Analýza aplikácií a perspektív vývoja SiC keramiky v polovodičovom a fotovoltaickom sektore

Karbid kremíka (SiC), ako dôležitý špičkový keramický materiál, má vynikajúce vlastnosti, ako je odolnosť proti vysokej teplote, odolnosť proti korózii, odolnosť proti opotrebovaniu, mechanická pevnosť pri vysokých teplotách a odolnosť proti oxidácii. Vďaka týmto vlastnostiam je veľmi sľubný pre aplikácie v high-tech oblastiach, ako sú polovodiče, jadrová energia, obrana a vesmírne technológie. Podľa štatistík veľkosť trhukeramika z karbidu kremíkav Číne dosiahla v roku 2022 15,656 miliárd RMB, zatiaľ čo veľkosť globálneho trhu bola v tom istom roku 48,291 miliárd RMB. Vzhľadom na prostredie rozvoja priemyslu a dynamiku trhu sa očakáva, že globálny trh s keramikou z karbidu kremíka porastie počas prognózovaného obdobia zloženou ročnou mierou rastu (CAGR) 6,37 %, pričom sa očakáva, že celková veľkosť trhu dosiahne 69,686 miliárd RMB do roku 2028. Nasleduje analýza žiadostí a perspektívkeramika z karbidu kremíkav polovodičovom a fotovoltaickom sektore.

Semicorex SiC keramické komponenty pre polovodičové a fotovoltaické zariadenia

Čo robia roleKeramika z karbidu kremíkaHrajú presné súčiastky v polovodičových zariadeniach?

Keramické brúsne kotúče z karbidu kremíka:Ak sú brúsne kotúče vyrobené z liatiny alebo uhlíkovej ocele, majú krátku životnosť a vysoký koeficient tepelnej rozťažnosti. Počas spracovania kremíkových plátkov, najmä pri vysokorýchlostnom brúsení alebo leštení, opotrebovanie a tepelná deformácia brúsnych kotúčov sťažuje zabezpečenie rovinnosti a rovnobežnosti kremíkových plátkov. Použitie keramických brúsnych kotúčov z karbidu kremíka, ktoré sú veľmi tvrdé a majú minimálne opotrebovanie, s koeficientom tepelnej rozťažnosti podobným ako kremíkové doštičky, umožňuje vysokorýchlostné brúsenie a leštenie.

Keramické prípravky z karbidu kremíka:Pri výrobe kremíkových plátkov sa často vyžaduje vysokoteplotné tepelné spracovanie. Svietidlá z karbidu kremíka sa používajú na prepravu kvôli ich tepelnej odolnosti a trvanlivosti. Môžu byť tiež potiahnuté uhlíkom podobným diamantu (DLC) na zvýšenie výkonu, zníženie poškodenia plátkov a zabránenie kontaminácii.

Fázy obrobku z karbidu kremíka:Napríklad fáza obrobku vo fotolitografickom stroji je zodpovedná za dokončenie expozičných pohybov. Vyžaduje si to vysokorýchlostný, veľký zdvih, šesť stupňov voľnosti, ultra-presný pohyb na úrovni nanometrov. Pre fotolitografický stroj s rozlíšením 100nm, presnosťou prekrytia 33nm a šírkou čiary 10nm musí presnosť polohovania stolíka obrobku dosiahnuť 10nm so súčasným krokovaním a snímaním masky 150nm/s a 120nm/s. Rýchlosť skenovania masky by mala byť blízko 500 nm/s a stupeň obrobku musí mať veľmi vysokú presnosť a stabilitu pohybu.

Schematický diagram stupňa obrobku a stupňa mikropohybu (čiastočný prierez)

Ako bude miliardový trh s polovodičovými zariadeniami riadiť vývoj?Keramika z karbidu kremíka?

Podľa SEMI (International Semiconductor Industry Association), konštrukcia wafer fab spôsobila, že celkový predaj polovodičových zariadení prekonal hranicu 100 miliárd USD už dva po sebe nasledujúce roky. V roku 2022 dosiahol celosvetový predaj polovodičových zariadení približne 108,5 miliardy USD. Aj keď sa môže zdať, že polovodičové zariadenie je vyrobené z kovu a plastu, obsahuje mnoho vysoko technicky presných keramických komponentov. Využitie presnej keramiky v polovodičových zariadeniach je oveľa rozsiahlejšie, než by sa dalo predpokladať. Preto s mohutným rastom polovodičového priemyslu v Číne bude dopyt po špičkových keramických konštrukčných komponentoch naďalej rásť. Karbid kremíka so svojimi vynikajúcimi fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami má široké uplatnenie v kritických komponentoch zariadení pre integrované obvody.

How AreKeramika z karbidu kremíka Aplikované vo fotovoltaickom sektore?

Vo fotovoltaickom priemysle,keramika z karbidu kremíkačlny sa stávajú rozhodujúcim materiálom vo výrobnom procese fotovoltaických článkov v dôsledku vysokého rastu priemyslu. Dopyt po týchto materiáloch na trhu rastie. V súčasnosti sa kremenné materiály bežne používajú na lode, lodné boxy a rúrky. Avšak kvôli obmedzeniam domácich a medzinárodných zdrojov vysoko čistého kremenného piesku je výrobná kapacita malá a vysoko čistý kremenný piesok má úzky vzťah medzi ponukou a dopytom s dlhodobo vysokými cenami a krátkou životnosťou. V porovnaní s kremennými materiálmičlny z materiálu karbidu kremíka, lodné boxy a rúrkové výrobky majú dobrú tepelnú stabilitu, nedeformujú sa pri vysokých teplotách a neuvoľňujú škodlivé znečisťujúce látky, vďaka čomu sú vynikajúcou náhradou kremenných výrobkov. Majú životnosť viac ako jeden rok, čo výrazne znižuje náklady na používanie a prestoje výrobnej linky kvôli údržbe, čo vedie k výrazným cenovým výhodám a širokým vyhliadkam na použitie vo fotovoltaickej oblasti.

Nosič lodí Semicorex Wafer

Ako môžeKeramika z karbidu kremíkaPoužívať sa ako absorpčné materiály v solárnych systémoch?

Vežové solárne tepelné systémy na výrobu energie sú vysoko uznávané pre svoje vysoké pomery koncentrácie (200~1000 kW/m²), vysoké teploty tepelného cyklu, nízke tepelné straty, jednoduché systémy a vysokú účinnosť. Absorbér, základná súčasť systému solárnej tepelnej výroby energie veže, musí odolať intenzite žiarenia 200-300-krát silnejšie ako prirodzené svetlo, s prevádzkovými teplotami presahujúcimi 1000 °C. Preto je jeho výkon rozhodujúci pre stabilitu a účinnosť systému výroby tepelnej energie. Tradičné kovové absorbéry majú obmedzené prevádzkové teploty, vďaka čomu sú keramické absorbéry novým predmetom výskumu.Keramika z oxidu hlinitého, cordieritová keramika a keramika z karbidu kremíka sa bežne používajú ako absorpčné materiály. Medzi nimikeramika z karbidu kremíkamajú vynikajúci výkon pri vysokých teplotách v porovnaní s absorbérmi z oxidu hlinitého a kordieritovej keramiky. Absorbéry z karbidu kremíka dokážu dosiahnuť teplotu výstupného vzduchu až 1200°C bez degradácie materiálu.

Absorbčná veža solárnej tepelnej elektrárne

Aké sú vyhliadky na rast trhuKeramika z karbidu kremíkavo fotovoltaickom priemysle?

V súčasnosti sa miera penetrácie fotovoltaiky v hlavných globálnych ekonomikách neustále zvyšuje. Pod vedením národných politík a na základe dopytu na trhu sa s výrazným poklesom nákladov na výrobu fotovoltaickej energie stala celosvetovo najhospodárnejším zdrojom energie. Podľa Medzinárodnej energetickej agentúry (IEA) sa očakáva, že globálna inštalovaná kapacita fotovoltaiky vzrastie v rokoch 2020 až 2030 o 21 % a dosiahne takmer 5 TW, pričom fotovoltaika bude predstavovať 33,2 % globálnej inštalovanej kapacity elektrickej energie. 9,5 %. V roku 2022 sa globálna výrobná kapacita fotovoltaiky zvýšila o viac ako 70 % a dosiahla takmer 450 GW, pričom Čína predstavuje viac ako 95 % novej kapacity. V rokoch 2023 a 2024 sa očakáva zdvojnásobenie celosvetovej výrobnej kapacity fotovoltaiky, pričom 90 % nárastu bude opäť zodpovedať Čína. Podľa China Photovoltaic Industry Association vykazovala výroba fotovoltaických článkov v Číne nepretržitý rast od roku 2012 do roku 2022 s ročným tempom rastu 31,23 %. V júni 2023 bola kumulatívna inštalovaná fotovoltaická kapacita v Číne približne 470 miliónov kW, čo z nej robí druhý najväčší zdroj energie v Číne, hneď po uhoľnej energii. Silný dopyt po nových inštaláciách naďalej poháňa rast dopytu po fotovoltaických článkoch, čím sa zvyšuje dopyt po ich náhradečlny z karbidu kremíkaa lodné boxy vo fotovoltaickom priemysle. Predpokladá sa, že do roku 2025konštrukčná keramika z karbidu kremíkaPoužíva sa v polovodičovom a fotovoltaickom priemysle bude predstavovať 62 %, pričom podiel fotovoltického sektora vzrastie zo 6 % v roku 2022 na 26 %, čo z neho robí najrýchlejšie rastúcu oblasť. Vysoká stabilita a mechanické vlastnosti keramiky z karbidu kremíka rozširujú rozsah ich použitia. Keďže požiadavky priemyslu na vysokú presnosť, vysokú odolnosť proti opotrebovaniu a vysokú spoľahlivosť mechanických komponentov alebo elektronických zariadení narastajú na domácom i medzinárodnom poli, potenciál rozvoja trhu prekeramika z karbidu kremíkaprodukty sú obrovské.**

My v Semicorex sa špecializujeme naSiC keramikaa iné keramické materiály používané pri výrobe polovodičov, ak máte akékoľvek otázky alebo potrebujete ďalšie podrobnosti, neváhajte nás kontaktovať.

Kontaktný telefón: +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com