,也就是该空间内气体分子数密度低于该地区大气压的气体分子数密度。完全没有气体的空间状态称为绝对真空,实际上是不存在的。在真空技术中,常用真空度来衡量真空状态下空间气体的稀薄程度,通常真空度用气体的压力值来表示。压力值越高,真空度越低;压力值越低,真空度越高。
常用的压力单位为Pa,1Pa压力是在1平方米的面积上作用1N的力;此外还有标准大气压1atm、托Torr、巴Bar等压力单位。一般认为在标准情况下760mm高的汞柱产生的压力为1atm,即1atm=760mmHg=101325Pa;1Torr=1/760 atm;1Pa=10ubar(微巴)=10^-2 mbar (毫巴)。通常可以把真空度划分为以下区段:低线 Pa;高线 Pa;超高线、真空泵分类及作用机理
真空泵指利用机械、物理或化学方法在某一封闭空间中产生真空环境的装置。按照真空度来划分,真空泵可分为低真空、中真空、高真空及超高真空四类,应用于不同真空要求环境。真空泵下游主要为泛半导体领域,包括集成电路、光伏、LED、面板、锂电池等。
按照工作原理的不同,真空泵分为气体传输泵和气体捕集泵两大类。气体传输泵可以被进一步分为变容真空泵和动量真空泵两类。变容真空泵
是利用泵腔容积的周期变化来完成吸气和排气的装置,气体在排出前被压缩。可分为往复式和旋转式两种。
气体捕集泵是使气体分子被吸附或冷凝而保留在泵内表面上的一种真空泵,主要包括吸附泵、吸气剂泵、升华(蒸发)泵、吸气剂离子泵、低温泵等类型。
根据工作原理的不同,干泵大体分为干式螺杆真空泵、无油往复真空泵、爪式真空泵和无油涡旋真空泵等。干泵的工作压力范围为10(-3)~10(3)Torr。按结构形式的不同,干泵可分为接触型(包括叶片式、凸轮式、往复活塞式、膜片式等)和非接触型(包括罗茨式、爪式、螺杆式、涡轮式等)。接触型干泵速度较低,适用于小容量、高压缩比的情形。非接触型干泵速度较高,适用于大容量、低压缩比的情形。干泵的类型很多,各具特点,可根据具体的使用要求加以选择。图8-248和图8-249所示为两种干泵的工作原理示意图。
从进口金额地区分布情况来看,我国主要向日本、德国、韩国进口高精密真空泵,三个地区进口金额占比分别为29.19%、19.08%、18.34%。
从全球线年半导体领域是规模最大的下游市场,占比37%,规模约17.3亿欧元。2020年以来真空泵行业结构转型趋势明显,干式螺杆真空泵的出现替代了大部分油螺杆真空泵,在半导体、平板显示器、太阳能等领域均有应用。
。全球真空领域的主要公司有Edwards(英国,被Atlas收购)、 Pfeiffer Vacuum(普发,德国)、 Ebara(荏原,日本)、 Kashiyama(坚山工业,日本)等,其中Atlas、Pfeiffer、 Ebara均为上市公司,这几家龙头公司均为成立多年的百年企业,在激烈的行业竞争中脱颖而出,技术实力雄厚。
成立于1873年,以铁路设备起家,后陆续切入气动工具、压缩机、船用发动机、柴油机等,经过不断的兼并与剥离,目前集团有4块业务,分别是真空业务、压缩技术、工业技术、动力技术。Atlas在真空领域进行布局,持续收购公司。继2014年收购Edwards, Atlas于2016年收购了另一家真空技术领域的领导者德国leybold(莱宝),并于2017年单独设立线月Atlas收购了Brooks(布鲁克斯)的低温业务,此次收购包括低温泵运营公司、以及Brooks在爱发科低温真空( Ulvac Cryogenics)有限公司50%的股份,进一步增强了其真空业务的全球竞争力。
于1890年成立,以电灯泡的线年开发了用于核工业的真空泵,从此公司真空泵业务开始向多领域扩张, 1958年公司发明并推出分子泵, 1985年发明分流涡轮分子泵,2010年兼并了阿尔卡特朗讯的真空技术部门“adixen”, 2019 年10月公司在我国江苏无锡建厂,为真空领域的领先企业。
成立于1951年,主要有两块业务:1)为半导体线) 滑雪设备和管理咨询。公司生产的真空设备已被广泛应用于半导体制造业和液晶显示制造业的高科技领域中。
成立于1912年,目前旗下有3块业务,分别是:( 1)流体机械及系统,主要包括泵、压缩机、涡轮机、鼓风机等,主要用于石油、天然气、液化天然气等;( 2)环境工程,包括市政垃圾焚烧厂、工业垃圾焚烧厂、水处理厂等;( 3)精密器械,包括干式真空泵、 CMP(化学机械抛光)设备、电镀设备及排气处理设备,主要用于半导体、平板显示、 LED和太阳能电池等领域。
Lot Vacuum是将进入半导体设备内的干式线年三星投资LOTVacuum(189.9亿元)。
下游覆盖光伏+半导体领域,客户覆盖隆基、晶科、晶澳、晶盛、捷佳、力积电、联电、日月光、华虹、中微等知名厂家,打开第二成长曲线。
真空仪器设备制造企业,主要业务包括真空科研设备、 LED高端装备设备(包括PECVD、晶体生长炉等)、真空干泵及技术服务。根据公司招股说明书,公司在干式线年的产品研发和生产经验,承担了“国家中长期科学和技术发展规划纲要( 2006-2020)”、“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”( “02专项”)、 “高档数控机床与基础制造装备”( “04专项”)等国家科技重大专项,公司的干式真空泵产品已在中芯国际、长江存储、上海华力、北方华创等集成电路制造企业及集成电路装备制造企业通过工艺验证并批量应用,在光伏领域,公司干式真空泵产品已被隆基股份、晶盛机电等龙头企业大批量采购使用。
前身为中国科学院北京科学仪器研制中心(原中国科学院科学仪器厂),是中国科学院首家事业单位整体转改制企业。公司主要真空泵产品是分子泵及旋片泵,与一般的干式泵不同,分子泵主要应用于高真空和超高真空度范围,干式泵主要应用于低真空度范围。干式真空泵在大气压强下独立使用实现低真空,而分子泵的正常工作需要一定的启动压强,其无法在大气压强下直接工作,分子泵的正常工作要求连接干式真空泵等低真空泵种作为前级预抽真空泵使用,分子泵作为二级泵使用。
,前者进入的认证周期更长,部件售价较后者平均约有20%的溢价。制造端需求市场,根据芯谋统计,2020年,中国本土晶圆制造厂商(主要包括中芯国际、华虹集团、华润微电子、长江存储等)采购8寸和12寸前道设备零部件金额约为4.3亿美元。由于我国本土晶圆制造产能扩充较快,预计半导体零部件需求将持续旺盛,按照现有本土晶圆制造产能计划,到2023年将有50%新增产能,预计国内补充性半导体零部件市场规模在2023年将超过80亿元,到2025年有望超过120亿元人民币。
根据芯谋研究,2020年中国晶圆厂直接采购零部件金额超过10亿美元。如果剔除Samsung、SKHynix、台积电等境外厂商在中国的产线,中国本土晶圆厂(中芯国际、华虹集团、长江存储、合肥长鑫等)直接采购零部件金额约4.3亿美元。晶圆厂直接采购的零部件主要包括石英件、射频发生器、泵、阀、静电吸盘、喷淋头、边缘环、流量计、MFC、陶瓷件、密封圈。
零部件企业方面,按照半导体零部件的主要材料和使用功能划分为十二大类,包括1.硅/碳化硅件、2.石英件、3.陶瓷件、4.金属件、5.石墨件、6.塑料件、7.线.其他部件。其中每一类零部件还包括若干细分产品,例如在真空件里就包括真空规(测量工艺真空)、真空压力计、气体流量计(MFC)、真空阀件、真空泵等多种关键零部件。目前国内和国际的半导体零部件企业有
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