新型電子元器件關鍵材料與工藝國家重點實驗室（以下簡稱“實驗室”）依托于廣東風華高新科技股份有限公司（以下簡稱“風華高科”），主要從事高端新型電子元器件關鍵材料與工藝所面臨的基礎和共性技術課題的研究。實驗室設立開放課題基金，資助國內外科技工作者依托實驗室開展研究工作。實驗室開放課題面向國內外相關研究領域的大學、研究所等單位，凡具備申請條件的研究人員均可提出申請。具體規定請參見實驗室網站發布的《新型電子元器件關鍵材料與工藝國家重點實驗室開放課題管理辦法》。

一、實驗室研究方向

實驗室研究方向包括片式元件關鍵材料與工藝技術、薄膜電子元器件材料及制備技術、無源集成電子元器件及封裝技術三個方向。

二、實驗室開放課題

實驗室開放課題分為指定開放課題和自主命題開放課題。其中自主命題開放課題為符合實驗室研究方向的由申請人自行確定研究內容的課題；指定開放課題則由實驗室指定具體的研究開發內容及技術指標。具體如下：

（一）自主命題開放課題

自主命題開放課題需符合實驗室研究方向，本次資助不超過10項。可參考以下研究內容：

1、片式元件內電極技術

2、超微型電子元器件貼裝技術

3、新型電子元器件制備和集成技術

（二）指定開放課題

三、指定開放課題具體內容                   

（一）粉體分級技術研究

1、問題描述

目前MLCC常用的鎳粉普遍存在大顆粒的問題，對產品的電性能影響很大。

2、需解決的關鍵技術問題

研究粉體分級技術，去除鎳粉中的大顆粒。

（二）薄介質X7R特性鈦酸鋇粉體摻雜技術研究

1、問題描述

薄介質MLCC產品粉體材料無法滿足X7R特性要求，存在TC特性超差的問題。

2、需解決的關鍵技術問題

①薄介質MLCC粉體的TC特性摻雜機理研究；

②適用于薄介質高容MLCC的介質材料開發。

（三）精密流延刀頭設計研究

1、問題描述

薄介質高端MLCC生產需使用高精度流延機（涂布機），目前該設備主要依賴日本和韓國，國內尚無成熟的薄介質流延設備。而作為流延機關鍵核心部件的流延頭，目前能達到精度要求的廠家也只有日本的平野和泰克洛。

2、需解決的關鍵技術問題

①流延頭的材料選用問題，目前有普通不銹鋼、碳鋼和630合金鋼等；

②流延頭的加工精度問題，目前我們沒有專門的儀器測量，未有準確的數據；

③裝配精度問題，要求表面平滑，配合緊密嚴實，不會出現漏料；

④試制效果滿足1-12μm膜厚流延，涂布均勻、分散性好。

（四）圓刀及橫切刀設計研究

1、問題描述

高端MLCC薄介質高容產品，對巴塊切割刀的技術要求很高，刀具切割效果不好則容易產生膜碎及膜絲等問題，對內電極結構產生較大影響，并直接影響產品性能。

2、需解決的關鍵技術問題

①關鍵圓刀材料的選型、設計角度研究，并解決同心度、平面度的加工精度問題；

②滿足1.1-2.9μm介質的切割要求，不能產生膜絲與膜碎，壽命高；

③解析進口刀具的材料性能及進口刀具的精密加工方法；

④陶瓷膜片與圓刀切割磨合驗證。

（五）鎢鋼刀設計研究

1、問題描述

鎢鋼刀的刀刃設計、刃口硬度及韌性是高端MLCC高容產品切割的關鍵，而由于刀刃設計等問題導致的產品品質問題研究目前在國內尚屬空白。

2、需解決的關鍵技術問題

①滿足0.4mm以下厚度高容產品端側面無切粗、粘片的刀片設計及原理研究和滿足1.4mm以上厚度高容產品端側面無切粗、切斜，及擠壓分層的刀片設計及原理研究；

②解析進口刀具的精密加工方法和可復制性。

（六）薄膜&厚膜電阻帶載高溫高濕失效模式分析

1、問題描述

①薄膜電阻產品因其納米級別的電阻膜層敏感且脆弱，在耐高溫高濕的評價試驗（85℃/85%RH）中容易出現腐蝕失效。但文獻中關于在封裝之后的器件在帶載的過程中出現的失效現象鮮有研究，有必要深入研究其高溫高濕失效機理。

②厚膜電阻產品因其電阻功能膜層敏感且脆弱，在惡劣的試驗環境下，尤其在耐高溫高濕的評價試驗（85℃/85%RH）中易出現腐蝕失效情況。但文獻中關于在封裝之后的器件在帶載的過程中出現的高溫高濕失效現象鮮有研究，有必要深入研究其高溫高濕失效機理，建立其失效模型。

2、需解決的關鍵技術問題

①薄膜電阻

a.測試薄膜電阻雙85試驗（85℃/85%RH），直至產品開路失效；

b.分析試驗開路失效原理及影響因子；

c.提供提高雙85性能的解決方案。

②厚膜電阻

a.測試常規厚膜電阻雙85試驗（85℃/85%RH），直至產品開路失效（阻值變化率≥±5%）；

b.分析試驗開路失效原理及影響因子；

c.提供提高雙85性能的解決方案。

（七）影響射頻電阻、衰減器駐波比、衰減量的關鍵因素研究

1、問題描述

射頻電阻是電阻器行業的高端品種之一，目前國內片阻行業對該產品的研發和生產仍在起步階段，整體生產規模較小，對射頻類電阻器件在高頻工作環境下的特性和應用特征了解不足。

2、需解決的關鍵技術問題

研究射頻器件使用的材料、圖形設計、工藝結構、調阻方式等的最優工藝方案，使用該工藝方案可制備出電壓駐波比和衰減量特性達到對應規格射頻器件技術要求的產品。

（八）金屬箔電阻的粘結劑、端頭材料及工藝研究

1、問題描述

金屬箔電阻是電阻器行業的高端品種之一，目前國內片阻行業對該產品的研發和生產仍在起步階段，整體生產規模較小。金屬箔電阻在高溫工作環境下，需要穩定的產品特性和應用特征，且工藝特征特殊，在產品的材料、工藝流程與參數的優化等方面的研究仍處于摸索階段。

2、需解決的關鍵技術問題

①5μm厚度NiCr箔材粘結劑的材料以及使用工藝研究；

④5μm厚度NiCr箔材與輸出端頭（電阻端頭）材料及使用工藝的研究。

（九）薄膜高Q型片式電感器關鍵材料及工藝技術研究

1、問題描述

疊層薄膜高Q型片式電感器是未來5G技術發展的核心被動元器件，此類型電感具有高諧振、高Q值和低直流電阻等特點。目前疊層薄膜高Q型片式電感器存在高性能銀漿依賴進口、產品Q值較低等問題。

2、需解決的關鍵技術問題

基于薄膜黃光工藝技術，通過對感光銀漿及工藝技術改進開發，進行疊層薄膜高Q型片式電感器的開發。

（十）面向靶材制造用復合多組分熱噴涂粉體的開發

1、問題描述

LowE玻璃中使用量大、比較關鍵的靶材之一是ZnSn合金靶材，通過磁控濺射時引入氧氣獲得氧化物陶瓷薄膜。但是，這種金屬靶材表面反應濺射時容易中毒，影響連續鍍膜。現根據靶材市場的需要開發面向LowE玻璃應用的熱噴涂粉體材料，目前該靶材在外資企業取得了突破，在LowE玻璃企業通過了測試并導入了量產。據調研，該靶材所用的粉體材料由國外企業提供，急需實現材料的國產化。

2、需解決的關鍵技術問題

①開發出符合LowE玻璃應用的配方體系；

②設計出具有競爭力的工藝流程。

（十一）端頭Sn鍍層質量提升

1、問題描述

端頭鍍Sn方面目前主要存在以下問題：（1）端頭Sn鍍層硬度偏低，導致在測試篩選時由于夾具擠壓產生大量Sn碎屑，Sn鍍層缺失嚴重影響芯片端頭的可焊性和耐焊性。Sn鍍層硬度低于村田、太誘和三星等廠商的同類產品。（2）Sn層晶粒粗大，粗糙度較大，不夠光亮；（3）部分廠家的鍍錫藥水電鍍的芯片Sn鍍層結合力較差；（4）Sn鍍層厚度均勻性較差。

2、需解決的關鍵技術問題

①Sn電鍍藥水成分和電鍍工藝參數對Sn層硬度、粗糙度、結合力和厚度均勻性的影響規律；

②Sn層硬度、粗糙度、結合力和厚度均勻性提升的解決策略。

（十二）巴塊變形行為研究

1、問題描述

 MLCC在疊層、靜水壓合后，巴塊容易出現不規則變形，切割芯片時出現切偏、切廢等問題，影響產品的可靠性。

2、需解決的關鍵技術問題

完成變形的機理研究，找出影響巴塊變形的因素，并提出相應的解決方案。

（十三）精密薄膜電阻的激光調阻工藝開發

1、問題描述

 薄膜電阻由于其各方面的優勢越來越受到市場關注，阻值修調作為薄膜電阻制備工藝中不可或缺的主要部分，直接影響到最終產品的成品率和精度。激光調阻作為當前最精密的電阻阻值修調方法之一，對目前鎳鉻系產品已經廣泛采用，但對于溫度敏感類薄膜材料制備的薄膜電阻（PTC&NTC），以及多膜層結構薄膜電阻的修調仍面臨許多的技術問題。主要包括以下方面：

①激光調阻方式無法滿足目標阻值和阻值精度的需求；

②激光調阻圖形存在毛刺、卷邊、邊緣不平整、堆積等情況；

③激光修調工藝選擇無參考修調模型；

④適用于批量生產的調阻工藝有待開發，無法實現多膜層修調的準確調控。

2、需解決的關鍵技術問題

①調阻材料：NTC、PTC熱敏薄膜電阻、多膜層結構薄膜電阻；

②調阻精度：±0.01% ；

③激光調阻圖形質量良好；

④圖形精度：±1μm；

⑤多膜層包括但不限于金屬電阻層+氧化物保護層，在不損傷表層保護層的情況下實現底層金屬電阻層的修調；

⑥工藝穩定可重復；

⑦量化激光調阻工藝參數，并建立適用于量產的修調模型。

（十四）低壓壓敏電阻器材料及工藝技術

1、問題描述

低壓壓敏電阻是指壓敏電壓在68V以下的壓敏電阻器，其技術難點主要有兩點：電壓分散，合格率低；電壓低，雷擊性能要求高。而目前低壓壓敏材料主要依賴于外購。

2、需解決的關鍵技術問題

開發出符合性能要求的低壓壓敏材料配方。

（十五）銅電極壓敏電阻器材料及工藝技術

1、問題描述

 目前壓敏電阻器使用的是銀漿料作為電極材料，而銀作為貴金屬，價格高，對生產成本造成重大影響，需要尋找價格低廉的電極材料及相關的生產工藝替代方案。

2、需解決的關鍵技術問題

開發具有成本優勢的電極材料，并實現生產工藝替代。

（十六）低介電常數微晶玻璃瓷粉開發

1、問題描述

LTCC濾波器是目前5G通訊領域正大規模使用的電子元器件，目前制備濾波器的低介電常數瓷粉主要有兩種，一種是微晶玻璃方案，另一種是玻璃+陶瓷方案。現階段，美國Ferro公司生產的低介電常數FerroA6瓷粉以Ca-B-Si微晶玻璃體系為主導，占據了LTCC用低介瓷粉半壁江山；以玻璃+陶瓷方案為主導的杜邦系列產品占據了幾乎剩余的市場份額。國內各大廠家及科研機構近兩年來瞄準了LTCC濾波器的應用市場前景，紛紛大力開發此類瓷粉，其中以玻璃+陶瓷方案居多。玻璃+陶瓷方案雖能基本滿足現有LTCC濾波器的材料指標要求，但是玻璃與陶瓷的匹配性以及瓷粉與Ag漿的匹配性限制了玻璃體系，同時由于玻璃成分偏多，導致其介電損耗偏大。以Ca-B-Si微晶玻璃體系為主的低介瓷粉則是單一玻璃組成，且析出的微晶玻璃相能夠避免玻璃與陶瓷不匹配情況，同時析出的微晶相能夠有效降低材料的損耗，是一種更加理想的LTCC瓷粉。但是Ca-B-Si微晶玻璃體系制備困難，主要體現在：①微晶成分控制難；②普遍存在燒結后瓷體發黑現象；③批量穩定制備困難。

2、需解決的關鍵技術問題

①制備介電性能可以和FerroA6相匹配的微晶玻璃，并制備成玻璃粉；

②玻璃粉能夠和Ag匹配共燒，且不存在Ag擴散現象；

③提供批量制備該微晶玻璃的技術方案和詳細的配方工藝技術指導書。

（十七）超微尺寸LTCC元器件結構仿真設計

1、問題描述

LTCC元器件是目前以及下一代5G通訊領域大規模使用的電子元器件。無論是高低通濾波器，帶通濾波器還是巴倫都廣泛使用于各種規格的移動終端通訊設備中。國際大廠如村田，TDK，MINI等廠家已將各種尺寸以及頻率的元器件系列化生產并且不斷開發新產品。國內大廠如嘉興佳利，深圳順絡電子已經將1608尺寸系列化。而1005元器件研發困難，主要體現在：①體積更小，內部結構排布非常密集；②某些元件預測采用半集總或者全耦合的新技術方案；③電腦算力要求較高，需要額外的算力。

2、需解決的關鍵技術問題

①設計高性能LTCC元器件，主要為1005超微尺寸，包括濾波器，巴倫等；

②仿真結果符合工藝要求，并留有一定的工藝窗口；

③提供一系列的等效電路圖以及仿真模型。

四、課題申請

符合條件的申請人，可登錄網站“http://www.fenghua-advanced.com:7709/”注冊會員后開展相關課題申請工作。

（一）會員注冊。登陸實驗室網站，點擊“會員注冊”完善個人基本信息，實驗室通過審核后，即可登陸“開發課題管理平臺”開展申請工作。

（二）課題申請。

1、部分指定開放課題的具體技術指標要求，須與實驗室聯系獲取，聯系方式按指南所列。

2、申請人在線填寫“開放課題申請簡表”，并按照“開放課題附件上傳類目”的要求上傳相關附件（開放課題申請表、申請材料真實性聲明可在開放課題管理平臺“下載中心”欄下載）。

（三）形式審查。實驗室管理部對申請材料的合規性、一致性、完整性進行審查核實，形式審查通過后將郵件通知申請人提交紙質材料。

（四）紙質材料。通過形式審查的申請人打印申報材料，并附相關附件，經所在單位加蓋公章后，在8月20日前將紙質版材料（原件1份，復印件2份）郵寄實驗室管理部（日期以寄出郵戳為準）。電子版請發送至fhrd@china-fenghua.com。

（五）專家評審。實驗室管理部組織專家進行評審，主要以申請人的研發實力（包括研發設施、環境、研發團隊、取得成果）、產學研合作經驗、基礎，項目帶頭人項目管理經驗、誠信度、服務水平，以及課題經費為考評依據，對申請人進行全面評議，確定資助課題。

（六）公告及合同簽訂。獲實驗室資助的課題將于實驗室網站“信息動態欄”進行公告，并于公告日起30日內與申請人簽訂具體項目的合作合同。

五、課題實施期限及經費要求

（一）實驗室指定開放課題實施期間為簽訂合同之日起2年內完成。現場工藝技術課題資助額度一般為5-15萬元，應用基礎研究課題資助額度一般為10-25萬元，基礎研究課題資助額度一般為15-30萬元，具體以簽訂的合同為準。

（二）實驗室自主命題開放課題5-10萬元/項，課題期限一般不超過2年，具體以簽訂的合同為準。

六、聯系方式

聯 系 人：陳小姐

郵    箱：ayanchan@china-fenghua.com

聯系電話：0758-6923565

傳    真：0758-2865223

實驗室管理部地址：廣東省肇慶市端州區風華路18號風華電子工業園1號樓

         新型電子元器件關鍵材料與工藝國家重點實驗室

                       2021年7月23日