S CAGR 6,1 % sa predpokladá nárast trhu s tenkovrstvovými keramickými substrátmi z 2,2 miliardy USD v roku 2021 na 3,5 miliardy USD v roku 2030. Dopyt po vysokorýchlostnom prenose dát je na vzostupe a cena za bit pre elektronických zariadení klesá, čo sú dva dôvody, ktoré poháňajú celosvetovú expanziu trhu s tenkovrstvovými keramickými substrátmi.
Substráty vyrobené z tenkovrstvovej keramiky sa tiež označujú ako polovodičové materiály. Skladá sa z niekoľkých tenkých vrstiev, ktoré boli vytvorené pomocou vákuového nanášania, nanášania alebo naprašovania. Sklenené tabule s hrúbkou menšou ako jeden milimeter, ktoré sú dvojrozmerné (ploché) alebo trojrozmerné, sa považujú za tenkovrstvové keramické substráty. Môžu byť vyrobené z rôznych materiálov vrátane nitridu kremíka, nitridu hliníka, oxidu berylnatého a oxidu hlinitého. Vďaka schopnosti tenkovrstvovej keramiky prenášať teplo ich elektronika môže použiť ako chladiče.
Trh je rozdelený do kategórií Alumina, Aluminium Nitride, Beryllium Oxide a Silicon Nitride podľa typu.
Alumina
Oxid hlinitý alebo Al2O3 je iný názov pre oxid hlinitý. Môže sa použiť na výrobu keramiky, ktorá je robustná, ale ľahká vďaka svojej zložitej kryštálovej štruktúre. Hoci materiál prirodzene dobre nevedie teplo, funguje obdivuhodne v prostrediach, kde sa musí teplota v celom zariadení udržiavať konzistentne. Pretože prispieva k vynikajúcim izolačným vlastnostiam bez pridania akejkoľvek hmotnosti hotovému výrobku, tento druh keramického substrátu sa často používa v elektrických aplikáciách.
Nitrid hliníka (AlN)
AlN je iný názov pre nitrid hliníka a vďaka svojej vynikajúcej tepelnej vodivosti zvláda teplo lepšie ako iné keramické substráty. AlN a oxid berylnatý sú ideálnou voľbou pre elektrické aplikácie v prostrediach, kde sa súčasne pracuje na mnohých elektronických súčiastkach, pretože dokážu vydržať vyššie teploty bez degradácie.
Oxid berýlinatý (BeO)
Keramickým substrátom s výnimočnou tepelnou vodivosťou je oxid berýlium. Je to skvelá voľba pre manipuláciu s elektrickými aplikáciami v prostrediach, kde sa pracuje na niekoľkých elektronických zariadeniach naraz, pretože dokáže vydržať vysoké teploty bez degradácie ako AlN a nitrid kremíka.
Nitrid kremíka (Si3N4)
Ďalším typom materiálu používaného na vytváranie tenkovrstvových keramických substrátov je nitrid kremíka (Si3N4). Na rozdiel od oxidu hlinitého alebo karbidu kremíka, ktoré často obsahujú bór alebo hliník, má relatívne nízku tepelnú rozťažnosť. Keďže majú lepšie možnosti tlače ako iné odrody, mnohí výrobcovia uprednostňujú tento typ substrátu, pretože kvalita ich výrobkov je v dôsledku toho výrazne vyššia.
Podľa toho, kde sa používajú, je trh rozdelený na elektrické aplikácie, automobilový priemysel a bezdrôtovú komunikáciu.
Elektrická aplikácia
Keďže tenkovrstvové keramické substráty sú účinné pri prenose tepla, možno ich použiť v elektrických aplikáciách.
Bez pridania akejkoľvek hmotnosti k hotovému výrobku môžu kontrolovať teplo a napomáhať väčšej izolácii. Tenkovrstvové keramické substráty sa používajú v elektrických aplikáciách, ako sú LED displeje, dosky plošných spojov (PCB), lasery, budiče LED, polovodičové zariadenia a ďalšie.
Automobilová aplikácia
Pretože dokážu vydržať vyššie teploty bez degradácie ako oxid hlinitý, tenkovrstvové keramické substráty sa dajú použiť aj v automobilovom priemysle. Vďaka tomu sú ideálne pre elektrické aplikácie, napríklad v motorovom priestore alebo na palubnej doske, kde sa súčasne pracuje na mnohých elektronických zariadeniach.
Bezdrôtová komunikácia
Tenkovrstvové keramické substráty sú skvelé na tlač a možno ich použiť aj v bezdrôtovej komunikácii, pretožepri zahrievaní alebo ochladzovaní sa príliš nerozťahujú ani nezmršťujú. To znamená, že výrobcovia môžu použiť tento typ substrátu na výrobu lepších produktov.
Tenkovrstvové keramické substráty Faktory rastu trhu
Vzhľadom na rastúcu potrebu tenkovrstvových substrátov v celom rade priemyselných odvetví konečného použitia vrátane elektrotechniky, automobilového priemyslu a bezdrôtovej komunikácie sa trh s tenkovrstvovými keramickými substrátmi rýchlo rozširuje. Globálne rastúce náklady na pohonné hmoty majú významný vplyv na náklady na výrobu automobilov a zvyšujú náklady na ich výrobu. Výsledkom je, že mnohí výrobcovia začali používať keramické substráty, ktoré ponúkajú výnimočné tepelné vlastnosti, na zlepšenie systémov tepelného manažmentu a zníženie teploty motora, čo vedie k 20 % zníženiu spotreby paliva a emisií. Výsledkom je, že tieto materiály teraz automobilový sektor používa vyšším tempom, čo ešte viac prispeje k expanzii trhu.
