Con un CAGR del 6,1%, si prevede che il mercato dei substrati ceramici a film sottile aumenterà da 2,2 miliardi di USD nel 2021 a 3,5 miliardi di USD nel 2030. La domanda di trasmissione dati ad alta velocità è in aumento e il prezzo per bit per dispositivi elettronici è in calo, che sono due motivi che stanno spingendo l'espansione del mercato dei substrati ceramici a film sottile a livello globale.
I substrati in ceramica a film sottile sono anche indicati come materiali semiconduttori. È costituito da un numero di strati sottili che sono stati costruiti utilizzando metodi di rivestimento sottovuoto, deposizione o sputtering. Lastre di vetro con uno spessore inferiore a un millimetro che siano bidimensionali (piatte) o tridimensionali sono considerate substrati ceramici a film sottile. Possono essere prodotti da una varietà di materiali, tra cui nitruro di silicio, nitruro di alluminio, ossido di berillio e allumina. A causa della capacità delle ceramiche a film sottile di trasferire il calore, l'elettronica può utilizzarle come dissipatori di calore.
Il mercato è suddiviso in categorie di allumina, nitruro di alluminio, ossido di berillio e nitruro di silicio in base al tipo.
Allumina
L'ossido di alluminio, o Al2O3, è un altro nome per l'allumina. Può essere utilizzato per realizzare ceramiche robuste ma leggere a causa della loro intricata struttura cristallina. Sebbene il materiale non conduca naturalmente bene il calore, si comporta egregiamente in ambienti in cui la temperatura deve essere mantenuta costante in tutto l'apparato. Poiché contribuisce a proprietà isolanti superiori senza aggiungere alcun peso al prodotto finito, questo tipo di substrato ceramico viene spesso utilizzato nelle applicazioni elettriche.
Nitruro di alluminio (AlN)
AlN è un altro nome per il nitruro di alluminio e, grazie alla sua eccellente conducibilità termica, può gestire il calore meglio di altri substrati ceramici. AlN e ossido di berillio sono scelte ideali per applicazioni elettriche in ambienti in cui molti componenti elettronici vengono lavorati contemporaneamente perché possono sopportare temperature più elevate senza degradarsi.
Ossido di berillio (BeO)
Un substrato ceramico con un'eccezionale conducibilità termica è l'ossido di berillio. È un'ottima opzione per la gestione di applicazioni elettriche in ambienti in cui si lavorano più dispositivi elettronici contemporaneamente poiché può sopportare temperature elevate senza degradarsi come AlN e nitruro di silicio.
Nitruro di silicio (Si3N4)
Un altro tipo di materiale utilizzato per creare substrati ceramici a film sottile è il nitruro di silicio (Si3N4). A differenza dell'allumina o del carburo di silicio, che spesso contengono boro o alluminio, ha caratteristiche di espansione termica relativamente basse. Poiché hanno capacità di stampa migliori rispetto ad altre varietà, questo tipo di substrato è preferito da molti produttori perché la qualità dei loro prodotti è, di conseguenza, notevolmente superiore.
In base a dove vengono utilizzati, il mercato è suddiviso in applicazioni elettriche, industria automobilistica e comunicazioni wireless.
Applicazione elettrica
Poiché i substrati ceramici a film sottile sono efficaci nel trasportare il calore, possono essere impiegati in applicazioni elettriche.
Senza aggiungere alcun peso al prodotto finito, possono controllare il calore e favorire un maggiore isolamento. I substrati ceramici a film sottile sono utilizzati in applicazioni elettriche come display a LED, circuiti stampati (PCB), laser, driver LED, dispositivi a semiconduttore e altro ancora.
Applicazione automobilistica
Poiché possono sostenere temperature più elevate senza degradarsi come l'allumina, i substrati ceramici a film sottile possono essere utilizzati anche nell'industria automobilistica. Ciò li rende ideali per le applicazioni elettriche, come nel vano motore o nel cruscotto, dove vengono utilizzati contemporaneamente numerosi dispositivi elettronici.
Comunicazioni senza fili
I substrati ceramici a film sottile sono ottimi per la stampa e possono essere utilizzati anche nelle comunicazioni wireless perchénon si espandono o si contraggono molto quando vengono riscaldati o raffreddati. Ciò significa che i produttori possono utilizzare questo tipo di substrato per realizzare prodotti migliori.
Fattori di crescita del mercato dei substrati ceramici a film sottile
A causa della crescente necessità di substrati a film sottile in una vasta gamma di settori di utilizzo finale, comprese le comunicazioni elettriche, automobilistiche e wireless, il mercato dei substrati ceramici a film sottile si sta espandendo rapidamente. I costi del carburante in aumento a livello globale hanno un impatto significativo sul costo di produzione di automobili, aumentando il costo della loro produzione. Di conseguenza, molti produttori hanno iniziato a utilizzare substrati ceramici, che offrono eccezionali qualità termiche, per migliorare i sistemi di gestione termica e abbassare la temperatura del motore, con una riduzione del 20% del consumo di carburante e delle emissioni. Di conseguenza, questi materiali vengono ora utilizzati dal settore automobilistico a un ritmo più elevato, il che alimenterà ulteriormente l'espansione del mercato.
