Przewiduje się, że przy CAGR na poziomie 6,1% rynek cienkowarstwowych podłoży ceramicznych wzrośnie z 2,2 mld USD w 2021 r. do 3,5 mld USD w 2030 r. Rośnie popyt na szybką transmisję danych, a cena za bit dla urządzeń elektronicznych spada, co jest dwoma czynnikami napędzającymi ekspansję rynku cienkowarstwowych podłoży ceramicznych na całym świecie.
Podłoża wykonane z cienkowarstwowej ceramiki nazywane są również materiałami półprzewodnikowymi. Składa się z wielu cienkich warstw, które zostały utworzone przy użyciu metod powlekania próżniowego, osadzania lub napylania katodowego. Tafle szkła o grubości poniżej jednego milimetra, które są dwuwymiarowe (płaskie) lub trójwymiarowe, są uważane za cienkowarstwowe podłoża ceramiczne. Mogą być wytwarzane z różnych materiałów, w tym z azotku krzemu, azotku glinu, tlenku berylu i tlenku glinu. Ze względu na zdolność cienkowarstwowej ceramiki do przenoszenia ciepła, elektronika może wykorzystywać ją jako radiatory.
Rynek jest podzielony na kategorie tlenku glinu, azotku glinu, tlenku berylu i azotku krzemu w zależności od rodzaju.
Glinka
Tlenek glinu lub Al2O3 to inna nazwa tlenku glinu. Może być używany do wytwarzania ceramiki, która jest wytrzymała, ale lekka ze względu na skomplikowaną strukturę krystaliczną. Chociaż materiał ten naturalnie nie przewodzi dobrze ciepła, doskonale sprawdza się w środowiskach, w których temperatura musi być utrzymywana konsekwentnie w całym aparacie. Ponieważ przyczynia się do uzyskania doskonałych właściwości izolacyjnych bez zwiększania ciężaru gotowego produktu, ten rodzaj podłoża ceramicznego jest często wykorzystywany w zastosowaniach elektrycznych.
azotek glinu (AlN)
AlN to inna nazwa azotku glinu, który dzięki doskonałej przewodności cieplnej lepiej znosi ciepło niż inne podłoża ceramiczne. AlN i tlenek berylu to idealny wybór do zastosowań elektrycznych w ustawieniach, w których pracuje się jednocześnie nad wieloma elementami elektronicznymi, ponieważ mogą one wytrzymać wyższe temperatury bez degradacji.
Tlenek Berylu(BeO)
Ceramicznym podłożem o wyjątkowej przewodności cieplnej jest tlenek berylu. Jest to świetna opcja do obsługi aplikacji elektrycznych w miejscach, w których pracuje się jednocześnie z kilkoma urządzeniami elektronicznymi, ponieważ może wytrzymać wysokie temperatury bez degradacji, tak jak AlN i azotek krzemu.
azotek krzemu (Si3N4)
Innym rodzajem materiału używanego do tworzenia cienkowarstwowych podłoży ceramicznych jest azotek krzemu (Si3N4). W przeciwieństwie do tlenku glinu lub węglika krzemu, które często zawierają bor lub aluminium, ma stosunkowo niską rozszerzalność cieplną. Ponieważ mają lepsze możliwości drukowania niż inne odmiany, ten rodzaj podłoża jest preferowany przez wielu producentów, ponieważ jakość ich produktów jest w efekcie znacznie wyższa.
W zależności od tego, gdzie są używane, rynek dzieli się na zastosowania elektryczne, przemysł motoryzacyjny i komunikację bezprzewodową.
Zastosowanie elektryczne
Ponieważ cienkowarstwowe podłoża ceramiczne skutecznie przenoszą ciepło, można je stosować w zastosowaniach elektrycznych.
Bez dodawania wagi do gotowego produktu, mogą kontrolować ciepło i pomagać w lepszej izolacji. Cienkowarstwowe podłoża ceramiczne są wykorzystywane w zastosowaniach elektrycznych, takich jak wyświetlacze LED, płytki drukowane (PCB), lasery, sterowniki LED, urządzenia półprzewodnikowe i inne.
Aplikacja motoryzacyjna
Ponieważ mogą wytrzymać wyższe temperatury bez degradacji jak tlenek glinu, cienkowarstwowe podłoża ceramiczne mogą być również stosowane w przemyśle motoryzacyjnym. Dzięki temu idealnie nadają się do zastosowań elektrycznych, takich jak komora silnika lub deska rozdzielcza, gdzie jednocześnie pracuje wiele urządzeń elektronicznych.
Komunikacja bezprzewodowa
Cienkowarstwowe podłoża ceramiczne doskonale nadają się do drukowania i mogą być również używane w komunikacji bezprzewodowej, ponieważnie rozszerzają się ani nie kurczą znacznie po podgrzaniu lub schłodzeniu. Oznacza to, że producenci mogą wykorzystywać ten rodzaj podłoża do wytwarzania lepszych produktów.
Czynniki wzrostu rynku cienkowarstwowych podłoży ceramicznych
Ze względu na rosnące zapotrzebowanie na cienkowarstwowe podłoża w różnych branżach zastosowań końcowych, w tym w przemyśle elektrycznym, motoryzacyjnym i komunikacji bezprzewodowej, rynek cienkowarstwowych podłoży ceramicznych szybko się rozwija. Rosnące globalnie koszty paliwa mają istotny wpływ na koszty produkcji samochodów, zwiększając koszty ich produkcji. W rezultacie wielu producentów zaczęło stosować podłoża ceramiczne, które oferują wyjątkowe właściwości termiczne, w celu ulepszenia systemów zarządzania temperaturą i obniżenia temperatury silnika, co skutkuje 20% redukcją zużycia paliwa i emisji. W rezultacie materiały te są obecnie wykorzystywane w sektorze motoryzacyjnym w szybszym tempie, co jeszcze bardziej przyspieszy ekspansję rynku.
