الطلاء لسوق الإلكترونيات الدقيقة

نظرة عامة على السوق

من المتوقع أن يسجل حجم سوق الطلاء العالمي للأجهزة الإلكترونية الدقيقة معدل نمو سنوي مركب يبلغ حوالي 4.1٪ خلال الفترة المتوقعة 2023-2031.

الإلكترونيات الدقيقة هي أحد التخصصات التي تندرج ضمن الفئة الأكثر عمومية للإلكترونيات. وعادة ما تكون هذه الإلكترونيات المتخصصة على مقياس الميكرومتر أو حتى أكثر دقة من ذلك. وهي صغيرة للغاية. وغالبًا ما يكون لهذه الأجهزة الإلكترونية الأصغر حجمًا نفس شكل نظيراتها الملموسة. وقد تصنع هذه الأجهزة ترانزستورات ومحثات وعوازل وموصلات ومكونات أخرى، وكلها تعمل بنفس الطريقة التي تعمل بها عادةً، على الرغم من أن هذه المكونات ستكون أصغر حجمًا بكثير.

تتضمن عملية الطلاء الكهربائي وضع طبقة طلاء على مكون إلكتروني دقيق لحمايته. تعمل هذه الطبقة كطبقة واقية، مما يقلل من خطر التآكل وكذلك خطر التعرض له. ونتيجة لذلك، يتم تحسين موثوقية الإلكترونيات الدقيقة وطول عمرها وأدائها. بعبارة أخرى، لا يغير الطلاء الكهربائي بالضرورة وظيفة المكون الإلكتروني الدقيق، ولا يخلق غالبًا مكونًا جديدًا تمامًا. بدلاً من ذلك، فإن هدفه هو إطالة العمر الإنتاجي للأجزاء الصغيرة، مما يجعل من الممكن تضمين هذه القطع في تكنولوجيا عالية الأداء وطويلة الأمد.

ديناميكيات السوق

محركات سوق الإلكترونيات الدقيقة العالمية في مجال الطلاء

• تقليل مخاطر التآكل والتعرض له

تضيف عملية الطلاء المستخدمة في الإلكترونيات الدقيقة طبقة إلى المكونات المدمجة في اللوحة. ومن أكثر الطرق شيوعًا لمنع التآكل الطلاء الكهربائي، الذي أصبح ممارسة شائعة بشكل متزايد. الطلاء الكهربائي هو عملية وضع طلاء معدني على سطح منتج من الفولاذ أو الحديد من خلال عملية تُعرف باسم الترسيب الكهربائي. يعمل هذا الطلاء المعدني كحاجز يمكن أن يبطئ أو حتى يوقف تكوين التآكل على المادة الموجودة تحته، والمعروفة باسم الركيزة. الطلاء الكهربائي هو دفاع إضافي ضد الرطوبة الزائدة والمواد الكيميائية الخطرة التي يمكن أن تدمر الإلكترونيات الهشة.

• زيادة عمر القطع الصغيرة

يتم توصيل العديد من المكونات الإلكترونية الأصغر حجمًا باللوحة الإلكترونية الطويلة. وذلك لأنها مطلية بالكهرباء ومحمية من التفاعل مع البيئة الخارجية. والطلاء بالكهرباء هو تقنية يمكن استخدامها لتقوية وإطالة عمر المواد الهشة. ومن غير المرجح أن تتعرض الأسطح المطلية للتلف عند الاصطدام بها أو سقوطها، مما قد يؤدي إلى زيادة عمر المنتج.

القيود المفروضة على سوق الإلكترونيات الدقيقة على مستوى العالم

• ارتفاع أسعار المعادن

إن السوق غير المستقرة بالفعل تشهد ارتفاعاً في تكلفة المعادن الأولية. كما أن أسعار المواد الخام ترتفع حالياً، الأمر الذي يشكل تحدياً للمصنعين. بالإضافة إلى ذلك، يقوم المصنعون بزيادة أسعار المكونات الإلكترونية في جميع أنحاء العالم استجابة للزيادات الحادة في تكلفة المواد الخام. كما أن العديد من المتغيرات التي ساهمت في الارتفاع الأخير في أسعار المعادن، مثل ارتفاع تكاليف الطاقة، وزيادة الطلب، وانخفاض المخزونات، والتحولات في الظروف الجيوسياسية، تؤثر أيضاً على تقلب العرض والطلب الإجمالي. وهذه العوامل تعوق نمو الطلاء لصناعة تصنيع الإلكترونيات الدقيقة.

فرص الطلاء العالمية لسوق الإلكترونيات الدقيقة

• نمو سوق الأجهزة الكهربائية والإلكترونية

لقد زاد الطلب العالمي على الأجهزة الكهربائية والإلكترونية بسرعة في السنوات الأخيرة بسبب التوسع الحضري السريع والرقمنة. وقد أدى ارتفاع الدخل المتاح للمستهلكين في جميع أنحاء العالم إلى تحسين نوعية حياتهم، مما أدى إلى زيادة الطلب على الأجهزة الإلكترونية المحمولة مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية والكاميرات الرقمية وكاميرات الفيديو والشواحن المحمولة والأدوات القابلة للارتداء. وقد توسع هذا الطلب بوتيرة سريعة في السنوات الأخيرة. ونتيجة لذلك، من المتوقع أن يؤدي النمو في قطاع الكهرباء والإلكترونيات إلى دفع الطلب في سوق الطلاء الكهربائي في جميع أنحاء العالم.

نطاق السوق

التحليل القطاعي

التجزئة حسب النوع

• طلاء الذهب

الذهب معروف ببريقه وجاذبيته، لكن قيمته في الطلاء الكهربائي كبيرة. ورغم أن طلاء الذهب قد يكون مكلفًا نسبيًا مقارنة بالمواد الأقل تكلفة، فإن هذا المعدن اللامع يوفر العديد من المزايا الأساسية في مجموعة واسعة من تطبيقات تشطيب المعادن. يوفر الذهب حماية فائقة ضد التآكل والتآكل، وموصلية كهربائية ممتازة، وحماية موثوقة ضد الحرارة الشديدة.

• طلاء الزنك

نظرًا لمقاومته الممتازة للتآكل وتكلفته المنخفضة، يعد الزنك خيارًا شائعًا للطلاء الصناعي. يمكن أن تعمل معالجات التخميد أو خلط الزنك مع معادن أخرى، مثل النيكل أو الكوبالت أو الحديد، على تحسين مقاومة الزنك للتآكل. يجب تنظيف السطح بعناية عند طلاء الزنك لإزالة التآكل والمواد الأخرى التي تمنع الالتصاق. يمكن تحقيق ذلك عن طريق وضع منظف قلوي ثم حمض على السطح.

• طلاء النيكل

طلاء النيكل بالكهرباء، والمعروف أيضًا باسم طلاء النيكل، هو تطبيق طلاء مصنوع من النيكل على سطح مادة معدنية أخرى من خلال الترسيب الكهربائي. في معظم الحالات، يتم استخدام طلاء النيكل لزيادة مقاومة التآكل والتآكل وتوفير السُمك للأجزاء ذات الحجم الصغير. يمكن أيضًا استخدام طلاء النيكل لأغراض جمالية حيث يمكن أن يؤدي سطوع النيكل إلى تحسين مظهر السطح الباهت.

• طلاء البرونز

الطلاء الكهربائي هو طريقة طلاء البرونز، حيث يتم وضع طبقة رقيقة من مادة الطلاء على الجسم باستخدام الكهرباء.

• طلاء القصدير

من الممكن تحسين نتائج طلاء القصدير عن طريق خلط القصدير مع معادن أخرى. على سبيل المثال، يؤدي خلط القصدير مع النيكل والكوبالت إلى زيادة صلابته، في حين يؤدي الجمع بين القصدير والزنك إلى زيادة مقاومته للتآكل. وعندما تكون قابلية اللحام في أعلى مستوياتها، يمكن أن تكون سبيكة القصدير والرصاص مفيدة. وعلى النقيض من ذلك، أظهرت سبيكة القصدير والفضة، التي لا تزال قيد الاختبار، نتائج واعدة في تطبيقات مختلفة.

• طلاء النحاس

تتضمن عملية طلاء النحاس بالكهرباء وضع ركيزة معدنية في سائل كهربائي وتطبيق تيار كهربائي لإلصاق أيونات النحاس بسطح المادة الأساسية. والنتيجة هي سطح مطلي بطبقة رقيقة من النحاس. توفر عملية طلاء النحاس بالكهرباء العديد من المزايا، بما في ذلك مقاومة ممتازة للتآكل، ورواسب سميكة، ومقاومة للمعالجات الحرارية. ولأن النحاس معدن شديد التفاعل، فهو غير مناسب للطلاء المباشر بالحديد بدون طبقة أساسية من النيكل. يمكن أن يكون طلاء النحاس بالكهرباء قيماً للغاية في إنتاج المكونات والأجزاء الإلكترونية ومنتجات صناعة الطيران والدفاع.

التجزئة حسب التطبيق

• MEMS

MEMS هو اختصار لنظام ميكروكهروميكانيكي. MEMS هو مصطلح شامل لمختلف تصميمات التصنيع الدقيق والطرق والآليات التي تخلق عناصر ميكانيكية متحركة مجهرية. تُستخدم MEMS في أجهزة استشعار ومشغلات ومولدات ومصادر طاقة وأنظمة كيميائية حيوية وطبية ومذبذبات. تم اقتراح عمليات الطلاء الكهربائي لتصنيع الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS) لفترة طويلة جدًا. لإنتاج مفاتيح دقيقة ومرحلات وصمامات ومضخات وملفات وجيروسكوبات، يتم وضع سبائك النيكل وسبائك الذهب والفضة والنحاس في طبقات بنمط محدد. يجب أن تلبي طبقات المعدن أكثر المتطلبات صرامة للتجانس والخصائص الميكانيكية والكهربائية والمغناطيسية.

• ثنائي الفينيل متعدد الكلور

تعتبر لوحات الدوائر المطبوعة ضرورية لتشغيل الأجهزة الإلكترونية. لذلك، يجب حمايتها من الأكسدة والتلف. طلاء لوحات الدوائر المطبوعة هو إجراء ترسيب معدني يحمي لوحات الدوائر المطبوعة من الأكسدة والتدهور. بالإضافة إلى ذلك، يوفر طلاء لوحات الدوائر المطبوعة سطحًا شفافًا وسطح لحام دقيق لتجميع المكونات. هناك تقنيات طلاء مختلفة لصنع لوحات الدوائر المطبوعة. يساعد الطلاء على تعزيز جاذبية لوحات الدوائر المطبوعة. فهو يحمي لوحة الدوائر من الأكسدة والرطوبة والتلوث. يقلل طلاء لوحات الدوائر المطبوعة من التكلفة الإجمالية للوحات الدوائر المطبوعة ويقلل من التعطل. ينتج الطلاء لحامًا جذابًا ونظيفًا.

• الدائرة المتكاملة

تُستخدم عملية الطلاء الكهربائي في تصنيع الوصلات النحاسية والوصلات المستخدمة في الدوائر المتكاملة لربط المكونات المختلفة. يوفر النحاس المطلي باستخدام عملية الطلاء الكهربائي خصائص تعبئة أفضل ومقاومة أقل من النحاس المترسب باستخدام عمليات أخرى، مثل الترسيب البخاري الفيزيائي. المبادئ الأساسية للترسيب الكهروكيميائي (ECD) هي نفسها عمومًا بغض النظر عما إذا كان المرء يستخدم الطلاء الكهربائي للنحاس لتصنيع ركائز الدوائر المتكاملة أو ترسيب بعض المعادن الأخرى على سطح الشريحة.

التحليل الإقليمي

يتم تقسيم السوق العالمي للطلاء الدقيق للإلكترونيات حسب المنطقة مثل أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا والمحيط الهادئ وأمريكا اللاتينية والشرق الأوسط وأفريقيا.

أمريكا الشمالية

إن الاستخدام المتزايد للمكونات الإلكترونية في مختلف القطاعات هو المحرك الرئيسي لنمو السوق في أمريكا الشمالية. والعنصر الأكثر أهمية الذي يحرك السوق الآن هو الرغبة المتزايدة في الحصول على أدوات إلكترونية ذكية وصغيرة الحجم. ومن ناحية أخرى، قد تقدم زيادة أجهزة إنترنت الأشياء فرصة.

أوروبا

من المتوقع أن ينمو سوق الطلاء الكهربائي في أوروبا بسبب الطلب المتزايد على المعدات الإلكترونية. وقد قادت ألمانيا سوق الطلاء الكهربائي في أوروبا، حيث شكلت النسبة الأكبر من مساهماتها. يعمل التوسع الحضري السريع للمناطق الريفية سابقًا وارتفاع تصنيع الإلكترونيات الاستهلاكية كمثبط لنمو أعمال الطلاء الكهربائي. بالإضافة إلى ذلك، أدى توسع الصناعات النهائية ذات القواعد التصنيعية القوية، مثل قطاعات السيارات والكهرباء والفضاء والدفاع، إلى دفع نمو صناعة الطلاء الكهربائي بشكل كبير.

آسيا والمحيط الهادئ

تلعب صناعة الطلاء الكهربائي دورًا مهمًا في صناعة السيارات. ومن المتوقع أن يتوسع الطلب على تقنية الطلاء الكهربائي بسبب ارتفاع مبيعات السيارات الجديدة وعدد المركبات على الطرق في منطقة آسيا والمحيط الهادئ.

اللاعبون الرئيسيون

1. داو
2. شركة ميتسوبيشي للمواد
3. هيراوس
4. شيلونغ العلمية
5. أتاتيك
6. ياماتو دنكي
7. ميلتكس
8. شركة ايشيهارا للكيماويات
9. شركة راشيج المحدودة
10. اليابان الكيميائية النقية
11. كواتيك
12. الأنودات المغناطيسية الخاصة
13. فوبيليوس كيمي أج
14. صناعات بحيرة موسى
15. جامعة جيمس كوك الدولية

التطورات الأخيرة

17 ديسمبر 2020 – قدمت شركة Atotech خط الطلاء الجديد DynaSmart، والذي تم تصميمه لتوفير الطلاءات المقاومة للتآكل. يتميز DyaSmart بتصميم أتمتة مبتكر يتيح الحركة المتزامنة لأحمال متعددة من المنتجات عبر خزانات الطلاء المختلفة. يتم تحقيق ذلك من خلال نظام الأتمتة الثوري. يتميز بمساحة صغيرة ويمكن تجميعه في تكوين معياري. ونتيجة لذلك، يمكن تصنيعه في مصانع قائمة.