Analiza aplicațiilor și perspectivelor de dezvoltare ale ceramicii SiC în sectoarele semiconductoare și fotovoltaice

Carbura de siliciu (SiC), ca material ceramic important de ultimă generație, are proprietăți excelente, cum ar fi rezistența la temperatură înaltă, rezistența la coroziune, rezistența la uzură, rezistența mecanică la temperatură înaltă și rezistența la oxidare. Aceste proprietăți îl fac extrem de promițător pentru aplicații în domenii de înaltă tehnologie, cum ar fi semiconductori, energia nucleară, apărare și tehnologia spațială. Conform statisticilor, dimensiunea pieței deceramică cu carbură de siliciuîn China a ajuns la 15,656 miliarde RMB în 2022, în timp ce dimensiunea pieței globale a fost de 48,291 miliarde RMB în același an. Având în vedere mediul de dezvoltare a industriei și dinamica pieței, este de așteptat ca piața globală a ceramicii cu carbură de siliciu să crească la o rată de creștere anuală compusă (CAGR) de 6,37% în perioada de prognoză, dimensiunea totală a pieței fiind anticipată să atingă 69,686 miliarde RMB până 2028. Urmează o analiză a cererilor și perspectivelor deceramică cu carbură de siliciuîn sectoarele semiconductoare și fotovoltaice.

Componente ceramice Semicorex SiC pentru echipamente semiconductoare și fotovoltaice

Ce fac rolurileCeramica cu carbură de siliciuComponentele de precizie joacă în echipamentele semiconductoare?

Discuri de șlefuit ceramice din carbură de siliciu:Dacă discurile de șlefuit sunt fabricate din fontă sau oțel carbon, acestea au o durată de viață scurtă și un coeficient ridicat de dilatare termică. În timpul prelucrării plachetelor de siliciu, în special în timpul șlefuirii sau lustruirii de mare viteză, uzura și deformarea termică a discurilor de șlefuit fac dificilă asigurarea planeității și paralelismului plachetelor de siliciu. Folosind discuri de șlefuit ceramice cu carbură de siliciu, care sunt foarte dure și au o uzură minimă, cu un coeficient de dilatare termică similar cu cel al plachetelor de siliciu, permite șlefuirea și lustruirea de mare viteză.

Dispozitive ceramice din carbură de siliciu:În timpul producției de plachete de siliciu, este adesea necesar un tratament termic la temperatură înaltă. Dispozitivele din carbură de siliciu sunt folosite pentru transport datorită rezistenței la căldură și durabilității. Ele pot fi, de asemenea, acoperite cu carbon asemănător diamantului (DLC) pentru a îmbunătăți performanța, a reduce deteriorarea plachetelor și a preveni contaminarea.

Etapele piesei de prelucrat cu carbură de siliciu:De exemplu, etapa piesei de prelucrat într-o mașină de fotolitografie este responsabilă pentru finalizarea mișcărilor de expunere. Necesită mișcare ultra-preciză la nivel de nanometri de mare viteză, cursă mare, șase grade de libertate. Pentru o mașină de fotolitografie cu rezoluție de 100 nm, precizie de suprapunere de 33 nm și lățime de linie de 10 nm, precizia de poziționare a piesei de prelucrat trebuie să atingă 10 nm, cu viteze simultane de pas și scanare de 150 nm/s și, respectiv, 120 nm/s. Viteza de scanare a măștii ar trebui să fie aproape de 500 nm/s, iar etapa piesei de prelucrat trebuie să aibă o precizie și o stabilitate foarte ridicate în mișcare.

Diagrama schematică a etapei piesei de prelucrat și a etapei de micromișcare (secțiune transversală parțială)

Cum va stimula piața echipamentelor semiconductoare de miliarde de dolari dezvoltareaCeramica din carbură de siliciu?

Potrivit SEMI (Asociația Internațională a Industriei Semiconductorilor), construcția fabricilor de napolitane a determinat vânzările totale de echipamente semiconductoare să depășească pragul de 100 de miliarde de dolari timp de doi ani consecutivi. În 2022, vânzările globale de echipamente semiconductoare au ajuns la aproximativ 108,5 miliarde USD. Deși echipamentele semiconductoare pot părea a fi făcute din metal și plastic, ele conțin multe componente ceramice de înaltă precizie tehnice. Utilizarea ceramicii de precizie în echipamentele semiconductoare este mult mai extinsă decât s-ar putea imagina. Prin urmare, odată cu creșterea robustă a industriei semiconductoarelor din China, cererea de componente structurale ceramice de ultimă generație va continua să crească. Carbura de siliciu, cu proprietățile sale fizice și chimice excelente, are perspective largi de aplicare în componentele echipamentelor critice pentru circuite integrate.

Cum SuntCeramica din carbură de siliciu Aplicat în sectorul fotovoltaic?

În industria fotovoltaică,ceramică cu carbură de siliciuambarcațiunile devin un material crucial în procesul de producție a celulelor fotovoltaice datorită creșterii mari a industriei. Cererea de pe piață pentru aceste materiale este în creștere. În prezent, materialele de cuarț sunt utilizate în mod obișnuit pentru bărci, cutii de bărci și tuburi. Cu toate acestea, din cauza limitărilor surselor interne și internaționale de nisip de cuarț de înaltă puritate, capacitatea de producție este mică, iar nisipul de cuarț de înaltă puritate are o relație strânsă între cerere și ofertă, cu prețuri ridicate pe termen lung și durate de viață scurte. În comparație cu materialele de cuarț,barci din material din carbură de siliciu, cutiile pentru bărci și produsele cu tuburi au o stabilitate termică bună, nu se deformează la temperaturi ridicate și nu eliberează poluanți nocivi, făcându-le un înlocuitor excelent pentru produsele din cuarț. Acestea au o durată de viață de peste un an, reducând semnificativ costurile de utilizare și timpul de oprire a liniei de producție pentru întreținere, ceea ce duce la avantaje notabile de cost și perspective largi de aplicare în domeniul fotovoltaic.

Semicorex Wafer Boat Carrier

Cum se poateCeramica din carbură de siliciuSă fie folosit ca materiale absorbante în sistemele de energie solară?

Sistemele de generare a energiei termice solare din turn sunt foarte apreciate pentru rapoartele lor ridicate de concentrație (200~1000 kW/m²), temperaturile ridicate ale ciclului termic, pierderile termice scăzute, sistemele simple și eficiența ridicată. Absorbantul, o componentă de bază a sistemului de generare a energiei termice solare turn, trebuie să reziste la intensități de radiație de 200-300 de ori mai puternice decât lumina naturală, cu temperaturi de funcționare care depășesc 1000°C. Prin urmare, performanța sa este critică pentru stabilitatea și eficiența sistemului de generare a energiei termice. Absorbantele metalice tradiționale au temperaturi de funcționare limitate, făcând absorbantele ceramice un nou obiectiv al cercetării.Ceramica de alumină, ceramica cordierit și ceramica cu carbură de siliciu sunt utilizate în mod obișnuit ca materiale absorbante. Printre ei,ceramică cu carbură de siliciuau performanțe superioare la temperatură înaltă în comparație cu absorbantele ceramice cu alumină și cordierit. Absorbantele cu carbură de siliciu pot atinge o temperatură a aerului la ieșire de până la 1200°C fără degradarea materialului.

Turnul de absorbție al centralei solare termice

Pentru ce sunt perspectivele de creștere a piețeiCeramica din carbură de siliciuîn industria fotovoltaică?

În prezent, ratele de penetrare a fotovoltaicelor din marile economii globale sunt în creștere constantă. Sub îndrumarea politicilor naționale și condusă de cererea pieței, odată cu scăderea semnificativă a costului de producere a energiei fotovoltaice, a devenit cea mai economică sursă de energie la nivel global. Potrivit Agenției Internaționale pentru Energie (IEA), este de așteptat ca capacitatea globală instalată de energie fotovoltaică să crească cu un CAGR de 21% din 2020 până în 2030, ajungând la aproape 5 TW, fotovoltaica reprezentând 33,2% din capacitatea globală de putere instalată, în creștere față de 9,5%. În 2022, capacitatea globală de producție fotovoltaică a crescut cu peste 70%, ajungând la aproape 450 GW, China reprezentând peste 95% din noua capacitate. În 2023 și 2024, capacitatea globală de producție fotovoltaică este de așteptat să se dubleze, China reprezentând din nou 90% din creștere. Potrivit Asociației Industriei Fotovoltaice din China, producția de celule fotovoltaice în China a înregistrat o creștere continuă din 2012 până în 2022, cu o rată anuală de creștere compusă de 31,23%. În iunie 2023, capacitatea fotovoltaică instalată cumulată în China era de aproximativ 470 de milioane de kW, ceea ce o face a doua cea mai mare sursă de energie din China, numai după energia pe bază de cărbune. Cererea puternică pentru instalații noi continuă să stimuleze creșterea cererii de celule fotovoltaice, împingând în sus cererea de înlocuire pentrubărci cu carbură de siliciuși cutii pentru bărci în industria fotovoltaică. Se estimează că până în 2025,ceramică structurală cu carbură de siliciuutilizate în industriile semiconductoare și fotovoltaice vor reprezenta 62%, ponderea sectorului fotovoltaic crescând de la 6% în 2022 la 26%, făcându-l domeniul cu cea mai rapidă creștere. Stabilitatea ridicată și proprietățile mecanice ale ceramicii cu carbură de siliciu își extind domeniul de aplicare. Pe măsură ce cerințele industriei de înaltă precizie, rezistență ridicată la uzură și fiabilitate ridicată a componentelor mecanice sau dispozitivelor electronice cresc pe plan intern și internațional, potențialul de dezvoltare a pieței pentruceramică cu carbură de siliciuprodusele este enormă.**

Noi, cei de la Semicorex, suntem specializați înCeramica SiCși alte materiale ceramice aplicate în fabricarea semiconductoarelor, dacă aveți întrebări sau aveți nevoie de detalii suplimentare, vă rugăm să nu ezitați să ne contactați.

Telefon de contact: +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com