國內最大熱等靜壓設備投產，可生產4米長的高純?yōu)R射靶材

　　隨著技術人員操作機械臂，裝載著一摞摞高純鉭靶材的巨型料架從設備缸體內緩緩升起……近日，位于浙江省余姚市，由寧波江豐電子材料股份有限公司與四川航空工業(yè)川西機器有限責任公司聯合研制的超大規(guī)格熱等靜壓設備投產。

　　“這是目前國內有效熱區(qū)容積最大的熱等靜壓設備，可制備長度4米的超長規(guī)格高純?yōu)R射靶材?！苯S電子董事長兼首席技術官姚力軍博士介紹，該設備完全國產化，相關技術參數均達到國際先進水平，可為我國戰(zhàn)略性新興材料的自主可控提供關鍵的工藝裝備。

　　超大規(guī)格設備應需而生

　　高純?yōu)R射靶材是國家中長期發(fā)展規(guī)劃中明確重點發(fā)展的戰(zhàn)略性新興材料，廣泛應用于半導體芯片、平面顯示器、太陽能電池、信息存儲和光學應用等行業(yè)。

　　近年來，江豐電子積極從事高純?yōu)R射靶材研發(fā)和生產，已在國內靶材市場占據一定份額?！耙恍┲放浦悄苁謾C芯片的制造，用的就是江豐電子生產的高純度濺射靶材?！币α娊榻B，江豐電子陸續(xù)實現了鋁、鈦、鉭、銅、鎢等超高純金屬濺射靶材的研發(fā)生產，成為諸多國內外知名廠商的高純?yōu)R射靶材供應商。

　　據介紹，超高純材料的致密化是制備電子信息產業(yè)靶材的基礎。熱等靜壓設備可實現高純粉末冶金濺射靶材有效致密化、靶材基板異種金屬大面積擴散焊接，可對超高純原材料的制備提供消除缺陷、達到完美致密工藝要求的設備保障。

　　“不妨將靶材和熱等靜壓設備比作食材和高壓鍋，現有技術條件下，燒制時間變化不大。為提高制備效率，我們需要更大的‘高壓鍋’，無論制備超長規(guī)格的高純?yōu)R射靶材、還是小尺寸靶材，都能提高單位時間的產量?！睂幉ńS熱等靜壓技術有限公司總經理曹歡歡介紹，目前全球芯片處于短缺的狀態(tài)，江豐電子作為芯片制造領域上游企業(yè)，力求保障供應鏈穩(wěn)定。

　　2018年，江豐電子與川西機器就超大規(guī)格熱等靜壓設備進行簽約，其有效熱區(qū)工作高度4.5米、直徑1.25米，最高加熱溫度可達1500℃，最大壓力可達2000個大氣壓。

　　技術攻堅創(chuàng)造極端條件

　　作為國內靜壓設備研制領域的龍頭企業(yè)，川西機器針對該設備在研制過程中可能存在的熱區(qū)均勻性、氣體壓力曲線比例控制、加熱部件運輸等三大風險進行分析，制定了相應的技術路線和處置措施，確保該臺超大規(guī)格設備研制順利進行。

　　“這臺設備有效熱區(qū)高度為目前國內同類設備熱區(qū)最高。”川西機器總工程師吳小平表示，4.5米的高度，使得垂直方向上有效熱區(qū)均勻性±10攝氏度的溫度極難保障。

　　據介紹，技術團隊通過采用加熱爐分區(qū)控制、變徑協調和螺旋繞絲等技術措施，解決了這項技術難題?！坝行釁^(qū)是在圓柱形的缸體內，外側用保溫棉纏繞、加裝不銹鋼隔熱桶。其中底座實現單獨控溫，加熱方式可參考電水壺底部的電爐絲?！眳切∑浇榻B道，缸體內被劃分為5個溫區(qū)，為確保對內部溫度的實時監(jiān)測，每區(qū)配有兩個同時運作的溫度傳感器。

　　此外，由于高純?yōu)R射靶材特殊的工藝需求，要求熱等靜壓設備具有控制精度為±1兆帕的氣體壓力比例控制功能。川西機器技術團隊還自主研發(fā)了一臺具有高精度比例控制功能的氣體壓縮機以滿足其工藝要求，補齊了我國在電子材料產業(yè)領域的設備短板，將為保障全球半導體產能提供技術支撐。(洪恒飛 徐添怡 科技日報記者 江耘)

　　轉自：中國高新技術產業(yè)導報

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