在半导体制造这一以精度著称的尖端领域,其对工艺稳定性与产品一致性有着极致要求,工艺的细微偏差都可能导致芯片性能的灾难性损失。因此为了确保工艺的稳定性,不同于其他领域,碳化硅微粉制成的线锯材料作为半导体晶圆切割的“工业手术刀”,其在半导体中的应用目前仍没有被替代的趋势。”本站中国粉体工业万里行所拜访的连云港市沃鑫高新材料有限公司(以下简称"沃鑫")的黄威总经理一针见血地指出这一本质。而这一判断背后,是沃鑫作为高纯超细碳化硅微粉技术标杆的产业实践。
中国粉体工业万里行团队与沃鑫黄威总经理合影
沃鑫作为由连云港东渡碳化硅有限公司(以下简称“东渡”)与美国圣诺工业公司共同建立的合资企业,其在诞生初始就奠定了公司在高纯超细碳化硅微粉领域的国际声誉。依托东渡从1992年沉淀至今的技术经验,沃鑫进行了技术迁移,专注于高纯超细碳化硅微粉的深加工环节,并建成3万吨高纯碳化硅微粉年产能体系,产品70%以上远销欧美、日韩、台湾等国家和地区的高端市场,并得到了众多头部半导体客户的广泛认可。不过,沃鑫却未因此停止突破的步伐,面对全球产业链重构,沃鑫提出"三驾马车"布局:不仅继续聚焦半导体切割刃料领域,而且还计划夯实传统磨料磨具基础,并开拓碳化硅精密陶瓷赛道,建立三位一体的风险对冲机制,同时沃鑫还将服务国际头部企业的经验转化为本土化服务能力,为国内客户提供高性能的材料解决方案。
技术壁垒:精准卡断、高一致性
沃鑫之所以有如此强大的底气进一步扩大布局,源于其不可替代的技术壁垒。在技术路线上,沃鑫采用“溢流分级法”,并搭配纯水系统实现物料的精细分级分离。具体来说,该技术是通过从锥形容器底部控制上升水流速度,来促使容器内一定粒度的颗粒在重力与水流反作用力下达到悬浮平衡点,并使得过细的颗粒会随着水流溢出分级容器,过粗的颗粒在沉入下部锥体部分。目前,依托这套系统灵活调节流量,沃鑫支持提供从厘米级到亚微米级的全系列产品,同步实现粗细颗粒的精准"卡断"分离,粒度分布控制误差范围仅±0.5μm。此外,沃鑫还结合了酸碱提纯工艺、破碎控制来精细控制颗粒纯度及形貌,其中纯度达到了可稳定处于99.5%至99.8%的行业领先水平。
对于应用于半导体领域的碳化硅材料而言,性能优异是一大亮点,此外,产品一致性也对工艺控制至关重要,值得一提的是,在生产管理层面,沃鑫通过SPC统计过程控制体系,可在中控室实现对异常波动进行全流程在线监控及实时调整,确保每批次产品的高度一致性满足半导体级切割的严苛要求。沃鑫黄总强调,正是这种技术和管理深度确保了沃鑫产品在半导体线切割刃料应用的持续领先优势。
产品矩阵:兼顾精密制造及传统制造
沃鑫的碳化硅微粉产品线是其技术实力的直接体现,覆盖绿碳化硅微粉和黑碳化硅微粉两大核心系列,广泛应用于多个工业领域。
1.绿碳化硅微粉:
以高硬度(莫氏硬度9.2-9.6)和优异的切削能力而闻名,化学稳定性好、导热性强,且微观结构为六方晶体,使其成为精密工艺的首选材料。2 主要应用包括太阳能硅片、半导体硅片的线切割与研磨(如晶圆切片),石英芯片的精细处理,以及水晶和纯粒铁的精密抛光、陶瓷和特殊钢以及高级珠宝玉器等的研磨,并且还能制造高级耐火材料、工程陶瓷、加热元件和热能元件等。
2.黑碳化硅微粉:
黑碳化硅微粉(B-SiC)则具备脆性锋利的特点,导热性和导电性优异,主要服务于传统制造业,如固结磨具涂附磨具的制作、石材抛光以及抗张强度低的金属加工。
3.碳化硅粒度砂
绿色碳化硅粒度砂,黑色碳化硅粒度砂以及耐磨材料混合砂,具有硬度高、导热导电性能好、热膨胀系数低的物理性能,常用于生产耐火材料,可根据客户要求调整粒度分布及颗粒堆积密度。
小结
沃鑫作为一家国际知名的高纯超细碳化硅微粉生产企业,其意义远超单一产品供应者——它象征着国产碳化硅材料技术的突破,如今这家扎根连云港的企业,凭借在性能控制以及一致性控制上不可撼动的优势,不仅正在重塑国产碳化硅材料的全球地位,或许还将助力中国半导体切割领域摆脱对外依赖,推动中国制造由“跟跑”到“领跑”的转型可能。
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