华为同款技术!固化效率提高300%!国产首创深紫外光源

2024-03-12 09:26:23 198



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行业首款聚光型全无机深紫外光源 图源 | 华引芯视频号


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华引芯微信公众号近日公布了一则消息:发布行业首款聚光型全无机深紫外光源——华引芯聚光型全无机UV6868,新品系列预计于今年年内实现量产交付。

深紫外光源,简称DUV,是高科技领域的一项重要技术。

华为Mate 60 Pro所搭载的麒麟9000S处理器,正是采用了国产自研的DUV光刻机进行制造。

华引芯表示,目前,相对较低的电光转换效率(WPE)及寿命问题依然是制约其产业发展的关键掣肘。为此,公司从优化UV-LED能量利用率出发,围绕细分场景差异化需求提出解决方案。

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华引芯全无机UV6868系列不同出光角光强分布 

图源 | 华引芯

该产品采用4颗自研大功率UV倒装芯片结合先进全无机封装,实现可靠寿命L70>30000H,350-480mW@700mA光功率输出,搭配30°、60°两种聚光透镜,中心光强较平面款产品最高提升近300%,有效避免中远距离下UV-LED出光扩散导致的能量损耗。

新品发光波长拓宽至255-345nm,可为工业级固化、光疗、消杀等各类应用市场,提供匹配中远距离细分场景的定制化技术解决方案。

图源 | 华引芯

异形透镜金属化镀膜难题方面,透镜镀膜可有效提升UV-LED出光效率,全无机封装则能延长产品寿命。但全无机封装对材料、工艺等整体要求较高,该领域内异形石英透镜镀膜及金属化技术难度大且造价高昂,目前行业全无机UV-LED多为平面款产品。

图源 | 华引芯

华引芯本次新品加盖的异形金属化镀膜石英透镜,由华引芯携手相关龙头厂商联合开发,UV指定波段透过率>97%辅以高反射封装结构设计,器件整体出光效率提升21%

据PCI可名了解,华引芯(武汉)科技有限公司是一家由海外团队创立的创新型高新技术企业,专注于高端光源芯片与光器件的研发和封测,并持有多项核心专利技术。该公司总部位于中国光谷,成立以来已承担多个湖北省重点研发项目。

2017年,新加坡南洋理工大学微电子博士孙雷蒙回到家乡武汉,创建了华引芯,目标是成为全球领先的高端半导体光源IDM厂商。他表示,公司旨在填补国内空白,推动行业发展。

2023年11月,华引芯在武汉东湖综保区举行了半导体器件中心的揭牌仪式。新线体全面投产后,CSP器件、红外光器件和UV光源的产能将大幅提升,年产值将突破亿元大关。


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华为是如何使用DUV技术生产7nm芯片的呢?紫外光源究竟有多重要?

华为Mate 60 Pro搭载的麒麟9000S处理器,采用国产先进的7nm工艺制造,使用国产自主研发的DUV技术!

图源 | 华为官网

一般来说,要制造7nm工艺的芯片,需要使用EUV(极紫外)光刻机。但是,EUV光刻机由荷兰ASML公司垄断生产,并受到美国等国家的出口管制,我们没办法购买。

于是,华为未直接使用DUV光刻机刻出7nm图案,而是在DUV上多次操作,达到EUV光刻机效果。包括多重曝光、自对准双图案化(SADP)和自对准四图案化(SAQP)

多重曝光将多个图案叠加,形成更细微的图案。SADP和SAQP则通过覆盖硬质材料、刻制细致图案等步骤,进一步细分图案。这些技术使DUV光刻机制造出更小尺寸的电路图案,类似EUV光刻机效果。

华为麒麟9000S可以说是使用DUV技术诞生的一颗奇迹之芯,是国产手机上首款7nm工艺芯片。

不止是半导体,在医疗、环保、工业生产等领域,紫外光源都发挥着重要的作用。在涂料行业,更是成为了重要的发展方向之一,市场潜力十分巨大。

UV固化设备作为光固化技术的核心组成部分,它集成了UV光源、反光镜、电源/转换器和外罩等关键组件。

在紫外固化技术中,紫外固化光源的质量对固化设备的工作效率具有至关重要的影响,同时,它也是决定固化设备制造成本和维护成本的关键因素。

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UV-LED固化技术 图源 | 网络

当材料经过UV光源时,部分光线直接照射到材料表面,而另一部分则通过反光罩反射至材料上。材料吸收紫外光能量后,迅速发生交联固化反应。

当前市场上的UV光源主要包括高压汞灯、金属卤素灯和LED灯三种类型。

早在2013年10月10日,我国签署了《水俣公约》,明确规定到2020年需完成含汞产品的生产和进出口的淘汰,这为UV-LED光源的发展提供了重要契机。

UV-LED光源相比传统汞灯有明显优势:

● 寿命更长:使用寿命长达25,000至30,000小时,是传统汞灯的10倍以上。

● 冷光源与无热辐射:产生的热量低,减少被照品表面温升,适合液晶封边、薄膜印刷等要求温升小的场合。

● 高效能量输出:具有高能量、稳定的光输出和均匀的照射效果,提高生产效率。

● 即时启动:光源可瞬间点亮,无需预热。

● 环境友好:光源不含汞,不产生臭氧,更环保。

● 节能降耗:能耗仅为传统汞灯的10%,节约90%电量。

● 低维护成本:固化设备维护成本几乎为零,每年可节约至少10,000元/台的耗材费用。

● 定制灵活性:光源可根据需求定制有效照射区域,长度范围从20mm到1000mm。

总的来说,尽管在行业内仍有部分应用在使用传统的汞灯,但越来越多的固化设备正在转向UV-LED技术。

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紫外光固化产业链涵盖了从上游原材料与辅料供应、中游固化材料配方与设备制造,到下游多行业应用的全流程。

上游环节主要包括基础化工原材料,如单体、低聚物、光引发剂和助剂,其中低聚物、单体和光引发剂在光固化过程中扮演着至关重要的角色。

中游环节则由固化材料配方的生产商和辐照设备的制造商构成,他们为下游应用提供了丰富的光固化产品和必要的加工设备。

下游应用方面,光固化材料因其节能环保、高效固化等特性,广泛应用于印刷、工业涂料、光电子、胶黏剂、3D打印、电子信息、医疗健康等多个领域。这些应用不仅推动了光固化技术的持续创新与发展,也展示了光固化材料在新兴领域中的广阔应用前景。

全球光固化涂料市场发展情况呈现出地区差异和行业特点。

在美国,印刷业是光固化涂料的主要应用领域,特别是印刷油墨和套印油墨。此外,工业涂料、光电子和胶黏剂市场也有广泛应用。

在欧洲,木器涂料和家具涂料是光固化涂料的主要应用领域,反映了欧洲市场对于高品质、环保型涂料的需求。

而在日本,电子和光纤行业是光固化涂料的主要应用领域,这得益于光固化涂料在精密电子部件制造中的关键作用。

相比之下,国内UV涂料市场份额相对较少,但正在逐渐增长。

一些家具涂料企业中,UV涂料的占比已超过20%,甚至有一些企业凭借其专业技术实力,使UV涂料的占比高达60%甚至100%。这表明国内光固化涂料市场具有巨大的发展潜力和空间。

总体而言,紫外光固化产业链的发展以及全球光固化涂料市场的增长趋势显示出光固化技术在多个领域中的广泛应用和持续创新。

随着环保意识的提高和技术的不断进步,光固化涂料市场有望在未来继续保持增长势头,但是否能成为主流,还是一个未知数。


编辑整理:Cathy

排版设计:Cathy

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