Silikon Dioksida Kelas Elektronik dengan Kemurnian Lebih dari 99,99%: Analisis Mendalam tentang Pasar, Aplikasi, dan Prospek Global dan Domestik
Silikon dioksida dengan kemurnian tinggi (SiO₂ ≥ 99,99%) bermutu elektronik merupakan material inti untuk industri strategis seperti semikonduktor, fotovoltaik, dan komunikasi serat optik. Kemurniannya, pengendalian pengotor, dan sifat fisiknya secara langsung memengaruhi kinerja produk hilir. Berikut ini adalah analisis mendalam dari empat aspek: situasi terkini pasar global dan domestik, aplikasi inti, tren masa depan, dan tantangan.
I. Situasi Pasar Global dan Domestik Saat Ini
Standar Internasional dan Lanskap Persaingan
- Standar Teknis: Di pasar kelas atas internasional, patokannya adalah SiO₂ ≥ 99,995% (4N5) dan kandungan pengotornya kurang dari 50μg/g. Persyaratan untuk mutu semikonduktor bahkan lebih tinggi (4N8 - 5N).
- Pola Monopoli: Covia (sebelumnya Sibelco di Amerika Serikat) mendominasi pasokan global. Produk seri IOTA-nya menguasai lebih dari 70% pangsa pasar semikonduktor, dengan hambatan teknis yang sangat tinggi, seperti pemurnian ultra-murni dan pengendalian morfologi partikel.
- Kemajuan Domestik: Tingkat lokalisasi pasir kuarsa dengan kemurnian tinggi kelas 4N5 telah mencapai lebih dari 60% (perusahaan seperti Jiangsu Pacific Quartz Co., Ltd.), tetapi kelas 4N8 - 5N masih sangat bergantung pada impor (impor mencapai lebih dari 90%). Bubuk mikro silika bulat dari Lianrui New Materials, yang digunakan untuk pengemasan chip, telah mematahkan monopoli Denka di Jepang, dan pangsa pasar globalnya meningkat menjadi 15% pada tahun 2023.
II. Bidang Aplikasi Inti dan Penggerak Permintaan
Semikonduktor dan Elektronik (Mencapai 45%)
- Pembuatan Wafer: Digunakan sebagai pembawa untuk larutan pemoles fotoresist dan CMP. Permintaan wafer silikon 12 inci telah melonjak. Kapasitas produksi bulanan dalam negeri telah mencapai 800.000 buah, dan diperkirakan akan melampaui 2 juta buah pada tahun 2025.
- Pengemasan Canggih: Bubuk mikro silika bulat diisi dalam senyawa cetak epoksi (EMC), mengurangi koefisien ekspansi termal (CTE) hingga di bawah 3ppm/°C untuk memenuhi persyaratan HBM (Memori Bandwidth Tinggi) dan chip AI.
- Substrat Frekuensi Tinggi dan Kecepatan Tinggi: Bubuk mikro silika Dk/Df (Konstanta Dielektrik/Faktor Kerugian) rendah digunakan untuk PCB stasiun pangkalan dan server 5G. Ukuran pasar akan meningkat sebesar 12% setiap tahunnya dari tahun 2023 hingga 2030.
- Biomedis: Mikrosfer gel silika berpori yang digunakan sebagai bahan pengemas kromatografi, dengan tingkat substitusi domestik kurang dari 10%.
- Optik dan Dirgantara: Kaca kuarsa dengan kemurnian tinggi digunakan untuk lensa laser ultraviolet dalam dan lensa satelit, dengan transmisi cahaya > 99,99%.
III. Tren Masa Depan dan Penggerak Pertumbuhan
Titik Permintaan Wabah
- Pengemasan Canggih: Pengemasan 3D dan teknologi Chiplet akan memacu permintaan bubuk mikro silika bulat. Pasar global diperkirakan mencapai 430.000 ton pada tahun 2028 (dengan tingkat pertumbuhan tahunan gabungan sebesar 8,5%).
- AI dan Komputasi Berkecepatan Tinggi: Permintaan untuk bubuk mikro silika dengan tingkat Kehilangan Ultra Rendah (Df ≤ 0,001) telah melonjak, dengan harga satuan lebih dari 50.000 yuan per ton, yang merupakan premi 300% dibandingkan dengan produk biasa.
- Proses Pemurnian: Metode sintesis kimia (deposisi uap tetraklorosilikon) akan menggantikan metode pemurnian mineral tradisional, dengan kemurnian yang dapat mencapai tingkat 6N dan pengurangan biaya sebesar 30%.
- Kontrol Morfologi: Terobosan dalam teknologi sferoidisasi skala nano (ukuran partikel ≤ 0,5μm) dan monodispersitas (nilai CV < 3%) agar sesuai untuk proses di bawah 3nm.
- Dukungan Kebijakan: Telah dimasukkan dalam katalog material utama "Buatan Tiongkok 2025". Harga produk semikonduktor dalam negeri 20% - 30% lebih rendah daripada produk impor.
- Perluasan Kapasitas: Lianrui New Materials berencana untuk mencapai kapasitas produksi bubuk bulat sebesar 60.000 ton per tahun pada tahun 2025, menguasai 15% pangsa pasar global.
IV. Tantangan dan Risiko Utama
Kendala Sumber Daya: Cadangan bijih kuarsa urat dengan kemurnian tinggi di dunia kurang dari 10 juta ton, dan Tiongkok hanya menyumbang 15%. Konsumsi energi untuk pemurnian mencapai 2000 kWh/ton.
Persaingan Internasional: Hambatan paten perusahaan di Eropa, Amerika, dan Jepang, seperti paten Covia untuk "pemurnian klorinasi suhu tinggi", membatasi penyebaran teknologi.
Kesenjangan Teknis: Kandungan pengotor logam (seperti Al dan Fe) pada produk kelas 4N8 dalam negeri masih 50% - 100% lebih tinggi daripada produk impor.
Kesimpulan
Silikon dioksida dengan kemurnian tinggi bermutu elektronik merupakan material "hambatan" dan sumber daya strategis. Pasar global akan mempertahankan tingkat pertumbuhan lebih dari 10% dalam lima tahun ke depan. Perusahaan domestik perlu fokus pada pengoptimalan proses pemurnian (seperti mengurangi biaya melalui metode pelindian biologis), mencapai terobosan dalam aplikasi kelas atas (domestikasi mutu semikonduktor), dan mempercepat integrasi rantai industri (seperti integrasi bijih kuarsa, pemurnian, dan pemrosesan mendalam) untuk menempati posisi inti dalam gelombang AI dan energi baru.