Analiza zastosowań i perspektyw rozwoju ceramiki SiC w sektorze półprzewodników i fotowoltaiki

Węglik krzemu (SiC), jako ważny, wysokiej klasy materiał ceramiczny, ma doskonałe właściwości, takie jak odporność na wysoką temperaturę, odporność na korozję, odporność na zużycie, wytrzymałość mechaniczną w wysokiej temperaturze i odporność na utlenianie. Te właściwości sprawiają, że jest on bardzo obiecujący w zastosowaniach w dziedzinach zaawansowanych technologii, takich jak półprzewodniki, energia jądrowa, obrona i technologia kosmiczna. Według statystyk wielkość rynkuceramika z węglika krzemuw Chinach osiągnęła 15,656 miliardów RMB w 2022 r., podczas gdy wielkość rynku światowego wyniosła w tym samym roku 48,291 miliardów RMB. Biorąc pod uwagę środowisko rozwoju branży i dynamikę rynku, oczekuje się, że światowy rynek ceramiki z węglika krzemu będzie rósł w okresie prognozy ze złożoną roczną stopą wzrostu (CAGR) wynoszącą 6,37%, a całkowita wielkość rynku ma osiągnąć 69,686 miliardów RMB do 2028. Poniżej znajduje się analiza zastosowań i perspektywceramika z węglika krzemuw sektorach półprzewodników i fotowoltaiki.

Elementy ceramiczne Semicorex SiC do sprzętu półprzewodnikowego i fotowoltaicznego

Co robią roleCeramika z węglika krzemuPrecyzyjne komponenty odgrywają rolę w sprzęcie półprzewodnikowym?

Ceramiczne tarcze szlifierskie z węglika krzemu:Jeśli tarcze szlifierskie są wykonane z żeliwa lub stali węglowej, mają krótką żywotność i wysoki współczynnik rozszerzalności cieplnej. Podczas obróbki płytek krzemowych, zwłaszcza podczas szlifowania lub polerowania z dużą prędkością, zużycie i odkształcenie termiczne tarcz szlifierskich utrudniają zapewnienie płaskości i równoległości płytek krzemowych. Zastosowanie ceramicznych tarcz szlifierskich z węglika krzemu, które są bardzo twarde i charakteryzują się minimalnym zużyciem, a ich współczynnik rozszerzalności cieplnej jest podobny do płytek krzemowych, pozwala na szlifowanie i polerowanie z dużymi prędkościami.

Oprawy ceramiczne z węglika krzemu:Podczas produkcji płytek krzemowych często wymagana jest obróbka cieplna w wysokiej temperaturze. Do transportu stosuje się osprzęt z węglika krzemu ze względu na ich odporność na ciepło i trwałość. Można je również pokryć węglem diamentopodobnym (DLC), aby poprawić wydajność, zmniejszyć uszkodzenia płytek i zapobiec zanieczyszczeniu.

Etapy przedmiotu obrabianego z węglika krzemu:Na przykład etap przedmiotu obrabianego w maszynie fotolitograficznej odpowiada za dokończenie ruchów naświetlania. Wymaga dużej prędkości, dużego skoku i ultraprecyzyjnego ruchu na poziomie nanometrów o sześciu stopniach swobody. W przypadku maszyny fotolitograficznej o rozdzielczości 100 nm, dokładności nakładki 33 nm i szerokości linii 10 nm, dokładność pozycjonowania stołu obrabianego musi sięgać 10 nm, przy jednoczesnym przesuwaniu maski i płytki oraz prędkościach skanowania odpowiednio 150 nm/s i 120 nm/s. Prędkość skanowania maski powinna być bliska 500nm/s, a stolik obrabianego przedmiotu musi charakteryzować się bardzo dużą dokładnością i stabilnością ruchu.

Schemat ideowy stolika przedmiotu obrabianego i stolika mikroruchu (częściowy przekrój poprzeczny)

W jaki sposób wart miliardy dolarów rynek sprzętu półprzewodnikowego będzie napędzał rozwójCeramika z węglika krzemu?

Według SEMI (Międzynarodowego Stowarzyszenia Przemysłu Półprzewodników) budowa fabryk płytek półprzewodnikowych spowodowała, że ​​całkowita sprzedaż sprzętu półprzewodnikowego przekroczyła granicę 100 miliardów dolarów przez dwa lata z rzędu. W 2022 roku światowa sprzedaż sprzętu półprzewodnikowego osiągnęła około 108,5 miliarda dolarów. Chociaż sprzęt półprzewodnikowy może wydawać się wykonany z metalu i tworzywa sztucznego, zawiera wiele wysoce technicznych i precyzyjnych elementów ceramicznych. Zastosowanie precyzyjnej ceramiki w sprzęcie półprzewodnikowym jest znacznie szersze, niż mogłoby się wydawać. Dlatego wraz z silnym rozwojem przemysłu półprzewodników w Chinach zapotrzebowanie na wysokiej klasy ceramiczne elementy konstrukcyjne będzie nadal rosło. Węglik krzemu, dzięki swoim doskonałym właściwościom fizycznym i chemicznym, ma szerokie perspektywy zastosowania w krytycznych elementach wyposażenia układów scalonych.

Jak się mająCeramika z węglika krzemu Stosowane w sektorze fotowoltaicznym?

W branży fotowoltaicznejceramika z węglika krzemułodzie stają się kluczowym materiałem w procesie produkcji ogniw fotowoltaicznych ze względu na duży rozwój branży. Zapotrzebowanie rynku na te materiały rośnie. Obecnie materiały kwarcowe są powszechnie stosowane w łodziach, skrzyniach do łodzi i rurach. Jednakże, ze względu na ograniczenia krajowych i międzynarodowych źródeł piasku kwarcowego o wysokiej czystości, zdolności produkcyjne są niewielkie, a piasek kwarcowy o wysokiej czystości ma ścisłą relację podaży z popytem przy długoterminowych wysokich cenach i krótkiej żywotności. W porównaniu do materiałów kwarcowych,łodzie z węglika krzemu, skrzynie do łodzi i produkty z rur charakteryzują się dobrą stabilnością termiczną, nie odkształcają się pod wpływem wysokich temperatur i nie uwalniają szkodliwych substancji zanieczyszczających, co czyni je doskonałym substytutem produktów kwarcowych. Ich żywotność przekracza jeden rok, co znacznie zmniejsza koszty użytkowania i przestoje linii produkcyjnej w celu konserwacji, co prowadzi do znacznych korzyści kosztowych i szerokich perspektyw zastosowania w dziedzinie fotowoltaiki.

Transporter do łodzi waflowych Semicorex

Jak możnaCeramika z węglika krzemuByć stosowane jako materiały absorbujące w systemach energii słonecznej?

Wieżowe systemy wytwarzania energii słonecznej są wysoko cenione ze względu na wysoki współczynnik koncentracji (200 ~ 1000 kW/m²), wysokie temperatury cyklu termicznego, niskie straty cieplne, proste systemy i wysoką wydajność. Absorber, główny element wieżowego systemu wytwarzania energii słonecznej, musi wytrzymywać intensywność promieniowania 200–300 razy większą niż światło naturalne i temperatury robocze przekraczające 1000°C. Dlatego jego wydajność ma kluczowe znaczenie dla stabilności i wydajności systemu wytwarzania energii cieplnej. Tradycyjne absorbery metalowe mają ograniczone temperatury robocze, co sprawia, że ​​absorbery ceramiczne stanowią nowy przedmiot badań.Ceramika z tlenku glinuJako materiały absorbujące powszechnie stosuje się ceramikę kordierytową i ceramikę z węglika krzemu. Wśród nichceramika z węglika krzemumają lepszą wydajność w wysokich temperaturach w porównaniu do ceramicznych absorberów z tlenku glinu i kordierytu. Absorbery z węglika krzemu mogą osiągnąć temperaturę powietrza wylotowego do 1200°C bez degradacji materiału.

Wieża absorpcyjna elektrowni słonecznej

Jakie są perspektywy rozwoju rynkuCeramika z węglika krzemuw branży fotowoltaicznej?

Obecnie wskaźniki penetracji fotowoltaiki w głównych gospodarkach światowych stale rosną. Pod kierunkiem polityk krajowych i napędzany popytem rynkowym, przy znacznym spadku kosztów wytwarzania energii fotowoltaicznej, stała się ona najbardziej ekonomicznym źródłem energii na świecie. Według Międzynarodowej Agencji Energetycznej (IEA) oczekuje się, że globalna moc zainstalowana fotowoltaiki będzie rosła w tempie CAGR wynoszącym 21% od 2020 r. do 2030 r., osiągając prawie 5 TW, przy czym fotowoltaika będzie stanowić 33,2% światowej mocy zainstalowanej, w porównaniu z 9,5%. W 2022 roku światowe moce produkcyjne fotowoltaiki wzrosły o ponad 70%, osiągając prawie 450 GW, przy czym na Chiny przypadło ponad 95% nowych mocy. Oczekuje się, że w latach 2023 i 2024 globalne moce produkcyjne fotowoltaiki podwoją się, przy czym Chiny ponownie będą odpowiadać za 90% wzrostu. Według Chińskiego Stowarzyszenia Przemysłu Fotowoltaicznego produkcja ogniw fotowoltaicznych w Chinach wykazywała ciągły wzrost w latach 2012–2022, przy skumulowanej rocznej stopie wzrostu wynoszącej 31,23%. W czerwcu 2023 r. łączna zainstalowana moc fotowoltaiczna w Chinach wyniosła około 470 mln kW, co czyni je drugim co do wielkości źródłem energii w Chinach, zaraz po elektrowniach węglowych. Silny popyt na nowe instalacje w dalszym ciągu napędza wzrost zapotrzebowania na ogniwa fotowoltaiczne, zwiększając popyt na ogniwa fotowoltaicznełodzie z węglika krzemui skrzynie na łodzie w branży fotowoltaicznej. Przewiduje się, że do 2025 r.ceramika strukturalna z węglika krzemuwykorzystywane w przemyśle półprzewodników i fotowoltaice będą stanowić 62%, a udział sektora fotowoltaicznego wzrośnie z 6% w 2022 r. do 26%, co czyni go najszybciej rozwijającą się dziedziną. Wysoka stabilność i właściwości mechaniczne ceramiki z węglika krzemu poszerzają zakres ich zastosowań. W miarę wzrostu wymagań przemysłu w zakresie wysokiej precyzji, wysokiej odporności na zużycie i wysokiej niezawodności komponentów mechanicznych lub urządzeń elektronicznych w kraju i za granicą, potencjał rozwoju rynku dlaceramika z węglika krzemuproduktów jest ogromna.**

W Semicorex specjalizujemy sięCeramika SiCi inne materiały ceramiczne stosowane w produkcji półprzewodników, jeśli masz jakiekolwiek pytania lub potrzebujesz dodatkowych szczegółów, nie wahaj się z nami skontaktować.

Telefon kontaktowy: +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com