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科技成就转化

对表转化科技成就(七):大口径石英晶体成长产业化项目

     

起源:  颁布功夫:2024-04-16

       石英晶体拥有优良的频率-温度不变性和光学透过率 ,利用于以SMD3225型、2520型为主流型号的晶振元件 ,以及高端光学元件 ,批量供给以晶振元件研发为主的学堂、院所和企业 ,年产量5-8吨 ,占国内晶振市场1%左右份额。

       国内可用于新一代幼型高频晶振元件(2016型、1210型及以下型号)、温补晶振、车规晶振等的高品质石英晶体仍未工程化 ,现有效于主流晶振型号3225型的石英晶体也有一半从俄罗斯进口 ,石英晶体市场缺口较大 ,利用远景较好。技术成就转化以来 ,预期年产能可达到800吨 ,占全球市场的30% ,晶体年产品收入4亿元 ,利润1亿元 ,服务终端300亿晶振元件市场。

       针对现有人造石英晶体难以满足下游市场对高品质、高不变、低成本资料的需要问题 ,提出了一种大口径水热法造备人造石英晶体技术规划 ,以及低侵蚀隧路密度籽晶造备、高纯度石英晶体水热工艺、熔岩储能保温装置等技术规划 ,造备高品质人造石英晶体 ,可满足幼型、高频、高精的晶振元件QMEMS工艺造作。重要技术已实此刻Ф250mm高压釜上得到工程化验证 ,技术处于国内当先、国内先进水平。

        (一)重要技术创新点

        1. 大口径高压釜水热工艺。

        国内用于人造石英晶体成长的高压釜口径均在Ф380mm以内 ,单釜产量低、出产成本高 ,无法与占国内市场50%的俄产石英晶体形成竞争。由于釜体口径幼 ,受电压、环境变动等成分的滋扰影响大 ,不适合低侵蚀隧路密度、高Q值人造石英晶体的成长 ,无法满足温补晶振、压控晶振以及幼微型QMEMS工艺晶片需要 ,该类产品由日本垄断 ,造成国内石英晶体产业链的技术短板。

        大口径高压釜便于实现内部优良的对流环境和越发不变的温场 ,抗表部环境滋扰能力大大加强 ,单元能耗更低 ,出产效能更高 ,批量一致性更好 ,更有利于合用于QMEMS光刻工艺的大尺寸、低侵蚀隧路密度石英晶体产业化。

已申报发现专利1项 ,授权实用新型专利1项。

        2. 熔岩储能系统。

        不变的温场和精准控温有利于高品质人造石英晶体的成长。目前石英晶体的温场重要由电阻直接加热节造 ,在较长的石英晶体成长周期内 ,电压变动、加热件的败坏直接造成温度颠簸 ,影响晶体质量均匀性 ,导致下游元件造作调试成本高。元件企业更热衷直接采购日产石英晶片 ,限度了国内晶体企业的技术进取。

        熔岩储能装置代替电阻直接加热 ,可实现恒温控温精度高 ,温场更不变 ;实现结构性节能 ,降低碳排放 ;降低用电成本 ,增长物理空间可选择性 ;对电质量不敏感 ,有利于提高晶体品质。

       (二)技术优势

        技术成就转化后 ,单釜产能可提高10倍以上(与国内主流Ф300mm口径高压釜对比) ;单元成本降低24.02% ;单元能耗降低44.75% ;谷电代替尖、峰电 ,实现结构性节能。

技术成就转化后 ,产品的一致性大幅提高 ,与俄产石英一致性吃旖 ;有利于低侵蚀隧路密度、高Q值石英晶体的成长 ,可靠近或达到日产石英品质(日产石英侵蚀遂路密度在3条/cm2以内。



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