مع معدل نمو سنوي مركب يبلغ 6.1٪ ، من المتوقع أن يزداد سوق الركائز الخزفية ذات الأغشية الرقيقة من 2.2 مليار دولار أمريكي في عام 2021 إلى 3.5 مليار دولار أمريكي في عام 2030. الأجهزة الإلكترونية آخذة في الانخفاض ، وهما سببان يدفعان إلى التوسع في سوق ركائز السيراميك ذات الأغشية الرقيقة على مستوى العالم.

يشار أيضًا إلى الركائز المصنوعة من السيراميك ذي الأغشية الرقيقة بمواد أشباه الموصلات. يتكون من عدد من الطبقات الرقيقة التي تم إنشاؤها باستخدام طرق الطلاء بالفراغ أو الترسيب أو الرش. تعتبر الألواح الزجاجية التي يقل سمكها عن ملليمتر واحد ثنائية الأبعاد (مسطحة) أو ثلاثية الأبعاد بمثابة ركائز خزفية ذات غشاء رقيق. يمكن تصنيعها من مجموعة متنوعة من المواد ، بما في ذلك نيتريد السيليكون ونتريد الألومنيوم وأكسيد البريليوم والألومينا. نظرًا لقدرة السيراميك ذي الأغشية الرقيقة على نقل الحرارة ، يمكن للإلكترونيات استخدامها كمشتتات للحرارة.

ينقسم السوق إلى فئات الألومينا ونتريد الألومنيوم وأكسيد البريليوم ونتريد السيليكون على أساس النوع.

الألومينا

أكسيد الألومنيوم ، أو Al2O3 ، هو اسم آخر للألومينا. يمكن استخدامه لصنع سيراميك قوي وخفيف الوزن بسبب هيكله البلوري المعقد. على الرغم من أن المادة لا تنقل الحرارة بشكل طبيعي بشكل جيد ، إلا أنها تؤدي أداءً رائعًا في البيئات حيث يجب الحفاظ على درجة الحرارة باستمرار في جميع أنحاء الجهاز. نظرًا لأنه يساهم في خصائص العزل الفائقة دون إضافة أي وزن إلى المنتج النهائي ، يتم استخدام هذا النوع من الركيزة الخزفية بشكل متكرر في التطبيقات الكهربائية.

نيتريد الألومنيوم (AlN)

AlN هو اسم آخر لنتريد الألومنيوم ، وبفضل الموصلية الحرارية الممتازة ، يمكنه التعامل مع الحرارة بشكل أفضل من ركائز السيراميك الأخرى. يعد AlN و Beryllium Oxide خيارين مثاليين للتطبيقات الكهربائية في الإعدادات حيث يتم العمل على العديد من المكونات الإلكترونية في وقت واحد لأنها يمكن أن تتحمل درجات حرارة أعلى دون تدهور.

أكسيد البريليوم (BeO)

الركيزة الخزفية ذات الموصلية الحرارية الاستثنائية هي أكسيد البريليوم. إنه خيار رائع للتعامل مع التطبيقات الكهربائية في الإعدادات حيث يتم العمل على العديد من الأجهزة الإلكترونية في وقت واحد لأنه يمكن أن يتحمل درجات حرارة عالية دون تدهور مثل AlN و Silicon Nitride.

نيتريد السيليكون (Si3N4)

هناك نوع آخر من المواد المستخدمة في صناعة ركائز السيراميك ذات الأغشية الرقيقة وهو نيتريد السيليكون (Si3N4). على عكس الألومينا أو كربيد السيليكون ، اللذان يحتويان غالبًا على البورون أو الألومنيوم ، فإن لهما خصائص تمدد حراري منخفضة نسبيًا. نظرًا لأن لديهم قدرات طباعة أفضل من الأنواع الأخرى ، فإن هذا النوع من الركيزة مفضل من قبل العديد من المنتجين لأن جودة منتجاتهم ، نتيجة لذلك ، أعلى بكثير.

بناءً على مكان استخدامها ، يتم تقسيم السوق إلى التطبيقات الكهربائية وصناعة السيارات والاتصالات اللاسلكية.

التطبيقات الكهربائية

نظرًا لأن ركائز السيراميك ذات الأغشية الرقيقة فعالة في نقل الحرارة ، يمكن استخدامها في التطبيقات الكهربائية.

بدون إضافة أي وزن للمنتج النهائي ، يمكنهم التحكم في الحرارة والمساعدة في عزل أكبر. تُستخدم ركائز السيراميك ذات الأغشية الرقيقة في التطبيقات الكهربائية مثل شاشات LED ولوحات الدوائر المطبوعة (PCB) والليزر ومحركات LED وأجهزة أشباه الموصلات وغير ذلك.

تطبيق السيارات

نظرًا لأنه يمكنها تحمل درجات حرارة أعلى دون أن تتحلل مثل الألومينا ، يمكن أيضًا استخدام ركائز السيراميك ذات الأغشية الرقيقة في صناعة السيارات. وهذا يجعلها مثالية للتطبيقات الكهربائية ، كما هو الحال في حجرة المحرك أو لوحة القيادة ، حيث يتم العمل على العديد من الأجهزة الإلكترونية في وقت واحد.

الاتصالات اللاسلكية

تعتبر ركائز السيراميك ذات الأغشية الرقيقة رائعة للطباعة ويمكن استخدامها أيضًا في الاتصالات اللاسلكية بسبب ذلكلا تتمدد أو تنكمش كثيرًا عند تسخينها أو تبريدها. هذا يعني أنه يمكن للمصنعين استخدام هذا النوع من الركيزة لصنع منتجات أفضل.

عوامل نمو السوق من الركائز الخزفية ذات الأغشية الرقيقة

نظرًا للحاجة المتزايدة إلى ركائز الأغشية الرقيقة عبر مجموعة من الصناعات ذات الاستخدام النهائي ، بما في ذلك الاتصالات الكهربائية والسيارات واللاسلكية ، فإن سوق ركائز السيراميك ذات الأغشية الرقيقة تتوسع بسرعة. تؤثر تكاليف الوقود المتزايدة عالميًا تأثيرًا كبيرًا على تكلفة تصنيع السيارات ، مما يزيد من تكلفة إنتاجها. نتيجة لذلك ، بدأ العديد من الشركات المصنعة في استخدام ركائز السيراميك ، التي توفر خصائص حرارية استثنائية ، لتعزيز أنظمة الإدارة الحرارية وخفض درجة حرارة المحرك ، مما أدى إلى انخفاض بنسبة 20٪ في استخدام الوقود والانبعاثات. نتيجة لذلك ، يتم استخدام هذه المواد الآن من قبل قطاع السيارات بوتيرة أعلى ، مما سيحفز التوسع في السوق بشكل أكبر.