La ricerca di wafer e fili più sottili aumenta l'applicazione del filo diamantato al tungsteno

L'affettatura è una delle procedure principali della produzione dei wafer. Grazie alle eccezionali prestazioni in termini di riduzione dei costi, la produzione di wafer più grandi e sottili diventa un obiettivo comune nel settore dei wafer. I prezzi del polisilicio sono rimasti elevati negli ultimi due anni, accelerando lo sviluppo di wafer più sottili. Nel 2017, la sostituzione completa dei fili di malta con fili diamantati ha indicato una via chiara per il progresso e la riduzione dei costi della tecnologia di taglio dei wafer.

Con l’aumento della capacità fotovoltaica installata negli ultimi due anni, i prezzi del polisilicio sono aumentati mensilmente a causa della scarsità di offerta nel 2021 e si sono mantenuti al di sopra dei 200 RMB/kg per più di un anno. InfoLink prevede che i prezzi del polisilicio rimarranno elevati quest'anno fino al quarto trimestre, quando la carenza si attenuerà. I prezzi si manterranno al di sopra dei 200 RMB/kg fino al terzo trimestre del prossimo anno, quando la maggior parte dei progetti di espansione della produzione produrranno risultati sostanziali.

L’aumento dei prezzi del polisilicio aumenta i costi di produzione dei wafer. Per tenere sotto controllo i costi, i produttori di wafer accelerano il processo di assottigliamento dei wafer. Dal 2018 al 2020, i produttori hanno impiegato tre anni, solo per ridurre lo spessore di 5μm. Tuttavia, dal 2021, lo spessore del wafer è stato ridotto di 15μm e potrebbe ridursi ulteriormente.

Considerati i prezzi elevati del polisilicio, per i produttori di wafer la soluzione più diretta ed efficace è ridurre i costi di produzione mitigando il consumo di polisilicio. Un modo per farlo è produrre wafer più sottili e utilizzare fili diamantati più sottili è un altro.

Nella prima metà del 2021, il diametro del filo diamantato si è attestato per lo più a 42-47μm. La cifra ora è di 36-40μm. Alcuni produttori utilizzano addirittura fili diamantati di tungsteno da 32μm come fili centrali per ridurre ulteriormente l'utilizzo di polisilicio.

InfoLink prevede che il mondo aggiungerà almeno 239 GW di capacità fotovoltaica installata nel 2022. L’installazione farà aumentare la domanda di wafer. Essendo una distinta base per i wafer primari, il filo diamantato vedrà evidentemente un aumento della domanda. Inoltre, la quantità di particelle abrasive per unità si riduce man mano che il filo diamantato diventa più sottile. Secondo il sito web di Qingdao Gaoce Technology, il tasso di taglio di un filo diamantato elettrolitico da 43 μm è di 180±30 grana/mm e scende a soli 140±30 grana/mm per un filo diamantato elettrolitico da 37 μm. La diminuzione della velocità del tagliente ha causato un aumento significativo del consumo di filo per pezzo.

Il consumo di filo è di 3,5-4 m/pezzo per wafer da 182 mm e 4,8-5,3 mm/pezzo per wafer da 210 mm. I due si traducono in 0,46-0,53 m di consumo di cavi, sulla base dei quali si stima che verranno utilizzati 500.000 km di cavi/GW nel 2022. Si prevede che la cifra aumenterà di 50.000 km/GW ogni anno, man mano che i cavi diventano più sottili.

L’aumento della capacità fotovoltaica installata e lo sviluppo di fili più sottili contribuiscono a un aumento maggiore della domanda di filo diamantato nel 2022 rispetto al 2021. Quest’anno, la domanda di fili diamantati potrebbe raggiungere i 150 milioni di km e superare i 250 milioni di km entro il 2030.

Attualmente, la maggior parte dei fili diamantati utilizza come anima fili di acciaio ad alto tenore di carbonio. I fili di acciaio ad alto tenore di carbonio e tali applicazioni hanno origine nei paesi sviluppati, come gli Stati Uniti e il Giappone. I fornitori di filo diamantato più competitivi provengono dal Giappone e dagli Stati Uniti, come Asahi, Nakamura e DMT, che sono produttori di filo diamantati leader a livello mondiale.

Dal 2017 in poi, con l’aumento dei fornitori cinesi di filo diamantato e il rapido progresso della sostituzione delle importazioni, i produttori cinesi hanno rivendicato quasi il 100% di dominio sul mercato del filo diamantato. Per ora, la catena di fornitura del filo diamantato si trova in una situazione in cui “una superpotenza, molte grandi potenze”. Metro si è assicurata più del 50% della quota di mercato per molti anni consecutivi, mentre Gaoce, Planetec, Yuanshi e Jiangsu Resource Fusion Diamond Technology registrano tutte almeno un milione di km di fornitura mensile.

Fonte: dati pubblici compilati e indagine industriale di InfoLink

Teoricamente, alla fine del 2021 c’erano 158 milioni di km di capacità produttiva di filo diamantato, soddisfacendo la domanda annuale del 2022. Con l’espansione dei produttori, la capacità di produzione teorica potrebbe raggiungere oltre 300 milioni entro la fine di quest’anno.