1980년대 우리나라 전자산업의 발전과 민간제품의 수요로 인해 가전제품에 사용되는 세라믹 필터와 세라믹 공진기의 수요가 장시성 경덕진 999공장과 상하이 1공장에서 급격히 증가했습니다. 라디오 공장 동시에 일본의 무라타 압전 세라믹 주파수 부품 생산 라인을 도입하여 우리나라의 압전 세라믹 제품이 군용 제품부터 민간 제품까지 대량 생산되기 시작했습니다. 일본에서 수입한 첨단 재료와 공정을 탐구하고 소화함으로써 Zhejiang Jiakang Electronics (구 Jiaxing Electric Ceramics Factory), Jiangsu Jiangjia Electronics, Wuxi Baotong Electronics, Suzhou Jiejia Electronics와 같은 많은 국내 중소 압전 세라믹 제조업체가 빠르게 발전했습니다. , 등. 당시 Jiakang Electronics의 주력 제품은 월 생산량이 수천만 개에 달하는 압전 세라믹 버저였으며 고급 공정 라인의 도입, 소화, 흡수 및 개선을 통해 곧 가장 완벽한 최대 규모의 고주파 제품이 되었습니다. 중국의 다양한 장치 제조업체에 따르면 2007년까지 압전 세라믹 장치의 수가 7억 1500만 개에 달했습니다. Jiangsu Jiangjia Electronics는 소량의 멀티 칩 세라믹 필터를 생산하기 시작했으며 현재 중국 최대의 중주파 세라믹 필터 제조업체로 발전했습니다. 2007년에는 연간 생산량이 4억 6,700만 개에 달했습니다.
도자기 소재가 큰 발전을 이루었습니다
우리나라 압전 세라믹 산업의 발전을 되돌아보면 20년 전만 해도 산동대학교, 칭화대학교, 화남공업대학, 천진대학교, 쓰촨대학교, 상하이 과학기술대학교.학교는 압전 재료 및 응용 분야를 전공하고 있으며 중국 전자 기술 그룹의 제7연구소 및 제26연구소에는 압전 세라믹 재료 및 응용 연구 실험실이 있습니다. 유일한 제조업체는 산둥성 Zibo Radio Ceramics입니다. 공장의 주요 프로젝트는 대부분 군수품과 관련이 있습니다. 민간용 관련 제품은 대량 생산되는 압전 세라믹 부저 및 점화기, 우편 및 통신에 사용되는 소량의 멀티 칩 세라믹 필터, 기계식 필터, 수중 음향 및 초음파에 사용되는 압전 세라믹 변환기 등이 유일하다.
다양한 압전 장치의 재료 특성에 대한 다양한 요구 사항에 적응하기 위해 재료 연구자들은 변형된 첨가제에 대한 광범위한 연구를 수행하고 수많은 고성능 압전 세라믹 재료를 개발했습니다.
티탄산납 세라믹(PT)
1990년대 후반, 고주파 세라믹 필터와 10MHz 이상의 세라믹 공진기 제조 요구를 충족시키기 위해 재료 연구자들은 티탄산납 세라믹 재료를 소량의 산화란타늄으로 대체하고 첨가했습니다. 적당량 망간, 니오븀, 세륨 이온을 사용하여 우수한 고주파 응답과 우수한 온도 안정성을 갖춘 변형 티탄산 납 세라믹 재료를 얻었습니다. 그 전기적 특성은 같은 기간 일본의 Murata에서 나온 유사한 재료와 동일합니다. 동시에 고온 초음파 변환기에 적합한 티탄산 납 압전 세라믹 재료가 개발되어 고온 환경의 깊은 유정 감지 및 유량계에 성공적으로 사용되었습니다.
납 지르콘 티탄산염 세라믹(PZT)
1980년대 장시성 징더전 999공장과 상하이 라디오 1공장이 일본 무라타 압전 세라믹 주파수 부품 생산라인을 동시에 도입해 주요 원자재를 일본에서 공급해 국내 대량생산과 생산에 문제가 생겼다. 큰 어려움을 극복하고 해외 봉쇄를 극복하기 위해 PZT 재료의 연구 개발과 개선을 통해 자체 개발한 PZT 압전 세라믹 재료의 전기적 성능 지표가 완벽하게 충족되었습니다. 요구 사항. 그런 다음 다양한 대역폭에 적합한 다양한 PZT 압전 세라믹 재료가 개발되었습니다.
삼원 세라믹
지난 20년 동안 우리나라에서는 삼원계 압전 세라믹 재료의 변형에 대한 많은 지속적인 연구 작업을 수행하고 다양한 요소의 조합 대체 및 추가를 테스트했으며 많은 변형 시스템을 개발했습니다. ,PCM-PZT, PMS-PZT, PNZ-PNS-PZT, PMS-PNZ-PNS-PZT 등과 같은 4차 및 다중 요소 재료. 이러한 재료는 다양한 특성을 가지며 다양한 요구를 충족할 수 있어 압전 세라믹을 만들 수 있습니다. 범위가 빠르게 확대되었습니다.
무연 압전 세라믹
위에서 언급한 압전 세라믹은 다량의 납을 함유하고 있으며, 제조 과정에서 환경 오염을 유발하므로 오염을 줄이기 위해 국내외 연구진이 무연 압전 세라믹에 대한 연구를 진행해 왔습니다. , 이는 납 함유 압전 세라믹과 다릅니다. 세라믹 재료와 비교할 때 무연 압전 세라믹의 성능은 납 함유 압전 세라믹의 성능과 분명히 다릅니다. 예를 들어 무연 압전 세라믹의 퀴리 포인트는 약입니다. 200℃~300℃ 더 높으며 유전 상수는 140~150에 불과합니다. 기계적 품질 계수는 4000~7000으로 높지만 무연 압전 세라믹의 전기 기계 결합 계수 및 기타 특성은 훨씬 낮습니다. 무연 압전 세라믹은 일부 특정 분야에서만 사용되고 있으며, 이에 대한 연구는 아직 진행 중입니다.
빠른 애플리케이션 침투
20년의 개발 끝에 오늘날 압전 세라믹 제품은 군사 및 산업 분야에서 널리 사용될 뿐만 아니라 사람들의 일상 생활 구석구석까지 침투하는 완전한 범위를 갖게 되었습니다. 적용 분야는 주로 다음과 같은 다섯 가지 측면을 포함합니다:
첫째, 주파수 조절 장치입니다. 세라믹 공진기, 세라믹 필터, 튜닝된 소리굽쇠 필터, 기계식 필터, 세라믹 주파수 판별기, 노치 및 지연선이 최근 몇 년 동안 빠르게 발전했습니다. 그 중 세라믹 공진기와 세라믹 필터의 생산량이 우리나라 압전 세라믹 제품의 65% 이상을 차지해 눈길을 끈다. 특히 세라믹 공진기는 안정성이 높고 조정이 필요하지 않으며 크기가 작고 비용이 저렴한 특성을 가지고 있습니다. 일반적인 응용 분야에는 텔레비전, 캠코더, 컴퓨터, CD-ROM 드라이브, 자동차 가전 제품, VCD, 전화기, 복사기, 음성 합성기, 리모콘 및 장난감 등이 있습니다.
두 번째, 압전 초음파 변환기. 압전 초음파 변환기는 초음파를 방출하고 수신하는 음향 장치이며 물과 공기 매체에 널리 사용됩니다. 수중음향통신에서 레이더 역할을 하며 소나(Sonar)라고도 불리며 모든 종류의 선박에 없어서는 안될 중요한 센서입니다. 업계에서는 초음파 변환기가 초음파 세척, 초음파 정밀 가공, 초음파 가습, 수정체 유화, 초음파 종자 처리, 초음파 결함 탐지 및 초음파 진단 등에 사용되어 왔습니다. 오늘날 압전 초음파 변환기의 또 다른 광범위한 응용 분야는 원격 측정, 원격 제어 시스템 및 경보 시스템입니다.
세 번째, 압전 사운드 생성기입니다. 압전 음향기의 대표적인 제품으로는 압전 부저와 압전 송신기, 수신기, 시계, 계산기, 전자 알람시계, 소형 알람벨 등이 있으며, 전화와 휴대폰의 벨소리는 모두 부저와 분리될 수 없습니다. 트랜지스터 발진 회로와 DC 전원 공급 장치를 갖춘 버저는 연속적인 소리를 낼 수 있고, 스위칭 회로를 갖춘 버저는 간헐적인 소리를 낼 수 있으며 음향 변환기인 수중 마이크와 스피커도 물고기 떼를 쫓아내거나 유인하는 데 사용할 수 있습니다.
넷째, 측정 및 제어용 압전 장치입니다. 측정 및 제어를 위한 압전 장치에는 주로 압력, 가속도, 각속도 센서, 초음파 깊이 측정, 초음파 두께 측정, 초음파 유속 측정, 초음파 진단 등이 포함됩니다.
다섯째, 압전 점화기 및 압전 변압기. 압전 점화기의 대량 생산은 1965년에 시작되어 지난 20년 동안 더욱 빠르게 발전해 현재 우리나라의 거의 모든 가스렌지, 욕실용 가스 보일러, 가스실 히터, 가스 온수기, 담배 라이터에는 압전 점화기가 사용됩니다. 압전변압기는 구조가 간단하고 크기가 작으며 변환율이 높으며 전기기계적 변환효율이 높고 전자기 간섭이 없으며 안전성이 높다는 장점을 갖고 있어 정전기 제연기, 음이온 발생기, 정전기 코팅 장비, 정전기 복사기, 전기전자 등에 사용됩니다. 현장 치료 기기 및 LCD 백라이트 등
표면탄성파가 완전한 시스템을 형성합니다
표면탄성파 장치는 전자 세라믹 분야에서 인기 있는 제품입니다. 표면음향파(SAW)는 물체의 표면을 따라 전파되는 일종의 탄성파로, 우리나라의 표면음향기술 개발은 1970년부터 시작됐다. 37년간의 연구개발 끝에 기본적으로는 완전한 시스템을 형성했다. 이론 연구, 결정 재료 성장 및 처리, 장치 설계 및 생산 및 시스템 적용의 완벽한 시스템.
우리나라의 탄성표면파 기술 발전은 크게 세 단계로 나눌 수 있습니다. 첫 번째 단계에서는 탄성표면파 기술이 군사 분야의 개발 및 응용에 활용됩니다. 표면탄성파 기술 개발의 초기 원동력은 각국의 국방 및 군사 분야에서 나오며, 우리나라도 예외는 아니며 레이더, 통신, 항법 및 전자 대책 모두 다양한 SAW 신호 처리 장치를 사용합니다. 두 번째 단계에서는 표면탄성파 기술을 라디오와 TV 분야에 적용한다. 세 번째 단계에서는 표면탄성파 기술을 현대 통신에 적용합니다.
탄성표면파는 우리나라에서 30년 넘게 발전해 왔으며, 30개 이상의 크고 작은 제조회사가 생겨났지만, 제조사는 많지만 기술 수준과 생산 규모는 제한되어 있습니다. China Electronics Technology 26.55 연구소의 세 번째 회사를 제외하고 Deqing Huaying Electronics Co., Ltd., Wuxi Haoda Electronics Co., Ltd. 등은 생산 기술, 규모 및 제품 유형에서 일정한 장점을 가지고 있습니다. 소규모로 주로 TV용 중간주파 필터, 공진기를 생산하고 있으며 무전기 필터 등 상대적으로 공정 요구사항이 낮은 제품도 생산하고 있다.
제품 포장 측면에서 볼 때 TV 중주파 표면탄성파 필터는 금속 포장에서 플라스틱 쉘 포장으로 발전하고 있습니다. 플라스틱 쉘 포장은 특히 일체형으로 소형 및 경량의 특성을 갖기 때문입니다. 그 장점은 고주파 헤드에 반영될 수 있습니다. 많은 국내 제조업체가 자체 플라스틱 포장 제품을 개발했습니다. 규모면에서 Wuxi Haoda Electronics Co., Ltd.와 Zhongdian Technology Deqing Huaying Electronics Co., Ltd.는 더 큰 규모를 차지하고 있습니다. 플라스틱 포장 제품 시장 점유율.
중국에서 양산 가능한 SMD 제품의 최소 사이즈는 3mm×3mm 입니다. 주요 생산단위로는 중국전자기술제55연구소, Deqing Huaying, 제26연구소, Wuxi Haoda Electronics Co.가 있습니다. ., Ltd. 현재 RF 필터의 주류 제품 패키징은 2.5mm×2.0mm 이하의 플립칩 솔더링 기술을 사용하므로 국내 SAWRF 필터 생산은 현재 비용, 기술 및 기타 요인으로 인해 여러 국내 유력 기업이나 연구소에서 크게 제한되고 있습니다. 제조 회사는 제품 포장 축소에 추가 투자할 계획이 있습니다. Nanyang Golden Crown Group은 일부 플립칩 납땜 장비에 투자했지만 아직 생산 능력이 없습니다.
우리나라의 표면탄성파 제품, 특히 저손실 설계 기술에 대한 기초 연구는 현재 난징대학교 중국전자기술 제26연구소와 3개 과학 연구 기관에서 주로 수행하고 있습니다. 중국과학원 음향연구소 또한 Tsing Huaying, 55 Institute of Science and Technology 및 Wuxi Haoda와 같은 China Electronics Technology Co., Ltd.의 단위도 특정 제품 개발 역량을 보유하고 있습니다.
우리나라 탄성표면파 산업은 외국과 비교하면 큰 격차가 있습니다. 제품 연구 개발을 위한 기술 지원을 위한 과학 연구 기관과 대학이 많지 않고, 기초 연구팀이 부족합니다. 시장 경쟁으로 인해 각 단위가 독립적으로 운영되고 학술 교류가 부족한 경우가 많습니다. R&D 역량을 보유하고 있습니다. 생산 기술 및 생산 규모 측면에서 포장 기술, 자동화 수준, 프로세스 수준, 생산 규모 등을 포함하여 EPCOS, Murata, Fujistu, SANYO 등과 같은 일부 유명 국제 기업에 비해 여전히 큰 격차가 있습니다. .
시장 경쟁이 심화되면서 현재 전체 SAW 산업의 수익성은 일반적으로 높지 않습니다. 가장 큰 시장인 휴대폰 RF 필터는 유지 보수 수준에서 생산되어 투자 기회를 잃었습니다. 미래 업계에서 확실한 생존 지위를 갖고 싶다면, 스스로의 기술 발전을 통해 지속적으로 제품 수율을 향상하고, 생산 비용을 절감하고, 제품 품질을 개선하고, 대규모 생산 능력을 향상시켜야 합니다. 우리는 우리나라의 탄성 표면파 산업이 미래 발전을 위해 다음과 같은 측면을 할 수 있다고 믿습니다. 첫째, 산업 내 상호 협력과 자원 통합을 강화합니다. 둘째, 국제기술협력을 확대한다. 셋째, 새로운 응용 분야를 적극적으로 탐색합니다. 현재의 기존 응용 분야 외에도 표면탄성파 기술에는 다음과 같은 기능이 있습니다.센서, 무선 주파수 식별(RFID) 등의 일부 특수 용도
