Amb un CAGR del 6,1%, es preveu que el mercat de substrats ceràmics de pel·lícula fina passi de 2.200 milions de dòlars el 2021 als 3.500 milions de dòlars el 2030. La demanda de transmissió de dades d'alta velocitat està augmentant i el preu per bit per els dispositius electrònics estan caient, que són dues raons que impulsen l'expansió del mercat de substrats ceràmics de pel·lícula fina a nivell mundial.
Els substrats fets de ceràmica de pel·lícula prima també es coneixen com a materials semiconductors. Està format per una sèrie de capes fines que s'han construït utilitzant mètodes de recobriment al buit, deposició o sputtering. Les làmines de vidre amb un gruix inferior a un mil·límetre que és bidimensional (plana) o tridimensional es consideren substrats ceràmics de pel·lícula fina. Es poden fabricar amb una varietat de materials, com ara nitrur de silici, nitrur d'alumini, òxid de beril·li i alúmina. A causa de la capacitat de la ceràmica de pel·lícula prima de transferir calor, l'electrònica pot utilitzar-la com a dissipadors de calor.
El mercat es divideix en categories d'alúmina, nitrur d'alumini, òxid de beril·li i nitrur de silici segons el tipus.
Alúmina
L'òxid d'alumini, o Al2O3, és un altre nom de l'alúmina. Es pot utilitzar per fer ceràmiques robustes però lleugeres a causa de la seva complexa estructura de cristall. Tot i que el material no condueix bé la calor de manera natural, funciona de manera admirable en entorns on la temperatura s'ha de mantenir de manera constant a tot l'aparell. Com que contribueix a propietats d'aïllament superiors sense afegir cap pes al producte acabat, aquest tipus de substrat ceràmic s'utilitza amb freqüència en aplicacions elèctriques.
Nitrur d'alumini (AlN)
AlN és un altre nom del nitrur d'alumini i, gràcies a la seva excel·lent conductivitat tèrmica, pot gestionar la calor millor que altres substrats ceràmics. L'AlN i l'òxid de beril·li són opcions ideals per a aplicacions elèctriques en entorns on es treballen simultàniament molts components electrònics perquè poden suportar temperatures més altes sense degradar-se.
Òxid de beril·li (BeO)
Un substrat ceràmic amb una conductivitat tèrmica excepcional és l'òxid de beril·li. És una gran opció per manejar aplicacions elèctriques en entorns on s'estan treballant diversos dispositius electrònics alhora, ja que pot suportar altes temperatures sense degradar-se com l'AlN i el nitrur de silici.
Nitrur de silici (Si3N4)
Un altre tipus de material utilitzat per crear substrats ceràmics de pel·lícula fina és el nitrur de silici (Si3N4). A diferència de l'alúmina o el carbur de silici, que sovint contenen bor o alumini, té característiques d'expansió tèrmica relativament baixes. Com que tenen millors capacitats d'impressió que altres varietats, aquest tipus de substrat és preferit per molts productors perquè la qualitat dels seus productes és, com a resultat, molt més alta.
Segons on s'utilitzen, el mercat es divideix en aplicacions elèctriques, indústria de l'automòbil i comunicacions sense fil.
Aplicació elèctrica
Com que els substrats ceràmics de pel·lícula fina són efectius per transportar calor, es poden utilitzar en aplicacions elèctriques.
Sense afegir cap pes al producte acabat, poden controlar la calor i ajudar a un major aïllament. Els substrats ceràmics de pel·lícula prima s'utilitzen en aplicacions elèctriques com ara pantalles LED, plaques de circuits impresos (PCB), làsers, controladors LED, dispositius semiconductors i molt més.
Aplicació d'automoció
Com que poden suportar temperatures més altes sense degradar-se com l'alúmina, els substrats ceràmics de pel·lícula fina també es poden utilitzar a la indústria de l'automòbil. Això els fa ideals per a aplicacions elèctriques, com ara en un compartiment del motor o un quadre de comandament, on es treballen simultàniament nombrosos dispositius electrònics.
Comunicacions sense fil
Els substrats ceràmics de pel·lícula prima són excel·lents per a la impressió i també es poden utilitzar en comunicacions sense filsno s'expandeixen ni es contrauen gaire quan s'escalfen o es refreden. Això vol dir que els fabricants poden utilitzar aquest tipus de substrat per fer millors productes.
Factors de creixement del mercat de substrats ceràmics de pel·lícula fina
A causa de la creixent necessitat de substrats de pel·lícula prima en una sèrie d'indústries d'ús final, incloses les comunicacions elèctriques, automotrius i sense fil, el mercat de substrats ceràmics de pel·lícula prima s'està expandint ràpidament. Els costos de combustible creixents a nivell mundial tenen un impacte significatiu en el cost de fabricació d'automòbils, augmentant el cost de la seva producció. Com a resultat, molts fabricants han començat a utilitzar substrats ceràmics, que ofereixen qualitats tèrmiques excepcionals, per millorar els sistemes de gestió tèrmica i reduir la temperatura del motor, la qual cosa resulta en una reducció del 20% en el consum de combustible i les emissions. Com a resultat, aquests materials estan sent utilitzats pel sector de l'automòbil a un ritme més elevat, la qual cosa impulsarà encara més l'expansió del mercat.
