Beschichtung für den Mikroelektronikmarkt

Marktübersicht

Für den globalen Markt für Beschichtungen für Mikroelektronik wird für den Prognosezeitraum 2023–2031 eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von etwa 4,1 % prognostiziert.

Mikroelektronik ist eine Disziplin, die in die allgemeinere Kategorie der Elektronik fällt. Diese spezialisierte Elektronik ist typischerweise im Mikrometermaßstab oder sogar noch kleiner. Sie ist ziemlich klein. Diese kleineren elektronischen Geräte haben häufig die gleiche Form wie ihre greifbareren Gegenstücke. Sie könnten Transistoren, Induktoren, Isolatoren, Leiter und andere Komponenten konstruieren, die alle genauso funktionieren wie normalerweise, obwohl diese Komponenten viel kleiner wären.

Beim Galvanisieren wird eine Beschichtungsschicht auf eine mikroelektronische Komponente aufgetragen, um sie zu schützen. Diese Beschichtung dient als Schutzschicht und verringert das Korrosionsrisiko sowie das Risiko, Korrosion ausgesetzt zu sein. Dadurch werden die Zuverlässigkeit, Langlebigkeit und Leistung der Mikroelektronik verbessert. Mit anderen Worten: Beim Galvanisieren wird die Funktion einer mikroelektronischen Komponente nicht unbedingt geändert, und oft entsteht auch keine völlig neue Komponente. Das Ziel besteht vielmehr darin, die Nutzungsdauer der winzigen Teile zu verlängern und es zu ermöglichen, diese Teile in leistungsstarke und langlebige Technologie einzubauen.

Marktdynamik

Globale Beschichtung für Mikroelektronik-Markttreiber

• Reduzieren Sie das Korrosionsrisiko und die Korrosionsbelastung

Bei dem in der Mikroelektronik verwendeten Beschichtungsverfahren werden die in die Platte integrierten Komponenten beschichtet. Eine der gängigsten Methoden zur Korrosionsvermeidung ist die Galvanisierung, die immer häufiger angewandt wird. Bei der Galvanisierung wird durch ein Verfahren namens galvanische Abscheidung eine Metallbeschichtung auf die Oberfläche eines Stahl- oder Eisenprodukts aufgetragen. Diese Metallbeschichtung dient als Barriere, die die Korrosionsbildung auf dem darunter liegenden Material, dem so genannten Substrat, verlangsamen oder sogar stoppen kann. Die Galvanisierung ist ein zusätzlicher Schutz gegen übermäßige Feuchtigkeit und gefährliche Chemikalien, die empfindliche Elektronik zerstören können.

• Erhöhen Sie die Lebensdauer der winzigen Teile

Viele kleinere elektronische Komponenten sind mit der langen elektronischen Platte verbunden. Sie wurden galvanisiert und vor Wechselwirkungen mit der Außenumgebung geschützt. Galvanisieren ist eine Technik, mit der zerbrechliche Materialien verstärkt und ihre Lebensdauer verlängert werden können. Galvanisierte Oberflächen werden bei Stößen oder Stürzen weniger leicht beschädigt, was zu einer längeren Lebensdauer des Gegenstands führen kann.

Globale Beschränkungen im Bereich Beschichtung für Mikroelektronik

• Der Anstieg der Metallpreise

Auf einem ohnehin instabilen Markt steigen die Kosten für Primärmetalle. Die Rohstoffpreise steigen derzeit, was für die Hersteller eine Herausforderung darstellt. Darüber hinaus erhöhen die Hersteller weltweit die Preise für elektronische Komponenten als Reaktion auf die stark gestiegenen Rohstoffkosten. Viele der Variablen, die zum jüngsten Preisanstieg bei Metallen beigetragen haben, wie steigende Energiekosten, erhöhte Nachfrage, verringerte Lagerbestände und Veränderungen der geopolitischen Bedingungen, wirken sich auch auf die Volatilität von Gesamtangebot und -nachfrage aus. Diese Faktoren behindern das Wachstum der Beschichtung für die Mikroelektronik-Fertigungsindustrie.

Globale Chancen auf dem Markt für Beschichtungen im Mikroelektronikbereich

• Wachstum des Elektro- und Elektronikmarktes

Die weltweite Nachfrage nach elektrischen und elektronischen Geräten ist in den letzten Jahren aufgrund der rasanten Urbanisierung und Digitalisierung stark gestiegen. Der Anstieg des verfügbaren Einkommens der Verbraucher weltweit hat ihre Lebensqualität verbessert, was wiederum die Nachfrage nach tragbaren elektronischen Geräten wie Laptops, Mobiltelefonen, Tablets, Digitalkameras, Camcordern, tragbaren Ladegeräten und tragbaren Geräten erhöht hat. Diese Nachfrage ist in den letzten Jahren rasant gestiegen. Daher wird erwartet, dass das Wachstum im Elektro- und Elektroniksektor die Nachfrage auf dem weltweiten Galvanikmarkt ankurbeln wird.

Umfang des Marktes

Segmentanalyse

Segmentierung nach Typ

• Vergoldung

Gold ist für seinen Glanz und seine Anziehungskraft bekannt, hat aber einen erheblichen Wert bei der galvanischen Beschichtung. Während die Vergoldung im Vergleich zu weniger teuren Materialien relativ kostspielig sein kann, bietet dieses glänzende Metall mehrere wesentliche Vorteile bei einer breiten Palette von Metallveredelungsanwendungen. Gold bietet hervorragenden Schutz gegen Korrosion und Erosion, ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit und zuverlässigen Schutz gegen intensive Hitze.

• Verzinken

Aufgrund seiner hervorragenden Korrosionsbeständigkeit und niedrigen Kosten ist Zink eine beliebte Wahl für die industrielle Beschichtung. Passivierungsbehandlungen oder das Legieren von Zink mit anderen Metallen wie Nickel, Kobalt oder Eisen können die Korrosionsbeständigkeit von Zink verbessern. Die Oberfläche muss beim Verzinken sorgfältig gereinigt werden, um Korrosion und andere Substanzen zu entfernen, die die Haftung verhindern. Dies kann durch Auftragen eines alkalischen Reinigungsmittels und anschließend einer Säure auf die Oberfläche erreicht werden.

• Vernickeln

Beim galvanischen Vernickeln, auch als Nickelplattieren bekannt, wird durch elektrolytische Abscheidung eine Nickelbeschichtung auf die Oberfläche eines anderen metallischen Werkstoffs aufgebracht. In den meisten Fällen wird das Vernickeln eingesetzt, um die Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen und zu kleinen Teilen mehr Dicke zu verleihen. Das Vernickeln kann auch aus ästhetischen Gründen eingesetzt werden, da der Glanz des Nickels das Aussehen einer ansonsten matten Oberfläche verbessern kann.

• Bronzebeschichtung

Galvanisieren ist die Methode der Bronzebeschichtung. Dabei wird mithilfe von Elektrizität eine dünne Schicht Beschichtungsmaterial auf das Objekt aufgetragen.

• Verzinnung

Durch Legieren von Zinn mit anderen Metallen können die Ergebnisse der Verzinnung verbessert werden. So erhöht beispielsweise das Legieren von Zinn mit Nickel und Kobalt seine Härte, während die Kombination von Zinn und Zink seine Korrosionsbeständigkeit erhöht. Wenn die Lötbarkeit besonders wichtig ist, kann eine Zinn-Blei-Legierung vorteilhaft sein. Im Gegensatz dazu hat eine Zinn-Silber-Legierung, die noch getestet wird, in verschiedenen Anwendungen vielversprechende Ergebnisse gezeigt.

• Verkupferung

Bei der Kupfergalvanisierung wird ein Metallsubstrat in eine Elektrolytflüssigkeit gegeben und ein elektrischer Strom angelegt, damit Kupferionen an der Oberfläche des Grundmaterials haften bleiben. Das Ergebnis ist eine Oberfläche mit einer dünnen Kupferbeschichtung. Die Kupfergalvanisierung bietet zahlreiche Vorteile, darunter hervorragende Korrosionsbeständigkeit, dicke Ablagerungen und Beständigkeit gegen Wärmebehandlungen. Da Kupfer ein hochreaktives Metall ist, ist es für die direkte Beschichtung mit Eisen ohne Nickelgrundierung ungeeignet. Die Kupfergalvanisierung kann bei der Herstellung elektronischer Komponenten und Teile sowie von Produkten für die Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsindustrie äußerst wertvoll sein.

Segmentierung nach Anwendung

• MEMS

MEMS ist ein Akronym für mikroelektromechanisches System. MEMS ist ein Sammelbegriff für verschiedene Mikrofabrikationsdesigns, -methoden und -mechanismen, die mikroskopisch kleine bewegliche mechanische Elemente erzeugen. MEMS werden in verschiedenen Sensoren, Aktuatoren, Generatoren, Energiequellen, biochemischen und biomedizinischen Systemen und Oszillatoren verwendet. Galvanisierungsprozesse zur Herstellung mikroelektromechanischer Systeme (MEMS) werden schon seit langer Zeit vorgeschlagen. Zur Herstellung von Mikroschaltern, Relais, Ventilen, Pumpen, Spulen und Gyroskopen werden Nickellegierungen, Goldlegierungen, Silber und Kupfer in einem bestimmten Muster geschichtet. Die Metallschichten müssen strengste Anforderungen an Homogenität und mechanische, elektrische und magnetische Eigenschaften erfüllen.

• Leiterplatte

PCBs sind für den Betrieb elektronischer Geräte unerlässlich. Daher müssen sie vor Oxidation und Beschädigung geschützt werden. PCB-Beschichtung ist ein Metallabscheidungsverfahren, das die PCBs vor Oxidation und Zersetzung schützt. Darüber hinaus sorgt die PCB-Beschichtung für eine klare Oberflächenbeschaffenheit und eine präzise Lötfläche für die Komponentenmontage. Es gibt verschiedene Beschichtungstechniken für die PCB-Herstellung. Die Beschichtung trägt dazu bei, die Optik der PCBs zu verbessern. Sie schützt die Leiterplatte vor Oxidation, Feuchtigkeit und Verschmutzung. Die PCB-Beschichtung reduziert die Gesamtkosten von Leiterplatten und reduziert Störungen. Die Beschichtung erzeugt ansprechende und saubere Lötstellen.

• IC

Galvanisieren wird zur Herstellung von Kupferverbindungen und Durchkontaktierungen verwendet, die in integrierten Schaltkreisen zur Verbindung der verschiedenen Komponenten verwendet werden. Das durch Galvanisieren beschichtete Kupfer bietet bessere Fülleigenschaften und einen geringeren Widerstand als Kupfer, das mit anderen Verfahren, wie z. B. physikalischer Gasphasenabscheidung, abgeschieden wird. Die Grundprinzipien der elektrochemischen Abscheidung (ECD) sind im Allgemeinen dieselben, unabhängig davon, ob Kupfer zur Herstellung von IC-Substraten galvanisiert wird oder ein anderes Metall auf der Oberfläche des Chips abgeschieden wird.

Regionale Analyse

Der globale Markt für Beschichtungen für Mikroelektronik ist nach Regionen unterteilt: Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Lateinamerika sowie Naher Osten und Afrika.

Nordamerika

Der zunehmende Einsatz elektronischer Komponenten in verschiedenen Sektoren treibt das Marktwachstum in Nordamerika voran. Das wichtigste Element, das den Markt derzeit antreibt, ist der wachsende Wunsch nach elektronischen Geräten, die sowohl intelligent als auch kompakt sind. Andererseits könnte eine Zunahme von Geräten des Internets der Dinge eine Chance darstellen.

Europa

Aufgrund der steigenden Nachfrage nach elektronischen Geräten wird für den Galvanikmarkt in Europa ein Wachstum erwartet. Der Galvanikmarkt in Europa wurde von Deutschland angeführt, das den größten Anteil hatte. Die rasche Urbanisierung ehemals ländlicher Gebiete und die steigende Produktion von Unterhaltungselektronik wirken sich als Wachstumshemmer für das Galvanikgeschäft aus. Darüber hinaus hat die Expansion von Endverbrauchsindustrien mit starken Produktionsstandorten wie der Automobil-, Elektro-, Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsbranche den Aufstieg der Galvanikindustrie erheblich vorangetrieben.

Asien-Pazifik

Die Galvanikindustrie spielt eine wichtige Rolle in der Automobilindustrie. Die Nachfrage nach Galvaniktechnologie dürfte aufgrund steigender Neuwagenverkäufe und der Anzahl der Fahrzeuge auf den Straßen im asiatisch-pazifischen Raum steigen.

Schlüsselspieler

1. Dow
2. Mitsubishi Materials Corporation
3. Heraeus
4. Xilong-Forschung
5. Atotech
6. Yamato Denki
7. Meltex
8. Ishihara-Chemie
9. Raschig Gmbh
10. Japanische Reinchemikalien
11. Coatech
12. Magneto Spezialanoden
13. Vopelius Chemie Ag
14. Moses Lake Industries
15. Jcu International

Jüngste Entwicklungen

17. Dezember 2020 – Atotech hat die neue Beschichtungslinie DynaSmart vorgestellt, die korrosionsbeständige Beschichtungen liefern soll. DyaSmart verfügt über ein innovatives Automatisierungsdesign, das die gleichzeitige Bewegung mehrerer Produktladungen durch verschiedene Beschichtungstanks ermöglicht. Möglich wird dies durch das revolutionäre Automatisierungssystem. Die Anlage benötigt nur wenig Platz und kann modular aufgebaut werden. Daher kann sie in bestehenden Anlagen hergestellt werden.