品以一定的几何形状和第一阶段：赋予制品以一定的几何形状和尺寸尺寸第一阶段：对制品形状大小的固定化，使第一阶段：对制品形状大小的固定化，使其产生足够的机械强度其产生足够的机械强度重点介绍以下几种成型方式：重点介绍以下几种成型方式：模压成型：操作较为简单，适用于横向尺模压成
9、型：操作较为简单，适用于横向尺寸较大、纵向形状简单的产品；寸较大、纵向形状简单的产品；等静压成型：成型密度高，产品均匀性较等静压成型：成型密度高，产品均匀性较好，效率不高；好，效率不高；流延成型：适用于薄片产品，厚度可控，流延成型：适用于薄片产品，厚度可控，均匀性较好。均匀性较好。成型设备简介：成型设备简介：流延成型机流延成型机等静压等静压成型机成型机压力成型机压力成型机 粉料压制成形粉料压制成形 压制成形压制成形将粉状的坯料在钢模中压成将粉状的坯料在钢模中压成致密坯体的一种成形方法。致密坯体的一种成形方法。优点优点坯料水分少、压力大，坯体较致坯料水分少、压力大，坯体较致密收缩较小、形状准确、
10、容易干燥，工艺简单密收缩较小、形状准确、容易干燥，工艺简单，生产效率高、缺陷少，便于连续化，机械化和，生产效率高、缺陷少，便于连续化，机械化和自动化生产。自动化生产。等静压成型等静压成型 等静压成型又称静水压成型，它是利用液等静压成型又称静水压成型，它是利用液体介质不可压缩性和均匀传递压力性的一种成型体介质不可压缩性和均匀传递压力性的一种成型方法。分冷等压成型和热等压成型两种。冷等压方法。分冷等压成型和热等压成型两种。冷等压成型又分为湿法等压成型和干法等压成型两种，成型又分为湿法等压成型和干法等压成型两种，常用湿法等压成型。常用湿法等压成型。等静压成型的特点：等静压成型的特点：n适于压制形状复
11、杂、大件且细长的新型陶瓷制品；适于压制形状复杂、大件且细长的新型陶瓷制品；n湿式等静压容器内可同时放入几个磨具，还可压制湿式等静压容器内可同时放入几个磨具，还可压制不同形状的坯体；不同形状的坯体；n可以任意调节成型压力；可以任意调节成型压力；n压制的产品质量高，烧成收缩小，坯件致密，不易压制的产品质量高，烧成收缩小，坯件致密，不易变形；变形；n设备成本高，湿式等静压成型不易自动化生产，效设备成本高，湿式等静压成型不易自动化生产，效率不高。率不高。流延成型流延成型 流延成型又称带式浇注法，刮刀法，是一流延成型又称带式浇注法，刮刀法，是一种目前比较成熟的能够获得高质量，超薄型瓷种目前比较成熟的能够
12、获得高质量，超薄型瓷片的成型方法，已广泛用于电容器瓷、多层布片的成型方法，已广泛用于电容器瓷、多层布线瓷、厚膜和薄膜电路基片、氧化锌低压压敏线瓷、厚膜和薄膜电路基片、氧化锌低压压敏电阻及铁氧体磁记忆片等新型陶瓷的生产。电阻及铁氧体磁记忆片等新型陶瓷的生产。流延成型方法简介：流延成型方法简介：料浆从料斗下部流至向前移动着的薄膜载体（如醋酸料浆从料斗下部流至向前移动着的薄膜载体（如醋酸纤维素，聚脂，聚乙烯，聚丙烯，聚四氟乙烯等薄膜）之纤维素，聚脂，聚乙烯，聚丙烯，聚四氟乙烯等薄膜）之上，坯片的厚度由刮刀控制。上，坯片的厚度由刮刀控制。坯膜连同载体进入巡回热风烘干室，从烘干室出来的坯膜连同载体进入巡
13、回热风烘干室，从烘干室出来的膜坯中还保留一定的溶剂，连同载体一起卷轴待用，并在膜坯中还保留一定的溶剂，连同载体一起卷轴待用，并在储存过程中使膜坯中的溶剂分布均匀，消除湿度梯度。储存过程中使膜坯中的溶剂分布均匀，消除湿度梯度。最后用流延的薄坯片按所需形状进行切割，冲片或打最后用流延的薄坯片按所需形状进行切割，冲片或打孔。孔。流延成型的特点：流延成型的特点：流延成型设备不太复杂，且工艺稳定，可流延成型设备不太复杂，且工艺稳定，可连续操作，生产效率高，自动化水平高，坯膜连续操作，生产效率高，自动化水平高，坯膜性能均匀一致且易于控制。但因溶剂和粘合剂性能均匀一致且易于控制。但因溶剂和粘合剂等含量高，坯
14、体密度小，烧成收缩率有时高达等含量高，坯体密度小，烧成收缩率有时高达20%21%。流延成型法主要用以制取超薄型陶瓷电容流延成型法主要用以制取超薄型陶瓷电容器、氧化铝陶瓷基片等新型陶瓷制品。器、氧化铝陶瓷基片等新型陶瓷制品。（5 5）固相反应）固相反应 固相反应是固体粉末间（多相成分）在低于固相反应是固体粉末间（多相成分）在低于熔化温度下的化学反应，它是由参与反应的离子熔化温度下的化学反应，它是由参与反应的离子或分子经过热扩散而生成新的固溶体。或分子经过热扩散而生成新的固溶体。固相反应是烧结中的一种形式，基本上是在固相反应是烧结中的一种形式，基本上是在预烧过程中进行的，固相反应基本结束后（预烧过
15、程中进行的，固相反应基本结束后（90%90%），烧结尚未完成。），烧结尚未完成。影响固相反应的因素：影响固相反应的因素：粉料愈细反应速度愈快粉料愈细反应速度愈快 ；粉末间接触面积越大越好粉末间接触面积越大越好 ；降低激活能，增进原料的活性降低激活能，增进原料的活性 ；升高温度较之延长反应时间更有效；升高温度较之延长反应时间更有效；少量熔点较低的物质加入反应物中，可起少量熔点较低的物质加入反应物中，可起 类似于熔剂的作用，促使其它原料的固相反应类似于熔剂的作用，促使其它原料的固相反应加速进行。加速进行。（6 6）烧结）烧结 烧结体的构成：晶粒、晶界、气孔等烧结体的构成：晶粒、晶界、气孔等烧结过程
16、烧结过程的划分（早、中、后期）的划分（早、中、后期）（注意区分各个阶段的显微结构和致密度变化）（注意区分各个阶段的显微结构和致密度变化）烧结推动力烧结推动力 致密化与瓶颈形成的推动力与机制致密化与瓶颈形成的推动力与机制 c c=2=2 s s(1/r(1/r1 1-1/r-1/r2 2)物质由曲率半径小处向曲率半径较大处传物质由曲率半径小处向曲率半径较大处传递，同一颗粒内物质传递的结果导致所谓的颗递，同一颗粒内物质传递的结果导致所谓的颗粒粒“球化球化”；不同颗粒接触时，物质将由小颗；不同颗粒接触时，物质将由小颗粒向大颗粒传递，促使颗粒粒向大颗粒传递，促使颗粒“粗化粗化”。晶体生长的驱动晶体生长
17、的驱动力力-界面能界面能 在细粉体或成型体中晶粒生长的机理被认为在细粉体或成型体中晶粒生长的机理被认为是颗粒间的扩散或晶界移动，烧结后期接近致密是颗粒间的扩散或晶界移动，烧结后期接近致密的材料中，晶粒通过晶界向其曲率中心（小颗粒的材料中，晶粒通过晶界向其曲率中心（小颗粒向大颗粒）移动，晶粒生长，晶体生长的驱动力向大颗粒）移动，晶粒生长，晶体生长的驱动力是材料的界面能。是材料的界面能。图图4 4 二面角形成后的颗粒间构型变化二面角形成后的颗粒间构型变化 晶粒长大与晶粒长大与二次再结晶二次再结晶现象现象 为了避免非连续成长，为了避免非连续成长，通常希望颗粒均匀、坯件通常希望颗粒均匀、坯件密度均匀，
18、实践中发现，密度均匀，实践中发现，球磨时间过长，在球磨中球磨时间过长，在球磨中加入铁屑以及预烧温度过加入铁屑以及预烧温度过高、烧结升温速度过快等高、烧结升温速度过快等，也容易产生非连续的结，也容易产生非连续的结 晶长大。晶长大。气孔与气孔与致密化致密化的关系：的关系：气孔生长与晶粒生长和致密化有关，所气孔生长与晶粒生长和致密化有关，所以气孔生长受到颗粒尺寸差别和气孔压应力以气孔生长受到颗粒尺寸差别和气孔压应力的双重影响，尽管如此，表面张力仍是最基的双重影响，尽管如此，表面张力仍是最基本的推动力。本的推动力。实际粉料成型体的致密化过程由于存在实际粉料成型体的致密化过程由于存在气孔尺寸分布将是复杂
19、的气孔尺寸分布将是复杂的 （尺寸分布、团聚（尺寸分布、团聚体的存在、烧结温度的影响等）。体的存在、烧结温度的影响等）。烧结过程参数控制：烧结过程参数控制：预烧预烧、烧结制度烧结制度、相变相变、气氛和烧气氛和烧 结助剂结助剂、窑炉设计窑炉设计 图图5 5 几种常见的产品开裂类型几种常见的产品开裂类型3.3 3.3 电子陶瓷膜材料电子陶瓷膜材料 微机电系统微机电系统（micro-electro-mechanical micro-electro-mechanical system system MEMSMEMS）是把微机械传感器和驱动（执行）是把微机械传感器和驱动（执行）元件与传统的集成电路组合起来
20、的核心技术，是元件与传统的集成电路组合起来的核心技术，是2121世纪前世纪前5050年信息技术革命的核心。其中，年信息技术革命的核心。其中，传感传感器和驱动器是这一技术革命的心脏。器和驱动器是这一技术革命的心脏。MEMS MEMS器件用材料有器件用材料有SiSi、SiOSiO2 2、SiSi3 3N N4 4聚合物、聚合物、铁电陶瓷、形状记忆合金和化学敏感材料等。铁电陶瓷、形状记忆合金和化学敏感材料等。铁电陶瓷材料功耗低，噪声小，能量密度大；其优异的铁电陶瓷材料功耗低，噪声小，能量密度大；其优异的压电和热释电性能是压电和热释电性能是MEMSMEMS系统中微传感器和微驱动器的理想系统中微传感器和
21、微驱动器的理想材料；材料；体块陶瓷尺寸大、工作电压高，体块陶瓷尺寸大、工作电压高，其中，其中，1 110m10m以至更厚的陶瓷膜材料是近年来研究的以至更厚的陶瓷膜材料是近年来研究的新热点。厚膜材料可以增加驱动器单位体积的输出力，降低新热点。厚膜材料可以增加驱动器单位体积的输出力，降低传感器的噪声、工作电压低、重量轻、体积小、成本低、易传感器的噪声、工作电压低、重量轻、体积小、成本低、易于与于与VLSIVLSI工艺兼容。工艺兼容。目前广泛应用的制备技术为溅射、化学气相沉积目前广泛应用的制备技术为溅射、化学气相沉积(CVDCVD)、分子束外延分子束外延(MBEMBE)及脉冲激光沉积及脉冲激光沉积(
22、PLDPLD)等，其中金属有机化学等，其中金属有机化学气相沉积（气相沉积（MOCVDMOCVD）的遮盖性好，为制造三维器件所不可缺的）的遮盖性好，为制造三维器件所不可缺的重要成膜工艺。重要成膜工艺。膜材料和体材料差别很大，如薄膜膜材料和体材料差别很大，如薄膜BaTiOBaTiO3 3中要获得半导化中要获得半导化所需掺铌量为体材料中掺入量的所需掺铌量为体材料中掺入量的1010倍。又如在倍。又如在BaBa0.50.5 Sr Sr0.50.5TiOTiO3 3在在SrTiOSrTiO3 3衬底上外延生长成膜，在膜平面内方向，有强的压应力，衬底上外延生长成膜，在膜平面内方向，有强的压应力，与它有相同组
23、成的体材料，室温时为顺电体，而膜材料则显铁与它有相同组成的体材料，室温时为顺电体，而膜材料则显铁电性，这是因这衬底和介质之间有二维应力。电性，这是因这衬底和介质之间有二维应力。在衬底表面引入晶种，可降低薄膜的结晶温度。在衬底表面引入晶种，可降低薄膜的结晶温度。2004 2004年年1111月美国月美国科学科学杂志刊登美、德、中杂志刊登美、德、中等等1313位科学家联名发表文章称：利用合适的衬底，位科学家联名发表文章称：利用合适的衬底，控制膜的厚度，改变膜的应变，可使控制膜的厚度，改变膜的应变，可使BaTiOBaTiO3 3膜的膜的居里温度居里温度T T。从。从120120提高到提高到40040
24、0540540，剩余极，剩余极化化P Pr r达达505070C/cm70C/cm2 2。二十世纪八十年代以来，电子信息技术的集二十世纪八十年代以来，电子信息技术的集成化，微型化和智能化发展趋势，推动电子技术成化，微型化和智能化发展趋势，推动电子技术产品日益向微型、轻量、薄型、多功能、高可靠产品日益向微型、轻量、薄型、多功能、高可靠和高稳定方向发展和高稳定方向发展 。表面组装技术（表面组装技术（SMTSMT）的兴起，使）的兴起，使信息功能信息功能陶瓷元器件多层化陶瓷元器件多层化，多层元件片式化多层元件片式化、片式元件片式元件集成化集成化、集成元件模块化集成元件模块化和和多功能化多功能化成为近年
25、的成为近年的发展总趋势。发展总趋势。3.4 3.4 表面组装技术简介表面组装技术简介3.3.1 LTCC3.3.1 LTCC技术简介技术简介 低温共烧陶瓷低温共烧陶瓷（Low Temperature Co-fired Ceramic LTCCLow Temperature Co-fired Ceramic LTCC）LTCCLTCC技术是于技术是于19821982年休斯公司开发的新型材料技术，是将低温年休斯公司开发的新型材料技术，是将低温烧结陶瓷粉制成厚度精确而且致密的生瓷带；烧结陶瓷粉制成厚度精确而且致密的生瓷带；在生瓷带上利用激光打孔、微孔注浆、精密导体浆料印刷等工在生瓷带上利用激光打孔、
26、微孔注浆、精密导体浆料印刷等工艺制出所需要的电路图形，并将多个被动组件（如低容值电容艺制出所需要的电路图形，并将多个被动组件（如低容值电容、电阻、滤波器、阻抗转换器等）埋入多层陶瓷基板中；、电阻、滤波器、阻抗转换器等）埋入多层陶瓷基板中；然后叠压在一起，内外电极可分别使用银、铜、金等金属，在然后叠压在一起，内外电极可分别使用银、铜、金等金属，在900900下烧结，制成三维空间互不干扰的高密度电路，也可制下烧结，制成三维空间互不干扰的高密度电路，也可制成内置无源元件的成内置无源元件的三维电路基板三维电路基板；在三维电路基板在三维电路基板表面贴装表面贴装ICIC和有源器件和有源器件，制成无源，制成
27、无源/有源集成有源集成的功能模块，进一步将电路小型化与高密度化，特别适合用于的功能模块，进一步将电路小型化与高密度化，特别适合用于高频通讯用组件。高频通讯用组件。LTCCLTCC工艺流程工艺流程 3.3.2 3.3.2 表面组装元器件简介表面组装元器件简介 表面组装元件（表面组装元件（Surface Mounting Surface Mounting ComponentsComponents，简称，简称SMCSMC）是）是2020世纪世纪7070年代后期年代后期在国际上开始流行的一种新型电子元件，这在国际上开始流行的一种新型电子元件，这种元件主要是供表面组装技术（种元件主要是供表面组装技术（S
28、urface Surface Mounting TechnoMounting Technolologygy，简称，简称SMTSMT）使用的，）使用的，通常指的是无引线或引线很短的适于表面组通常指的是无引线或引线很短的适于表面组装的片式微小型电子元件、器件（装的片式微小型电子元件、器件（Surface Surface Mounting DeviceMounting Device，简称，简称SMDSMD）。）。Surface mountThrough-hole波峰焊波峰焊插通孔元件插通孔元件清洗清洗混合安装工艺混合安装工艺 多用于消费类电子产品的组装多用于消费类电子产品的组装印刷锡膏印刷锡膏贴装元
29、件贴装元件流焊流焊翻转翻转点贴片胶点贴片胶贴装元件贴装元件加热固化加热固化翻转翻转先作先作A面面：再作再作B面面：插通孔元件后再过波峰焊：插通孔元件后再过波峰焊：上板上板贴片贴片焊接焊接 SMT生产设备生产设备 SMT生产设备生产设备 3.3.3 3.3.3 常见表面组装元件常见表面组装元件 (1)矩形片式电阻矩形片式电阻 外形为扁平状，基片采用外形为扁平状，基片采用Al2O3陶瓷制成陶瓷制成，电阻膜采用电阻浆料（，电阻膜采用电阻浆料（RuO2或或TaN-Ta）印制在基片上，经过烧结制成，保护层采用印制在基片上，经过烧结制成，保护层采用玻璃釉。电极由三层材料构成：内层玻璃釉。电极由三层材料构成
30、：内层Ag-Pd合金与电阻膜接触；中层为合金与电阻膜接触；中层为Ni，主要作用是，主要作用是防止端头电极脱落；外层为可焊层，采用电防止端头电极脱落；外层为可焊层，采用电镀镀Sn或或Sn-Pb，Sn-Ce合金。合金。(2)圆柱形片式电阻圆柱形片式电阻 外形为一圆柱体，这种结构与原来传统外形为一圆柱体，这种结构与原来传统的普通圆柱型长引线电阻器基本上是一样的的普通圆柱型长引线电阻器基本上是一样的，只不过把引线去掉，两端改为电极而已，只不过把引线去掉，两端改为电极而已，其材料及制造工艺、标记都基本相同，只是其材料及制造工艺、标记都基本相同，只是外形尺寸小了许多。外形尺寸小了许多。1-陶瓷基片;2-电
31、阻膜;3-玻璃釉层;4-Ag-Pd电极;1-标志色环;2-电阻膜；3-耐热漆；4-端电极 5-镀Ni层；6-镀Sn或Sn-Pb层 5-螺纹槽 (3)片式陶瓷电容片式陶瓷电容：结构和矩形片式电阻相似：结构和矩形片式电阻相似 (4)片式电解电容器片式电解电容器：主要有片式钽电解电容器和片式铝电解：主要有片式钽电解电容器和片式铝电解电容器。电容器。片式钽电解电容器面市早，质优价高。而片式铝电解电片式钽电解电容器面市早，质优价高。而片式铝电解电容器，需要具有可靠的密封结构，以防在焊装过程中因受热容器，需要具有可靠的密封结构，以防在焊装过程中因受热而导致电解液泄漏。而导致电解液泄漏。钽质电容钽质电容(T
32、antalum Capacitor)钽质电容钽质电容(Tantalum Capacitor)正正极极正正极极 (5)(5)叠层型片状电感器叠层型片状电感器：由铁氧体浆料和导电浆料：由铁氧体浆料和导电浆料相间形成多层的叠层结构，然后经烧制而成，其特相间形成多层的叠层结构，然后经烧制而成，其特点是具有闭路磁路结构，没有漏磁，耐热性好，可点是具有闭路磁路结构，没有漏磁，耐热性好，可靠性高。靠性高。(6)(6)薄膜型片状电感器薄膜型片状电感器：运用薄膜技术在玻璃基片：运用薄膜技术在玻璃基片上依次沉积上依次沉积Mo-Ni-FeMo-Ni-Fe磁性膜、磁性膜、SiOSiO2 2膜、膜、CrCr膜和膜和Cu
33、Cu膜，膜，然后光刻形成绕组，再依次沉积然后光刻形成绕组，再依次沉积SiOSiO2 2膜和膜和Mo-Ni-FeMo-Ni-Fe磁磁性膜而成。性膜而成。(7)编织型片状电感器编织型片状电感器：是利用纺织技术，：是利用纺织技术，以以80m非晶磁性纤维为经线、非晶磁性纤维为经线、70m 铜铜线为纬线，线为纬线，“织织”出的一种新型电感器。出的一种新型电感器。Outline（表面粘贴类）（表面粘贴类）BGA SOJ LCCPLCC CLCC 两边两边四边四边J型脚型脚球形球形引脚引脚焊点在元件底部焊点在元件底部 二十世纪八十年代初电子元件的片式二十世纪八十年代初电子元件的片式化率占化率占4-6%，到二
34、十世纪九十年代初则达，到二十世纪九十年代初则达50%。现在已经达到。现在已经达到70 国际上国际上片式电容、片式电容、片式电阻片式电阻和片式电和片式电感感已形成规模生产和新兴产业。已形成规模生产和新兴产业。块状元件块状元件片式元件片式元件 集成电路工作电压，由七十年代的几十伏集成电路工作电压，由七十年代的几十伏特降低到现在的几伏特、要求片式特降低到现在的几伏特、要求片式多层陶瓷电多层陶瓷电容器容器（Multilayer Ceramic Capacitor-MLCC)的层厚由几十的层厚由几十m降低至降低至10m以下。以下。日本村田制作所片式电容产品的层厚可达日本村田制作所片式电容产品的层厚可达5
35、-6 m，正在研制与开发层厚，正在研制与开发层厚1-3 m的的MLCC产品。产品。MLCC的外型尺寸从的外型尺寸从0805(0.080.05inch)到研到研制开发出更小尺寸的制开发出更小尺寸的0603、0504及及0402型。型。MLCC 从从20 世纪世纪90年代初期开始规模化生产，年代初期开始规模化生产，每年以每年以30%以上的速度增加，到以上的速度增加，到2004 年已经成为电年已经成为电容器的主流。容器的主流。在全世界在全世界14 000 亿亿只电容器中，陶瓷电容器就达只电容器中，陶瓷电容器就达到了到了12 000亿亿只以上，而只以上，而MLCC 达到达到6 000 亿亿只以上，只以
36、上，大约占据了电容器市场的半壁江山。大约占据了电容器市场的半壁江山。近年来世界电子产品制造业加快了向中国转移的速近年来世界电子产品制造业加快了向中国转移的速度，中国电子制造业度，中国电子制造业MLCC 的用量占到全球用量的的用量占到全球用量的1/4，已经成为世界上，已经成为世界上MLCC 的主要消费大国之一。的主要消费大国之一。目前国内目前国内MLCC 行业中最大的企业是行业中最大的企业是风华集团风华集团、北北京村田京村田、上海京瓷上海京瓷、天津三星天津三星等四家，他们生产的等四家，他们生产的产品占国内生产量的产品占国内生产量的90%以上。以上。此外，此外，天津松下天津松下、厦门、厦门TDK、
37、东莞太阳诱电东莞太阳诱电等等日资企业；日资企业；国巨电子国巨电子、华新科技华新科技、汇侨工业汇侨工业等等台资企业，以及台资企业，以及诺基亚诺基亚、松下松下、富士通富士通和和摩托摩托罗拉罗拉等也纷纷在中国设立研发与生产中心。集等也纷纷在中国设立研发与生产中心。集中在珠江三角洲、长江三角洲、环渤海京津地中在珠江三角洲、长江三角洲、环渤海京津地区的新型电子工业区域内，为以半导体、笔记区的新型电子工业区域内，为以半导体、笔记本电脑、手机及零部件为主的企业提供配套的本电脑、手机及零部件为主的企业提供配套的MLCC 产品。产品。高性能片式电子元件是多种现代高技高性能片式电子元件是多种现代高技术的新型微电子
38、基础元件的综合及集成。术的新型微电子基础元件的综合及集成。以它为代表的信息功能陶瓷材料及元以它为代表的信息功能陶瓷材料及元件是集成电路，电子信息，计算机，汽车件是集成电路，电子信息，计算机，汽车工业，精密仪器，航空，航天，能源技术，工业，精密仪器，航空，航天，能源技术，通讯技术，军事国防等领域中各种电子整通讯技术，军事国防等领域中各种电子整机设备的基础。它的市场需求量与日俱增。机设备的基础。它的市场需求量与日俱增。我国的电子陶瓷产业发展很快。我国的电子陶瓷产业发展很快。1999年年或或2000年我国电子陶瓷及元器件（陶瓷电容年我国电子陶瓷及元器件（陶瓷电容器、热敏电阻器、压敏电阻器、压电陶瓷频
39、器、热敏电阻器、压敏电阻器、压电陶瓷频率元件等）的生产量及率元件等）的生产量及2008年的产量预测如年的产量预测如表表1-1所示。许多产品如所示。许多产品如滤波器、谐振器、压滤波器、谐振器、压电陶瓷点火瓷柱等电陶瓷点火瓷柱等已经稳居世界产量第一。已经稳居世界产量第一。3.5 电子陶瓷未来的发展电子陶瓷未来的发展展望展望 进入进入21世纪以来，由于计算机硬件、世纪以来，由于计算机硬件、通讯工程及传感技术的研究和发展，对电通讯工程及传感技术的研究和发展，对电子陶瓷的数量、质量、品种、形态以及功子陶瓷的数量、质量、品种、形态以及功能等方面不断提出了新的要求。能等方面不断提出了新的要求。目前，电子陶瓷
40、及其应用正朝着高效能、目前，电子陶瓷及其应用正朝着高效能、高可靠性、高灵敏、高精度、微型化、多高可靠性、高灵敏、高精度、微型化、多功能、智能化、集成化以及低成本的方向功能、智能化、集成化以及低成本的方向发展。发展。第三章作业第三章作业1.1.电子陶瓷有哪些主要种类？请你举一例说明电子陶瓷有哪些主要种类？请你举一例说明电子陶瓷在现代工业、国防或科技方面的应电子陶瓷在现代工业、国防或科技方面的应用。用。2.2.请查询资料后给出航天飞机用隔热瓦材料的请查询资料后给出航天飞机用隔热瓦材料的组分、制备工艺与主要参数的报告。组分、制备工艺与主要参数的报告。3.3.试简介试简介LTCCLTCC技术的优势。技术的优势。
