第八届(2013年度)中国半导体装备创新产品和技术介绍

2014-07-04 03:27
电子工业专用设备 2014年3期
关键词:中微电主轴专利号

八项半导体设备被评为2013年度的中国半导体设备创新产品

2014年1月21日中国电子专用设备工业协会、中国半导体行业协会、中国电子材料行业协会、中国电子报在北京共同举办了“第八届(2013年度)中国半导体创新产品和技术评选”活动。由16 位行业内专家组成的评选委员会按照评选条件进行综合评价,8 项半导体设备被评选为2013年度中国半导体设备创新产品。

“第八届(2013年度)中国半导体创新产品和技术”的评选条件是:

1.产品或技术的研发主体必须为在中国注册的企业或事业单位,产品的主要研发工作在中国内地完成;

2.产品或技术应具有创新性和先进性,并拥有自主知识产权;

3.产品或技术已经得到实际应用,并在产业化方面取得一定进展;产品进入市场或技术成熟应用的时间、国家有关部门受理或授权相关发明专利和自主知识产权的时间在2011~2013年度。

为保证“第八届(2013年度)中国半导体创新产品和技术评选活动”公正、公平、公开,评选结果从2014年1月27日至2月17日向业界公示,征求意见,接受各方面的监督。公示网站及报纸有:www.cepea.com、www.csia.net.cn、www.c-e-m.com、www.cena.com.cn 及《中国电子报》。

到公示期结束,对本届半导体设备创新产品的评选结果未有异议。此评选结果主办方将于3月14日在无锡举办的“2014年中国半导体市场年会”上举行颁奖仪式。

第八届(2013年度)中国半导体设备创新产品

1.DSE200系列深硅等离子刻蚀机

研制单位:

北京北方微电子基地设备工艺研究中心

有限责任公司

产品介绍:

DSE200 系列刻蚀机是北方微电子公司于2012年推出的首款深硅等离子体刻蚀机,该刻蚀机采用创新的工艺设计,配备精确的参数控制,能实现高达50∶1 的硅高深宽比刻蚀,并同时实现优良的侧壁形貌控制、稳定的均匀性、极高的刻蚀选择比。该刻蚀机面向4~8 英寸晶圆的深硅刻蚀,能够为MEMS、先进封装、功率半导体等刻蚀工艺提供全面的解决方案。其产品特点:①优秀的深硅刻蚀能力;②精确的侧壁形貌控制;③稳定的工艺重复性;④快速等离子体清洗功能;⑤优异的设备维护性能。

DSE200 系列深硅等离子刻蚀机

创新性:

DSE200 系列深硅等离子刻蚀机属于集成创新技术。其创新性在于:4~8 英寸晶圆兼容的腔室设计、多种衬底材料兼容的ESC 设计、气体毫秒级单位的快速切换以及下射频同步引入低频脉冲系统等,其所实现的体硅刻蚀深宽比更高、刻蚀形貌更垂直、侧壁更光滑。具体的技术创新在于:

(1)该机台的工艺腔创新引入了兼容性腔室设计,可同时支持4~8 英寸的晶圆刻蚀;

(2)兼容性地设计了4~8 英寸ESC,能同时支持硅材料、介质材料以及SOI、SOG 晶圆的吸附,确保工艺过程中晶圆表面温度的均匀性;

(3)针对深硅刻蚀工艺中工艺气体的特殊性质专门设计了高密度等离子体源,能保证刻蚀均匀性小于3%,优于行业标准;

(4)针对刻蚀和沉积气体较大差异的特性,选择顶部中心进气方式,并优化了喷气口设计,从而保证晶圆表面的流场均匀;

(5)针对副产物的沉积特性,对腔室内衬及排气的加热系统进行升级,加热温度能迅速提升至120 ℃,有效减少了刻蚀副产物在反应室部件以及真空管路上的沉积,保证工艺稳定,增加维护周期;

(6)摒弃了传统的气路柜系统设计,实现了气路柜系统与腔室进气的“零距离”,并优化了自动匹配系统,可实现毫秒单位的快速切换,该升级能确保深硅刻蚀工艺的切换步骤小于1 s,极大地优化了深硅刻蚀侧壁的粗糙度;

(7)下射频标配13.56 MHz 电源的同时引入了2 MHz 低频脉冲系统,该系统针对MEMS 刻蚀中SOI 的特殊工艺,能有效减少SOI 工艺的底切现象;

(8)自主编写的软件控制系统,经过超过6年50 个腔室的长期运行检验,具有友好的人机接口界面,稳定的性能以及合理的权限等级分配,确保设备的优异操作性能。软件上引入渐变函数功能,使得各个工艺参数在工艺过程中可以按需求渐变,增强了工艺可调性;

(9)设备基于Semi 标准创新性设计了互锁功能,并实现互锁的分级管理,确保设备安全运行。

产品或技术发明专利情况:

目前DSE200 系列深硅等离子刻蚀机已获得发明专利10 项的授权,另有十余项项相关专利申请正在由国家知识产权局进行受理。发明专利:

(1)升降装置及具有该装置的半导体器件加工设备,专利号:ZL 2010 1 0110583.5

(2)一种生产线设备的计时控制方法及装置,专利号:ZL 2010 1 0161304.8

(3)一种生产线设备的工艺任务调度方法及装置,专利号:ZL 2010 1 0184990.0

(4)等离子体加工设备,专利号:ZL 2010 1 0178125.5

(5)一种工艺终点控制方法和装置,专利号:ZL 2010 1 0584634.8

(6)工艺数据监控方法、装置及系统,专利号:ZL 2010 1 0278844.4

(7)耦合窗的温度测量装置、等离子体设备及温度测量方法,专利号:ZL 2010 1 0221045.3

与国际同类产品对比:

DSE200 系列深硅等离子刻蚀机性能可媲美国际同类产品,在部分工艺和生产指标上甚至超越了国外产品,彻底改变了国外设备在国内市场的垄断局面,为蓬勃发展、潜力巨大的MEMS 产业、先进封装技术和功率器件等领域提供全面的刻蚀解决方案。

产品的产业化状况:

自2012年产品入市,北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司已实现超过20 台DSE200 系列刻蚀机的销售,创造了近7 000 万人民币的销售收入。该设备的客户既包括北大、复旦、上海交大、西安电子科大知名高校重点实验室、也包括华虹、晶方、西钛等国内著名的IC 和封装线,还包括中科院微电子所、上海微系统所、中电科13 所、55 所、航天771 所这样的重点研究所,2013年,该产品的国内市场占有率超过40%,充分体现了DSE200 系列刻蚀机的市场认可度和良好的产业适用性。预期未来3年,该系列设备还将继续保持旺盛的市场需求,在MEMS、先进封装领域获得更多客户的信赖和应用,实现更高的工艺设备国产化率。

2.JHQ-400型激光划切机

研制单位:

中国电子科技集团公司第四十五研究所

产品介绍:

JHQ-400 型激光划切机源于国家863 计划“高亮度LED 晶圆划切工艺与设备”项目。设备突破了紫外激光划切工艺、三光路同轴系统、激光与工作台协同控制、透明晶圆表面测高、透明晶圆边缘检测、框式背切工作台设计、残片划切、翘曲晶圆划切等关键技术,设备可加工材料包括:蓝宝石衬底LED 晶圆、碳化硅、砷化镓、太阳能电池、表面钝化可控硅、陶瓷等。加工方式也进一步丰富,不仅可以进行划线加工,也可以进行圆孔、方孔、异型腔体等复杂图形的加工,实现了加工图形CAD 直接导入,按图加工。设备采用355 nm 紫外激光器,加工过程中产生的热量很小,对器件性能影响很小,加工线条精细,质量优良。

JHQ-400 激光划切机

JHQ-400 型激光划切机属于集成创新,主要集中在四方面:

(1)突破了高亮度LED 晶圆边缘检测技术,实现了晶圆自动对准,解决了残片的自动划切,提高了设备的适应性;

(2)创新设计了适用于高亮度LED 晶圆背切工艺的框式工作台,实现了晶圆高效精密自动背切功能,减小了正面划切光衰较大的问题;

(3)自主研发了激光输出与工作台轨迹协同控制系统,实现了工作台高速运动过程中激光划切轨迹的精确定位;

(4)研发了晶圆厚度在线检测、翘曲晶圆曲面跟踪及动态调焦系统,解决了翘曲晶圆高品质划切问题。

产品或技术发明专利情况:

共申请发明专利10 项:

(1)发光二极管激光划切机加工视觉装置,专利申请号:201010611737.9

2.3 艾滋病相关行为 不同职业间最近一次与配偶或同居者发生性行为时使用安全套的比例差异有统计学意义(P<0.05),建筑工人的最低,餐饮宾馆服务从业人员的最高。三种职业流动人口发生商业性行为、临时性行为、肛交行为、吸毒的比例以及发生高危行为时安全套的使用比例、出现性病症状会到医院接受正规治疗的比例差异均无统计学意义(P>0.05),见表1。

(2)紫外激光加工光学传导装置,专利申请号:201010118079X

(3)双工作台驱动激光加工机及其加工方法,专利申请号:201010198930.4

(4) 片盒晶圆实时检测装置,专利申请号:200910075476.0

(5)振镜系统校正装置及其校正方法,专利申请号:201010145677.5

(6)利用紫外激光划切蓝宝石晶圆表面的加工方法,专利申请号:201110167099.0

(7)激光光束与水射流耦合调节装置,专利申请号:201110183683.5

(8)一种微水导激光耦合对准装置,专利申请号:201110183224.7

(9)基于红外光学干涉法的半导体晶圆膜厚检测装置,专利申请号:200910075476.0

(10)一种激光焦点与微孔同轴共面性检测调整装置及检测方法, 专利申请号:201001280027300

与国际同类产品对比:

JHQ-400 型激光划切机针对高亮度LED 晶圆划切的工艺要求设计,一推出就受到了广泛关注,设备性价比高于国外同类设备,具有较强的市场竞争力。

产品的产业化状况:

JHQ-400 型激光划切机,研制成功就受到了广泛关注,设备性能与国外同类设备水平相当,售价却大幅低于国外同类设备,用户反映良好。设备已在中国电子科技集团公司第五十五研究所、二十六研究所、十三研究所、兵器工业集团二一四研究所、电子科技大学等单位的工艺生产线应用,设备稳定可靠,为用户单位降低了采购成本,大幅提高了生产效率。

设备不仅应用于LED 晶圆、碳化硅等材料的划切外,还可以对砷化镓、可控硅、MEMS 器件、低温共烧陶瓷(LTCC)、高温共烧陶瓷(HTCC)等材料进行切割、切盲槽等加工。紫外激光划切设备同时也可以应用在太阳能电池领域,对太阳能电池板进行切割、刻栅等加工。设备应用范围广,市场需求量大,仅国内高端激光精密加工设备的需求,每年就在数百台,具有广阔的市场前景。随着我所激光设备市场推广力度加大,预计未来3年,年产值将达到2000 万元以上。

目前,JHQ-400 型激光划切机市场销售七台,销售收入1200 万元。

3.45到28nm 去耦合反应等离子体刻蚀机

研制单位:

中微半导体设备(上海)有限公司

产品介绍:

等离子体刻蚀设备是极大规模集成电路制造的三大关键设备之一,在新建芯片生产线需要的上百种设备中,该设备约占总投资量的15%。中微具有独立自主知识产权的45 到28 nm 去耦合反应离子刻蚀设备,可应用于12 英寸45 nm、40 nm到28nm 工艺的芯片制造,打破了国内高端关键芯片生产设备空白的局面。

中微公司及其产品备受国际半导体业界关注,屡获海内外知名奖项,包括行业国际权威媒体《Semiconductor International》颁发的“2009年度全球最佳产品奖”,这是国际上过去3年中唯一的刻 蚀设备领域获奖产品,为祖国产品在国际市场上赢得了极大声誉。中微刻蚀机产品还获得了上海市政府颁发的“2009年度上海市科技进步一等奖”和“2011年度上海市科技进步二等奖”等。中微在项目实施期间,“感测和移除被加工半导体工艺件的残余电荷的系统和方法”专利(专利号:200910049960.6)荣获“第十五届中国专利金奖”。在国家科技重大专项的实施过程中,中微团队还获得了“2010年度优秀团队奖”、“2011年度突出成果奖”和“2012年度优秀项目团队奖”,取得了良好的社会效应。

28 到45 nm 去耦合反应等离子体刻蚀机

创新性:

中微自主研发的45 到28 nm 去耦合反应等离子体刻蚀机,属于原始创新。

中微45 到28 nm 去耦合反应离子刻蚀设备在此前产品的双反应台和60 MHz 甚高频射频技术等国际领先的创新基础上,又进行的一系列世界领先的创新应用,主要包括:

(1)业界首创的低频射频2 MHz/13 MHz 自动切换系统。中微去耦合等离子刻蚀机等离子体发生源在低频发生源上采用2 MHz / 13 MHz 自动转换的射频系统,从而能够更好地控制刻蚀速率、选择比、均匀性和特征尺寸,能够更好地满足客户45 到28 nm 芯片工艺要求;

(2)碳化硅材料三区气体分布系统。采用三区进气可有效调节芯片中心、边缘和极端边缘刻蚀速度。另外,中微刻蚀机气体分布系统采用碳化硅材料,相较于业界采用的石墨电极材料,有更强的等离子耐受力和更好的热量传导效应,可以使刻蚀效果更为理想;

(3)三通路关键尺寸调节多种精控气体。采用三区进气,并创新性地提出增加多种惰性气体作为精控气体,可以有效的调节局部区域刻蚀气体的浓度,从而调节刻蚀速率的均匀性和关键尺寸的均匀性;

(4)精确双区温控系统。产品采用温度均匀性精准控制系统,可以分别调节硅片中心和硅片边缘的温度,这样可以保证硅片加工的均匀性。

产品或技术发明专利情况:

该产品申请了399 项专利,包括国内专利252项目,海外专利147 项。其中83 项专利已获授权,包括56 项国内专利及27 项海外专利授权。发明专利:

(1)等离子体约束装置及利用该等离子体约束装置的等离子体处理装置,专利号:ZL 2009 2 0071398.2

(2)温度可分区调控的静电吸盘,专利号:ZL 2011 2 0325891.X

(3)用于等离子体处理室的内部组件及气体喷头组件,专利号:ZL 2009 2 0076954.5

(4)一种用于等离子体处理机台的气体混合装置以及等离子体处理机台,专利号:ZL 2011 2 0148494.X

(5)等离子体处理装置,专利号:ZL 2009 2 0077813.5

(6)一种用于等离子处理器的加热装置,专利号:ZL 2011 2 0168930.X

(7)一种含硅绝缘层的等离子刻蚀方法,专利号:ZL 2010 1 0110100.1

(8)混合不同流速气体的装置,专利号:ZL 2011 2 0148484.6

(9)静电夹盘装置、等离子处理装置和制造静电夹盘装置的方法,专利号:ZL 2009 1 0049953.6

与国际同类产品对比:

中微公司研发的45 到28 纳米去耦合反应 离子刻蚀设备采用了具有创新自主知识产权的“甚高频—去耦合反应等离子体源”和“双反应台反应器系统设计”两大独特技术,经过近百次各国客户芯片测试,证明与世界上最先进设备的芯片加工结果相比,刻蚀质量更好,单位投资的产出量高35%到50%,芯片加工成本低30%到35%,占芯片生产线厂房面积节省35%到50%,而且具有更先进工艺的芯片加工能力。客户评价在均匀性、可靠性、产成品合格率等关键刻蚀指标上达到既定要求,在产品产出量上更是超过了既定标准。

产品的产业化状况:

中微刻蚀设备已经成功进入国际市场,已有200 多个反应台在亚洲20 多条芯片生产线上运行,高质量、稳定地加工了850 多万片65 到20 nm 晶圆片,赢得了客户的广泛认可。

中微刻蚀机产品在全球范围内的市场化,改变了世界上关键刻蚀设备领域的竞争格局,有力地提升了中国半导体产业的国际竞争力。中微产品备受国际半导体业界关注,中微公司及其产品先后30 余次在国内外获得知名奖项,包括在2009年获得世界权威媒体《Semiconductor International》(美国《国际半导体》杂志)颁发的“2009年全球最佳产品奖”、上海市人民政府颁发的“2009年度上海市科技进步一等奖”、“2011年度上海市科技进步二等奖”和上海市浦东新区人民政府颁发的“2010年度浦东新区科技进步一等奖”等。在国家科技重大专项的实施过程中,中微团队还获得了“2010年度优秀团队奖”、“2011年度突出成果奖”和“2012年度优秀项目团队奖”,取得了良好的社会效应。

中微刻蚀机产品作为国家科技重大专项“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”专项项目,执行情况被认为是在半导体设备项目中最为优秀和突出。国家辉煌“十一五”成就报道中,特别配图说明了公司纳米芯片刻蚀机产品全球市场化所取得的成绩(国家科技重大专项中2500 多个项目只有5 项获此殊荣)。2011年3月全国两代会期间的国家科技成果展上,特别强调中微刻蚀设备的成果;2011年7月《求是》全文刊发温总理在全国科协八大讲话,报告中提到建国60年来7 项代表性科学技术重大突破,也特别指出中微刻蚀设备装备生产线的成果。

截至2013年11月底,中微半导体设备(上海)有限公司实现刻蚀机销售54 台,累计实现销售收入超过7 亿元人民币。

4.用于三维芯片封装、微机电系统制造等的硅通孔刻蚀设备

研制单位:

中微半导体设备(上海)有限公司

产品介绍:

中微自主研发制造的硅通孔刻蚀设备,属于极大规模集成电路制造装备领域,也是国家科技发展中长期规划中“二专项”的攻坚方向之一。硅通孔(TSV,Through Silicon Via)刻蚀设备和

技术,解决了穿透硅片的等离子体高速 深孔刻蚀难题,实现了芯片和芯片之间的垂直导通。与以往IC 封装键合和使用凸点的叠加技术不同,硅通孔能够使芯片在三维方向堆叠的密度最大化、外形尺寸最小化,大大改善了芯片速度和功耗的性能。

用于三维芯片封装、微机电系统制造等的硅通孔刻蚀设备

就一项在国际上尚属前沿的技术以及在此技术方向上发展出来的生产设备而言,我们在该领域的起步与国外先进厂商相比,晚了不过两三年。而中微在过往的芯片制造用等离子体刻蚀设备的研制中有十分出色的表现,因此在项目起步时,综合实力与国外竞争对手之间差距不大。在项目的实施过程中,中微团队的科研和工程技术人员凭借坚实的知识基础和丰富的经验积累,坚持自主创新,设计制造了与国际上现有的产品很不相同,中国独特的硅通孔刻蚀设备。中微的设备产能更高,刻蚀的形貌更好,甚至能满足某些目前国外的设备还做不到的刻蚀产品要求。

中微设备所采用的技术路线是高密度等离子体源及经过改进的Bosch 工艺,各项创新使中微该设备在各种硅通孔刻蚀应用中表现出色。中微的硅通孔刻蚀设备已经在国内市场全面铺开,得到广泛的采用,已经被应用于影像感测器芯片、LED 芯片生产的先进封装,和MEMS 芯片、2.5D Interposer 芯片等的加工制造。中微的硅通孔刻蚀设备广受好评。国内最大的芯片封装企业已经明确宣布不再进口硅通孔刻蚀设备,全部改为采购中微制造的设备。

中微先后研制成功了8 英寸和12 英寸的硅通孔设备。不仅有适用于芯片生产后道封装的,而且有了适用于前道3 维芯片制造的硅通孔设备。在成功进入国内几乎所有使用该类设备的企业的同时,在海外市场也取得了令人瞩目的进展。目前已经有中国台湾地区、新加坡、日本的多家企业将中微的设备引入生产线。另有中国台湾地区、新加坡、日本和德国的企业正在对中微的硅通孔设备进行引入生产线之前的验证测试。

此外,中微自主研发制造的硅通孔刻蚀设备已申请国内外专利67 项,包括54 项发明专利和13 项实用新型,其中13 项已获授权。本项目的研制成果,以及成功实现产业化,标识着中国的半导体装备产业在硅通孔设备和工艺技术方面已近跻身国际领先的地位。

创新性:

中微用于三维芯片封装、微机电系统制造等的硅通孔刻蚀设备,属于原始创新。

为满足硅通孔刻蚀的各种要求,中微公司所采用的技术路线是高密度等离子体源及Bosch 工艺。高密度等离子体由电感式耦合等离子源产生,另有独立的偏置电压控制芯片表面化学反应的离子能量。对功率和偏置分别控制,对工艺可以进行较大调整,获得最优性能。

Bosch 工艺将SF6 的刻蚀过程与诸如C4F8之类聚合性气体的沉积快速交替进行,蚀刻和钝化分步骤进行,可以实现对侧壁的有效保护。并且由于聚合物沉积和低偏置电压,这一工艺对光刻胶的刻蚀选择比非常高,一些情况下可以超过100:1。要实现小关键尺寸和高深宽比情况下三维芯片垂直通孔和大反应面积的高刻蚀速率及侧壁光滑度,需要开发超高效、快速响应(500 毫秒或更少)的气体交换和分布系统,能够非常迅速精确地切换反应气体。

为提高产品在CoO 方面的优势、使得安装和维护都变得更为便捷,产品采用了双反应台反应腔设计,而系统则采用了模板化系统构架,可安装多达3 个反应器,包括6 个单晶片反应台,在占用较少洁净室空间的同时,大大提高了芯片加工的输出量。

产品或技术发明专利情况:

中微自主研发制造的硅通孔刻蚀设备已申请 国内外专利67 项,包括54 项发明专利和13 项实用新型,其中13 项已获授权。发明专利:

(1)一种用于电感耦合等离子处理装置的连接卡口,专利号:ZL 2012 2 0115766.6

(2)一种用于电感耦合式等离子体刻蚀室的气体传送装置,专利号:ZL 2012 2 0133699.5

(3)一种电感耦合式等离子体刻蚀室,专利号:ZL 2012 2 0113678.7

(4)深反应离子刻蚀方法及其气体流量控制装置,专利号:ZL 2009 1 0056068.0

(5)一种用于等离子体发生器中的射频天线,专利号:ZL 2010 2 0624700.5

(6)带扩散解离区域的等离子体处理装置,专利号:ZL 2010 1 0110260.6

(7)电感耦合型等离子体处理装置,专利号:ZL 2010 2 0627188.X

(8)电感耦合型等离子体处理装置,专利号:ZL 2010 1 0561086.7

(9)一种用于静电吸盘边缘保护的保护装置,专利号:ZL 2010 2 0636357.6

与国际同类产品对比:

中微公司成功开发的硅通孔刻蚀设备,在硅通孔刻蚀方面有着可以媲美国际主流芯片制造设备厂商的实践经验、创新理论和知识产权,填补了中国芯片前段工艺硅通孔技术空白的局面,甚至带动了包括芯片设计、制造、封装测试的产业链上下游发展。

产品的产业化状况:

中微公司开发的硅通孔刻蚀设备Primo TSV ,能被用于先进系统封装、2.5 维芯片封装、3D 芯片封装、CMOS 图像感测器、发光二极管、微机电系统、晶片切割等。中微的硅通孔刻蚀设备广受好评,已经在国内市场全面铺开,得到广泛的采用。国内最大的芯片封装企业已经明确宣布不再进口硅通孔刻蚀设备,全部改为采购中微制造的设备。

CMOS 图像传感器、发光二极管、微机电系统以及其他许多装置都离不开微小的系统级芯片(SoC),而3D IC 技术是先进系统级芯片制造的必要条件。随着半导体关键尺寸日益缩小,采用新的堆叠处理方法势在必行。先进芯片变得日益复杂,就要求必须在能耗和性能之间寻求平衡。通过芯片的堆叠,连接线比传统的键合线更短,这就提高了封装密度,加快了数据传输和处理速度,并降低了能耗。所有这些可以在更小的单元中实现。中微开发的硅通孔刻蚀设备恰恰满足了这样的需求。

从2011年开始,中微硅通孔刻蚀设备已经陆续成功进入了江阴长电和昆山西钛微电子等国内外多家客户,应用于大规模的芯片封装生产线,超过了德国占国际垄断地位的STS 设备。之后,中微硅通孔刻蚀设备又进入了晶方、中芯国际等国内一流客户的芯片生产线,并得到了客户的一致好评。在成功进入国内几乎所有使用该类设备的企业的同时,在海外市场也取得了令人瞩目的进展。目前已经有台湾、新加坡、日本的多家企业将中微的设备引入生产线。另有台湾、新加坡、日本和德国的企业正在对中微的硅通孔设备进行引入生产线之前的验证测试。

截至2013年11月底,中微半导体设备(上海)有限公司硅通孔刻蚀设备共实现销售15 台,累计实现销售收入超过1.4 亿元人民币。

5.DZ82QJ-1型划片机交流空气静压电主轴

DZ82QJ-1 型划片机空气静压电主轴

研制单位:

北京中电科电子装备有限公司

产品介绍:

DZ82QJ-1 型划片机交流空气静压电主轴采用前端止推与零点定位技术,解决温度和机械扰动引起的主轴窜动及漂移问题;动/静压复合回转形成高刚动和高稳定性工作气膜,解决主轴径向/轴向跳动大及易产生高频振动的问题;并行温控技术解决主轴热变形导致主轴轴向窜动问题。

DZ82QJ-1 型划片机交流空气静压电主轴的成功研发打破高精度空气静压电主轴发达国家的技术垄断,提升国家在集成电路封装设备领域的制造与研发实力。

创新性:

DZ82QJ-1 型划片机交流空气静压电主轴的研发属集成创新,产品的创新主要体现在以下几个方面:

(1)动/静压混合支撑技术提高电主轴刚度和稳定性,将小孔节流与环面节流有机结合,利用环面节流形成的静压效应及高速运转时小孔节流形成的动压效应,形成动静压结合,有效提高空气静压电主轴的刚度及工作稳定性;

(2)并行温控技术控制主轴热变形,采用轴承冷却与电机冷却并行,直接冷却与间接冷却相结合的方式,有效控制空气轴承摩擦发热产生的温度升高和电机发热引起的温度升高,同时降低冷却水温度变化对主轴热变形的影响;

(3)整体动平衡技术减小主轴的振动,为降低主轴振动对晶圆划切正崩及背崩的影响,动平衡过程中对转轴、刀架等旋转零件进行精密动平衡同时,对转轴、刀架、刀具的组件进行自适应整体动平衡,降低工作转速下划片机空气静压电主轴的振动对晶圆划切质量的影响;

(4)电磁场和温度场耦合计算技术提高电机的功率密度,在DZ82QJ-1 型划片机交流空气静压电主轴电机的设计中,创新的采用场路结合的方法对异步电机电磁场进行分析计算,采用ansoft Maxwell 2D 直接绘图的方法建立了电机有限元模型,进行电机的电磁场温度场耦合计算,设计出高转速、大扭矩的主轴电机;

(5)采用ANSYS 有限元分析和动态仿真技术避免共振,空气静压电主轴工作转速与其某阶临界转速接近时,将发生共振,导致振动加剧。结构设计中,对旋转体进行严格的转子动力学分析,依据轴系分析提供的数据,设计主轴旋转体各零件结构,使主轴的工作转速远离各阶临界转速,在结构上保证空气静压电主轴与安装的划片机不发生共振。

对比实验的技术数据表明:研制的具有自主知识产权的DZ82QJ-1 型划片机交流空气静压电主轴能够替代国外同类产品,提升了我国集成电路关键封装设备划片机的技术实力。

产品或技术发明专利情况:

针对空气静压电主轴结构设计、电机设计、材料选择、精密加工、精密检测等关键技术过程的实施,DZ82QJ-1 型划片机交流空气静压电主轴在研发过程中申报国家发明专利5 项,即:

(1)一种电主轴内置电机的冷却装置及划片机,专利申请号:201110377578.5

(2) 一种止推轴承及电主轴,专利申请号:201110373529.4

(3)刀体冷却装置及空气静压电主轴,专利申请号:201110028314.9

(4)一种电主轴热漂移的控制装置、补偿方法及划片机,专利申请号:201110377546.5(5)碳刷的制造方法、碳棒的制造方法以及碳刷,专利申请号:201010567341.9

公开发表《划片机高速空气静压电主轴关键技术研究》、《切割机空气静压电主轴径向承载力及刚度的设计》、《空气静压电主轴过盈联接研究》、《划片机空气静压电主轴径向轴承的设计》、《划片机空气静压电主轴材料选用及加工工艺研究》等5 篇学术论文。

与国际同类产品对比:

DZ82QJ-1 型划片机交流空气静压电主轴的功率为1.5 kW,等同于国际同类先进产品韩国RPS 公司RASS5005-06 型划片机交流空气静压电主轴。DZ82QJ-1 型划片机交流空气静压电主轴动态特性优于进口产品,表现在DZ82QJ-1 型交流空气静压电主轴划切抛光晶圆样片最大崩边0.011 mm,进口产品划切抛光晶圆样片崩边达0.015 mm。

国内同行业制造商制造的划片机交流电主轴的功率最大为1.2 kW,与集成电路封装设备工艺结合也不紧密,应用在国产低端划片机上,划切抛光晶圆样片崩边达0.026 mm。自主研制的划片机交流空气静压电主轴能够替代国外同类产品。

产品的产业化状况:

DZ82QJ-1 型划片机交流空气静压电主轴是关键封装设备划片机的技术核心;划片机是薄型片式元器件分割不可或缺的设备,在集成电路封装、太阳能电池、光电子器件、LED 产业都有广泛应用。

DZ82QJ-1 型划片机交流空气静压电主轴已有170 余套已装机应用在划片机上,设备发往中国电子科技集团公司第16 研究所、湖北云梦、常州润达、宁波展通、深圳深沃、南京森尼克、淄博晨启等终端用户。这些用户分布于半导体集成电路、热敏电阻、太阳能电池、LED 照明、光通讯等行业;行业用户利用配置有DZ82QJ-1 型划片机交流空气静压电主轴的划片机进行集成电路图像传感器的封装、半导体磁传感器IC 和模块加工、TVS半导体分离器件分切以及肖特基二极管等半导体器件切割,其产品用于摄像镜头、手机、汽车后视、视频监控、光纤通信等技术领域,在电子信息产业中发挥着重要作用。

以DZ82QJ-1 型划片机交流空气静压电主轴的成熟技术为基础的高速空气静压电主轴除用于关键封装设备划片机外,还可以用于集成电路关键封装设备减薄机。随着晶圆直径尺寸的不断增大和厚度尺寸的不断减小,高速空气静压电主轴亟待形成系列化,在封装设备制造、维护等方面具有良好的市场前景。预计未来10年内,划片机年需求量在500 台以上;同时,在南通富士通、江阴长电、天水华天、珠海南科等国内集成电路封装企业,在江西赛维LDK、江苏镇江环太、南京中电光伏等太阳能电池制造企业,在广东佛山国星、上海金桥大成、大连路美等LED 企业以及其他划片机用户共运行着6 000 台以上的划片机和减薄机,保守估计每年有5%的划片机和减薄机主轴(300套以上)需要维护或更换,按年维护或更换150 套主轴计算,不但每年可以创造1000 万元以上的经济效益,还可以满足国内为数众多的半导体行业划片机和减薄机用户对高速空气静压电主轴的技术需求。

DZ82QJ-1 型划片机交流空气静压电主轴已有170 余套装机应用在划片机上,DZ82QJ-1 型划片机交流空气静压电主轴得到半导体集成电路、太阳能电池、热敏电阻、LED 照明、光纤通讯等行业用户的高度评价。DZ82QJ-1 型划片机交流空气静压电主轴已累计配套一百七十余台划片机,划片机为集成电路封装设备制造企业创造价值三千多万元,配套DZ82QJ-1 型划片机交流空气静压电主轴替代引进国外同类产品,为国内集成电路封装设备制造企业节约引进主轴成本1 050 万元。

6.原子层沉积系统

研制单位:

中国科学院微电子研究所

产品介绍:

研制产品针对32 nm 以下技术代8 英寸原子层薄膜沉积(ALD)系统及相应的薄膜沉积工艺,面向32 nm 以下节点MOS 器件的高K 介质工艺。该机型可实现全流程自动化控制,具有均匀性好、技术指标广泛可调、使用范围广等特点。

本产品针对高K 栅介质工艺验证及新材料制备工艺进行了探索,完成了TiO2、Al2O3、HfO2等多种薄膜沉积工艺研究。

JHQ-400 激光划切机

设备主要技术指标有:

(1)实现200 mm 单片晶片沉积;2)衬底沉积温度范围25~450 ℃,温度均匀性±2~3 ℃;3)本底真空度<0.133 Pa;4)沉积速度0.1~3 A/cycle;5)薄膜杂质含量<8%。

创新性:

该设备属于集成创新。

目前在原子层薄膜沉积系统研究领域,主要的研究机构在国外,并且国际上已有的薄膜设备结构复杂、设备庞大且价格昂贵,国内外一般的研究机构都很难承担设备的购置和维护。

本单位ALD 设备的研制成功,一方面可以积累相关的核心知识产权,为下一步产业化做好充分的准备;另一方面本单位所研制的原理机结构相对简单,它具有体积小、成本低的特点,且其性能优良,维护方便,可满足绝大多数科研单位的需求,因此在研制阶段完成后,即可推进科研型设备的市场化。根据原子层外延(ALE) 理论,本单位研发团队在关键零部件结构的模拟仿真基础上,依次设计和制作原子层薄膜主沉积设备、预沉积室、原子层薄膜沉积一体化设备。

原子层薄膜沉积系统具有独特的创新设计:

(1)衬底加热功率比控制与腔内反射、辐射技术的结合,来控制温度均匀性;

(2)除寄生CVD 副反应的“预热反应室”;

(3)采用创新的低损伤远程等离子体辅助源,实现可控的原子层薄膜原位掺杂技术;

(4)自效率高达90%的300 W 全固态射频电源和匹配器,利用电感耦合放电的方式实现了等离子体的长时间脉冲式稳定运行;

(5)采用精密可拆卸的SiC 卡盘结构,提高因温度冲击带来的变形,改善衬底表面的温度均匀性分布,提高薄膜生长的均匀性。

同时,研发团队针对高k 栅介质工艺验证及新材料制备工艺,也进行了探索。完成了TiO2、Al2O3、HfO2等多种薄膜沉积工艺研究。在生长TiO2薄膜实验中,测得样品的非均匀性为1.25%。另外,还进行了ZnO 薄膜、氮掺杂二氧化钛薄膜及CNx 薄膜沉积等探索性研究。

产品或技术发明专利情况:

本单位在研发过程中产生的专利技术进行了多层面的专利申请,技术涉及原子层薄膜的制备工艺及其关键设备的自动控制等多个方面,重点涵盖了新型原子层薄膜的制备工艺、对现有原子层薄膜制备工艺的改进技术、原子层薄膜沉积设备的整机结构设计、关键零部件外观设计和原子层薄膜沉积技术的应用等。

本产品共取得专利73 项,其中国内发明专利66 项、外观3 项、国际发明专利4 项,已授权国内发明专利8 项。即:

(1)一种用于原子层沉积制备石墨烯薄膜的碳化学吸附方法,专利申请号:201010546604.8

(2)一种单原子层石墨烯薄膜的制备方法,专利申请号:201010546594.8

(3)一种单晶立方型氮化碳薄膜的制备方法,专利申请号:201010561021.2

(4)高温水蒸汽和臭氧混合射流清洗系统及方法,专利申请号:201010555980.3

(5)一种微型低压气相淀积实验装置,专利申请号:201110165636.8

(6)一种干冰微粒喷射清洗装置,专利申请号:201110166485.8

(7)基于E 类功率放大电路的固态射频电源,专利申请号:201110209076.1

(8)一种异质结黑硅太阳能电池的制备方法,专利申请号:201110285826.3

(9)一种掺氮氧化锌薄膜的制备方法,专利申请号:201110287076.3

(10)一种原子层沉积设备及其使用方法,专利申请号:201110300843.X

与国际同类产品对比:

在集成电路的纳米级微型化趋势下,随着半导体科学技术不断更新换代,原子层沉积技术(Atomic Layer Deposition, ALD)近年来备受关注。由于ALD 技术具有沉积厚度纳米级可控、成膜均匀、保型性好等优点,所以在高k 介质材料的制备中应用广泛,而且有可能成为纳米半导体领域的新一代沉积技术。

产品的产业化状况:

原子层沉积(ALD)是一种有序的气相薄膜生长技术,可以达到原子层级的可控生长,在集成电路的前道工艺(FEOL)中,随着半导体工艺的发展,芯片尺寸不断缩小,功能的提升成为半导体制造的关键。传统的平面器件结构也进一步发展到立体三维器件结构。FinFET 结构率先被Intel 引入到22 nm 技术节点CMOS 晶体管中,以有效抑制短沟道效应,增加器件开关特性。三维FinFET 结构的引入要求薄膜具有良好的台阶覆盖性能,因此对薄膜制备工艺提出了很高的要求。而ALD 具有能够从原子尺度上精确控制薄膜的厚度、生长薄膜均匀性好、生长的薄膜致密以及良好的覆盖填充性能,适于在复杂纳米结构表面进行薄膜覆盖。当前工业界和科研学术界对于生长高k 栅介质和金属栅电极材料的方法已经达成高度一致,即采用ALD 技术。

在集成电路后道工艺(BEOL)中,随着集成电路特征尺寸的减小,晶体管的速度不断改善,但是作为集成电路重要组成的金属互连的性能却随着特征尺寸下降而降低。因此,铜/低介电常数介质互连被采用了。然而,随着芯片复杂度和晶体管数量的不断增加,金属互连的长度和层数逐渐增加。随着器件特征尺寸的不断缩小,Cu 互连衬底的深宽比不断增加,这使得PVD 工艺很难制备出对通道(Vias)和沟槽(Trench)覆盖均匀的薄膜。而具有良好台阶覆盖性能的ALD 工艺必然是特征尺寸不断缩小的器件的Cu 互连制备工艺的最终选择。

同时,ALD 还可应用于籽晶层、侧墙以及STI填充等工艺,涉足了包括钠米科技、平板显示、光电材料以及航空航天等更为广泛的重要领域。

据职业咨询机构Linx 预测,2014年集成电路制造领域中CVD 和EPI 工艺制备的薄膜市场约为3.1 亿美元,而ALD 工艺制备的薄膜市场约为4.2亿美元。因此,ALD 工艺设备具有广泛的市场前景。

以目前产能估算(来源http://news.linkmystock.com/Default.aspx,2012),未来ALD 设备具有一个约300 台的潜在市场需求,以中芯国际(北京/ 上海)、武汉新芯、无锡海力士、上海华力为代表的ALD 设备需求国内市场,在未来5年内有18~20 亿元(人民币)的巨大需求量。

本产品研制完成后,通过专利转让与半导体设备公司——嘉兴科民电子设备技术有限公司联合进行后续开发,成功的实现了20 台ALD 设备的销售,销售额达到900 多万元,产品主要用户包括复旦大学、清华大学、厦门大学、中科院上海微系统所等国内高校研究院所,并销往美国,产生了一定的经济效益,在行业内形成了一定的影响。

7.ProMaxy®MOCVD设备

中晟

研制单位:

中晟光电设备(上海)有限公司

产品介绍:

中晟研发出的ProMaxy MOCVD 具有多个核心的差异竞争力,达到了世界先进水平,并得到了市场和客户的初步认可。

ProMaxy 专注于高亮度/ 超高亮度LED 的大规模生产,能够实现业界最低的单片外延生产成本。自动装卸,连续外延生产次数达到业界先进水平;具有目前世界上最高的系统产能,264 片/2 英寸,68 片/4 英寸,或32 片/6 英寸。提供机台配置的灵活性,客户可以根据需要配置1~4 个反应腔,各个反应腔独立操作控制,可独立或集成外延。操作维护简便,能够远程实时监控。 适合大规模生产多种器件,包括蓝白光LED、绿光LED、紫外光LED 以及功率器件等,且简单更换工艺程序即可实现不同器件的生产。

创新性:

ProMaxy®MOCVD 属于原始和消化吸收创新,跟现有国外垄断的MOCVD 设备相比,在多个方面做出了重大创新。

创新一:多腔系统、各反应腔灵活配置可控制

系统支持1~4 个反应腔任意组合,各个反应腔独立操作控制,有效避免各个反应腔之间的干扰,与美国Veeco 设备(两腔共用)相比,具有配置和操作控制灵活性,并提高了系统的可靠性

创新二:自动化装卸和连续外延生产,提高系统产能

采用创新的陀罗动态平衡的托盘自动装卸专利技术实现机械手自动装卸外延片和连续外延生产。与此同时,该技术可有效增大托盘直径,由此,提高反应室单位产能,高达66 片×2 英寸或17片×4 英寸,增加系统产能高达264 片×2 英寸或68 片×4 英寸。

创新三:气体输送与均匀分布控制,减少反应气体消耗

第一路反应气体通过位于喷淋头中间区域位置的通道进入喷淋头,经过前置匀气板进行流量分布控制后,均匀进入第一空间,通过多个均匀分布的第一喷口进入反应区域;第二路反应气体通过位于中间区域位置的另一通道和位于外围位置的通道进入第二空间,在第二空间实现均匀分布,再通过多个均匀分布的第二喷口进入反应区域;由于第一喷口和第二喷口均匀交错分布,可实现反应气体的均匀混合。进一步地,加上托盘的旋转带动作用,可以有效提升反应气体混合的均匀性,提高外延片生长质量,外延材料薄膜和波长均匀性,从而提高良品率。与此同时,也显著降低了反应气体的消耗。创新四:多区域、实时温度控制,全程温场均匀性<±1 ℃

采用独立、多区域的加热器设计,每个外延区域独立进行温度控制,实现在不同温度工艺条件下,外延片的温度均匀性;通过独创的矩阵解耦控制算法解决各加热区域相互对温控的影响,实现精确和快速稳定的温控。为进一步保证温度测量的准确性,还在托盘下方设置了热电偶,将其测得的温度作为参考值,能有效改善温场均匀性,外延片温度的均匀性已经控制在±1 ℃的范围内,提高了外延片生长质量,外延材料薄膜和波长均匀性,从而提高良品率。

产品或技术发明专利情况:

ProMaxy®MOCVD 设备上应用了多项核心自主知识产权技术,并得到了实际验证。截至2013年11月,中晟公司累计申请MOCVD 设备相关专利19 项,其中国内发明专利8 项,国外发明专利2项,国内实用新型专利9 项,并已经获得4 项发明专利授权和8 项实用新型专利授权。

值得一提的是,前述四项创新均已获得国内发明专利授权。特别是多反应腔专利,保护范围覆盖支持多个反应腔的MOCVD 设备,与此相对应的是竞争对手Veeco 的产品支持2 或4 个反应腔;而托盘自动化装卸专利,不仅有效规避了Veeco 的专利,并实现了较Veeco 更佳的效果。即:

(1)具有多个外延反应腔调MOCVD 系统及其操作方法,专利号:ZL 2010 1 0231273.9

(2)一种外延片托盘支撑旋转连接装置,专利号:ZL 2010 1 0263418.3

(3)用于MOCVD 反应腔中反应气体输送与均匀分布控制的装置,专利号:ZL 2010 1 0258877.2

(4)用于MOCVD 系统中控制外延片温度及均匀性的装置与方法,专利号:ZL 2010 1 0263355.1

(5)一种MOCVD 系统及其中反应气体的排气装置,专利号:ZL 2011 2 0320510.9

(6) 一种MOCVD 设备,专利号:ZL 2012 2 0420460.6

(7)温度控制系统及金属有机化学气相沉淀设备及半导体薄膜沉积设备,专利号:ZL 2012 2 0446134.2

(8)一种防止气体反冲的装置以及金属有机化学气相沉积设备,专利号:ZL 2012 2 0453130.7

(9)金属有机物化学气相沉积设备及用于其中的隔离装置,专利号:ZL 2012 2 0456637.8

(10)MOCVD 设备及其中的失电保护装置,专利号:ZL 2012 2 0495782.7

与国际同类产品对比:

ProMaxy 具有多个核心的差异竞争力,达到了国际先进水平。

系统产能达到264×2"(或68×4"),超过世界老大美国Veeco 设备20%以上,且结构紧凑,节约占地面积28%以上,并具有反应腔配置和独立操作的灵活性。

喷淋头的创新设计和加热器设计及独创的矩阵解耦控制算法解决各加热区域相互对温控的影响,与美国Veeco 设备相比,一方面提高了外延片生长质量,外延材料薄膜和波长均匀性,从而提高良品率,满足连续外延生产要求,另一方面,显著减少单片外延气体的消耗30%。

自动化装卸托盘及旋转的创新技术,不仅实现了连续外延生产,增加产能,降低了单片耗材成本,而且显著减少了托盘厚度,加热和冷却时间缩短,能提高生产效率。

与美国Veeco 最新设备C4 相比,降低单片外延生产成本>20%,

其它工艺性能指标与Veeco 设备相当或超过。

产品的产业化状况:

中晟ProMaxy®MOCVD 具有4 个核心的差异竞争力,1)具有目前世界上最高的系统产能,2)具有最低的外延生产成本,3)具有良好的波长均匀性,4)具有大规模外延生产所需的各项关键性能。这些核心竞争力是着重解决目前大规模LED 生产急需解决的关键问题,多家客户充分肯定了中晟设备的技术方向和设计上的世界领先性。

首台ProMaxy®于2012年12月发运给客户江苏汉莱,并于2013年6月顺利通过验收,在单片外延生产成本和提高光效等关键性能指标上超过国外同类设备,江苏汉莱通过ProMaxy®生产出光效超过155 lm/W 的高亮度芯片。

出于对ProMaxy®优异表现的信心,支持其阵营进一步扩大,已经签订合同采购的客户还包括华灿光电和圆融光电,此外还有多个客户对Pro-Maxy 表示出浓厚的兴趣,来现场进行实地考查和工艺验证。2014年ProMaxy®的销售金额和市场占有率将在现有基础上进一步提升。

2013年11月,中晟公司荣获OFweek 颁发的2013 最佳LED 设备技术创新奖。截止2013年11月,中晟光电ProMaxy®MOCVD 已实现8 个反应腔的销售,销售总额超过6 000 万元。

8.Y05-1/UM 型全自动太阳能电池测试分选系统

太阳能电池测试分选设备

研制单位:

中国电子科技集团公司第四十八研究所

产品介绍:

太阳能电池测试分选系统是太阳能电池生产的关键工艺设备之一,功能为对电池片的电性能参数进行测试并分档。在整体结构上,设备由电池片上料台、传送机构、电池片破碎检测、模拟太阳光源、探针测试台、分选机构、计算机控制系统等组成,主要技术内容包括:全自动控制与分选技术,柔性上料技术,高速数据串行通信与处理技术,电池片精确定位技术,电动测试台设计技术,超薄电池片的无损伤传输技术等。

主要技术指标:

电池片尺寸:厚度180~330 μm,规格125 mm×125 mm,156 mm×156 mm;

工作方式:全自动;

生产效率:>1200 片/h;

碎片率:<3‰ (180~330 μm 的硅片);

光源:高强度氙灯;

分选档位:32 档;

上料方式:带式传送,片盒缓冲。

创新性:

全自动太阳能电池测试分选系统属于原始创新,通过本系统的研发,突破了测试分选系统的关键技术和技术难点,具备了相关设备的拓展性设计能力,具有完全的自主知识产权。具体表现为:

(1)全自动化技术。该设备实现了测试分选全过程自动化操作。从取片开始到分选结束,整个过程全部由计算机控制执行,完全避免人工干预所造成的测试重复性差、测量误差大的缺点。同时,测试分选的工作效率高,产能大于1 200 片/h,满足了太阳能电池生产线大规模工业生产的需要。

(2)高精度定位技术。针对测试台通过探针板安装座的巧妙设计,使得该设备可适应125 mm×125 mm、156 mm×156 mm 多种尺寸的太阳能电池测试分选,同时还能保持高定位精度,提高了测试结果的一致性。

(3)柔性上料技术。针对上料盒独特设计成由8 条同步带、32 个轴承以及机加工件组成的特殊装置,使得电池片随料盒底板与同步带一起上下运动,实现了电池片的柔性上料。这样可使得盒壁与电池片周边无摩擦,能保证在上料时电池片不会出现因摩擦造成的缺边、缺角。

(4)可靠性技术。该设备通过对上料盒、抓片机构、探针测试台等传动单元的柔性设计,保证了太阳能电池片传送过程的稳定可靠,同时通过抗干扰设计、全自动化设计提高设备的可靠性。设备经所内大生产线验证并持续改进完善之后,碎片率低于3‰,低于国外同类进口设备水平,该项技术水平达到国际先进水平。

产品或技术发明专利情况:

目前在中国授权发明专利7 项。即:

(1)一种全自动太阳能电池片测试分选设备移载吸取装置,专利号:ZL201110136623.8

(2)一种用于晶体硅太阳能电池片测试分选设备的片盒,专利号:ZL201110160613.8

(3)用于全自动太阳能电池测试分选设备的定位装置,专利号:ZL201020548079.9

(4)一种用于测试晶体硅太阳能电池的电动测试台,专利号:ZL201020554320.9

(5)一种全自动太阳能电池片测试分选设备上料装置,专利号:ZL201220176932.8

(6)自动连线装置,专利号:ZL201120169619.7

(7)一种太阳能电池片自动调心定位机构,专利号:201310327366.5

与国际同类产品对比:

中国电子科技集团公司第四十八研究所自主研制的Y05-1/UM 型全自动太阳能电池测试分选设备的主要技术指标已达到国际同类设备先进水平。本项目完全拥有自主知识产权,以本土设计、本土制造为基础,能大大降低设备成本,同时保证该设备的功能完全符合太阳能电池片测试分选设备的发展趋势,具备与国外设备等同的性能。与国外同类设备相比,国产设备价格只有进口设备的2/3,高性价比及较短的供货周期使它具有很强的市场竞争力,已在湖南红太阳光电科技、北京中科信、吉林庆达等太阳能电池生产线上大量使用,获得了用户的一致好评。该设备的研制成功打破了依靠国外进口设备的不利局面,对我国的太阳能设备产业的发展和技术进步具有积极的推动作用。

产业化状况:

Y05-1/UM 型全自动太阳能电池测试分选系统自研制成功以来,共为四十八所提供了35 台设备用于太阳能电池片的生产。先后销售的国内多个电池片生产厂家:湖南红太阳、无锡嘉瑞、吉林庆达、苏州盛隆、浙江群升、宁波众达等,已通过用户的验收,在生产线上运行良好。用户一致认为:中国电子科技集团公司第四十八研究所生产的Y05-1/UM 型测试分选系统稳定性强、性能优越、可靠性高、系统人机交互界面友好、保护功能完善,能满足电池片生产使用要求。

全自动太阳能电池测试分选系统是太阳能电池生产线上不可或缺的关键设备之一,用于太阳能电池片的性能测试及分档。本项目的实施,可形成一个新的高技术产品集群,完善我国的光伏产业链,带动国家太阳能光伏产业整体水平的提升。随着各国对可再生型新能源的关注,全球太阳能光伏产业在一段时间内仍将处于高速发展,国内生产线对太阳能电池设备的需求也将同步增加,在项目实施过程中,跟踪国际先进光伏技术及装备发展动向与趋势,以太阳能电池关键制造装备之一——测试分选系统为切入点,对发展太阳能光伏产业具有特别重要的意义,符合国家产业发展政策,实施条件非常成熟,能有效地利用市场机制配置科技资源,并以此为契机把自己做大做强,为国家新能源发展战略计划顺利实施奠定坚实装备和技术基础。

本项目已完成交付76 台,按每台装备芬兰光源180 万元,博格光源240 万元计算,近3年实现产值1 亿元以上。

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