Análisis de las aplicaciones y perspectivas de desarrollo de la cerámica de SiC en los sectores de semiconductores y fotovoltaico

El carburo de silicio (SiC), como importante material cerámico de alta gama, tiene excelentes propiedades como resistencia a altas temperaturas, resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste, resistencia mecánica a altas temperaturas y resistencia a la oxidación. Estas propiedades lo hacen muy prometedor para aplicaciones en campos de alta tecnología como los semiconductores, la energía nuclear, la defensa y la tecnología espacial. Según las estadísticas, el tamaño del mercado decerámicas de carburo de silicioen China alcanzó los 15.656 millones de RMB en 2022, mientras que el tamaño del mercado mundial fue de 48.291 millones de RMB en el mismo año. Teniendo en cuenta el entorno de desarrollo de la industria y la dinámica del mercado, se espera que el mercado mundial de cerámicas de carburo de silicio crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 6,37% durante el período previsto, y se prevé que el tamaño total del mercado alcance los 69.686 millones de RMB para 2028. A continuación se presenta un análisis de las aplicaciones y perspectivas decerámicas de carburo de silicioen los sectores de semiconductores y fotovoltaico.

Componentes cerámicos Semicorex SiC para equipos semiconductores y fotovoltaicos

¿Qué roles hacen?Cerámica de carburo de silicio¿Los componentes de precisión juegan en los equipos semiconductores?

Discos abrasivos cerámicos de carburo de silicio:Si los discos abrasivos están fabricados de hierro fundido o acero al carbono, tienen una vida útil corta y un alto coeficiente de expansión térmica. Durante el procesamiento de obleas de silicio, especialmente durante el esmerilado o pulido a alta velocidad, el desgaste y la deformación térmica de los discos abrasivos dificultan garantizar la planitud y el paralelismo de las obleas de silicio. El uso de discos abrasivos cerámicos de carburo de silicio, que son muy duros y tienen un desgaste mínimo, con un coeficiente de expansión térmica similar al de las obleas de silicio, permite realizar un esmerilado y pulido a alta velocidad.

Accesorios cerámicos de carburo de silicio:Durante la producción de obleas de silicio, a menudo se requiere un tratamiento térmico a alta temperatura. Los accesorios de carburo de silicio se utilizan para el transporte debido a su resistencia al calor y durabilidad. También se pueden recubrir con carbono similar al diamante (DLC) para mejorar el rendimiento, reducir el daño a las obleas y prevenir la contaminación.

Etapas de la pieza de trabajo de carburo de silicio:Por ejemplo, la plataforma de la pieza de trabajo en una máquina de fotolitografía es responsable de completar los movimientos de exposición. Requiere un movimiento ultrapreciso a nivel nanométrico de alta velocidad, gran recorrido y seis grados de libertad. Para una máquina de fotolitografía con resolución de 100 nm, precisión de superposición de 33 nm y ancho de línea de 10 nm, la precisión de posicionamiento de la etapa de la pieza de trabajo debe alcanzar los 10 nm, con velocidades de escaneo y paso simultáneos de máscara y oblea de 150 nm/s y 120 nm/s respectivamente. La velocidad de escaneo de la máscara debe ser cercana a 500 nm/s y la etapa de la pieza de trabajo debe tener una precisión y estabilidad de movimiento muy altas.

Diagrama esquemático de la etapa de la pieza de trabajo y la etapa de micromovimiento (sección transversal parcial)

¿Cómo impulsará el mercado de equipos semiconductores de miles de millones de dólares el desarrollo deCerámica de carburo de silicio?

Según SEMI (Asociación Internacional de la Industria de Semiconductores), la construcción de fábricas de obleas ha impulsado las ventas totales de equipos semiconductores a superar la marca de los 100 mil millones de dólares durante dos años consecutivos. En 2022, las ventas mundiales de equipos semiconductores alcanzaron aproximadamente 108.500 millones de dólares. Si bien los equipos semiconductores pueden parecer hechos de metal y plástico, contienen muchos componentes cerámicos de precisión altamente técnicos. El uso de cerámicas de precisión en equipos semiconductores es mucho más amplio de lo que cabría imaginar. Por lo tanto, con el sólido crecimiento de la industria de semiconductores en China, la demanda de componentes estructurales cerámicos de alta gama seguirá aumentando. El carburo de silicio, con sus excelentes propiedades físicas y químicas, tiene amplias perspectivas de aplicación en componentes críticos de equipos para circuitos integrados.

Cómo estánCerámica de carburo de silicio ¿Aplicado en el Sector Fotovoltaico?

En la industria fotovoltaica,cerámica de carburo de silicioLos barcos se están convirtiendo en un material crucial en el proceso de producción de células fotovoltaicas debido al alto crecimiento de la industria. La demanda del mercado de estos materiales está aumentando. Actualmente, los materiales de cuarzo se utilizan habitualmente para barcos, cajas de barcos y tubos. Sin embargo, debido a las limitaciones de las fuentes nacionales e internacionales de arena de cuarzo de alta pureza, la capacidad de producción es pequeña y la arena de cuarzo de alta pureza tiene una estrecha relación entre oferta y demanda con altos precios a largo plazo y una vida útil corta. En comparación con los materiales de cuarzo,barcos de material de carburo de silicio, cajas para barcos y productos tubulares tienen buena estabilidad térmica, no se deforman a altas temperaturas y no liberan contaminantes nocivos, lo que los convierte en un excelente sustituto de los productos de cuarzo. Tienen una vida útil de más de un año, lo que reduce significativamente los costos de uso y el tiempo de inactividad de la línea de producción por mantenimiento, lo que genera notables ventajas de costos y amplias perspectivas de aplicación en el campo fotovoltaico.

Portador de barco de oblea Semicorex

¿Cómo puedeCerámica de carburo de silicio¿Se utilizarán como materiales absorbentes en sistemas de energía solar?

Los sistemas de generación de energía termosolar de torre son muy apreciados por sus altos índices de concentración (200~1000 kW/m²), altas temperaturas del ciclo térmico, bajas pérdidas térmicas, sistemas simples y alta eficiencia. El absorbente, un componente central del sistema de generación de energía solar térmica de la torre, debe soportar intensidades de radiación entre 200 y 300 veces más fuertes que la luz natural, con temperaturas de funcionamiento superiores a los 1.000 °C. Por tanto, su rendimiento es crítico para la estabilidad y eficiencia del sistema de generación de energía térmica. Los absorbentes metálicos tradicionales tienen temperaturas de funcionamiento limitadas, lo que convierte a los absorbentes cerámicos en un nuevo foco de investigación.Cerámica de alúmina, cerámicas de cordierita y cerámicas de carburo de silicio se utilizan comúnmente como materiales absorbentes. Entre ellos,cerámicas de carburo de silicioTienen un rendimiento superior a altas temperaturas en comparación con los absorbentes cerámicos de alúmina y cordierita. Los absorbentes de carburo de silicio pueden alcanzar una temperatura del aire de salida de hasta 1200 °C sin degradación del material.

Torre de absorción de plantas de energía solar térmica

¿Cuáles son las perspectivas de crecimiento del mercado?Cerámica de carburo de silicioen la Industria Fotovoltaica?

Actualmente, las tasas de penetración fotovoltaica de las principales economías mundiales están aumentando constantemente. Bajo la guía de las políticas nacionales e impulsada por la demanda del mercado, con la importante disminución del coste de la generación de energía fotovoltaica, se ha convertido en la fuente de energía más económica a nivel mundial. Según la Agencia Internacional de Energía (AIE), se espera que la capacidad instalada fotovoltaica global crezca a una tasa compuesta anual del 21% de 2020 a 2030, alcanzando casi 5 TW, y la energía fotovoltaica representará el 33,2% de la capacidad instalada de energía global, frente a 9,5%. En 2022, la capacidad mundial de fabricación fotovoltaica aumentó más del 70%, alcanzando casi 450 GW, y China representó más del 95% de la nueva capacidad. En 2023 y 2024, se espera que la capacidad mundial de fabricación fotovoltaica se duplique, y China nuevamente representará el 90% del aumento. Según la Asociación de la Industria Fotovoltaica de China, la producción de células fotovoltaicas en China ha mostrado un crecimiento continuo de 2012 a 2022, con una tasa de crecimiento compuesto anual del 31,23%. En junio de 2023, la capacidad fotovoltaica instalada acumulada en China era de aproximadamente 470 millones de kW, lo que la convierte en la segunda fuente de energía más grande de China, solo detrás de la energía del carbón. La fuerte demanda de nuevas instalaciones sigue impulsando el crecimiento de la demanda de células fotovoltaicas, impulsando al alza la demanda de sustitución debarcos de carburo de silicioy cajas para barcos en la industria fotovoltaica. Se prevé que para 2025,cerámica estructural de carburo de silicioutilizado en las industrias de semiconductores y fotovoltaica representará el 62%, y la participación del sector fotovoltaico aumentará del 6% en 2022 al 26%, lo que lo convertirá en el campo de más rápido crecimiento. La alta estabilidad y propiedades mecánicas de las cerámicas de carburo de silicio están ampliando su rango de aplicación. A medida que las demandas de la industria de alta precisión, alta resistencia al desgaste y alta confiabilidad de componentes mecánicos o dispositivos electrónicos aumentan a nivel nacional e internacional, el potencial de desarrollo del mercado paracerámica de carburo de silicioproductos es enorme.**

En Semicorex nos especializamos enCerámica de SiCy otros Materiales Cerámicos aplicados en la fabricación de semiconductores, si tiene alguna consulta o necesita detalles adicionales, no dude en ponerse en contacto con nosotros.

Teléfono de contacto: +86-13567891907

Correo electrónico: sales@semicorex.com