Marktbericht zu LTCC und HTCC: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Produkt (LTCC, HTCC), Anwendungen (Automobilindustrie, Telekommunikation, Luft- und Raumfahrt, Unterhaltungselektronik) und Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika) – Prognosen für 2025–2033

Wachstumsfaktoren des LTCC- und HTCC-Marktes

Wachsendes Interesse an Automobilelektronik

Der Automobilsektor hält derzeit den größten Marktanteil für LTCC und HTCC und wird diese Position voraussichtlich auch im Prognosezeitraum beibehalten. Der zunehmende Einsatz elektronischer Geräte und Sensoren in Automobilen dürfte im Prognosezeitraum neue Marktchancen eröffnen. So kann die HTCC-Technologie beispielsweise für Automobilkomponenten der nächsten Generation wie die Gehäuse von LED- und LD-Scheinwerfern sowie DCB-Schaltungssubstraten eingesetzt werden. LTCC bietet zudem überlegene Leistung in der fortschrittlichen Automobilsensorik. Elektronische Geräte werden in beengten Fahrzeugbereichen verwendet, die häufig hohen Belastungen und Temperaturen ausgesetzt sind. Mit LTCC, einem mehrschichtigen Keramiksystem als Substrat, werden passive Elemente in einer kubischen Konfiguration verpackt, miteinander verbunden und in eine einzige Struktur eingebettet. Motor- und Getriebesteuerungen nutzen diese Technologie. LTCC erfüllt mechanische und Umweltschutzstandards und deckt gleichzeitig die Anforderungen an die Gehäuse für Hochgeschwindigkeits- und Breitbandnetzwerke ab.

Darüber hinaus konzentrieren die Marktteilnehmer der Automobilindustrie ihre Investitionen auf den rasanten Wandel hin zu softwaredefinierten Fahrzeugen und Elektrofahrzeugen. So kündigte Lumax Auto Technologies im Januar 2021 an, alle Ressourcen und Investitionen auf den Elektronikbereich zu konzentrieren, um den Übergang zu Elektrofahrzeugen zu beschleunigen. Auch LGs Geschäftsbereich Vehicle Component Solutions (VS) gab im März 2021 bekannt, 613,8 Milliarden KRW (ca. 0,52 Milliarden USD) zu investieren. Diese Investitionen in Automobilelektronik dürften das Marktwachstum für LTCC und HTCC im Prognosezeitraum fördern.

Zunehmende Nutzung drahtloser Kommunikation

Drahtlose Kommunikation überträgt Informationen über kurze und lange Distanzen ohne Drähte, Kabel oder andere elektrische Leiter. Die drahtlose Kommunikationstechnologie hat sich aufgrund ihrer Vorteile wie Erschwinglichkeit, Anpassungsfähigkeit, Komfort, Geschwindigkeit, Verfügbarkeit und ständiger Konnektivität stark verbreitet. Für die drahtlose Kommunikation werden Funk, Mikrowellen und Millimeterwellen eingesetzt. Für Anwendungen im Mikrowellen- und Millimeterwellenbereich, wie Bluetooth-Module, Mobiltelefon-Frontends und WLAN, gewinnt die LTCC-Technologie zunehmend an Bedeutung. LTCC wird in der drahtlosen Kommunikation bevorzugt, da es Vorteile wie eine hohe Dielektrizitätskonstante, geringe dielektrische Verluste, eine hohe Wärmeleitfähigkeit und einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten bietet.

Darüber hinaus erwarb Fengate Asset Management im September 2021 42 hervorragende Mobilfunktürme von Municipal Communications II aus Atlanta. Diese Türme befinden sich in sieben Bundesstaaten im Südosten und Mittleren Westen der USA. Die mehrjährige Partnerschaft zwischen Fengate Asset Management und TowerCom LLC, die im September 2020 gegründet wurde, bildete die Grundlage für diese Akquisition. Solche Initiativen im Bereich der drahtlosen Technologie unterstreichen deren Fortschritt und dürften das Marktwachstum im Prognosezeitraum unterstützen.

Markthemmende Faktoren für LTCC und HTCC

Nachteile von Ltcc und Htcc

Trotz ihrer breiten Anwendungsbereiche weisen LTCC und HTCC einige Nachteile auf, die ihre Verbreitung teilweise einschränken. Aufgrund ihrer überlegenen Eigenschaften werden keramische Leiterplatten (PCBs) häufig eingesetzt in …LeistungselektronikDie gängigsten Fertigungstechniken für keramische Leiterplatten sind DBC, DPC, LTCC und HTCC. LTCC weist dabei die wenigsten Nachteile auf. Die Techniken werden je nach Anwendung und den jeweiligen technologischen Grenzen eingesetzt. So erhöhen beispielsweise die extrem hohen Temperaturen beim Sintern die Herstellungskosten von HTCC.

Trotz der niedrigen Temperaturanforderungen für LTCC weist die fertige Keramik-Leiterplatte geringe Toleranzen hinsichtlich Platinen-, Schaltungsgröße und Festigkeit auf. Nach dem Brennen in allen drei Dimensionen schrumpft die Keramik im LTCC-Grunddesign. Dadurch ist die Größe der verarbeitbaren Leiterplatten begrenzt. Die Verarbeitung von Leiterplatten mit Hohlräumen ist komplexer, und es gelten zusätzliche Einschränkungen für eingebettete passive Bauelemente. Die Module benötigen zudem Wärmeableitung, weshalb nach dem Brennen ein Wärmeverteiler angebracht werden muss.

Marktchancen für Ltcc und HTCc

Zunehmende Investitionen in 5G-Betriebe

Da Telekommunikationsanbieter erhebliche Investitionen in die 5G-Kommunikation tätigen, dürften sich für LTCC neue Marktchancen ergeben. Zahlreiche Technologieunternehmen haben in Forschung, neue Materialien, Testverfahren, Simulationen und Fertigungsprozesse investiert, um LTCC-Filter und verwandte Produkte für die 5G-Kommunikation zu entwickeln.

Die Kommunikationstechnologie 5G ermöglicht zahlreiche sofortige Verbindungen und schnelle, latenzarme Kommunikation mit hoher Kapazität. Im 5G-Bereich, den sogenannten Millimeterwellen, liegen die Frequenzen zwischen 28 und 40 GHz. Geräte und Bauteile zur Signalverarbeitung (wie Filter und Leiterplatten) verwenden verschiedene LTCC-Substrate. Höhere Dämpfungsgrade und Frequenzen können bei diesen Geräten und Komponenten zu einer stärkeren Signaldämpfung führen. Daher ist die Minimierung der Signaldämpfung und die Reduzierung von Signalverlusten entscheidend für eine effektive und verbesserte Hochfrequenzkommunikation. Dies lässt sich mit LTCC-Substraten erreichen, die aus Komponenten mit geringen Dämpfungsgradienten hergestellt sind.

Regionale Einblicke

Asien-Pazifik: Dominante Region mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 4,1 %

Der asiatisch-pazifische Raum ist der bedeutendste Marktteilnehmer im globalen Markt für LTCCs und HTCCs und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 4,1 % wachsen. Aufgrund der rasant expandierenden Automobil-, Konsumgüter- und Industrieelektronikbranche in Ländern wie Indien, China, Südkorea und Japan hielt der asiatisch-pazifische Raum 2021 mit 42,0 % den größten Marktanteil weltweit. Es wird erwartet, dass Hersteller von Automobilelektronik aufgrund laufender Förderprogramme für Elektrofahrzeuge verschiedener Länder in die Region abwandern werden. Dies dürfte das Wachstum der LTCC- und HTCC-Märkte im asiatisch-pazifischen Raum im Prognosezeitraum beflügeln.

Nordamerika: Am schnellsten wachsende Region mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 3,9 %

Nordamerika wird voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 3,9 % wachsen und im Prognosezeitraum einen Umsatz von 1.213,07 Millionen US-Dollar generieren. Im Jahr 2021 entfielen 28,5 % des Marktes für LTCC und HTCC auf Nordamerika. Die steigende Nachfrage nach LTCC-Leiterplatten (PCB) und der boomende Markt für drahtlose Kommunikation tragen maßgeblich zum Marktwachstum bei. In Nordamerika werden LTCC-Leiterplatten in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, darunter in der Industrie- und Automobilsteuerung, in medizinischen Diagnosesystemen, in Avioniksystemen, in der Luft- und Raumfahrt, in Lebenserhaltungssystemen und in militärischen Systemen. Die Marktteilnehmer in dieser Region können aufgrund der steigenden Nachfrage nach Leistungselektronikprodukten in Nordamerika mit neuen Wachstumschancen rechnen. Leistungselektronikprodukte erfreuen sich aufgrund ihrer geringen Größe und ihres leichten Gewichts zunehmender Beliebtheit in verschiedenen Endverbraucherbranchen, darunter Telekommunikation und Energiewirtschaft.

Für Europa wird im Prognosezeitraum ein deutliches Wachstum erwartet. Die Expansion der Märkte für LTCC und HTCC in Europa ist auf die steigende Nachfrage nach Automobilelektronik aufgrund der zunehmenden Nutzung von Elektrofahrzeugen zurückzuführen. Ausländische Unternehmen investieren aufgrund des wachsenden Marktes für Elektrofahrzeuge verstärkt in Europa. Der europäische Markt für Automobilelektronik floriert in der Produktion und der Durchführung wertschöpfender Aktivitäten (Forschung und Entwicklung). Mit einem Marktanteil von rund 27 % im Jahr 2021 wird Europa der zweitgrößte regionale Markt weltweit für Automobilelektronik sein. Im Jahr 2021 entfielen 20 % des globalen Marktes für Industrieelektronik auf die Region. Daher wird erwartet, dass die Märkte für LTCC und HTCC in Europa im Prognosezeitraum aufgrund der steigenden Nachfrage aus der Automobil- und Unterhaltungselektronikbranche weiter wachsen werden.

Das Wachstum der Energiewirtschaft in Mittel- und Südamerika ist vorteilhaft für den Einsatz von Leistungselektronik und indirekt auch für Produkte der Serien LTCC und HTCC. Leistungselektronische Umrichter werden in der erneuerbaren Energiewirtschaft eingesetzt, um die Energienutzung für den Betrieb zu optimieren. Der regionale Stromsektor dürfte finanziell von Investitionen profitieren, wodurch sich lukrative Chancen für die Leistungselektronikindustrie eröffnen. Es wird erwartet, dass Argentiniens Fertigungssektor die Marktchancen für Anbieter erweitert. Seit 2003 verzeichnet das Land dank solider politischer Maßnahmen und der positiven Weltwirtschaftslage ein rasantes Wachstum. Die argentinische Regierung hat mehrere Gesetze verabschiedet, um neue Investitionen im Fertigungssektor zu fördern. Gesetze wie das Gesetz über öffentlich-private Partnerschaften und das Gesetz über den Zugang zu öffentlichen Informationen dürften die Unternehmensgründung erleichtern und somit neue Investitionen ankurbeln. Die Regierungen der Region haben kürzlich ihre Steuergesetze geändert, um Einfuhrzölle und -steuern auf hochwertige Güter wie Elektronik und Exportgüter zu senken.

Aufgrund der von verschiedenen Regionalregierungen umgesetzten Diversifizierungsprogramme für andere Sektoren wird in den kommenden Jahren mit einem hohen Wirtschaftswachstum in den großen Ländern gerechnet. Mehrere Regierungen im Nahen Osten und in Afrika fördern die heimische Produktion, was voraussichtlich zu einer Steigerung des regionalen Produktionsniveaus und einer Verringerung der Importabhängigkeit führen und somit lukrative Marktchancen für Anbieter schaffen wird. Die Nachfrage nach mehrschichtigen ProduktenKeramikÄhnlich wie bei LTCC und HTCC wird ein Anstieg aufgrund der rasanten Verbreitung von Unterhaltungselektronik, darunter Smartphones, Laptops, Fernseher und andere digitale Geräte, erwartet. Die Elektronikproduktion der Region ist jedoch unzureichend und weitgehend importabhängig. In den kommenden Jahren dürfte die Region aufgrund des Wachstums des Elektronikfertigungssektors vielfältige Chancen bieten.

Segmentanalyse

Nebenprodukt

Das LTCC-Segment ist der größte Marktteilnehmer und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 3,9 % wachsen. LTCC ist ein mehrschichtiges Glaskeramiksubstrat mit niederohmigen Metallleitern, das bei einer Temperatur unter 900 °C gesintert wird. Es bietet zahlreiche Vorteile, darunter hohe Leitfähigkeit, exzellente Hochfrequenz-Eigenschaften, geringe Toleranz gegenüber Permittivität, niedrige Dielektrizitätskonstante, niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient und niedrige Produktionskosten. Um die Sintertemperatur bei LTCC zu senken, werden der Keramikpaste glasbasierte Medien beigemischt.

Im Vergleich zu HTCC weisen die Substrate von LTCC eine geringere Wärmeleitfähigkeit und reduzierte mechanische Festigkeit auf, bedingt durch die Zugabe von glasbasierten Materialien. Als leitfähige Metalle werden Kupfer, Palladium-Silber, Gold und Silber verwendet. Zu den Substratmaterialien für LTCC zählen amorphe glasbasierte Materialien, Glas-Keramik-Verbundwerkstoffe und mikrokristalline glasbasierte Materialien. LTCC findet Anwendung in Mikrowellen- und Hochfrequenzanwendungen, Automobilelektronik, Luft- und Raumfahrt, drahtloser Hochfrequenzkommunikation sowie in Komponenten wie Sensoren, Treibern und Speicherbausteinen.

Aluminiumoxid, Mullit und Aluminiumnitrid dienen als Substratmaterialien in HTCC, einer Hochtemperatur-Kosbetonkeramik. Die Kosbetontemperatur von HTCC liegt zwischen 1600 °C und 1850 °C. Chemische Stabilität, geringere Materialkosten, ein hoher Wärmeleitkoeffizient, hohe mechanische Festigkeit und eine hohe Leiterdichte sind nur einige der Vorteile von HTCC. Zu den Nachteilen zählen die geringe Leitfähigkeit und die hohen Produktionskosten. Molybdän, Wolfram, Mangan und Molybdän-Mangan-Legierungen sind die in HTCC verwendeten leitfähigen Metalle. Materialien wie Kupfer, Gold und Silber sind aufgrund des hohen Temperaturbereichs für HTCC ungeeignet. Aufgrund der geringen Leitfähigkeit und der potenziellen Signalverzögerung ist HTCC nicht für Hochfrequenz- oder Hochgeschwindigkeits-Mikroplatinen in elektrischen Anwendungen geeignet.

per Antrag

Das Automobilsegment hält den größten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 3,2 % wachsen. In Automobilanwendungen werden LTCC und HTCC zur Entwicklung der für Automatikgetriebe benötigten elektronischen Steuergeräte (ECUs) eingesetzt. Zusammen mit verschiedenen Sensoren finden sie auch in Automobilmotoren, Kraftstoffeinspritzsystemen, elektronischen Servolenkungen, LED-Bremsanlagen, Airbag-Steuergeräten sowie Infotainment- und Navigationssystemen Verwendung. Fahrzeugseitig eingesetzte Steuergeräte sind Beschleunigungsbelastungen, hohen Temperaturen und beengten Platzverhältnissen ausgesetzt.

LTCC-Produkte für die Automobilindustrie unterstützen den ordnungsgemäßen Betrieb des Motorsteuergeräts (ECU). Für ein entspanntes und sicheres Fahrerlebnis ist die Fahrzeugelektronik unerlässlich. Drive-by-Wire-Technologie ist dabei von entscheidender Bedeutung, da sie es Sensoren ermöglicht, vom Fahrer initiierte Fahrzeugbewegungen in elektrische Signale umzuwandeln, die wiederum in mechanische Bewegungen umgesetzt werden können. Für diese Anwendungen werden kleine Module benötigt, um auch große Fahrgasträume sicher zu beheizen. Fahrzeugmotorräume werden zunehmend mit diesen kleinen Modulen ausgestattet. LTCC-Module werden aufgrund ihrer hohen Zuverlässigkeit und Funktionalität in den Steuergeräten von Motoren und Getrieben eingesetzt.

Hochleistungsfähige Elektronik- und Telekommunikationsgeräte nutzen HTCC-Gehäuse als hermetische Umhüllungen, um integrierte Schaltkreise vor äußeren Einflüssen zu schützen. Dies schützt vor Temperaturschocks, Ausdehnung, Hitze, Feuchtigkeit und Korrosion. Der Telekommunikationssektor des LTCC- und HTCC-Marktes wird aufgrund der Verwendung kleinerer Gehäuse mit verbesserter elektrischer Leistung und Zuverlässigkeit voraussichtlich deutlich wachsen. Die weltweite Nachfrage nach integrierten, multifunktionalen drahtlosen Kommunikationsgeräten wird durch die Konvergenz von Computertechnik, Biomedizin, Unterhaltungselektronik und Kommunikationselektronik angetrieben. Dank seiner hervorragenden Hochfrequenzeigenschaften, verbesserten Dimensionsstabilität, guten Wärmeleitfähigkeit sowie einfacher Design- und Fertigungsmerkmale ist mehrlagiges LTCC eine ausgereifte und weit verbreitete Technologie in multifunktionalen drahtlosen Kommunikationsgeräten. LTCC wird in Hochfrequenzanwendungen wie laminierten Hohlleitern, integrierten Hochfrequenzmodulen (HF-Modulen), integrierten Millimeterwellen-Antennenarrays, Satellitenantennenarrays, Übertragungsleitungen und miniaturisierten HF-Filtern eingesetzt.