集成无源技术是热点 汽车电子更新换代加快(2)

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    片式敏感元器件与传感器技术发展的主要趋势是智能化、微小型化、集成复合化、数字化、低功耗化、片式化、阵列式。例如,表面安装型(SMD)热敏电阻器具有体积小、热时间常数小、互换性好、性能稳定、可靠性高等优点,适用于镉镍、镍氢、锂离子充电电池做过热保护,电子电路、液晶显示屏和晶体振荡器做温度补偿,DCDC(直流直流)电源模块和微波功率放大器做过热保护以及计算机和照相机电机转速控制等。

    随着晶体谐振器加工工艺水平的不断提高,晶体谐振器已实现了SMD的设计和生产。目前国内SMD的体积多为7mm×5mm×1.8mm、6mm×3.5mm×1.2mm和3.2mm×2.5mm×1.2mm,而国外公司已推出了3.2mm×2.5mm×1.2mm、2.5mm×2.0mm×0.5mm和2.0mm×1.6mm×0.45mm等超小型SMD晶体谐振器。在完善和提高谐振器工艺的同时,国外近年已广泛地使用了经过高温、高电压进行电清洗的优质石英晶体材料,进一步提高了晶体谐振器的Q值,降低了谐振器出现杂散的机会。由于受加工水平的限制,采用机械研磨加工的基频石英片的最高频率只能达到60MHz,要制作更高基频的石英片加工就成问题,目前大多采用离子刻蚀或化学腐蚀的方法来实现。

    低电压、低功耗、小型化、SMD化、低相噪、高频是TCXO(温度补偿晶体振荡器)的方向。随着专业集成芯片的成熟和封装工艺的发展,国外TCXO的体积正向微型化方向发展。目前3.2mm×2.5mm×1.2mm的SMD温补晶振已在民用移动电话中大量使用。通过锁相倍频等电路,温度补偿晶体振荡器的频率可以高达300MHz~500MHz。

    集成无源元件成产业热点

    随着电子信息产品向数字化、网络化、集成化、便携化方向发展,复合元件和集成无源元件已经成为电子元件发展的主要方向,多层陶瓷技术和低温共烧技术已经成为实现“无源元件多层化、多层元件片式化、片式元件集成化和功能元件复合化、模块化”的主流技术。复合化、集成化正是降低无源元件安装成本的最佳解决方案,同时由于焊点和连线的减少,可提高产品可靠性,提高数字电路运行速度。

伴随无线通信高频化、数据处理高速化,微波元件技术已成为一大热点。

    RFI(射频干扰)/EMI(电磁干扰)抑制滤波器是抑制传导骚扰最有效的手段,它包括信号线EMI滤波器和电源线EMI滤波器。信号线滤波器允许有用信号无衰减通过,同时大大衰减杂波骚扰信号。电源线滤波器又称电源噪声滤波器,它以较小的衰减把直流、50Hz或400Hz电源功率传输到设备上,却大大衰减经电源传入的EMI信号,保护设备免受其害,同时它又能抑制设备本身产生的EMI信号,防止它进入电网,污染电磁环境,危害其他设备。表面贴装EMI滤波器是一种低通滤波器,尤其适用于高频振荡噪声抑制。由于表面贴装EMI滤波器可安装在印制板上紧靠晶体振荡器和功率放大器,可显著改善背景噪声。

    LC复合带通滤波器和开关电容阵列滤波器利用集中参数LC元件复合,是在1GHz以下容易实现中等带宽(2%~20%)的带通滤波器,具有成本低、体积小、工艺简单等优点。采用适当的电路拓扑,便于用LTCC技术集成化。电阻网络和电容网络将继续缩小产品尺寸,进一步小型化。在小型化的同时,提高精度、稳定性和可靠性。采用直接描绘技术代替印刷,用等离子蚀刻代替传统光刻工艺等,研制更稳定、温度系数更小的薄膜电阻网络是未来的一个趋势,能更好地满足军用、民用设备对产品精度高、尺寸小、稳定性高、可靠性高等要求。

    集成无源元件是LTCC技术的第二大应用领域。LTCC技术是将低温烧结陶瓷介质粉流延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、导体浆料精密丝网印刷等工艺制出电容器电极、平面电感和传输线,然后多层叠压在一起,在低温下(900℃左右)一次烧成,制成集成无源元件或多层陶瓷基板,在其表面贴装IC(集成电路)和有源器件,制成集成功能模块。集成无源元件技术是适应射频、高速数字电子产品和光电子应用要求高性能和小型化的需要,在微波陶瓷介质材料技术、多层陶瓷工艺技术和混合微电子技术基础上发展起来的创新的高密度、微系统解决方案,是无源元件由片式化向集成化发展的主流技术,性能更可靠,装配成本更低,价格更便宜。

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