ПЕЧАТНАЯ PCB - Новая волна технологий создания стеклянных подложек

Стеклянные подложки, являющиеся основным материалом для производства электронных дисплеев и полупроводниковых приборов, переживают беспрецедентный технологический прогресс. С ростом числа новых приложений, таких как 5G, искусственный интеллект и Метавселенная, размеры стеклянных подложек увеличиваются до сверхбольших размеров. Традиционные производственные линии Gen 8 (2200 x 2500 мм) больше не в состоянии удовлетворять спрос, что вынуждает таких производителей, как Corning и AGC, переходить на линии Gen 10.5 (2940 x 3370 мм) и даже более крупные производственные линии. Такой увеличенный размер не только повышает эффективность резки панелей, но и снижает затраты, что способствует росту популярности телевизоров с разрешением 8K и сверхбольшим экраном. Например, на выставке CES 2024 несколько производителей продемонстрировали 120-дюймовые OLED-дисплеи на основе стеклянных подложек 10-го поколения, что стало сигналом о переходе от высокой четкости изображения к иммерсивным развлечениям в гостиной.

В то же время тенденция к использованию более тонких стеклянных подложек становится все более заметной. Ранее толщина подложек в основном превышала 0,7 мм, но в настоящее время она упала ниже 0,3 мм, и изучается возможность использования гибкого стекла толщиной даже 0,1 мм. Это происходит благодаря достижениям в области химического упрочнения и лазерной резки, которые делают стекло более устойчивым к изгибам и ударам. Такие гиганты, как Apple и Samsung, используют этот тип тонкого стекла в складных телефонах и носимых устройствах, и ожидается, что к 2026 году рынок гибкого стекла удвоится. Утончение также распространяется на автомобильный сектор: в системах HUD используются изогнутые стеклянные подложки для бесшовной интеграции и повышения безопасности вождения.

При оптимизации производительности ключевыми приоритетами являются коэффициент пропускания и термостойкость стеклянных подложек. Использование силикатного стекла высокой чистоты позволило повысить коэффициент пропускания более чем на 95%, что позволило использовать модули подсветки Mini-LED и Micro-LED. Для таких микросветодиодных матриц требуются подложки с чрезвычайно низким коэффициентом теплового расширения, чтобы предотвратить смещение пикселей. Полупроводниковые компании, такие как Intel и TSMC, используют стеклянные подложки для усовершенствованной упаковки, например, технологию glass core. В отличие от традиционных органических подложек, стеклянный сердечник обеспечивает улучшенную целостность сигнала и возможности управления температурой, что делает его подходящим для высокопроизводительных вычислительных чипов. Ожидается, что к 2025 году, когда будет разработан 3-нм технологический узел, стеклянные сердечники станут стандартом в центрах обработки данных и серверах искусственного интеллекта, что позволит снизить

Стеклянные подложки

Защита окружающей среды и устойчивое развитие являются еще одним ключевым фактором при разработке стеклянных подложек. Традиционные производственные процессы связаны со значительными выбросами энергии и химических веществ. В настоящее время промышленность переходит на производство низкоуглеродистого стекла, например, с использованием переработанного сырья и печей, работающих на водороде. Регулирование ЕС REACH и стремление Китая к углеродной нейтральности побуждают производителей разрабатывать стеклянные подложки, не содержащие свинца и мышьяка. Компания Schott запустила производство стекла с нулевым выбросом углекислого газа, прогнозируя к 2030 году сокращение выбросов углекислого газа в мировом производстве стеклянных подложек на 50%. Между тем, достижения в области технологий вторичной переработки позволяют повторно использовать использованные материалы, снижая воздействие отходов на окружающую среду.

Глобализация цепочки поставок и локализация идут рука об руку. Китай, крупнейший производитель стеклянных подложек, на долю которого приходится более 60% рынка таких компаний, как BOE и TCL, расширяет внутренние производственные мощности за счет технологического сотрудничества с Японией и Соединенными Штатами. Перебои в цепочках поставок после пандемии побудили большее число стран инвестировать в локализованные производственные линии, такие как открытие новых заводов в Индии и Вьетнаме. Это не только диверсифицирует риски, но и ускоряет распространение технологий, стимулируя развитие индустрии дисплеев на развивающихся рынках, таких как Африка.

В перспективе стеклянные подложки будут интегрированы с новыми материалами, такими как графеновые покрытия для повышения электропроводности или встроенные наносенсоры для создания "умного стекла". Рост популярности очков дополненной реальности/виртуальной реальности требует подложек, поддерживающих высокую частоту обновления и низкую задержку, и ожидается, что к 2027 году объем соответствующего рынка достигнет десятков миллиардов долларов. Интеграция квантовых точек и органических светоизлучающих материалов еще больше стирает границы между дисплеями и компьютерами, превращая стеклянные подложки из пассивных носителей в активные компоненты.

С ростом популярности электромобилей и "умных" домов спрос на стеклянные подложки будет расти. Эксперты отрасли прогнозируют, что к 2030 году мировой рынок стеклянных подложек превысит 100 миллиардов долларов, что приведет к более эффективному и экологичному развитию электронной промышленности.