歐萊靶材——濺射靶材助力復(fù)合集流體產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

4月27日，歐萊靶材受邀參加第二屆動(dòng)力電池復(fù)合集流體大會(huì)，歐萊副總經(jīng)理文雅發(fā)表《濺射靶材助力復(fù)合集流體產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展》的演講。

其實(shí)復(fù)合集流體這個(gè)產(chǎn)業(yè)目前非?；鸨?，標(biāo)題中突出了一個(gè)高質(zhì)量發(fā)展，也是希望通過(guò)資本方產(chǎn)業(yè)的共同努力，能夠把這個(gè)產(chǎn)業(yè)不僅能做大，同時(shí)要做強(qiáng)，要做精，要做到高質(zhì)量。

首頁(yè)的圖片其實(shí)包括 4 個(gè)大的產(chǎn)業(yè)，也是目前歐萊著力服務(wù)的幾大行業(yè)。一個(gè)是圍繞著芯片集成電路這一塊，中國(guó)芯，還有一個(gè)就是中國(guó)屏，我們目前在顯示面板這塊也貢獻(xiàn)了非常多的國(guó)產(chǎn)化的靶材替代。另外在清潔能源光伏這塊，我們也有非常好的一些產(chǎn)品。最后就是目前今天大家關(guān)注比較多的新能源鋰電這個(gè)產(chǎn)業(yè)。

那首先我們廣東歐萊高新材料股份有限公司成立于 2010?年，目前的注冊(cè)資本是 1. 2 億元。我們是國(guó)家專精特新小巨人企業(yè)，同時(shí)也是高新技術(shù)企業(yè)，是全球領(lǐng)先的高性能濺射靶材的供應(yīng)商之一。我們的總部位于廣東韶關(guān)，目前在韶關(guān)新區(qū)、韶關(guān)乳源以及東莞厚街還有安徽合肥設(shè)立了研發(fā)以及生產(chǎn)基地。

歐萊新材擁有高純高致密銅靶材制備、大型銅旋轉(zhuǎn)靶端子一體超強(qiáng)化處理、銅制程粘附阻擋層合金靶材等專利技術(shù)，銅靶材產(chǎn)能達(dá)1萬(wàn)噸/年，可高品質(zhì)、穩(wěn)定供應(yīng)各種規(guī)格復(fù)合銅箔用純銅、合金靶材、蒸發(fā)膜料。

公司的主要產(chǎn)品也是聚焦于靶材，其中靶材包括的材料種類比較多，我們主要是應(yīng)用在這幾大行業(yè)，一個(gè)是半導(dǎo)體顯示，包括 TFT OLED等，還包括半導(dǎo)體芯片封裝，以及光伏動(dòng)力及新能源電池。當(dāng)然還有傳統(tǒng)的建筑和汽車玻璃、光學(xué)光通訊、裝飾工具鍍等這些行業(yè)。材料也涵蓋了包括平面/旋轉(zhuǎn)銅、平面/旋轉(zhuǎn)鋁、旋轉(zhuǎn)鉬/鉬鈮，還有一些氧化物靶材，類似像 ITO、AZO 這樣的產(chǎn)品。公司目前的下游客戶主要集中在像半導(dǎo)體顯示的龍頭企業(yè)，京東方、華星光電、惠科以及半導(dǎo)體封側(cè)的一些產(chǎn)業(yè)，像海力士等。

這個(gè)是我們目前出貨全球供應(yīng)的顯示面板的靶材。剛剛其實(shí)吳博士分享了一下這個(gè)中國(guó)靶材的整個(gè)行業(yè)的應(yīng)用，也看到了在平面顯示上面，其實(shí)靶材的需求量是占到34%，是非常高的。我們現(xiàn)目前在這個(gè)顯示的領(lǐng)域，平面靶材與旋轉(zhuǎn)靶材我們歐萊都占有比較大的份額，顯示用旋轉(zhuǎn)靶材它的直徑可以最大到172mm的外徑，整個(gè)靶材長(zhǎng)度可以達(dá)到三米多，所以整體都是非常巨無(wú)霸型的靶材。

另外像其他的材料包括 ITO 靶材，和一些氧化物的靶材，其實(shí)我們歐萊在氧化物靶材方面也做了非常多的產(chǎn)業(yè)化，還有包括平面的鉬，還有旋轉(zhuǎn)鉬的靶材以及鋁的靶材。

公司擁有國(guó)家級(jí)博士后科研工作站，同時(shí)是廣東省高性能的靶材工程技術(shù)研究中心，也承接了國(guó)家發(fā)改委、科技部、廣東省重大研發(fā)及技改項(xiàng)目。公司在今年被評(píng)定為國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢(shì)企業(yè)，同時(shí)也是廣東省知識(shí)產(chǎn)權(quán)示范企業(yè)。目前公司擁有的專利有 120?項(xiàng)，已經(jīng)授權(quán)的發(fā)明專利有 22 項(xiàng)。這個(gè)是在平面顯示行業(yè)，本身前期的一些設(shè)備主要還是從國(guó)外進(jìn)口，目前像集成電路的半導(dǎo)體顯示的都是用的美國(guó)應(yīng)用材料的設(shè)備，它的設(shè)備相對(duì)來(lái)說(shuō)比較特殊一點(diǎn)，需要我們的靶材在他們的設(shè)備廠商里進(jìn)行一個(gè)前期的驗(yàn)證，拿到授權(quán)之后，再去下游的像面板廠商逐條的生產(chǎn)線的去測(cè)試導(dǎo)入。所以相對(duì)來(lái)說(shuō)這個(gè)門檻會(huì)非常的高。但即便如此，我們通過(guò)大概七八年的努力，才把這部分的國(guó)產(chǎn)化給突破了。

這個(gè)是我們國(guó)家專精小巨人企業(yè)的榮譽(yù)稱號(hào)，同時(shí)也有信息顯示在 2018 年的時(shí)候，我們就被中國(guó)電子材料行業(yè)協(xié)會(huì)以及中國(guó)光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會(huì)授予了行業(yè)的突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)，給予我們?cè)谏嫌侮P(guān)鍵原材的國(guó)產(chǎn)化替代工作做了一個(gè)認(rèn)可。

針對(duì)新能源電池，大家關(guān)注度比較高的原因，主要是集中在這幾個(gè)方面，一個(gè)是安全性；另外在能量密度、成本以及使用壽命都會(huì)存在一系列的問(wèn)題，基于這些問(wèn)題也應(yīng)運(yùn)而生了一種新的技術(shù)，就是現(xiàn)在比較火的復(fù)合集流體的技術(shù)，現(xiàn)在也正在大步的走向國(guó)內(nèi)的鋰電產(chǎn)業(yè)鏈的舞臺(tái)中央。其實(shí)我們展示了鋰電池的一個(gè)充放電的過(guò)程，鋰電池本身它由正極，一般是鋰相關(guān)的化合物，負(fù)極是以碳材料相關(guān)的，這本身整一個(gè)充放電的過(guò)程，也就是鋰離子在正極和負(fù)極之間嵌入和拖嵌的一個(gè)過(guò)程。本身復(fù)合集流體具有高度的安全性，能夠通過(guò)在穿刺的過(guò)程中避免出現(xiàn)短路的現(xiàn)象，避免熱失控。目前運(yùn)用于電芯的銅箔的厚度主要是在 6- 8 微米，現(xiàn)在銅箔主要采用電解銅箔。

這個(gè)是針對(duì)于傳統(tǒng)銅箔和復(fù)合銅箔的一個(gè)對(duì)比，傳統(tǒng)銅箔主要是電解銅溶銅之后生成原箔，然后生成基膜。它的特點(diǎn)是單位面積比較重，耗銅量大，同時(shí)導(dǎo)熱性好。復(fù)合銅箔工藝主要是有兩種，目前已經(jīng)量產(chǎn)的企業(yè)中，趨向于兩步法，也就是通過(guò)第一步真空的濺鍍加上水電鍍?cè)龊襁@樣的一個(gè)方式組合，來(lái)進(jìn)行目前初期的產(chǎn)業(yè)化。同時(shí)通過(guò)大家智慧的交流，我們也看到了未來(lái)的另一個(gè)趨勢(shì)——一步法，也就是真空濺鍍加上真空蒸鍍?cè)龊皴兡さ姆绞健?/p>

復(fù)合銅箔的結(jié)構(gòu)是一個(gè)三明治結(jié)構(gòu)，上下表面是銅層，中間是高分子基膜，可以是 PET 、 PP 或者PI，復(fù)合集流體的復(fù)合銅箔的特點(diǎn)就是高安全性、高能量密度、低成本以及輕量化。

眾所周知，復(fù)合銅箔相對(duì)于這個(gè)銅材而言，價(jià)格敏感度比較低，因?yàn)楸旧碇虚g的復(fù)合材料可以趨于幾千塊錢一噸，但是銅可能要 6 到7萬(wàn)塊錢一噸，所以整體價(jià)格差異非常大。通過(guò)這種復(fù)合材料的引入，能夠大大的減少對(duì)銅的需求，據(jù)統(tǒng)計(jì)銅用量可以較原先的電解銅箔降低 2/ 3。所以右邊我放了一張銅價(jià)的歷史的波動(dòng)圖，從 2020?年的4月到今年的4月，整個(gè)三年的銅價(jià)格趨勢(shì)圖，基本上可以看到最低位的時(shí)候是 2020?年的3.6萬(wàn)多一噸，到今年的4月 14 號(hào)電解銅的價(jià)格漲到了7萬(wàn)多一噸，所以整個(gè)相對(duì)來(lái)說(shuō)銅是上漲趨勢(shì)。

針對(duì)于技術(shù)路線，就是先做磁控濺射，再做水電鍍?cè)龊瘢蛘呤窃僮稣翦?，就是所謂的兩步法和一步法，目前主要還是兩步法。關(guān)于磁控濺射和真空蒸鍍，磁控濺射主要是制備復(fù)合銅箔種子層的主要技術(shù)之一，是磁場(chǎng)和電場(chǎng)控制氬離子加速轟擊靶材，使靶材表面原子獲得能量，并濺射到基膜形成種薄膜的工藝。真空蒸鍍其實(shí)就是通過(guò)蒸發(fā)加熱蒸發(fā)材料，使之氣化并且均勻的飛到基膜表面，凝結(jié)成膜的一種工藝。針對(duì)復(fù)合銅箔用的靶材，這個(gè)是一個(gè)實(shí)景的靶材，我們的靶材目前的性能參數(shù)，純度是99.99%，內(nèi)徑的尺寸可以從80mm 到 125mm，外徑是 100mm 到172mm，長(zhǎng)度目前針對(duì)于借用其他行業(yè)的，我們可以做到旋轉(zhuǎn)靶材到 3300mm長(zhǎng)，但是這個(gè)行業(yè)目前在供的主要還是在1700mm左右的長(zhǎng)度，然后平均晶粒度是在 100?微米以內(nèi)。

銅靶材產(chǎn)能歐萊目前可以達(dá)到10000噸一年，我們下游的客戶目前是屬于早期的一些試生產(chǎn)，但是未來(lái)一定是趨于產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；姆绞?。所以歐萊這邊已經(jīng)完全做好了這樣的產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；牧慨a(chǎn)，現(xiàn)在我們的銅的出貨量已經(jīng)達(dá)到2000噸、3000?噸一年這么一個(gè)出貨量的水準(zhǔn)了，所以我們整體的產(chǎn)能還是非常富足的，完全能夠滿足未來(lái)。

除了銅之外，我們還有一些其他的產(chǎn)品供應(yīng)到復(fù)合集流體，比如旋轉(zhuǎn)銅合金靶、旋轉(zhuǎn)鎳鉻合金靶，包括重磅推出的旋轉(zhuǎn)MX合金靶，還有針對(duì)于蒸鍍，會(huì)有蒸發(fā)鋁絲及顆粒，蒸發(fā)銅絲及顆粒。這次展會(huì)我們也帶來(lái)了我們的一些鋁絲和銅絲的樣品。

我們的產(chǎn)品亮點(diǎn)有哪些？我們可以做哪些技術(shù)支持？那我總結(jié)了一下，針對(duì)于現(xiàn)有的銅靶，總共有四大亮點(diǎn)，分別是純、強(qiáng)、精和新。針對(duì)于純度這一塊，因?yàn)楸旧砦覀儦W萊在半導(dǎo)體顯示這個(gè)行業(yè)也積累了非常多的高純銅的制備技術(shù)，尤其是大靶材的制備技術(shù)。所以在這一塊我們是有技術(shù)保障的。針對(duì)于大型旋轉(zhuǎn)靶端頭強(qiáng)化技術(shù)，因?yàn)槟壳坝玫陌胁亩际窍鄬?duì)來(lái)說(shuō)小直徑的靶材，單支靶材重量比較輕，未來(lái)產(chǎn)業(yè)化也會(huì)趨于大外徑的靶材，如果說(shuō)長(zhǎng)度超過(guò)2000mm ，內(nèi)徑125mm，外徑151mm 以上的這種靶材，我們就建議進(jìn)行這種特殊的端頭強(qiáng)化處理。那現(xiàn)在這種應(yīng)用其實(shí)是非常成熟的，歐萊也有這樣的強(qiáng)化技術(shù)，也歡迎跟相關(guān)的設(shè)備廠商進(jìn)行一些交流。

為保障我們終端客戶在使用靶材過(guò)程中不能出現(xiàn)漏水，漏氣或者靶材爆裂的情況。另外就是配合這樣的一個(gè)端頭強(qiáng)化，我們其實(shí)是擁有這種高精度無(wú)縫的焊接技術(shù)的，那這個(gè)技術(shù)其實(shí)也是基于端頭強(qiáng)化這么應(yīng)運(yùn)而生的。要強(qiáng)化，那就必須有好的焊接的技術(shù)，要確保我們的材料焊接是無(wú)縫的。同時(shí)每根靶材都是經(jīng)過(guò)氦氣檢漏測(cè)量它的密封性，確保它是可靠。關(guān)于新，剛剛提到了一個(gè) MX 的靶材，其實(shí)在創(chuàng)新型的這種界面修飾層的靶材上，我們有一個(gè)新的配方。

接下來(lái)我重點(diǎn)講一下這個(gè) MX 的靶材。其實(shí)現(xiàn)在復(fù)合集流體銅箔現(xiàn)在遇到的一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)楸旧韽?fù)合集流體是銅層金屬層在高分子層上做的復(fù)合，那復(fù)合就會(huì)存在一個(gè)界面，本身金屬材料與高分子材料的界面結(jié)合一直以來(lái)就是整個(gè)復(fù)合材料制備加工的一個(gè)難點(diǎn)。鋰電池在長(zhǎng)期服役過(guò)程中，由于負(fù)極材料的膨脹-收縮循環(huán)極有可能導(dǎo)致銅箔與PET或PP在界面處脫離，使電池失效。右邊的圖是我們自己做的一個(gè)圖片，我們一開(kāi)始的時(shí)候沒(méi)有引入任何粘附層，在復(fù)合這個(gè)高分子材料上直接鍍上純銅。那可以看到經(jīng)過(guò)后期的水電鍍?cè)龊裰笞龀鰜?lái)的界面結(jié)合性比較差的，通過(guò)引入 MX 系列的輔助材料之后，再進(jìn)行水電鍍工藝，會(huì)發(fā)現(xiàn)它的界面結(jié)合力是非常好的，沒(méi)有脫落的現(xiàn)象。

我們可以得到這樣的結(jié)論，引入MX系列靶材沉積的界面修飾層可以有效提高銅薄膜的長(zhǎng)期附著力、優(yōu)異的抗水氧的能力和抗腐蝕性能，從而能夠增強(qiáng)復(fù)合銅箔的穩(wěn)定性和耐用性。那其實(shí)下游的電芯企業(yè)是非常關(guān)注這塊的，那從原理上來(lái)講，我們也做了這樣一個(gè)單面鍍膜的實(shí)驗(yàn)，第一個(gè)我們?cè)诟叻肿踊ど现苯渝冦~種子層，可以看到這個(gè)膜它會(huì)卷曲，那說(shuō)明它有內(nèi)應(yīng)力，長(zhǎng)期來(lái)看會(huì)存在脫模的風(fēng)險(xiǎn)。第二個(gè)通過(guò)增加鎳鉻打底層，再鍍銅種子層的方式，薄膜還是卷曲的，那說(shuō)明還是有內(nèi)應(yīng)力存在。第三個(gè)通過(guò)引入 MX 的修飾層，就是用MX合金靶材作打底層，然后再進(jìn)行銅種子層的鍍膜，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，薄膜鍍完之后平整的，就是說(shuō)應(yīng)力基本上得到的釋放和中和。

同時(shí)我們還做了一些其他的 XRD 物相的測(cè)試，可以看到MX是屬于準(zhǔn)非晶物相，它能夠阻斷原子沿晶界擴(kuò)散的路徑，不對(duì)銅籽晶生長(zhǎng)取向產(chǎn)生誘導(dǎo)作用，從而能提高銅箔膜的生長(zhǎng)的質(zhì)量。另外我們也做了一個(gè)雙 85 的穩(wěn)定性測(cè)試，就是經(jīng)300?小時(shí)的溫度 85 攝氏度、濕度 85%的環(huán)境下的老化測(cè)試，可以看到 MX 的反射率和色度值變化小于?0.36%，抗水氧侵蝕效果非常顯著。同時(shí)我們還做了百格刀的粘附測(cè)試，可以看到 MX 一共做了 7 種材料，我們選擇了其中的四種來(lái)看，這些附著力是非常好的，通過(guò)百格膠帶的測(cè)試都可以達(dá)到 5B 級(jí)別。

我們的薄膜研究院會(huì)針對(duì)不同膜的基材配套不同的 MX 的，這也是我們?cè)趪@著銅相關(guān)已經(jīng)獲得的一些發(fā)明專利，包括一種高純銅旋轉(zhuǎn)靶的制備，和高純銅旋轉(zhuǎn)靶的焊接方法，還包括高純銅旋轉(zhuǎn)靶焊接端頭的半自動(dòng)校直法、長(zhǎng)管旋轉(zhuǎn)靶綁定的靶材整管內(nèi)壁預(yù)處理刷鍍方法以及一種銅合金管件的制造方法。

那在此機(jī)會(huì)也介紹一下我們的材料研究院，我們依托于國(guó)家級(jí)博士后科研工作站，以及省博士后科研工作站這兩大平臺(tái)，下設(shè)了 6 大技術(shù)中心，分別圍繞著靶材，一個(gè)是高性能靶材中心，還有一個(gè)是圍繞著靶材的下游也就是薄膜技術(shù)中心。另外圍繞著靶材的上游是納米的粉體和粉末冶金，包括高純材料我們都有設(shè)不同的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，那同時(shí)圍繞著材料本身，我們有分析檢測(cè)中心，相對(duì)來(lái)說(shuō)配套是非常完善的。

這個(gè)是材料研究院內(nèi)部的一些圖片，第二張圖上面的是小型的靶材的濺射鍍膜機(jī)，其實(shí)這個(gè)小也不小，相對(duì)來(lái)說(shuō)還是可以做很多工作。這個(gè)鍍膜機(jī)是我司自己設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的，內(nèi)部做靶材認(rèn)證，外部為客戶做新的膜層開(kāi)發(fā)。

我們還有布魯克臺(tái)階儀，和氧氮?dú)浞治鰞x，包括因?yàn)檫€會(huì)涉及到一些下游做顯示，做芯片集成電路的，所以我們還可以給客戶做光刻和顯影。還有我們有四探針儀，測(cè)薄膜的電性參數(shù)，還有 XRD 的一些測(cè)試儀。因?yàn)閺?fù)合銅箔目前還是屬于這個(gè)小批量的市場(chǎng)階段，但是我們看到越來(lái)越多的這個(gè)產(chǎn)業(yè)界朋友已經(jīng)加入到這個(gè)大家庭中，非常好。所以本身我們希望未來(lái)整個(gè)產(chǎn)業(yè)，一方面就是一個(gè)高效、高良率、低成本、規(guī)?；?，另一方面要高質(zhì)量發(fā)展。

靶材未來(lái)的趨向，會(huì)向著大尺寸、長(zhǎng)壽命、高品質(zhì)的方向發(fā)展。產(chǎn)業(yè)化規(guī)?；欢ㄊ且龃蟪叽绲陌胁?，這樣能夠降低設(shè)備的停機(jī)時(shí)間，從而增長(zhǎng)靶材的使用率，增強(qiáng)機(jī)器的稼動(dòng)率。另外就是靶材的壽命，我們覺(jué)得可以做到外徑更大，這樣能夠提高它的壽命。同時(shí)還有一個(gè)就是高品質(zhì)，我們能確保品質(zhì)是可重復(fù)的、可在線的，因?yàn)檫@對(duì)于量產(chǎn)化的生產(chǎn)至關(guān)重要。

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