从零部件到体系:国产高纯过滤技术的产业升级逻辑

过去十年,中国半导体、光伏、新能源产业的高速增长,让“高纯气体”这一曾经隐蔽的技术环节被重新审视。

然而,与晶圆、硅片这些“主角”相比,过滤器、阀门、接头等零部件长期被忽略。

事实上,在一个12吋晶圆厂中,气体输送系统往往占建设成本的 6%–8%,

而其中的过滤器,是确保气体纯度和系统可靠运行的关键节点

今天的国产高纯过滤产业,已经不再停留在“可生产”的阶段,而是在迈向一个更复杂的目标——体系化可靠性

一、国产高纯产业的背景:从代工到自主

中国的高纯过滤技术最初起步于上世纪90年代。

早期市场完全依赖进口品牌(如Pall、Mott、Entegris),其原因并非国内制造能力不足,而是缺乏验证体系与认证数据

转折点出现在2015年之后。

国家《集成电路产业促进纲要》和《超高纯气体装备标准化路线图》的推动下,国内企业开始从材料、烧结工艺到测试体系全面升级。

根据SEMI China 2024报告

目前国内高纯气体输送装备自给率已达68%,其中过滤器产品的国产化率接近55%。

这一数字背后,是过去五年间数十家企业在金属粉末烧结、表面处理、以及高压洁净验证上的持续突破。

二、技术演进:从“做得出”到“做得准”

过滤器的核心在于孔径控制。孔径并不是一个静态数字,而是统计分布。

国际标准SEMI F20要求孔径分布标准差控制在10%以内,而国内企业早期普遍在 20%–25%。

恒歌等企业通过真空烧结工艺升级,将孔径偏差降低至8%以下。该工艺通过多层粉体分级叠加,形成均匀的孔道网络,在 9N 级气体过滤中表现出良好的流量稳定性。

在CNAS 实验室的测试中,恒歌 0.003 µm 滤芯在 0.5 bar 压差下的 LRV(对 0.01 µm 颗粒)≥9,且批次差异小于3%。

这种从“物理精度”到“批次一致性”的提升,标志着国产过滤正进入可验证阶段。

三、标准化与检测能力:体系的基石

国产化的真正瓶颈,不在制造,而在验证。

国际上,过滤器性能评估一般遵循以下体系:

· SEMI F20(过滤效率);

· SEMI E52(压降稳定性与寿命);

· ISO 8573(气体洁净度);

· ASTM F795(气体颗粒穿透测试方法)。

然而,国内实验室长期缺乏可与国际接轨的全流程测试平台。

截至2023年,中国仅有 3 家实验室具备 0.003 µm 级颗粒测试能力。

四、产业链协同:从单件制造到系统集成

在高纯气体系统中,过滤器只是众多元件之一。

只有当其与阀门、管件、检测模块共同构成闭环系统时,才能真正实现气体洁净度的长期稳定。

当前国内的趋势是:

上游企业专注粉末冶金、精密焊接等核心工艺;

中游制造商整合气体输送模块(VMB/VMP);

下游集成商进行整厂气体系统设计。

恒歌在这一体系中承担“核心部件+系统适配”的角色,其过滤器已应用于半导体电子气体、光伏PECVD、锂电干燥氮气等多场景系统。

2024年,其推出的 HF、SF 系列过滤器产品已通过 CNAS 认证,并在多家国内晶圆厂验证通过。

五、国际对比:参数差距与检测差距

虽然国产高纯过滤技术在精度上已接近国际水平,但在“系统验证与数据透明度”上仍存在差距。

对比项国际品牌国产先进企业差距说明


可以看到,技术差距正在缩小,而检测与数据体系成为下一阶段的重点。

六、未来路径:从产品可靠性到系统信任度

未来三年,国产高纯过滤产业的竞争焦点将从“参数”转向“信任”。

国际客户的关注点不再是“过滤精度是多少”,而是“能否提供完整的验证报告与批次一致性数据”。

恒歌等制造商已开始建立以序列号为核心的数字化追溯体系,每支过滤器的烧结温度、孔径分布与压降曲线都被记录,形成“可查询、可复验、可追责”的质量档案。这种体系化升级,将决定国产高纯过滤是否真正能走入全球供应链。

七、结语

国产高纯过滤产业正从“制造产品”向“建立体系”转型。

从孔径分布的控制到检测平台的建设,从批次一致性到数据追溯,每一步都意味着从工艺走向科学的过程。

当国内制造商能够提供透明、可验证、可追溯的过滤解决方案,国产品牌不再只是价格竞争的参与者,而将成为产业链稳定与安全的支撑力量。

恒歌在这条路上的探索,是整个国产高纯制造体系的缩影——稳扎稳打,不以噱头取胜,而以数据赢得信任。

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