Фильтр по тематике

Экстремальная микроэлектроника: перспективные рынки

Экстремальная электроника остаётся одним из перспективных сегментов мировой микроэлектронной промышленности. Полупроводниковые компоненты с улучшенными эксплуатационными характеристиками (термо- и радиационно стойкие) широко применяются в авиа- и автомобилестроении, энергетической и нефтедобывающей отраслях, ВПК, аэрокосмической промышленности и других сферах экономики. Спрос на экстремальную электронику растёт с каждым годом. По оценкам компании Frost & Sullivan, в 2017 году объём рынка силовых полупроводниковых компонентов составил $35–40 млрд, то соответствует 8,5–9,7% мирового рынка микроэлектроники.

20.11.2018 424 0
Экстремальная микроэлектроника: перспективные рынки

В 2017 году объём мирового рынка микроэлектроники составил $412 млрд, что на 21,6% больше, чем годом ранее. Это рекордный показатель за последние 7–8 лет. В период 2017–2018 годов рынок сохранил высокие темпы роста – во многом за счёт развития производства и внедрения микросхем памяти. По итогам 2018 года мировой рынок микроэлектроники увеличится почти на 16% и составит $477 млрд (см. рис. 1).

Рынок экстремальной электроники

Экстремальная электроника остаётся одним из перспективных сегментов мировой микроэлектронной промышленности. Данная сфера включает в себя электронные устройства, микросхемы, чипы и т.д., рассчитанные на эксплуатацию в составе энергетического оборудования повышенной мощности, а также в условиях высоких температур (выше +100°С) и сильной радиационной активности.

В 2017 году объём мирового рынка экстремальной электроники оценивался в пределах $35-40 млрд, или 8,5–9,7% от общемирового. Лидерами в области производства высокостойких полупроводников являются страны Юго-Восточной Азии (Китай, Малайзия, Тайвань, Сингапур, Южная Корея и др.), США и европейские государства. Доля России пока составляет менее 0,4–0,5% ($150–170 млн по итогам 2017 года) от общемировых значений.

Перспективные направления использования

Полупроводниковые компоненты с повышенными эксплуатационными характеристиками широко применяются в авиа- и автомобилестроении, энергетической и нефтедобывающей отраслях, военно-промышленном комплексе (ВПК), аэрокосмической промышленности, а также в других как традиционных, так и новых сферах экономики.

Нефтяная промышленность

Использование силовых микроэлектронных элементов позволяет повысить эффективность работы многих видов технологического оборудования. Так, в нефтяной промышленности термоустойчивые полупроводниковые компоненты применяются для изготовления подземных электродвигателей, предназначенных для бурения наклонно-направленных скважин большой протяжённости (до нескольких километров). Такие двигатели способны выдерживать температуру от +150…+175°С до +200°С, что позволяет существенно снизить количество отказов оборудования и увеличить межремонтный интервал. При этом также сокращаются временны¢е и финансовые потери операторов и, как следствие, повышается коэффициент извлечения нефти (КИН).

Автомобилестроение

Одной из наиболее перспективных сфер применения полупроводниковых компонентов сегодня является автомобильная промышленность. В 2017 году объём этого рынка составил более $37 млрд. При этом объёмы потребления микроэлектронных компонентов продолжают расти с каждым годом, особенно со стороны стран Азиатско-Тихоокеанского региона (в частности Китая, Японии, Южной Кореи и Индии), которые производят в общей сложности около 50% всех автомобилей в мире.

Европейский регион занимает 2-е ме-сто по количеству выпускаемых автомобилей, однако страны Европы лидируют на мировом рынке производителей автомобильной микроэлектроники и полупроводниковых компонентов, суммарно занимая около 60% этого рынка.

В автомобильной промышленности применение полупроводниковых элементов с повышенными эксплуатационными характеристиками обусловлено, в частности, переходом от механических и гидравлических систем к электромеханическим и мехатронным и необходимостью располагать электронные компоненты ближе к источникам тепла.

Применение экстремальной микроэлектроники в автомобилестроении позволяет существенно увеличить дальность пробега гибридных автомобилей. Также термоустойчивые микроэлектронные элементы используются для изготовления различных комплектующих автомобилей, например тормозных систем (рабочий диапазон температур +200…+300°С), двигателей и трансмиссий (+150…+200°С), выхлопной системы (до +850°С).

Аэрокосмическая (спутниковая) промышленность

Производство малогабаритных спутников (массой до 500 кг) – ещё один перспективный рынок для экстремальной микроэлектроники. Если в 2016 году во всём мире в эксплуатации находилось порядка 100 малых спутников, то, согласно прогнозам, к 2022 году их количество увеличится почти в 6 раз (до 580 единиц), а к 2027 году – более чем в 8 раз (820 единиц) (см. рис. 2).

Сегодня малые спутники всё активнее используются для развития систем связи (11% рынка), видео- и фотонаблюдения (29%), геонавигации (1%), проведения научных исследований (19%) и демонстрации технологий (12%).

Всего производством малых спутников в мире занимается 38 компаний. Большинство из них (более 90%) расположено в странах Северной Америки и Европы. Порядка 53% производителей располагают технологиями для выпуска наноспутников, и только 16% могут производить малые спутники массой 100–150 кг.

На сегодняшний день общий объём рынка микроэлектроники в аэрокосмической промышленности уже превышает $1,2 млрд, а к 2023 году (согласно ряду оценок) он может вырасти до $1,5 млрд. Учитывая увеличение объёмов выпуска и частоты запусков малых спутников, можно прогнозировать высокий спрос на полупроводниковые компоненты с повышенными эксплуатационными характеристиками (в частности, радиационно-стойкие элементы) со стороны компаний-производителей. В свою очередь, рост спроса на спутниковое оборудование будет обусловлен такими факторами, как высокая надёжность, а также низкая стоимость вывода спутников на орбиту и их последующего сервисного обслуживания.

Если вам понравился материал, кликните значок - вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал - не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!

20.11.2018 424 0
Комментарии
Рекомендуем
Модель потенциального рассеяния в задаче диагностики слоистых диэлектриков

Модель потенциального рассеяния в задаче диагностики слоистых диэлектриков

Для решения ряда практических задач, связанных с идентификацией дефектов и повреждений в материалах, установлением состояния конструкций, выявлением неоднородностей в оптически непроницаемых средах и визуализацией их структуры, необходимо обрабатывать информацию, полученную дистанционно, что предусматривает оценку материальных параметров объектов исследования и установление их пространственного распределения. В отличие от математической теории обратных задач рассеяния, которая направлена главным образом на доказательство теорем о существовании и единственности решения, важное прикладное значение имеет разработка вычислительных процедур, которые позволят найти параметры рассеивателей при реальных условиях проведения измерений. Целью статьи является повышение эффективности средств оценивания параметров неоднородных сред по известному распределению рассеянного электромагнитного поля путём решения обратных задач рассеяния. Рассмотрен метод решения обратной задачи рассеяния по коэффициенту отражения для многослойных структур без потерь, высокая точность которого достигается за счёт конечного количества коэффициентов решений Йоста, что позволило избежать вычислений коэффициентов безграничных тригонометрических последовательностей в элементах матрицы рассеяния. Полученные результаты позволили осуществить оценку количества слоёв диэлектрической структуры, установить диэлектрическую проницаемость и ширину каждого слоя по значениям комплексного коэффициента отражения, который известен по результатам измерений на дискретном множестве частот в ограниченном диапазоне. Это дало возможность анализировать диэлектрические материалы неразрушающим методом и идентифицировать расслоение и отклонения параметров слоёв от технологически заданных значений. Разработан метод определения распределения диэлектрической проницаемости вдоль поперечной координаты в диэлектрических плоскослоистых структурах, и развитые алгоритмы идентификации поверхностей раздела по коэффициенту отражения нормально падающей плоской волны использованы как процедуры обработки сигналов в средствах подповерхностной радиолокации, что позволило избежать ложного обнаружения неоднородностей при анализе структуры сред.
04.07.2025 69 0

ООО «ИнСАТ» ИНН 7734682230 erid = 2SDnjd5pUmj
ООО «ИнСАТ» ИНН 7734682230 erid = 2SDnjbxbMrV
  Подписывайтесь на наш канал в Telegram и читайте новости раньше всех! Подписаться