Analisando as Aplicações e Perspectivas de Desenvolvimento da Cerâmica SiC nos Setores de Semicondutores e Fotovoltaicos

O carboneto de silício (SiC), como um importante material cerâmico de alta qualidade, possui excelentes propriedades, como resistência a altas temperaturas, resistência à corrosão, resistência ao desgaste, resistência mecânica a altas temperaturas e resistência à oxidação. Essas propriedades o tornam altamente promissor para aplicações em campos de alta tecnologia, como semicondutores, energia nuclear, defesa e tecnologia espacial. Segundo as estatísticas, o tamanho do mercado decerâmica de carboneto de silíciona China atingiu 15,656 mil milhões de RMB em 2022, enquanto o tamanho do mercado global foi de 48,291 mil milhões de RMB no mesmo ano. Considerando o ambiente de desenvolvimento da indústria e a dinâmica do mercado, espera-se que o mercado global de cerâmica de carboneto de silício cresça a uma taxa composta de crescimento anual (CAGR) de 6,37% durante o período de previsão, com o tamanho total do mercado previsto para atingir 69,686 bilhões de RMB até 2028. A seguir está uma análise das aplicações e perspectivas decerâmica de carboneto de silícionos setores de semicondutores e fotovoltaicos.

Componentes cerâmicos SiC Semicorex para equipamentos semicondutores e fotovoltaicos

Quais funções fazemCerâmica de carboneto de silícioComponentes de precisão funcionam em equipamentos semicondutores?

Discos de moagem cerâmicos de carboneto de silício:Se os discos de desbaste forem feitos de ferro fundido ou aço carbono, eles terão uma vida útil curta e um alto coeficiente de expansão térmica. Durante o processamento de pastilhas de silício, especialmente durante a retificação ou polimento em alta velocidade, o desgaste e a deformação térmica dos discos de retificação dificultam a garantia do nivelamento e do paralelismo das pastilhas de silício. O uso de discos de retificação cerâmicos de carboneto de silício, que são altamente duros e apresentam desgaste mínimo, com coeficiente de expansão térmica semelhante ao das pastilhas de silício, permite retificação e polimento em alta velocidade.

Acessórios cerâmicos de carboneto de silício:Durante a produção de wafers de silício, muitas vezes é necessário tratamento térmico em alta temperatura. Acessórios de carboneto de silício são usados ​​para transporte devido à sua resistência ao calor e durabilidade. Eles também podem ser revestidos com carbono tipo diamante (DLC) para melhorar o desempenho, reduzir danos ao wafer e evitar contaminação.

Estágios da peça de carboneto de silício:Por exemplo, o estágio da peça em uma máquina de fotolitografia é responsável por completar os movimentos de exposição. Requer movimento ultrapreciso de alta velocidade, curso grande e seis graus de liberdade em nível nanométrico. Para uma máquina de fotolitografia com resolução de 100 nm, precisão de sobreposição de 33 nm e largura de linha de 10 nm, a precisão de posicionamento do estágio da peça deve atingir 10 nm, com etapas simultâneas de máscara-wafer e velocidades de varredura de 150 nm / se 120 nm / s, respectivamente. A velocidade de varredura da máscara deve ser próxima de 500 nm/s, e o estágio da peça de trabalho deve ter precisão e estabilidade de movimento muito altas.

Diagrama esquemático da etapa da peça e da etapa de micromovimento (seção transversal parcial)

Como o mercado bilionário de equipamentos semicondutores impulsionará o desenvolvimento deCerâmica de Carboneto de Silício?

De acordo com a SEMI (Associação Internacional da Indústria de Semicondutores), a construção de fábricas de wafers fez com que as vendas totais de equipamentos semicondutores ultrapassassem a marca de US$ 100 bilhões por dois anos consecutivos. Em 2022, as vendas globais de equipamentos semicondutores atingiram aproximadamente US$ 108,5 bilhões. Embora o equipamento semicondutor possa parecer feito de metal e plástico, ele contém muitos componentes cerâmicos de alta precisão técnica. O uso de cerâmicas de precisão em equipamentos semicondutores é muito mais extenso do que se imagina. Portanto, com o crescimento robusto da indústria de semicondutores na China, a procura por componentes estruturais cerâmicos de alta qualidade continuará a aumentar. O carboneto de silício, com suas excelentes propriedades físicas e químicas, tem amplas perspectivas de aplicação em componentes críticos de equipamentos para circuitos integrados.

Como estáCerâmica de Carboneto de Silício Aplicado no Setor Fotovoltaico?

Na indústria fotovoltaica,cerâmica de carboneto de silícioos barcos estão se tornando um material crucial no processo de produção de células fotovoltaicas devido ao alto crescimento da indústria. A demanda do mercado por esses materiais está aumentando. Atualmente, os materiais de quartzo são comumente usados ​​em barcos, caixas de barcos e tubos. No entanto, devido às limitações das fontes nacionais e internacionais de areia de quartzo de alta pureza, a capacidade de produção é pequena e a areia de quartzo de alta pureza tem uma relação estreita entre oferta e demanda, com preços elevados a longo prazo e vida útil curta. Em comparação com materiais de quartzo,barcos de material de carboneto de silício, caixas para barcos e produtos tubulares têm boa estabilidade térmica, não se deformam sob altas temperaturas e não liberam poluentes nocivos, o que os torna um excelente substituto para produtos de quartzo. Eles têm uma vida útil de mais de um ano, reduzindo significativamente os custos de uso e o tempo de inatividade da linha de produção para manutenção, levando a notáveis ​​vantagens de custo e amplas perspectivas de aplicação no campo fotovoltaico.

Transportador de barcos Wafer Semicorex

Como podeCerâmica de Carboneto de SilícioSer usado como material absorvente em sistemas de energia solar?

Os sistemas de geração de energia solar térmica em torre são altamente considerados por suas altas taxas de concentração (200~1000 kW/m²), altas temperaturas de ciclo térmico, baixas perdas térmicas, sistemas simples e alta eficiência. O absorvedor, um componente central do sistema de geração de energia solar térmica da torre, precisa suportar intensidades de radiação 200-300 vezes mais fortes que a luz natural, com temperaturas operacionais superiores a 1000°C. Portanto, seu desempenho é fundamental para a estabilidade e eficiência do sistema de geração de energia térmica. Os absorvedores metálicos tradicionais têm temperaturas operacionais limitadas, tornando os absorvedores cerâmicos um novo foco de pesquisa.Cerâmica de alumina, cordierite ceramics, and silicon carbide ceramics are commonly used as absorber materials. Among them, cerâmica de carboneto de silíciotêm desempenho superior em altas temperaturas em comparação com absorvedores cerâmicos de alumina e cordierita. Os absorvedores de carboneto de silício podem atingir uma temperatura do ar de saída de até 1200°C sem degradação do material.

Torre absorvedora de usina solar térmica

Quais são as perspectivas de crescimento do mercadoCerâmica de Carboneto de Silíciona indústria fotovoltaica?

Atualmente, as taxas de penetração fotovoltaica das principais economias globais estão aumentando constantemente. Sob a orientação das políticas nacionais e impulsionada pela procura do mercado, com a diminuição significativa do custo da geração de energia fotovoltaica, tornou-se a fonte de energia mais económica a nível mundial. De acordo com a Agência Internacional de Energia (AIE), a capacidade instalada fotovoltaica global deverá crescer a um CAGR de 21% de 2020 a 2030, atingindo quase 5 TW, com a energia fotovoltaica respondendo por 33,2% da capacidade instalada de energia global, acima de 9,5%. Em 2022, a capacidade global de produção fotovoltaica aumentou mais de 70%, atingindo quase 450 GW, sendo a China responsável por mais de 95% da nova capacidade. Em 2023 e 2024, espera-se que a capacidade global de produção fotovoltaica duplique, sendo a China novamente responsável por 90% do aumento. De acordo com a Associação da Indústria Fotovoltaica da China, a produção de células fotovoltaicas na China mostrou um crescimento contínuo de 2012 a 2022, com uma taxa composta anual de crescimento de 31,23%. Em junho de 2023, a capacidade fotovoltaica instalada cumulativa na China era de aproximadamente 470 milhões de kW, tornando-a a segunda maior fonte de energia na China, atrás apenas da energia a carvão. A forte procura de novas instalações continua a impulsionar o crescimento da procura de células fotovoltaicas, aumentando a procura de substituição debarcos de carboneto de silícioe caixas de barco na indústria fotovoltaica. Prevê-se que até 2025,cerâmica estrutural de carboneto de silícioutilizado nas indústrias de semicondutores e fotovoltaica representará 62%, com a participação do setor fotovoltaico aumentando de 6% em 2022 para 26%, tornando-o o campo de crescimento mais rápido. A alta estabilidade e propriedades mecânicas das cerâmicas de carboneto de silício estão expandindo sua gama de aplicações. À medida que as demandas da indústria por alta precisão, alta resistência ao desgaste e alta confiabilidade de componentes mecânicos ou dispositivos eletrônicos aumentam nacional e internacionalmente, o potencial de desenvolvimento do mercado paracerâmica de carboneto de silícioprodutos é enorme.**

Nós da Semicorex nos especializamos emCerâmica SiCe outros materiais cerâmicos aplicados na fabricação de semicondutores, se você tiver alguma dúvida ou precisar de detalhes adicionais, não hesite em entrar em contato conosco.

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