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贵研铂业:11人的稀贵金属溅射靶材研发团队 一年创造3000万产值

团队研发的靶材已实现替代进口和出口创汇。 宗华黄金(zonghuagold.com)讯,一个平均年龄只有35岁的11人团队,在一个600平方米的车间里,一年创造产值3000万元。 这是贵研铂业股份有限公司(下称“贵研铂业”)学历最高的一支团队,他们当中有博士2人、硕士5人,正高2人、副
A- A+ 2017-12-22 13:36:28

团队研发的靶材已实现替代进口和出口创汇。

宗华黄金(zonghuagold.com)讯,一个平均年龄只有35岁的11人团队,在一个600平方米的车间里,一年创造产值3000万元。

这是贵研铂业股份有限公司(下称“贵研铂业”)学历最高的一支团队,他们当中有博士2人、硕士5人,正高2人、副高4人。其中,2人入选省技术创新人才,1人入选昆明市引进海外高层次人才,1人入选省技术创新人才和昆明市学术和技术带头人培养对象,1人荣获“十二五”省属企业科技创新突出贡献先进个人称号,1人作为贵金属集团专业技术人员代表被选为省第十次党代会代表。

这支“稀贵金属溅射靶材研发团队”,自组建以来,先后承担靶材相关类国家、省级、市级及企业项目23项。通过项目的实施,累计发表论文40篇,申请专利15项,获得授权专利10项,其中2016年获得授权的发明专利就达7项,并获得云南省自然科学奖三等奖1项。

如今,他们研发的稀贵金属靶材不仅填补了国内空白,还走出国门,打破了美国、德国、日本等少数国家和地区的垄断地位。2016年实现出口创汇30万美元,成为贵研铂业科研成果转化、科研支撑产业发展、实现替代进口及实现出口的一个典型范例。

大市场背后的“零起点”

何为“靶材”?简单地说,靶材就是目标材料。一块普通的玻璃材料,只要镀上相应的靶材,就能变成手机触摸屏、太阳能集热板或液晶显示器,起到增透减反等效果,产品价值随之提升数十倍,在半导体集成电路、信息存储、平面显示和新能源等领域应用广泛。

稀贵金属因具有良好的化学稳定性,优异的电学、磁学、光学等性能,广泛应用于高性能薄膜材料及器件的制备。随着电子信息行业的不断进步,稀贵金属靶材的需求呈现爆发式增长,据权威市场分析预测,2016年全球靶材市场销售额达60亿美元,靶材消耗量达到170万片并以8.4%的年平均增长率增长。

然而,巨大的市场背后,却只有德国贺利氏、日本田中等少数几家公司掌握高端稀贵金属靶材的研发及生产技术。我国在该领域的研发相对滞后,大部分高端稀贵金属靶材需要进口,严重制约了国内电子信息产业的发展。

“2008年7月,公司领导了解到稀贵金属溅射靶材具有很好的市场前景,要求就此展开调研并探索制备靶材的可行性。通过大量的前期调研及论证工作,我们接受了这个光荣但是当时也未曾想到是如此艰巨的任务。”团队负责人闻明说。

接受任务不久,团队即从零开始,一点一滴积累对靶材的认识,在摸索中不断前进,所制备的Ru靶(钌,一种贵重的银灰色金属)通过了美国西部数据公司的试用并给出结论:与其现有供应商提供的产品几乎没有差异。尽管积累了一定经验,但由于没能及时与客户进行沟通,研发的产品与市场严重脱节,导致项目组连年亏损,发展进入了瓶颈期。

小推车推出100%成品率

这样的情况一直持续到2012年。这一年10月,公司一方面引入美国团队联合进行靶材开发,一方面要求习惯了待在实验的科研人员去跑市场、访客户。

“对于‘爱面子’的科研人员来讲,跑市场、访客户的确是一个‘痛苦’的过程,但只有实际了解市场的需求,我们才能准确把握研发的方向。”闻明告诉记者,在重新审视市场需求的基础上,团队及时调整了靶材的研发思路,坚持以市场为导向,重点开发国内市场急需的NiPt(镍铂)靶材产品。

在与美国团队联合研发过程中,团队始终坚持在听取外方意见的基础上进行独立思考,并非盲目听从外方指挥,而是着重对技术的消化、吸收、再创新。很快,美国团队给出了一个基本的靶材制备工艺路线,在此基础上,团队进行了大量的工艺探索,针对一个产品,反复摸索,仅金相(表征金属材料微观结构的一种基本手段)就做了上千个,最终找到了最佳的工艺条件。

2013年,国内一家半导体龙头企业试用了三批次团队研发的NiPt靶材,结果表明产品指标已经达到甚至部分超过了国外同类产品水平,该企业果断放弃了进口同类产品,贵研铂业由此成为其唯一NiPt靶材供应商。

2014年初,企业又提出另一种NiPt靶材需求,在按照美国团队原有工艺路线进行制造时发现,制造过程中很容易发生开裂,成品率几乎为零。面对这种情况,美国团队指出,之前他们研发该牌号靶材时,成品率不到5%,认为成品率差异的一个重要原因是设备落后,提出要解决这个问题,至少需要半年时间,并趁机提出了高额研发费用要求。

面对困难,团队立下“军令状”,承诺在一个月内完成新产品研发。由于设备不足,团队只有借用其他部门的设备,利用晚上和周末的时间开展试验。“那段时间,我们经常推着小推车在厂区里来回穿梭,时间一长,巡逻的保安都知道小推车一响,必然又是靶材研发团队的人在加班。” 回忆起那段时光,团队高级工程师王传军、谭志龙依然印象深刻。

功夫不负有心人。在反复试验的基础上,团队终于发现这种靶材的加工温度区间相当窄,只有保证在此温度范围,靶材才能顺利加工。通过反复调整,团队最终在一个月内攻克难关,这个牌号的靶材成品率达到了100%。

累计实现产值6000万元

攻克难关之后,团队也迎来了新的发展良机。2014年10月,公司办公会批准靶材生产线正式成立,这也意味着靶材项目正式由研发向产业化转型。2016年3月,通过整合原有生产设备和购置新的设备,占地600平方米、年产2000片各类贵金属靶材的生产线建设完成。

本着边建设、边研发、边生产的模式,靶材生产线以半导体行业用稀贵金属靶材的产业化为目标,朝着靶材制备技术基础问题突破、新产品及新工艺开发、生产线设备升级换代稳步推进。一批靶材的关键技术得以突破,生产线相继开发出复杂形状、难加工、大尺寸等3类共15种靶材产品。

“在团队的共同努力下,靶材产品在2015年首度扭亏为盈。自2014年至今,靶材生产线销售已累计实现产值6000万元,其中2016年实现产值3000万元。”闻明介绍,由于半导体龙头企业良好的品牌示范效应,目前NiPt靶材已成功应用于国内5家客户。

值得一提的是,总部位于美国的全球知名半导体公司也慕名主动找到贵研铂业,要求提供NiPt靶材,团队抓住这一宝贵机会,以最快的速度提供了试用靶材。今年11月,贵研铂业正式通过其供应商资质认证,成为其A级供应商,并实现出口创汇30万美元,成为公司科研成果转化、科研支撑产业发展、实现高技术产品替代进口及实现出口的一个典型范例。

“靶材生产线目前虽然取得了一定的成绩,但产品和客户依然比较单一,如何在现有产品基础上,积极开拓新产品及新市场、加快靶材产业的发展成为靶材生产线面临的首要问题。”闻明表示,今后,靶材生产线拟重点聚焦于磁记录及半导体行业领域用的稀贵金属靶材开发,对靶材项目自有技术进行工艺集成、设备集成及优化衔接,形成完整的生产-销售-废靶回收再生产的循环模式。

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