Ohutkalvokeraamisten substraattien markkinoiden ennustetaan kasvavan 6,1 prosentin CAGR:stä 2,2 miljardista dollarista vuonna 2021 3,5 miljardiin dollariin vuonna 2030. Nopeiden tiedonsiirtojen kysyntä on kasvussa ja bittihinta elektroniikkalaitteet vähenevät, mikä on kaksi syytä, jotka edistävät ohutkalvokeraamisten substraattien markkinoiden laajentumista maailmanlaajuisesti.
Ohutkalvokeraamista valmistettuja substraatteja kutsutaan myös puolijohdemateriaaleiksi. Se koostuu useista ohuista kerroksista, jotka on rakennettu käyttämällä tyhjiöpäällystystä, kerrostusta tai sputterointimenetelmiä. Ohutkalvokeraamisina substraateina pidetään alle yhden millimetrin paksuisia kaksiulotteisia (tasaisia) tai kolmiulotteisia lasilevyjä. Ne voidaan valmistaa useista eri materiaaleista, kuten piinitridistä, alumiininitridistä, berylliumoksidista ja alumiinioksidista. Ohutkalvokeramiikan lämmönsiirtokyvyn vuoksi elektroniikka voi käyttää niitä jäähdytyselementteinä.
Markkinat on jaettu alumiinioksidin, alumiininitridin, berylliumoksidin ja piinitridin luokkiin tyypin mukaan.
Alumiinioksidi
Alumiinioksidi tai Al2O3 on toinen nimi alumiinioksidille. Sitä voidaan käyttää keramiikan valmistukseen, joka on vankka mutta kevyt monimutkaisen kiderakenteensa vuoksi. Vaikka materiaali ei luonnostaan johda hyvin lämpöä, se toimii erinomaisesti ympäristöissä, joissa lämpötila on pidettävä tasaisena koko laitteen läpi. Tällaista keraamista alustaa käytetään usein sähkösovelluksissa, koska se parantaa eristysominaisuuksia lisäämättä lopputuotteen painoa.
Alumiininitridi (AlN)
AlN on toinen nimi alumiininitridille, ja erinomaisen lämmönjohtavuutensa ansiosta se kestää lämpöä paremmin kuin muut keraamiset alustat. AlN ja berylliumoksidi ovat ihanteellisia valintoja sähkösovelluksiin ympäristöissä, joissa työstetään useita elektronisia komponentteja samanaikaisesti, koska ne kestävät korkeampia lämpötiloja hajoamatta.
Berylliumoksidi (BeO)
Keraaminen alusta, jolla on poikkeuksellinen lämmönjohtavuus, on berylliumoksidi. Se on loistava vaihtoehto sähkösovellusten käsittelyyn ympäristöissä, joissa työstetään useita elektronisia laitteita samanaikaisesti, koska se kestää korkeita lämpötiloja hajoamatta, kuten AlN ja piinitridi.
Piinitridi (Si3N4)
Toinen materiaali, jota käytetään ohutkalvokeraamisten substraattien luomiseen, on piinitridi (Si3N4). Toisin kuin alumiinioksidilla tai piikarbidilla, jotka sisältävät usein booria tai alumiinia, sillä on suhteellisen alhaiset lämpölaajenemisominaisuudet. Koska niillä on paremmat tulostusominaisuudet kuin muilla lajikkeilla, monet tuottajat suosivat tämäntyyppistä alustaa, koska heidän tuotteidensa laatu on sen seurauksena huomattavasti korkeampi.
Niiden käyttöpaikan perusteella markkinat jakautuvat sähkösovelluksiin, autoteollisuuteen ja langattomaan viestintään.
Sähkösovellus
Koska ohutkalvokeraamiset substraatit kuljettavat tehokkaasti lämpöä, niitä voidaan käyttää sähkösovelluksissa.
Lisäämättä painoa valmiiseen tuotteeseen, ne voivat hallita lämpöä ja auttaa parantamaan eristystä. Ohutkalvokeraamisia substraatteja käytetään sähkösovelluksissa, kuten LED-näytöissä, painetuissa piirilevyissä (PCB), lasereissa, LED-ajureissa, puolijohdelaiteissa ja muissa.
Autoteollisuuden sovellus
Ohutkalvokeraamisia substraatteja voidaan käyttää myös autoteollisuudessa, koska ne kestävät korkeampia lämpötiloja hajoamatta, kuten alumiinioksidi. Tämä tekee niistä ihanteellisia sähkösovelluksiin, kuten moottoritilaan tai kojelautaan, jossa useita elektronisia laitteita käsitellään samanaikaisesti.
Langaton viestintä
Ohutkalvokeraamiset substraatit sopivat erinomaisesti tulostukseen, ja niitä voidaan käyttää myös langattomassa viestinnässäne eivät laajene tai supistu paljon kuumennettaessa tai jäähtyessään. Tämä tarkoittaa, että valmistajat voivat käyttää tämän tyyppistä alustaa parempien tuotteiden valmistukseen.
Ohutkalvokeraamiset alustat Markkinoiden kasvutekijät
Koska ohutkalvosubstraattien tarve kasvaa useilla loppukäyttöteollisuuden aloilla, mukaan lukien sähkö-, auto- ja langaton viestintä, ohutkalvokeraamisten substraattien markkinat laajenevat nopeasti. Maailmanlaajuisesti kasvavat polttoainekustannukset vaikuttavat merkittävästi autojen valmistuskustannuksiin ja nostavat niiden tuotantokustannuksia. Tämän seurauksena monet valmistajat ovat alkaneet käyttää keraamisia substraatteja, jotka tarjoavat poikkeuksellisia lämpöominaisuuksia parantaakseen lämmönhallintajärjestelmiä ja alentaakseen moottorin lämpötilaa, mikä on johtanut 20 prosentin vähennykseen polttoaineen kulutuksessa ja päästöissä. Tämän seurauksena näitä materiaaleja käytetään nyt autoteollisuudessa kiihtyvällä tahdilla, mikä vauhdittaa markkinoiden laajentumista entisestään.
