导读:本文将带你了解退火炉设备的发展历程、国内温控技术的突破性进展,以及晶升股份等企业在半导体级单晶硅炉领域的国产化突围之路。点击以下标签快速跳转至对应内容:


退火炉设备的发展简史

退火炉作为热处理工艺中的关键设备,广泛应用于金属加工、半导体材料制备、光伏产业等多个领域。其主要作用是通过控制温度曲线,使材料内部应力释放、组织结构优化,从而提升产品的性能和稳定性。

退火炉设备工作状态图<p>早在上世纪中期,欧美国家便在退火炉技术上实现了自动化与高精度控制,尤其在半导体制造中,对温度均匀性、可控性和洁净度的要求极高。而我国早期相关设备多依赖进口,核心技术受制于人。</p><p>进入21世纪后,随着工业4.0概念的提出和智能制造的发展,退火炉设备开始向模块化、智能化、节能化方向演进。特别是在碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体材料兴起后,高温、高纯度、高稳定性的退火需求进一步推动了设备升级。</p><h2 id=国产温控技术如何打破垄断?

在过去,高端温控系统几乎被德国PVA TePla AG、美国KAYEX等国际巨头所垄断。这些企业不仅掌握着核心算法和传感器技术,还在控制系统与工艺参数深度结合方面积累了丰富的经验。

近年来,随着国内科研机构与企业的联合攻关,尤其是在数学建模、专家系统、数字自动化等技术上的融合应用,国产温控系统逐渐实现从“跟跑”到“并跑”的转变。

国产温控系统界面示意图<p>以晶升股份为代表的本土企业,通过将工艺知识、数学模型、专家经验和数字自动化技术相结合,成功开发出具有自主知识产权的高精度温控系统。该系统已广泛应用于炼铁、炼钢、连铸和轧钢等典型工序,显著提升了过程控制的精度和效率。</p><h2 id=晶升股份SCG300系列:国产替代的典范

晶升股份在半导体级单晶硅炉领域的突破,堪称国产替代的典范。其自主研发的SCG300系列单晶硅炉,成功实现了COP-FREE硅片的量产,打破了长期以来由欧美厂商主导的市场格局。

晶升股份SCG300系列单晶硅炉<p>SCG300系列具备多项核心技术优势:</p><ul><li>高精度控温系统,±1℃以内波动;</li><li>模块化设计,便于维护与升级;</li><li>支持多种工艺路线(如PVT法、TSSG法);</li><li>晶体直径控制、液面距离测量、工艺窗口优化等关键技术均达到国际先进水平。</li></ul><p>目前,该设备已在多家国内硅片厂商实现产业化应用,并可满足19nm存储芯片的需求。更重要的是,使用国产设备使得衬底成本较进口设备降低30%,大幅提升了国产半导体产业链的整体竞争力。</p><h2 id=未来趋势:智能制造与绿色制造并行

当前,全球制造业正加速向数字化、智能化、绿色化转型。退火炉设备也不例外,未来的趋势将是高度集成的智能控制系统、低能耗运行模式以及更环保的材料与工艺。

例如,浙江西华节能技术有限公司推出的黑体元件加热炉改造方案,通过增加传热面积实现节能12.3%,年节约标准煤0.36万吨,减排CO₂达0.93万吨。

此外,杭州四达电炉也在探索大数据、云计算、人工智能等技术在智能制造领域的融合应用,推动企业迈向高质量发展。

结语:从依赖进口到自主创新,从单一功能到智能集成,国产退火炉设备与温控技术正在书写属于自己的崛起故事。未来,随着更多像晶升股份这样的企业加入,我们有理由相信,中国智造将在全球舞台上占据越来越重要的位置。

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