Prognozuojama, kad su 6,1 % CAGR plonasluoksnių keraminių substratų rinka padidės nuo 2,2 mlrd. USD 2021 m. iki 3,5 mlrd. USD 2030 m. Didėja spartaus duomenų perdavimo paklausa, o bito kaina elektroninių prietaisų mažėja, o tai yra dvi priežastys, skatinančios plonasluoksnių keraminių substratų rinkos plėtrą visame pasaulyje.
Substratai, pagaminti iš plonasluoksnės keramikos, taip pat vadinami puslaidininkinėmis medžiagomis. Jis sudarytas iš kelių plonų sluoksnių, kurie buvo sukurti naudojant vakuuminį dengimą, nusodinimą arba purškimo metodus. Stiklo lakštai, kurių storis mažesnis nei vienas milimetras, yra dvimačiai (plokščiai) arba trimačiai, laikomi plonasluoksniais keraminiais pagrindais. Jie gali būti gaminami iš įvairių medžiagų, įskaitant silicio nitridą, aliuminio nitridą, berilio oksidą ir aliuminio oksidą. Dėl plonasluoksnės keramikos gebėjimo perduoti šilumą, elektronika gali juos naudoti kaip šilumos šalintuvus.
Pagal tipą rinka skirstoma į aliuminio oksido, aliuminio nitrido, berilio oksido ir silicio nitrido kategorijas.
Aliuminio oksidas
Aliuminio oksidas arba Al2O3 yra kitas aliuminio oksido pavadinimas. Jis gali būti naudojamas keramikai, kuri yra tvirta, bet lengva dėl savo sudėtingos kristalinės struktūros, gaminti. Nors medžiaga natūraliai nepraleidžia šilumos, ji puikiai veikia aplinkoje, kur temperatūra turi būti palaikoma nuosekliai visame aparate. Kadangi šis keraminis substratas prisideda prie puikių izoliacinių savybių nepridedant jokio svorio galutiniam gaminiui, toks keraminis substratas dažnai naudojamas elektros įrenginiuose.
Aliuminio nitridas (AlN)
AlN yra kitas aliuminio nitrido pavadinimas ir dėl puikaus šilumos laidumo jis geriau atlaiko šilumą nei kiti keraminiai pagrindai. AlN ir berilio oksidas yra idealus pasirinkimas elektros reikmėms ten, kur vienu metu dirbama su daugybe elektroninių komponentų, nes jie gali atlaikyti aukštesnę temperatūrą nesugadindami.
Berilio oksidas (BeO)
Išskirtiniu šilumos laidumu pasižymintis keraminis substratas yra berilio oksidas. Tai puiki galimybė tvarkyti elektros įrenginius vietose, kur vienu metu dirbama su keliais elektroniniais įrenginiais, nes jis gali atlaikyti aukštą temperatūrą nesuardydamas, pavyzdžiui, AlN ir silicio nitrido.
Silicio nitridas (Si3N4)
Kita medžiaga, naudojama plonasluoksniams keraminiams pagrindams kurti, yra silicio nitridas (Si3N4). Skirtingai nuo aliuminio oksido ar silicio karbido, kuriuose dažnai yra boro arba aliuminio, jo šiluminio plėtimosi charakteristikos yra palyginti mažos. Kadangi jie turi geresnes spausdinimo galimybes nei kitų rūšių, daugelis gamintojų teikia pirmenybę tokio tipo substratams, nes jų gaminių kokybė yra žymiai aukštesnė.
Atsižvelgiant į tai, kur jie naudojami, rinka yra padalinta į elektros įrenginius, automobilių pramonę ir belaidį ryšį.
Elektrinis pritaikymas
Kadangi plonasluoksniai keraminiai substratai efektyviai perneša šilumą, jie gali būti naudojami elektros įrenginiuose.
Nepridedant jokio svorio galutiniam produktui, jie gali kontroliuoti šilumą ir padidinti izoliaciją. Plonasluoksniai keraminiai substratai naudojami elektrinėse srityse, tokiose kaip LED ekranai, spausdintinės plokštės (PCB), lazeriai, LED tvarkyklės, puslaidininkiniai įrenginiai ir kt.
Taikymas automobiliams
Plonos plėvelės keraminiai substratai gali būti naudojami automobilių pramonėje, nes jie gali atlaikyti aukštesnę temperatūrą nesuyra, kaip aliuminio oksidas. Dėl to jie idealiai tinka naudoti elektros įrenginiuose, pavyzdžiui, variklio skyriuje arba prietaisų skydelyje, kur vienu metu dirbama su daugybe elektroninių įrenginių.
Belaidžiai ryšiai
Plonos plėvelės keraminiai substratai puikiai tinka spausdinti ir taip pat gali būti naudojami belaidžiam ryšiui, neskaitinant ar vėsinant jie nelabai plečiasi ir nesitraukia. Tai reiškia, kad gamintojai gali naudoti tokio tipo substratą geresniems gaminiams gaminti.
Plonasluoksniai keraminiai substratai Rinkos augimo veiksniai
Dėl didėjančio plonasluoksnių substratų poreikio įvairiose galutinio naudojimo pramonės šakose, įskaitant elektros, automobilių ir belaidžio ryšio pramonę, plonasluoksnių keraminių substratų rinka sparčiai plečiasi. Pasaulyje augančios degalų sąnaudos daro didelę įtaką automobilių gamybos sąnaudoms, didindamos jų gamybos sąnaudas. Dėl to daugelis gamintojų pradėjo naudoti keraminius pagrindus, pasižyminčius išskirtinėmis šiluminėmis savybėmis, kad pagerintų šilumos valdymo sistemas ir sumažintų variklio temperatūrą, todėl degalų sąnaudos ir išmetamųjų teršalų kiekis sumažėjo 20 %. Dėl to šios medžiagos dabar automobilių sektoriuje naudojamos sparčiau, o tai dar labiau paskatins rinkos plėtrą.
