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  • 中国成功研制真空蒸镀机,打破日本技术垄断

    我国成功攻克技术难题,研制并量产了真空蒸镀机,结束了对日本技术的长期依赖。这一突破意味着,曾经价值连城、供不应求的真空蒸镀机,如今已无需再受制于人,摆脱了日本的高价垄断。但究竟什么是真空蒸镀机?它为何如此重要呢?

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    真空蒸镀机,简而言之,是用于制造屏幕面板的重要仪器,尤其在OLED屏幕的生产中占据不可或缺的地位。当其启动后,该设备能在真空环境中对镀膜材料进行精确加热,进而提升屏幕的色彩表现和精度,确保屏幕面板的整体品质得到显著提高。

    OLED屏幕已成为当今显示屏、手机屏幕及电脑屏幕的主流选择。据统计,自2019年至2022年,我国对OLED屏幕的需求量已从2.9亿片激增至4.5亿片。随之而来的,是对生产OLED屏幕不可或缺的真空蒸镀机设备的巨大需求。

    然而,长期以来,我们在真空蒸镀机领域一直受制于人。这主要是因为真空蒸镀机对技术的要求极为严格,单是一条真空生产线就长达近百米。此外,每个生产环节都必须确保产品的精密和准确性,这成为我国一直未能突破的技术瓶颈,导致我们不得不长期依赖进口。

    而真空蒸镀机的核心技术大多掌握在日本的佳能公司手中,他们往往将生产的高端真空蒸镀机优先出口至美、英、韩等国家。这使得我国即使愿意支付高价,最终也往往只能购得一两台机器,这对华为、小米等对OLED屏幕有大量需求的中国企业而言,无疑构成了重大影响。为了打破这一技术瓶颈,我国开始加大在该领域的投资和研发力度,以期实现技术的自主突破。

    经过全体科研人员的持续奋斗,我国欣奕华团队终于突破了对位系统、蒸发源等真空蒸镀机的关键技术,从而成功研发出该设备。随后,中山凯旋、合肥莱德等企业也相继取得重要进展,实现了真空蒸镀机的规模化生产,从而确保了国内厂商对OLED屏幕的充足供应。在此之前,日本的真空蒸镀机曾长期占据全球市场主导地位,其高端机型甚至曾出现供不应求、排队等候的现象。

    日本自上世纪80年代起便开始将研究重心转向液晶显示屏领域,尽管当时他们在这个领域尚属新手,缺乏经验。然而,日本在钻研与创新方面的实力不容小觑。通过向美国学习液晶显示屏技术,并结合自身技术实力,日本迅速攻克了OLED屏幕的核心技术,甚至成功研发出能生产OLED屏幕的真空蒸镀机。

    并且,日本在OLED屏幕生产技术上取得了显著成就,甚至超越了其技术来源美国。至今,美国苹果公司仍需从日本进口手机OLED屏幕,充分展现了日本在该领域的领先地位。值得一提的是,日本唯一掌握真空蒸镀机技术的企业是佳能旗下的Tokki,这家企业由津上照久的父亲于1967年创立,最初只是一个规模较小的公司。如今,尽管其员工数量不足三百五十人,但每年生产的真空蒸镀机数量稀少,仅有几台,这也使得每台设备的价格高达7亿元。

    但即便在市场上供不应求,真空蒸镀机依然难以求得。佳能凭借其垄断的高空蒸镀机技术,稳坐国际市场的霸主地位。据报道,佳能的蒸镀机长期占据全球市场份额的95%以上,尽管年产不足百台,却能创造出高达50亿元的利润。

    尽管Tokki的蒸镀机价格不菲,但其卓越的质量却是不容置疑的。采用其蒸镀机生产的OLED屏幕色彩鲜艳夺目,精度亦达到登峰造极的地步,因而成为苹果和三星等顶尖企业的首选。事实上,三星手机屏幕的高品质与OLED屏的丰富产量,背后都离不开Tokki蒸镀机的鼎力支持。此外,我国京东方公司曾试图以近八亿的高价收购Tokki的蒸镀机,然而却遭到了对方的冷漠回应。这不仅彰显了其不愁销售市场的自信,更透露出其试图通过垄断地位来遏制我国在手机、电脑等领域的崛起。

    在日本的真空蒸镀机长期垄断市场的情况下,我国OLED屏幕的生产发展曾面临巨大挑战,每一步前进都显得举步维艰。然而,如今国产真空蒸镀机的问世,无疑为我国在这一领域带来了新的希望。那么,与日本的真空蒸镀机相比,我们的国产设备究竟处于何种水平呢?事实上,中国多家企业已相继完成真空蒸镀机的研发,不仅填补了我国在屏幕领域的这项技术空白,更打破了日本在该领域的长期垄断。这一重大突破,无疑将为我国带来深远的经济效益和社会影响。

    并且,我国自主研发的蒸镀机具备后发优势。例如,中山凯旋科技公司发明的k-200蒸镀机,不仅集成了日本蒸镀机的全部功能,还增添了诸多创新特性,使其更具市场吸引力。同时,我国生产的蒸镀机在覆膜精度上已达到1.5微米,跻身世界领先行列。反观日本佳能,长期缺乏竞争压力,其设备性能原地踏步,覆膜精度仅为3微米。此外,日本佳能的生产效率也相对较低,多数组件亟待升级换代,否则将面临被我国赶超的风险。

    然而,就当前发展阶段而言,我国的真空蒸镀机尚处于萌芽阶段,各项技术尚不成熟,与日本的蒸镀机相比,仍存在一定的差距。此外,由于我国蒸镀机是新晋产品,尚未在世界市场上占据一席之地,因此,要打开市场并获得广泛认可,还需时日。

    其实,我国在芯片领域也面临着与蒸镀机相似的困境,长期受到国外的技术封锁。其中,华为这一国内知名手机品牌因芯片问题遭受了重大损失,而国内民众对此也深感无奈。

    尽管华为的麒麟芯片在设计上已接近国内最先进的3nm技术,封测领域我国也跻身全球十大厂商前五,展现出强大的实力,但在芯片制造环节,我国仍与国际领先水平存在至少20年的差距。加之国外对先进设备的出口限制,我国芯片产业在短期内面临诸多挑战,突破之路仍显艰难。

    种种迹象显示,尽管我国在某些领域正迅猛发展,但仍然面临诸多技术瓶颈。无论是蒸镀机还是芯片制造,乃至更多被国外视为关键技术的领域,我国都还有很长的路要走。我们必须正视这些不足,并致力于克服它们。

    07

    2025.05

  • 纯金属靶材的对比

    纯金属靶材的对比可以从导电性、导热性、耐腐蚀性、机械性能等方面进行详细分析。以下是几种常见纯金属靶材的对比

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    铜靶材‌:

    导电性和导热性‌:铜靶材的导电性和导热性最优,适合用于电气和热管理相关的镀膜应用

    耐腐蚀性‌:在高温或潮湿环境下容易氧化,因此不适合用于对氧化敏感的涂层

    机械性能‌:较软,容易加工,适合在薄膜均匀性要求高的应用中使用

    应用领域‌:主要用于电触点涂层、导电薄膜、集成电路互连层等

    铝靶材‌:

    导电性和导热性‌:导电性和导热性稍逊于铜,但密度更低,适合应用于电子和光学薄膜

    耐腐蚀性‌:自然形成的氧化铝层稳定且耐腐蚀,适合光学保护涂层或抗氧化用途

    机械性能‌:强度中等,密度较低,适合用于减重设计的薄膜

    应用领域‌:反射涂层、轻质防护涂层、半导体布线等

    钛靶材‌:

    导电性和导热性‌:导电性和导热性较低,但机械强度高,耐腐蚀性强

    耐腐蚀性‌:优异的耐腐蚀性和氧化稳定性,适用于极端环境下的保护性薄膜

    机械性能‌:高强度、低密度,适合硬质涂层和结构涂层

    应用领域‌:硬质涂层、抗腐蚀薄膜、生物医疗涂层等

    这些纯金属靶材在导电性、导热性、耐腐蚀性和机械性能等方面各有优劣,适用于不同的应用场景。

    07

    2025.05

  • 合金靶材的介绍

    合金靶材是由两种或多种金属元素按特定比例混合制成的材料,广泛应用于薄膜制备领域。合金靶材的成分和性能可以根据具体应用需求进行调整,以满足不同的应用场景。

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    合金靶材主要包括以下几类‌:

    铁钴靶(FeCo)‌:常用于特定磁性材料的制备。

    铝硅靶(AlSi)、钛硅靶(TiSi)、铬硅靶(CrSi)‌:用于半导体和集成电路制造。

    镍铬靶(NiCr)、镍铝靶(NiAl)、镍钒靶(NiV)、镍铁靶(NiFe)‌:适用于各种电子和光电设备。

    钛镍靶(TiNi)‌:具有形状记忆效应,常用于特殊材料和设备。

    稀土靶材‌:利用稀土元素的独特电子结构,在显示技术、数据存储等领域有重要应用。

    07

    2025.05

  • 陶瓷靶材的种类

    这些陶瓷靶材因其独特的物理和化学性质,广泛应用于电子、光学、航空航天等领域,满足不同的应用需求。

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    氧化物陶瓷靶材‌:

    透明导电氧化物‌‌:如ITO(In₂O₃)用于触控面板和OLED阳极,AZO(ZnO)用于薄膜太阳能电池的TCO层。其他氧化物如Al₂O₃、TiO₂、PZT、Fe₃O₄分别用于光学镀膜、防反射涂层、存储器和磁记录介质等。

    氮化物陶瓷靶材‌:

    超硬氮化物‌:如TiN用于刀具涂层和耐磨部件,AlN用于半导体散热基板。光电氮化物‌:如GaN用于LED外延和射频器件。超导氮化物‌:如NbN用于超导量子干涉器件(SQUID)。

    碳化物/硼化物陶瓷靶材‌:

    超硬碳化物‌:如SiC用于核反应堆包壳材料,B₄C用于核防护屏蔽。导电硼化物‌:如TiB₂用于电极涂层和熔融金属接触部件。

    其他陶瓷靶材‌:

    氟化物‌:如BaF₂、CaF₂、LiF等用于各种光学和电子应用。

    硅化物‌:如CoSi₂、MoSi₂等用于高温材料和电子封装。

    硼化物‌:如HfB₂、TiB₂等用于高温材料和耐磨涂层。

    07

    2025.05

  • 常见的蒸镀材料与原理

    真空蒸镀,简称蒸镀,是指在真空条件下,采用一定的加热蒸发方式蒸发镀膜材料(或称膜料)并使之气化,粒子飞至基片表面凝聚成膜的工艺方法。蒸镀是使用较早、用途较广泛的气相沉积技术,具有成膜方法简单、薄膜纯度和致密性高、膜结构和性能独特等优点。

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    蒸镀的物理过程包括:沉积材料蒸发或升华为气态粒子→气态粒子快速从蒸发源向基片表面输送→气态粒子附着在基片表面形核、长大成固体薄膜→薄膜原子重构或产生化学键合。

    将基片放入真空室内,以电阻、电子束、激光等方法加热膜料,使膜料蒸发或升华,气化为具有一定能量(0.1~0.3eV)的粒子(原子、分子或原子团)。气态粒子以基本无碰撞的直线运动飞速传送至基片,到达基片表面的粒子一部分被反射,另一部分吸附在基片上并发生表面扩散,沉积原子之间产生二维碰撞,形成簇团,有的可能在表面短时停留后又蒸发。粒子簇团不断地与扩散粒子相碰撞,或吸附单粒子,或放出单粒子。此过程反复进行,当聚集的粒子数超过某一临界值时就变为稳定的核,再继续吸附扩散粒子而逐步长大,最终通过相邻稳定核的接触、合并,形成连续薄膜。

    真空蒸镀工艺一般包括基片表面清洁、镀膜前的准备、蒸镀、取件、镀后处理、检测、成品等步骤。

    07

    2025.05

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