Mit einer CAGR von 6,1 % soll der Markt für Dünnschicht-Keramiksubstrate von 2,2 Mrd. USD im Jahr 2021 auf 3,5 Mrd. USD im Jahr 2030 wachsen elektronische Geräte sind rückläufig, was zwei Gründe sind, die die Expansion des Marktes für keramische Dünnschichtsubstrate weltweit vorantreiben.
Substrate aus Dünnschichtkeramik werden auch als Halbleitermaterialien bezeichnet. Es besteht aus einer Reihe dünner Schichten, die unter Verwendung von Vakuumbeschichtungs-, Abscheidungs- oder Sputterverfahren aufgebaut wurden. Glasscheiben mit einer Dicke von weniger als einem Millimeter, die zweidimensional (flach) oder dreidimensional sind, gelten als keramische Dünnschichtsubstrate. Sie können aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden, darunter Siliziumnitrid, Aluminiumnitrid, Berylliumoxid und Aluminiumoxid. Aufgrund der Fähigkeit von Dünnfilmkeramiken, Wärme zu übertragen, kann die Elektronik sie als Kühlkörper verwenden.
Der Markt ist je nach Typ in die Kategorien Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Berylliumoxid und Siliziumnitrid unterteilt.
Tonerde
Aluminiumoxid oder Al2O3 ist ein anderer Name für Aluminiumoxid. Es kann verwendet werden, um Keramik herzustellen, die aufgrund ihrer komplizierten Kristallstruktur robust, aber leicht ist. Obwohl das Material Wärme von Natur aus nicht gut leitet, verhält es sich bewundernswert in Umgebungen, in denen die Temperatur im gesamten Gerät konstant gehalten werden muss. Da es zu hervorragenden Isolationseigenschaften beiträgt, ohne das fertige Produkt zu beschweren, wird diese Art von Keramiksubstrat häufig in elektrischen Anwendungen eingesetzt.
Aluminiumnitrid (AlN)
AlN ist ein anderer Name für Aluminiumnitrid und kann dank seiner hervorragenden Wärmeleitfähigkeit besser mit Wärme umgehen als andere Keramiksubstrate. AlN und Berylliumoxid sind die ideale Wahl für elektrische Anwendungen in Umgebungen, in denen an vielen elektronischen Komponenten gleichzeitig gearbeitet wird, da sie höheren Temperaturen standhalten können, ohne sich zu verschlechtern.
Berylliumoxid (BeO)
Ein Keramiksubstrat mit außergewöhnlicher Wärmeleitfähigkeit ist Berylliumoxid. Es ist eine großartige Option für die Handhabung elektrischer Anwendungen in Umgebungen, in denen an mehreren elektronischen Geräten gleichzeitig gearbeitet wird, da es wie AlN und Siliziumnitrid hohen Temperaturen standhalten kann, ohne sich zu zersetzen.
Siliziumnitrid (Si3N4)
Eine andere Art von Material, das zur Herstellung von Dünnfilm-Keramiksubstraten verwendet wird, ist Siliziumnitrid (Si3N4). Im Gegensatz zu Aluminiumoxid oder Siliziumkarbid, die oft Bor oder Aluminium enthalten, hat es relativ geringe Wärmeausdehnungseigenschaften. Aufgrund ihrer besseren Bedruckbarkeit als andere Sorten wird diese Art von Substrat von vielen Herstellern bevorzugt, da die Qualität ihrer Produkte dadurch deutlich höher ist.
Je nach Einsatzgebiet wird der Markt in elektrische Anwendungen, Automobilindustrie und drahtlose Kommunikation unterteilt.
Elektrische Anwendung
Da Dünnschicht-Keramiksubstrate Wärme effektiv transportieren, können sie in elektrischen Anwendungen eingesetzt werden.
Ohne dem fertigen Produkt Gewicht hinzuzufügen, können sie die Wärme kontrollieren und zu einer besseren Isolierung beitragen. Dünnschicht-Keramiksubstrate werden in elektrischen Anwendungen wie LED-Anzeigen, Leiterplatten (PCB), Lasern, LED-Treibern, Halbleitergeräten und mehr verwendet.
Automotive-Anwendung
Da sie höheren Temperaturen standhalten können, ohne sich wie Aluminiumoxid zu zersetzen, können Dünnfilm-Keramiksubstrate auch in der Automobilindustrie verwendet werden. Damit eignen sie sich ideal für elektrische Anwendungen, etwa im Motorraum oder Armaturenbrett, wo an zahlreichen elektronischen Geräten gleichzeitig gearbeitet wird.
Drahtlose Kommunikation
Dünnfilm-Keramiksubstrate eignen sich hervorragend zum Drucken und können auch in der drahtlosen Kommunikation verwendet werden, weilSie dehnen sich nicht stark aus oder ziehen sich zusammen, wenn sie erhitzt oder gekühlt werden. Dies bedeutet, dass Hersteller diese Art von Substrat verwenden können, um bessere Produkte herzustellen.
Marktwachstumsfaktoren für Dünnschichtkeramiksubstrate
Aufgrund des steigenden Bedarfs an Dünnschichtsubstraten in einer Reihe von Endverbraucherbranchen, einschließlich Elektro-, Automobil- und drahtloser Kommunikation, wächst der Markt für Dünnschicht-Keramiksubstrate schnell. Weltweit steigende Kraftstoffkosten haben einen erheblichen Einfluss auf die Herstellungskosten von Automobilen und erhöhen die Kosten ihrer Produktion. Infolgedessen haben viele Hersteller damit begonnen, Keramiksubstrate zu verwenden, die außergewöhnliche thermische Eigenschaften bieten, um Wärmemanagementsysteme zu verbessern und die Motortemperatur zu senken, was zu einer Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und der Emissionen um 20 % führt. Infolgedessen werden diese Materialien jetzt in einem höheren Tempo von der Automobilbranche verwendet, was die Expansion des Marktes noch weiter vorantreiben wird.
