Instruções de atualização técnica para materiais de campo térmico de alta temperatura e consumíveis de processo em meio à mudança no ciclo da indústria de SiC
1. Ponto de inflexão do mercado: a indústria de SiC muda de “expansão de capacidade” para “divergência estrutural””
A indústria de carboneto de silício (SiC) está num ponto de inflexão crítico no seu ciclo de negócios. Após uma onda de expansão massiva das despesas de capital de 2019 a 2024, a capacidade upstream tornou-se significativamente excedentária. Combinado com a desaceleração do crescimento da procura de veículos eléctricos, a cadeia de abastecimento de SiC está agora a atravessar um ciclo de digestão de capacidade: em 2025, as taxas de utilização para processos de fabrico a montante caíram para cerca de 50%, enquanto as linhas de produção de dispositivos funcionavam com cerca de 70% de utilização.
Isso não significa, no entanto, que a indústria esteja esfriando. Em sua perspectiva antes do SEMICON China 2026, o Yole Group observou que a perspectiva geral para 2026 é mais otimista do que o ambiente pressionado de 2024-2025 causado pela desaceleração da demanda automotiva, com aplicações industriais e energéticas que deverão empurrar o mercado total de SiC para mais de US$ 4,6 bilhões em 2026. A pesquisa doméstica chinesa também apóia essa visão: o mercado global de SiC foi avaliado em cerca de US$ 4,6 bilhões em 2025 (com dispositivos de energia representando cerca de US$ 2,9 bilhões) e deverá crescer para US$ 5,2 bilhões em 2026.
Uma característica notável deste ciclo é a divergência estrutural em toda a cadeia de valor: globalmente, a indústria de SiC apresenta um padrão competitivo de “duas vias”, no qual os intervenientes chineses ganharam terreno a montante, enquanto os líderes estrangeiros ainda dominam os dispositivos a jusante. Os fornecedores chineses agora detêm quase 40% do mercado global de substratos condutores de SiC, com a TianYue Advanced ultrapassando a Wolfspeed para se tornar o líder global em participação de mercado em 2025, com 27,6%. 2025 é amplamente considerado como o ano decisivo em que a indústria chinesa de SiC passou da “validação de tecnologia” para a “comercialização em larga escala”, com um aumento acentuado na proporção de dispositivos domésticos de classe automotiva sendo adotados pelos fabricantes de automóveis. Ao mesmo tempo, eclodiu uma guerra de preços total, o aumento do rendimento do modelo de 8 polegadas ficou aquém das expectativas e os processos de embalagem convencionais tornaram-se um gargalo que limitava o desempenho do dispositivo. Ao entrar em 2026, a indústria está mostrando sinais de recuperação, com os preços dos substratos caindo, os preços dos substratos de 6 polegadas se recuperando e os preços dos substratos de 8 polegadas se estabilizando.
O sinal técnico aqui é claro: o foco competitivo da indústria está a mudar de “quem consegue expandir a capacidade mais rapidamente” para “quem consegue avançar primeiro em termos de rendimento, pureza e escala de grande dimensão”. Essa mudança está agora se propagando ao longo da cadeia de fornecimento para materiais de campo térmico de alta temperatura e consumíveis de processo.
2. Efeito de transmissão: o mercado de materiais de campo térmico se expande paralelamente à medida que os requisitos de pureza aumentam em todos os níveis
Os fornos de crescimento de cristal único de SiC sublimam e recristalizam o pó de SiC de alta pureza dentro de um cadinho de grafite dentro de uma câmara selada de alta temperatura acima de 2.000 ℃, usando o método de transporte físico de vapor (PVT). O projeto do campo térmico e os parâmetros de controle do crescimento do cristal são as principais variáveis que determinam a qualidade, o tamanho e o rendimento do cristal, e continuam sendo um desafio técnico de longa data para a indústria. Isto impulsionou diretamente o crescimento paralelo na demanda por materiais de suporte, como componentes de zona quente de grafite, feltro de grafite e cadinhos de SiC.
De acordo com dados da indústria, espera-se que o mercado global de zonas quentes de grafite ultrapasse os 12 mil milhões de RMB em 2026, com a China a representar mais de 45% do total. À medida que a penetração dos dispositivos SiC acelera, a demanda por grafite de altíssima pureza (pureza ≥ 99,999%) e materiais compósitos de carbono/carbono está crescendo explosivamente. De acordo com um documento técnico da Associação da Indústria de Carbono da China, o mercado global de grafite especializado foi avaliado em cerca de 18 mil milhões de RMB em 2025, com uma taxa de crescimento anual estável em torno de 12%; componentes de zona quente de grafite e produtos relacionados agora representam 20% a 30% do custo total em processos essenciais, como o crescimento de cristais de SiC.
Esta onda de crescimento foi acompanhada por um aumento sistemático dos limiares técnicos. Os produtos de grafite de grau semicondutor agora são necessários para controlar o teor de cinzas abaixo de 5 ppm e a variação da uniformidade do campo térmico dentro de 3%; à medida que os componentes do campo térmico em fornos monocristalinos aumentam além de 2 metros, os requisitos de tolerância de usinagem se estreitam para o nível de ±5 mícrons. Alguns fabricantes líderes já podem fornecer cadinhos de grafite com crescimento de cristal de SiC com pureza ≥ 99,999% e participaram da elaboração de padrões da indústria, como a “Especificação Técnica para Feltro de Isolamento de Grafite Rígido”, refletindo que os requisitos posteriores do cliente para pureza de material, consistência de lote e capacidade de resposta técnica entraram em um estágio de competição refinado e refinado.
3. Três linhas principais de atualização técnica
Dada a dinâmica atual do mercado, a evolução técnica dos materiais de campo térmico de alta temperatura e dos consumíveis de processo de semicondutores está se desdobrando principalmente em três linhas:
1. Pureza e limpeza tornaram-se métricas divisoras de águas. O crescimento de cristais de SiC é extremamente sensível a impurezas – até mesmo vestígios de íons metálicos ou contaminação por partículas podem causar defeitos nos microtubos e aumentar a densidade de deslocamento. Espera-se que os fornecedores forneçam relatórios de testes de terceiros verificando o conteúdo de cinzas, a condutividade térmica e os dados de perda térmica de peso; o feltro de grafite usado em fornos de crescimento de cristais semicondutores deve preferencialmente ter teor de cinzas ≤ 50 ppm com certificação de purificação, para evitar perdas muito maiores causadas por defeitos de cristal induzidos por impurezas. A mesma tendência se aplica aos componentes do processo de SiC que entram em contato direto com o wafer, como anéis de gravação e transportadores de wafer – o revestimento CVD SiC, que forma uma camada densa e de alta pureza na superfície do substrato para reduzir ainda mais a liberação de partículas e o risco de contaminação, está se tornando a principal rota técnica para componentes de grau semicondutor.
2. O dimensionamento de grandes dimensões e a capacidade de maquinação de precisão estão a criar novas barreiras à entrada. À medida que os substratos de SiC são atualizados de 6 polegadas para 8 polegadas, os componentes de suporte do campo térmico – cadinhos, feltro de isolamento, tubos de forno – devem aumentar de tamanho de acordo, mantendo a precisão dimensional extremamente alta e a uniformidade do campo térmico. Isso impõe demandas muito maiores às capacidades de moldagem, usinagem e controle de consistência dos fabricantes. A expansão da capacidade por si só já não pode criar uma vantagem competitiva; fabricantes com usinagem personalizada de grande formato e capacidade de resposta rápida estarão melhor posicionados.
3. A substituição interna está a passar da “disponibilidade material” para a “paridade de desempenho”. Em toda a cadeia de fornecimento de SiC, fabricantes de substratos, empresas de epitaxia e fabricantes de dispositivos/módulos estão cada vez mais co-desenvolvendo soluções personalizadas com fornecedores upstream de fontes de carbono de alta pureza, cadinhos de grafite especiais e fio diamantado, entre outros materiais de suporte. Esta colaboração em toda a cadeia encurta os ciclos de validação de novos produtos e evita que qualquer elo da cadeia seja restringido por fornecedores estrangeiros. Na prática, isto significa que o papel dos fabricantes nacionais de materiais está a evoluir de uma simples “substituição de importações” para se tornarem parceiros técnicos profundamente integrados de fabricantes de equipamentos de produção de cristais e de gravação.
4. Conclusão
A indústria do SiC encontra-se actualmente num ciclo duplo de “recuperação global e divergência estrutural”: a pressão de digestão de capacidade a curto prazo persiste, mas a procura estrutural a longo prazo impulsionada por veículos eléctricos, armazenamento de energia fotovoltaica e fontes de alimentação de alta tensão para centros de dados permanece fundamentalmente intacta. Para os fabricantes de materiais de campo térmico de alta temperatura e consumíveis de processo de semicondutores, a verdadeira oportunidade de mercado não reside mais em simplesmente seguir o ritmo da expansão da capacidade a jusante, mas em saber se eles podem ser os primeiros a atender três requisitos convergentes de atualização técnica: pureza, usinagem de precisão em grande escala e colaboração profunda na substituição doméstica. Esta será a variável chave que determinará como os fornecedores serão reclassificados durante a remodelação da indústria nos próximos um a dois anos.
