片式元件是電子元件發(fā)展的主流，目前各類(lèi)電子元件的片式化率已高達70%。在各類(lèi)整機電路中，片式元件和半導體有源器件的數量比例通常在20∶1至50∶1左右，其中一些高端電子產(chǎn)品，如手機、筆記本電腦等當中，片式元件的比例更高，有時(shí)可達到100∶1。進(jìn)入21世紀以來(lái)，電子信息技術(shù)的高速發(fā)展不斷對元件技術(shù)提出新的要求，推動(dòng)電子元件產(chǎn)品進(jìn)入一個(gè)迅速升級換代的時(shí)期。
電子元件發(fā)展五大趨勢
小型化。電子產(chǎn)品的多功能化和便攜式同時(shí)要求電子元件產(chǎn)品在保持原有性能的基礎上不斷縮小元件的尺寸。以多層陶瓷電容器(MLCC)為例，目前的主流產(chǎn)品的尺寸正在從0603型向0402型過(guò)渡，而更受市場(chǎng)歡迎的高端產(chǎn)品是0201型。尺寸的縮小涉及一系列材料和工藝問(wèn)題，這些問(wèn)題是目前無(wú)源元件研究的一個(gè)熱點(diǎn)，一些新材料和前沿技術(shù)(如納米技術(shù)等)已開(kāi)始被用于超小型元件的工藝之中。
多功能化。隨著(zhù)電子新型產(chǎn)品功能的不斷增加，對片式元件功能的要求也越來(lái)越多樣化。盡管從數量上看，電子元件的片式化率已高達70%以上，但發(fā)展很不均衡，一些元件由于工藝、結構及材料等原因，片式化的難度較大。如具有電感結構的磁珠元件，其功能不在于作為一個(gè)電感器，而是抗電磁干擾，目前片式化的磁珠元件已成為用量最大的一類(lèi)片式電感類(lèi)元件。這些新元件的設計和材料都是電子元件所面臨的新問(wèn)題。目前，為了實(shí)現微波陶瓷元件、過(guò)流保護元件、敏感陶瓷元件、磁性變壓器等元件的片式化，世界各國都在開(kāi)發(fā)具有低溫燒結特性的微波陶瓷介質(zhì)和敏感陶瓷材料及相應材料的多層共燒 技術(shù)。
集成模塊化。由于無(wú)源電子元件的制造工藝在材料和技術(shù)上差異很大，很長(cháng)時(shí)間以來(lái)一直以分立元件的形式使用。盡管人們一直在片式元件的小型化方面進(jìn)行著(zhù)一系列努力，但與半導體器件的高度集成化相比，其發(fā)展相對緩慢得多。近年來(lái)，由于低溫共燒陶瓷(LTCC)等技術(shù)的突破才使無(wú)源集成技術(shù)進(jìn)入了實(shí)用化和產(chǎn)業(yè)化階段，并成為備受關(guān)注的技術(shù)制高點(diǎn)�；贚TCC技術(shù)的片式元件及其集成化產(chǎn)品的產(chǎn)值一直以每?jì)赡攴环乃俣劝l(fā)展。據預測，到2010年，僅中國內地的LTCC產(chǎn)品市場(chǎng)就將達到30億美元。
高頻化、寬頻化。電子產(chǎn)品向高頻(微波波段)發(fā)展的趨勢很強勁，如無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信發(fā)展到2GHz，藍牙技術(shù)是2.4GHz，短距離無(wú)線(xiàn)數據交換系統可達5.8GHz。此外，高速數字電路產(chǎn)品越來(lái)越多，光通信的傳輸速度已從2.5Gbps發(fā)展到10Gbps。這些進(jìn)展都對電子元器件提出了更高的要求，如降低寄生電感、寄生電容、提高自諧振頻率、降低高頻ESR、提高高頻Q值等。
綠色化。在電子元件的制造過(guò)程中，往往使用大量有毒物料，如清洗劑、溶劑、焊料及某些原材料等。部分電子元件成品中有時(shí)也含有有毒物質(zhì)，如汞、鉛、鎘等�，F在一些發(fā)達國家已經(jīng)立法禁用這些有害物質(zhì)，提倡綠色電子。我國電子元件行業(yè)也面臨這一課題，有大量的技術(shù)問(wèn)題有待于解決。
我國片式電子元件取得飛速發(fā)展
近年來(lái)，國家“863”計劃、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程項目、電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金項目等重大研究計劃均支持了片式元件相關(guān)的研究項目。其中國家“863”計劃對電子元件材料及其關(guān)鍵技術(shù)的研究給以了長(cháng)期穩定的支持�！捌呶濉逼陂g“863”支持了多層陶瓷電容器的研究；“八五”末期，高性能低溫燒結MLCC項目被列為“863”重大成果轉化項目；“九五”期間，高性能表面安裝元件被列為“863”重大項目；“十五”期間，新一代高性能片式元件的關(guān)鍵材料與技術(shù)被列為“863”重點(diǎn)項目。
在這些項目的支持下，我國在片式元件及其關(guān)鍵材料研究開(kāi)發(fā)與成果轉化方面取得了可喜的成績(jì)，在一些材料和元器件(如多層陶瓷電容器、片式電感器、片式壓電陶瓷變壓器)的關(guān)鍵技術(shù)方面擁有自主知識產(chǎn)權，積累了一批技術(shù)含量高、市場(chǎng)容量大、應用與產(chǎn)業(yè)化前景好的優(yōu)秀科研成果，并形成了若干具有帶動(dòng)性、示范性的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)和成果轉化基地。部分成果如下：“十五”期間，在國家“863”計劃的支持下，我國科技人員在國內首次研制出了賤金屬內電極片式電容器，并實(shí)現了近億元的銷(xiāo)售額，使我國的企業(yè)成功進(jìn)入這一新的元件領(lǐng)域，成功地解決了大容量X7R瓷料長(cháng)期依賴(lài)進(jìn)口的問(wèn)題；擁有自主知識產(chǎn)權的高頻寬帶抗EMI元件的研制成功，使我國企業(yè)成為世界上第二個(gè)擁有這類(lèi)重要元件生產(chǎn)能力的廠(chǎng)家；首次生產(chǎn)出大感量系列，填補了國內相關(guān)產(chǎn)品的空白；在國內首次推出了基于片式電容器和片式電感器集成的片式LC濾波器和基于LTCC技術(shù)的集成片式濾波器和片式天線(xiàn)。這些成果的產(chǎn)業(yè)化優(yōu)化了我國新一代電子元件產(chǎn)業(yè)的產(chǎn) 品結構。然而，從總體上產(chǎn)業(yè)水平上看，我國片式元件產(chǎn)業(yè)與美、日兩個(gè)元件生產(chǎn)強國相比還存在一定的差距。電子元件生產(chǎn)企業(yè)所面臨的普遍問(wèn)題是核心競爭力較差、產(chǎn)品檔次較低，其中蘊涵的技術(shù)含量較低，附加值低，擁有自主知識產(chǎn)權的產(chǎn)品較少，在某些核心技術(shù)上還受制于人。
片式元件升級換代速度加快、無(wú)源集成產(chǎn)業(yè)的興起以及世界范圍產(chǎn)業(yè)結構的調整為我國片式元件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了歷史的機遇。抓住這些機遇，投入力量，研究開(kāi)發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的新一代片式元件及其集成器件，將是我國從電子元件大國走向電子元件強國的必由之路。 (中國電子報）
