在半導體制造這一以精度著稱的尖端領域,其對工藝穩定性與產品一致性有著極致要求,工藝的細微偏差都可能導致芯片性能的災難性損失。因此為了確保工藝的穩定性,不同于其他領域,碳化硅微粉制成的線鋸材料作為半導體晶圓切割的“工業手術刀”,其在半導體中的應用目前仍沒有被替代的趨勢?!北菊局袊垠w工業萬里行所拜訪的連云港市沃鑫高新材料有限公司(以下簡稱"沃鑫")的黃威總經理一針見血地指出這一本質。而這一判斷背后,是沃鑫作為高純超細碳化硅微粉技術標桿的產業實踐。
中國粉體工業萬里行團隊與沃鑫黃威總經理合影
沃鑫作為由連云港東渡碳化硅有限公司(以下簡稱“東渡”)與美國圣諾工業公司共同建立的合資企業,其在誕生初始就奠定了公司在高純超細碳化硅微粉領域的國際聲譽。依托東渡從1992年沉淀至今的技術經驗,沃鑫進行了技術遷移,專注于高純超細碳化硅微粉的深加工環節,并建成3萬噸高純碳化硅微粉年產能體系,產品70%以上遠銷歐美、日韓、臺灣等國家和地區的高端市場,并得到了眾多頭部半導體客戶的廣泛認可。不過,沃鑫卻未因此停止突破的步伐,面對全球產業鏈重構,沃鑫提出"三駕馬車"布局:不僅繼續聚焦半導體切割刃料領域,而且還計劃夯實傳統磨料磨具基礎,并開拓碳化硅精密陶瓷賽道,建立三位一體的風險對沖機制,同時沃鑫還將服務國際頭部企業的經驗轉化為本土化服務能力,為國內客戶提供高性能的材料解決方案。
技術壁壘:精準卡斷、高一致性
沃鑫之所以有如此強大的底氣進一步擴大布局,源于其不可替代的技術壁壘。在技術路線上,沃鑫采用“溢流分級法”,并搭配純水系統實現物料的精細分級分離。具體來說,該技術是通過從錐形容器底部控制上升水流速度,來促使容器內一定粒度的顆粒在重力與水流反作用力下達到懸浮平衡點,并使得過細的顆粒會隨著水流溢出分級容器,過粗的顆粒在沉入下部錐體部分。目前,依托這套系統靈活調節流量,沃鑫支持提供從厘米級到亞微米級的全系列產品,同步實現粗細顆粒的精準"卡斷"分離,粒度分布控制誤差范圍僅±0.5μm。此外,沃鑫還結合了酸堿提純工藝、破碎控制來精細控制顆粒純度及形貌,其中純度達到了可穩定處于99.5%至99.8%的行業領先水平。
對于應用于半導體領域的碳化硅材料而言,性能優異是一大亮點,此外,產品一致性也對工藝控制至關重要,值得一提的是,在生產管理層面,沃鑫通過SPC統計過程控制體系,可在中控室實現對異常波動進行全流程在線監控及實時調整,確保每批次產品的高度一致性滿足半導體級切割的嚴苛要求。沃鑫黃總強調,正是這種技術和管理深度確保了沃鑫產品在半導體線切割刃料應用的持續領先優勢。
產品矩陣:兼顧精密制造及傳統制造
沃鑫的碳化硅微粉產品線是其技術實力的直接體現,覆蓋綠碳化硅微粉和黑碳化硅微粉兩大核心系列,廣泛應用于多個工業領域。
1.綠碳化硅微粉:
以高硬度(莫氏硬度9.2-9.6)和優異的切削能力而聞名,化學穩定性好、導熱性強,且微觀結構為六方晶體,使其成為精密工藝的首選材料。2 主要應用包括太陽能硅片、半導體硅片的線切割與研磨(如晶圓切片),石英芯片的精細處理,以及水晶和純粒鐵的精密拋光、陶瓷和特殊鋼以及高級珠寶玉器等的研磨,并且還能制造高級耐火材料、工程陶瓷、加熱元件和熱能元件等。
2.黑碳化硅微粉:
黑碳化硅微粉(B-SiC)則具備脆性鋒利的特點,導熱性和導電性優異,主要服務于傳統制造業,如固結磨具涂附磨具的制作、石材拋光以及抗張強度低的金屬加工。
3.碳化硅粒度砂
綠色碳化硅粒度砂,黑色碳化硅粒度砂以及耐磨材料混合砂,具有硬度高、導熱導電性能好、熱膨脹系數低的物理性能,常用于生產耐火材料,可根據客戶要求調整粒度分布及顆粒堆積密度。
小結
沃鑫作為一家國際知名的高純超細碳化硅微粉生產企業,其意義遠超單一產品供應者——它象征著國產碳化硅材料技術的突破,如今這家扎根連云港的企業,憑借在性能控制以及一致性控制上不可撼動的優勢,不僅正在重塑國產碳化硅材料的全球地位,或許還將助力中國半導體切割領域擺脫對外依賴,推動中國制造由“跟跑”到“領跑”的轉型可能。
中國粉體工業萬里行
作者:粉體圈
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