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電子セラミックス:絶縁体?半導体?

リリース時間: 2025-10-13

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電子セラミックス:

電子セラミックとは、電子技術に応用される様々なセラミック、特に電子産業において電子部品やデバイスの製造に使用されるセラミック材料を指します。これらは一般的に、構造用セラミックと機能性セラミック(主に電気的機能性)に分類されます。構造用セラミックとは、電子部品、デバイス、アセンブリ、回路の基板、ハウジング、ファスナー、絶縁部品の製造に使用されるセラミック材料を指し、デバイスセラミックとも呼ばれます。.

セラミックスは、真空セラミックス、抵抗基板セラミックス、絶縁部品の3種類に大別されます。一方、機能性セラミックスは、コンデンサ、抵抗器、インダクタ、トランスデューサ、フィルタ、センサーなど、回路内で1つ以上の機能を果たすセラミック材料です。機能性セラミックスは、コンデンサセラミックス、強誘電体セラミックス、圧電セラミックス、半導体セラミックス、磁性セラミックスに分類されます。.

電子セラミック材料は、電気的、磁気的、光学的、熱的、機械的な特性、そしてこれらの状態間の変換能力を特徴としています。電子セラミック材料は、エレクトロニクス、通信、自動制御、情報コンピューティング、レーザー、医療、機械、自動車、航空宇宙、原子力技術、バイオテクノロジーなど、数多くのハイテク分野において重要な材料として利用されています。電子セラミックは、先端セラミックスの総価値の約70%を占めると報告されており、大きな社会的利益と高い経済的リターンをもたらしています。そのため、経済先進国・地域では、開発が優先されています。電子セラミックスは、用途と機能によって、絶縁デバイス用セラミックス、誘電体セラミックス(主にコンデンサー用)、半導体用セラミックス、導電性セラミックス、超伝導セラミックスに分類されます。.

一般的な電子セラミックの種類の簡単な紹介:

① 絶縁セラミックス

絶縁セラミックスの絶縁機構は、固体のエネルギーバンド構造に関係しています。電子が満たされたバンドは価電子帯、電子が占めていないバンドは伝導帯と呼ばれます。価電子帯と伝導帯の間の領域はバンドギャップと呼ばれます。.

バンドギャップ幅が十分に大きい場合(数eV以上)、価電子帯の電子は容易に励起されず、バンドギャップを越えて伝導帯へ移動できません。つまり、電子の移動は事実上不可能であり、固体は典型的な絶縁体となります。.

絶縁セラミックスは、デバイスセラミックスとも呼ばれ、電子機器において、様々な無線部品やデバイスの取り付け、固定、支持、保護、絶縁、分離、接続などに使用されるセラミック材料です。低誘電率、低誘電損失、高誘電抵抗率、高誘電強度、高機械的強度、優れた耐熱衝撃性、そして湿度や周波数の変動条件下でも安定した性能を特徴としています。.

絶縁セラミックスは1000℃で焼成されます。焼結が不完全なため、通常は吸湿性を示し、絶縁材料としては適していません。粘土などの融剤を用い、水よりも高い温度で処理し、適切な長石を高温で添加することで、,

1200℃で焼成された絶縁セラミックスは、高い密度と透明性を有します。電子技術の発達に伴い、絶縁材料として採用され、後に今日の冶金工業用セラミックスや化学用セラミックスへと発展しました。.

絶縁セラミックスの用途:

集積回路基板、電子デバイス

電子機器の小型化技術の進歩により、集積回路内には厚膜部品、相互接続、表面実装素子、封止材などを支える基板が配置されています。高出力回路では、基板は放熱機能も担っています。.

② 誘電体セラミックス

誘電体セラミックスは、本質的には絶縁体セラミックスと同じセラミックスカテゴリーに属します。しかし、絶縁体セラミックスとは異なり、誘電特性を主として利用するセラミックスは誘電体セラミックスと呼ばれます。あるいは、誘電体セラミックスは、高い誘電率、低い誘電損失、適切な誘電率温度係数を実現するために誘電特性を制御することで設計されたセラミックスの一種です。誘電体セラミックスは、電子セラミックスの中で最も生産量が多く、主にセラミックコンデンサやマイクロ波誘電体部品に使用されています。.

圧電セラミックス

圧電セラミックスは圧電効果を発揮し、ライターからスペースシャトルに至るまで、様々な製造分野や日常生活のあらゆる場面で幅広く応用されています。現在、中国国内では100社を超えるメーカーが圧電セラミックス材料およびデバイスを製造しており、熾烈な競争が繰り広げられています。現在、ほとんどの圧電セラミックスには鉛が含まれています。環境意識の高まりに伴い、鉛フリーの圧電セラミックスは今後の必然的なトレンドとなっています。.

Norkeの製品ラインナップには、以下のような特殊セラミック材料が含まれています。 絶縁体電気セラミックス. これらの製品は、電子機器、機械、化学、冶金、新エネルギー、半導体など、さまざまなハイエンド産業で幅広く応用されています。.