Με CAGR 6,1%, η αγορά για κεραμικά υποστρώματα λεπτής μεμβράνης προβλέπεται να αυξηθεί από 2,2 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ το 2021 σε 3,5 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ το 2030. Η ζήτηση για μετάδοση δεδομένων υψηλής ταχύτητας αυξάνεται και η τιμή ανά bit για Οι ηλεκτρονικές συσκευές πέφτουν, που είναι δύο λόγοι που ωθούν την επέκταση της αγοράς κεραμικών υποστρωμάτων λεπτής μεμβράνης παγκοσμίως.
Τα υποστρώματα από κεραμικό λεπτής μεμβράνης αναφέρονται επίσης ως υλικά ημιαγωγών. Αποτελείται από έναν αριθμό λεπτών στρωμάτων που έχουν δημιουργηθεί χρησιμοποιώντας μεθόδους επικάλυψης κενού, εναπόθεσης ή ψεκασμού. Τα γυάλινα φύλλα με πάχος μικρότερο του ενός χιλιοστού που είναι δισδιάστατα (επίπεδα) ή τρισδιάστατα θεωρούνται κεραμικά υποστρώματα λεπτής μεμβράνης. Μπορούν να κατασκευαστούν από μια ποικιλία υλικών, όπως νιτρίδιο πυριτίου, νιτρίδιο αργιλίου, οξείδιο του βηρυλλίου και αλουμίνα. Λόγω της ικανότητας των κεραμικών λεπτής μεμβράνης να μεταφέρουν θερμότητα, τα ηλεκτρονικά μπορούν να τα χρησιμοποιήσουν ως ψύκτρες θερμότητας.
Η αγορά χωρίζεται σε κατηγορίες Αλουμίνα, Νιτρίδιο Αλουμινίου, Οξείδιο του Βηρυλίου και Νιτρίδιο Πυριτίου με βάση τον τύπο.
Αλουμίνα
Το οξείδιο του αργιλίου, ή Al2O3, είναι ένα άλλο όνομα για την αλουμίνα. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή κεραμικών που είναι στιβαρά αλλά ελαφριά λόγω της περίπλοκης κρυσταλλικής δομής τους. Αν και το υλικό δεν μεταφέρει καλά τη θερμότητα από τη φύση του, αποδίδει θαυμάσια σε περιβάλλοντα όπου η θερμοκρασία πρέπει να διατηρείται σταθερά σε όλη τη συσκευή. Επειδή συμβάλλει σε ανώτερες ιδιότητες μόνωσης χωρίς να προσθέτει βάρος στο τελικό προϊόν, αυτό το είδος κεραμικού υποστρώματος χρησιμοποιείται συχνά σε ηλεκτρικές εφαρμογές.
Νιτρίδιο αλουμινίου (AlN)
Το AlN είναι ένα άλλο όνομα για το Νιτρίδιο Αλουμινίου και χάρη στην εξαιρετική θερμική του αγωγιμότητα, μπορεί να χειριστεί τη θερμότητα καλύτερα από άλλα κεραμικά υποστρώματα. Το AlN και το οξείδιο του βηρυλλίου είναι ιδανικές επιλογές για ηλεκτρικές εφαρμογές σε ρυθμίσεις όπου πολλά ηλεκτρονικά εξαρτήματα εργάζονται ταυτόχρονα, επειδή μπορούν να αντέξουν υψηλότερες θερμοκρασίες χωρίς να αλλοιωθούν.
Οξείδιο του βηρυλλίου (BeO)
Ένα κεραμικό υπόστρωμα με εξαιρετική θερμική αγωγιμότητα είναι το οξείδιο του βηρυλλίου. Είναι μια εξαιρετική επιλογή για το χειρισμό ηλεκτρικών εφαρμογών σε ρυθμίσεις όπου εργάζονται πολλές ηλεκτρονικές συσκευές ταυτόχρονα, καθώς μπορεί να αντέξει υψηλές θερμοκρασίες χωρίς να υποβαθμιστεί όπως το AlN και το νιτρίδιο του πυριτίου.
Νιτρίδιο πυριτίου (Si3N4)
Ένας άλλος τύπος υλικού που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία κεραμικών υποστρωμάτων λεπτής μεμβράνης είναι το νιτρίδιο του πυριτίου (Si3N4). Σε αντίθεση με την αλουμίνα ή το καρβίδιο του πυριτίου, που συχνά περιέχουν βόριο ή αλουμίνιο, έχει σχετικά χαμηλά χαρακτηριστικά θερμικής διαστολής. Επειδή έχουν καλύτερες δυνατότητες εκτύπωσης από άλλες ποικιλίες, αυτό το είδος υποστρώματος προτιμάται από πολλούς παραγωγούς επειδή η ποιότητα των προϊόντων τους είναι, ως αποτέλεσμα, σημαντικά υψηλότερη.
Με βάση το πού χρησιμοποιούνται, η αγορά χωρίζεται σε ηλεκτρικές εφαρμογές, την αυτοκινητοβιομηχανία και τις ασύρματες επικοινωνίες.
Ηλεκτρική Εφαρμογή
Καθώς τα κεραμικά υποστρώματα λεπτής μεμβράνης είναι αποτελεσματικά στη μεταφορά θερμότητας, μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ηλεκτρικές εφαρμογές.
Χωρίς να προσθέτουν βάρος στο τελικό προϊόν, μπορούν να ελέγξουν τη θερμότητα και να βοηθήσουν στη μεγαλύτερη μόνωση. Τα κεραμικά υποστρώματα λεπτής μεμβράνης χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρικές εφαρμογές όπως οθόνες LED, πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB), λέιζερ, προγράμματα οδήγησης LED, συσκευές ημιαγωγών και άλλα.
Εφαρμογή Αυτοκινήτου
Επειδή μπορούν να διατηρήσουν υψηλότερες θερμοκρασίες χωρίς να υποβαθμίζονται όπως η αλουμίνα, τα κεραμικά υποστρώματα λεπτής μεμβράνης μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν στην αυτοκινητοβιομηχανία. Αυτό τα καθιστά ιδανικά για ηλεκτρικές εφαρμογές, όπως σε χώρο κινητήρα ή ταμπλό, όπου πολλές ηλεκτρονικές συσκευές εργάζονται ταυτόχρονα.
Ασύρματες Επικοινωνίες
Τα κεραμικά υποστρώματα λεπτής μεμβράνης είναι εξαιρετικά για εκτύπωση και μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε ασύρματες επικοινωνίες επειδήδεν διαστέλλονται ή συστέλλονται πολύ όταν θερμαίνονται ή ψύχονται. Αυτό σημαίνει ότι οι κατασκευαστές μπορούν να χρησιμοποιήσουν αυτόν τον τύπο υποστρώματος για να κάνουν καλύτερα προϊόντα.
Παράγοντες ανάπτυξης αγοράς για κεραμικά υποστρώματα λεπτής μεμβράνης
Λόγω της αυξανόμενης ανάγκης για υποστρώματα λεπτής μεμβράνης σε μια σειρά βιομηχανιών τελικής χρήσης, συμπεριλαμβανομένων των ηλεκτρικών, αυτοκινήτων και ασύρματων επικοινωνιών, η αγορά για κεραμικά υποστρώματα λεπτής μεμβράνης επεκτείνεται ταχέως. Το παγκοσμίως αυξανόμενο κόστος καυσίμων έχει σημαντικό αντίκτυπο στο κόστος κατασκευής αυτοκινήτων, αυξάνοντας το κόστος παραγωγής τους. Ως αποτέλεσμα, πολλοί κατασκευαστές έχουν αρχίσει να χρησιμοποιούν κεραμικά υποστρώματα, τα οποία προσφέρουν εξαιρετικές θερμικές ιδιότητες, για τη βελτίωση των συστημάτων διαχείρισης θερμότητας και τη χαμηλότερη θερμοκρασία κινητήρα, με αποτέλεσμα τη μείωση της χρήσης καυσίμου και των εκπομπών κατά 20%. Ως αποτέλεσμα, τα υλικά αυτά χρησιμοποιούνται πλέον από τον κλάδο της αυτοκινητοβιομηχανίας με υψηλότερους ρυθμούς, γεγονός που θα τροφοδοτήσει ακόμη περισσότερο την επέκταση της αγοράς.
