疫情三年，各行各業(yè)受疫情之殤久已，其中半導(dǎo)體行業(yè)去年全球芯片短缺引發(fā)了前所未有的供應(yīng)鏈危機(jī)。我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)依然處于受制于人的狀態(tài)，除了我們熟知的光刻機(jī)、蝕刻機(jī)之外，其中有個(gè)泵體設(shè)備在半導(dǎo)體生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈中起著不可或缺的作用，那就是風(fēng)囊泵，專(zhuān)門(mén)輸送高純度耐酸堿的一種非金屬泵體。由于種種原因，國(guó)外的風(fēng)囊泵品牌現(xiàn)在很難買(mǎi)到，貨期半年以上，即使能買(mǎi)到了，價(jià)格也是特別昂貴。已經(jīng)難倒了眾多的半導(dǎo)體設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)。

在半導(dǎo)體這個(gè)領(lǐng)域，中國(guó)需要挑戰(zhàn)的是，西方上百年積累起來(lái)的工業(yè)體系。自1957年，晶體管之父肖克利的八個(gè)門(mén)徒，在硅谷創(chuàng)立仙童半導(dǎo)體公司，并開(kāi)發(fā)出人類(lèi)歷史上第一塊集成電路，硅谷因此成為全世界半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)源地，一直延續(xù)至今。半導(dǎo)體是一個(gè)龐大的產(chǎn)業(yè)，從大類(lèi)上講，包括集成電路（IC）、光電子、分離器和傳感器等，目前整個(gè)半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)仍是牢牢的鎖定在美國(guó)的手上。歐洲、日本和美國(guó)再次意識(shí)到半導(dǎo)體制造業(yè)的不可或缺和無(wú)處不在的主導(dǎo)地位。目前歐洲、日本和美國(guó)正在制定新的政策來(lái)重建其國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體制造基地，以減輕所涉及的巨大地緣政治和經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)。

為什么一個(gè)看不起眼的風(fēng)囊泵也能卡脖子？

半導(dǎo)體“濕式蝕刻”工藝是一種利用液體化學(xué)物質(zhì)或蝕刻劑從晶圓上去除材料的蝕刻工藝，通常采用晶圓上的光刻膠掩模定義的特定圖案。進(jìn)行蝕刻的介質(zhì)主要是強(qiáng)堿、強(qiáng)酸等腐蝕性流體，流體輸送固然會(huì)用到泵。傳統(tǒng)的金屬基體肯定無(wú)法實(shí)現(xiàn)，這里就出現(xiàn)了以PTFE為基材的泵浦。PTFE俗稱(chēng)為塑料王，作為常規(guī)應(yīng)用場(chǎng)景，PTFE的純度可能不需要很高的級(jí)別，但是應(yīng)用于半導(dǎo)體行業(yè)，對(duì)液體的純凈度要求是非常嚴(yán)苛的，這里不在重點(diǎn)講述。因受限于PTFE材料純度限制及風(fēng)囊泵制作工藝精度、專(zhuān)利等，目前中國(guó)市場(chǎng)現(xiàn)階段是無(wú)法很快實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)體系，這也將加劇了半導(dǎo)體行業(yè)整體被卡脖子。

風(fēng)囊泵的運(yùn)行原理是什么？

風(fēng)囊泵顧名思義是采用壓縮空氣為動(dòng)力，內(nèi)部囊體往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)液體輸送的一種泵體。風(fēng)囊的泵腔分為兩個(gè)工作腔，每個(gè)工作腔分為氣相工作腔和液相工作腔兩部分，壓縮空氣進(jìn)入泵的氣相工作腔后，壓縮風(fēng)囊變形移動(dòng)，通過(guò)換向閥控制壓縮空氣依次進(jìn)入兩個(gè)氣相工作腔工作，利用液相腔的交替吸液排液，實(shí)現(xiàn)對(duì)液體的輸送。

國(guó)內(nèi)風(fēng)囊泵產(chǎn)業(yè)概況

目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上主流的風(fēng)囊泵品牌有：美國(guó)白騎士、日本易威奇、法國(guó)PFA、臺(tái)灣帝隆等，巖木科技等等。
大部分都是國(guó)外品牌，真正國(guó)內(nèi)自主品牌寥寥無(wú)幾。據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，美國(guó)白騎士和日本易威奇這兩家老牌風(fēng)囊泵在中國(guó)市場(chǎng)占有率達(dá)到70%左右。但受疫情及其它因素影響，上述這幾個(gè)國(guó)外品牌的風(fēng)囊泵供貨期非常長(zhǎng)，有的型號(hào)甚至需要等一兩年才能供貨，價(jià)格也是居高不下。這嚴(yán)重影響到了國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體及光伏企業(yè)的生產(chǎn)進(jìn)度。也導(dǎo)致上述幾個(gè)國(guó)外品牌的風(fēng)囊泵市場(chǎng)份額逐年遞減。

目前市場(chǎng)上真正實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的風(fēng)囊泵企業(yè)寥寥無(wú)幾。目前比較成規(guī)模的也就巖木科技一家。經(jīng)行業(yè)研究報(bào)告分析2021年全球風(fēng)囊泵市場(chǎng)銷(xiāo)售額達(dá)到了億美元級(jí)，預(yù)計(jì)2028年將實(shí)現(xiàn)增長(zhǎng)率70%（2022-2028）。半導(dǎo)體行業(yè)向中國(guó)轉(zhuǎn)移的大趨勢(shì)不會(huì)改變，另一方面，國(guó)家也正進(jìn)一步加大支持和投入。巖木科技采用的是臺(tái)灣風(fēng)囊泵的核心技術(shù)，旗下風(fēng)囊泵有CF系列（替換易威奇）、WF系列（替換白騎士、帝?。?、KF系列、AF系列等。產(chǎn)品主要零配件均已實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)跟量產(chǎn)，其供貨期和價(jià)格比國(guó)外品牌更有優(yōu)勢(shì)。

結(jié)尾：

我們要擺脫卡脖子的困境還很需要一段時(shí)間。雄關(guān)漫道真如鐵，而今邁步從頭越！這是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，也是巨大的機(jī)遇。是中國(guó)向高端制造突破過(guò)程中，一定要邁過(guò)去的坎。中國(guó)加油！

審核編輯 黃昊宇