電子元器件的發(fā)展階段及特點

　　電子元器件的發(fā)展及特點根據(jù)檢索，元器件的發(fā)展普遍的提法是：電子元器件發(fā)展階段已經(jīng)歷了以電子管為核心的經(jīng)典電子元器件時代、以半導(dǎo)體分立器件為核心的小型化電子元器件時代，現(xiàn)時已進入以高頻和高速處理集成電路為核心的微電子元器件時代，如表1所示。
 
　　微電子元器件包括集成電路、混合集成電路、片式和扁平式元件和機電組件、片式半導(dǎo)體分立器件等。微電子指采用微細工藝的集成電路，隨集成電路集成度和復(fù)雜度的大幅度提高、線寬越來越細和采用銅導(dǎo)線，其基頻和處理速度也大幅度提高，在電子線路中其周邊的其他元器件必然要有相應(yīng)速率的處理速度，才能完成所承擔(dān)的功能。因此，需要通過整個設(shè)備及系統(tǒng)來分析元器件的發(fā)展。
 
　　上述電子元器件的發(fā)展階段的劃分是2001年提出來的，但近年來電子技術(shù)和電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展很快，新技術(shù)，新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，尤其是智能化產(chǎn)品和系統(tǒng)越來越普及，智能化時代已經(jīng)到來，同時，量子技術(shù)有了突破，信息技術(shù)有可能進入“量子時代”
 
　　智能化時代已經(jīng)到來觀察一下我們周圍，可以發(fā)現(xiàn)，智能化家用電子及電器，如智能電視機、電灶具、電熱水器等；智能化終端如手機、手表式終端等，智能化汽車電子及智能化公交系統(tǒng)等，其發(fā)展的總趨勢是以智能化為核心的信息化，系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化。
 
　　這些變化也可以從智能化設(shè)備和系統(tǒng)框圖構(gòu)成來分析對電子元器件的新要求：
 
　　1）指揮控制系統(tǒng)--嵌入式處理器芯片，高速，大容量的集成電路，計算芯片已經(jīng)滲入到各種系統(tǒng)和產(chǎn)品中。整機采用雙核、四核，八核以至更多的芯片并行，以加速運算速率的智能化處理。
 
　　2）信息采集系統(tǒng)--以傳感器為代表將各種信息轉(zhuǎn)化為電信號，并進行處理。傳感器技術(shù)是一項當(dāng)今世界令人矚目的迅猛發(fā)展起來的高新技術(shù)之一，也是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個重要標(biāo)志，它與通信技術(shù)、計算機技術(shù)構(gòu)成信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱。
 
　　如果說計算機是人類大腦的擴展，那么傳感器就是人類五官的延伸，當(dāng)集成電路、計算機技術(shù)飛速發(fā)展時，人們才逐步認識信息攝取裝置--傳感器沒有跟上信息技術(shù)的發(fā)展而驚呼“大腦發(fā)達、五官不靈”.
 
　　但是目前傳感器的發(fā)展已成為一個瓶頸，對其品質(zhì)、穩(wěn)定性、一致性與可靠性等程度要求越來越高。還出現(xiàn)如數(shù)字話筒、智能傳感器模塊等一些數(shù)字化器件。
 
　　3）傳輸系統(tǒng)--信號荷載信息，經(jīng)過不同的頻率交換、調(diào)制或編碼，變成適當(dāng)?shù)男问�，以便適合于各種不同媒介質(zhì)的傳輸。傳輸系統(tǒng)需要高速大容量網(wǎng)絡(luò)，包括無線、有線傳輸，常由兩者結(jié)合傳輸。
 
　　a）傳輸系統(tǒng)為有更高的傳輸速率和帶寬，對元器件品質(zhì)要求如；高頻、帶寬、阻抗匹配、電磁干擾、穩(wěn)定性與耗損等等特性有更加嚴(yán)格的要求，這將導(dǎo)致這些符合條件的元器件發(fā)展更快。
 
　　b）光網(wǎng)絡(luò)，光電結(jié)合更加普及，如光纖到戶（FTTH），光纖到桌 （FTTD），許多終端都有光接口。光電結(jié)合和轉(zhuǎn)化的元器件如光器件，光電轉(zhuǎn)化元器件等不斷出現(xiàn)和高速發(fā)展。
 
　　網(wǎng)絡(luò)傳輸速率越來越快，如3G通信，國際電聯(lián)“IMT-2000”（國際移動電話2000）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，移動終端以車速移動時，其傳轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)速率為144kbps,室外靜止或步行時速率為384kbps,而室內(nèi)為2Mbps.4G是集3G與WLAN于一體，并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像，它的圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下。4G系統(tǒng)能夠以100Mbps的速度下載，上傳的速度也能達到20Mbps.
 
　　4）執(zhí)行系統(tǒng)--如控制元件（繼電器，包括固體繼電器）、微特電機及功能性電子元器件發(fā)展更快。功能性電子元器件是具有某些獨特功能的元器件，如頻率、時頻及顯示器件等，以區(qū)別構(gòu)成一般電子線路的阻容感元件、開關(guān)等元器件。
 
　　5）軟件系統(tǒng)--智能化軟件，如智能化網(wǎng)絡(luò)的軟件。
 
　　印制電路技術(shù)的支撐與元器件發(fā)展的相互支撐由于HDI（高密度互連技術(shù)）集中體現(xiàn)當(dāng)代PCB（印制電路板）最先進技術(shù)，它給PCB帶來精細導(dǎo)線化、微小孔徑化。HDI多層板應(yīng)用終端電子產(chǎn)品如移動電話（手機）是HDI前沿發(fā)展技術(shù)典范。在手機中PCB主板微細導(dǎo)線寬度/間距50μm~75μm/50μm~75μm已成為主流。此外導(dǎo)電層、板厚薄型化、導(dǎo)電圖形微細化帶來電子設(shè)備高密度化、高性能化。加上由于裝配密度高，不同頻率的元器件的相互干擾更為明顯。
 
　　HDI緊隨移動電話發(fā)展，帶動信息處理和控制基本頻率功能的LSI和CSP芯片（封裝）、封裝用模板基板的發(fā)展。當(dāng)前，在PCB的內(nèi)層形成半導(dǎo)體器件（有源組件）、電子組件（無源組件）埋嵌PCB已開始量產(chǎn)化，組件埋嵌技術(shù)是PCB功能集成電路的巨大變革，同時對相應(yīng)的裸芯片和元器件的結(jié)構(gòu)和載帶又有了相應(yīng)的要求。