磁控溅射工艺在光学工业和电子工业已有成熟应用,拓展到复合集流体领域时工艺变动并不大,其他领域的磁控溅射设备稍加改动即可使用——这构成了国产设备快速切入的技术基础。但“能切入”与“做得好”之间存在实质门槛:腔室设计、卷绕工艺与均匀性控制仍是核心壁垒,各厂家之间的技术差距很大。

工艺复用的价值:降低了切入门槛

复合集流体的主流技术路线是磁控溅射加水电镀的两步法。其中磁控溅射环节并非全新技术——历史上该工艺已在光学工业和电子工业中得到广泛应用,因此从其他领域迁移过来的设备只需稍加改动即可直接使用。这一复用特性显著降低了新进入者的学习成本,也是国产设备能够快速完成进口替代的重要原因。

产业化初期,磁控溅射设备以进口为主,来源包括应用材料、爱发科等公司。进口设备造价普遍是国产设备的三倍左右,生产周期长,后续维护也比较困难。随着产业发展,国产设备逐渐切入并完成替代。从调研情况看,行业内新增产能基本都会采购国产磁控溅射设备。

复用不等于低壁垒:腔室与卷绕是分水岭

工艺原理相通,不代表设备制造难度低。国内磁控溅射镀膜设备厂家主要集中在广东、安徽地区,包括广东腾胜、广东汇成、合肥东昇等,但受制于设备制造工艺难度,各个厂家之间的技术差距很大。

以腾胜科技为例,其在磁控溅射领域钻研二十余年,技术沉淀深厚,公司专家是广东省真空卷绕镀膜设备行业标准的牵头制定者之一,处于国产磁控溅射设备市场的第一梯队。公司自2016年开始布局复合铜箔设备,2017年推出国内首台量产型复合铜箔真空镀膜设备,2021年推出的二代机出口至日本TDK。目前主力机型为2代机和2.5代机。

参数2代机2.5代机
膜厚(nm)3030
电阻(Ω)2.52.5
速度(m/min)1320
单机年产能(万方)5601100

数据来源:深圳电池行业协会、公司官网、东吴证券研究所

其他厂商起步较晚,与第一梯队厂商存在一定差距,技术上仍需磨练。这说明工艺复用只是入场券,腔室设计、卷绕工艺与均匀性控制才是决定设备性能的分水岭。

常见问题

磁控溅射设备从其他领域迁移到复合集流体,需要做哪些改动?

磁控溅射工艺本身变动不大,其他领域的设备稍加改动即可使用。但具体改动涉及腔室设计与卷绕工艺的适配,不同厂商的技术方案存在差异,实际效果需以各厂商公开信息及下游验证为准。

国产磁控溅射设备目前的技术水平如何?

国产设备已基本完成进口替代,新增产能基本采购国产设备。第一梯队厂商在复合铜箔领域有多年积累,产品已实现批量出货,客户包括日本TDK、宝明科技、万顺新材等。但各厂家之间技术差距很大,选型时需综合评估。

工艺复用是否意味着新厂商可以快速进入?

进入门槛确实因工艺复用而降低,但做好设备仍需跨过腔室设计、卷绕工艺与均匀性控制等关卡。行业内的技术差距表明,从“能做”到“做好”之间仍有实质壁垒,需以实际量产表现和客户验证为判断依据。