中国粉体网讯 碳化硅,要卷疯了!中国碳化硅产业更是“卷”出强大,走出国门,国际大厂更是纷纷与国内企业展开合作。随着国内外之间的合作,值得关注的是,国内外碳化硅产品的标准有何差异?而对比差异补充不足对我国碳化硅产业发展极为重要。
来源:天域半导体
国内外SiC产品标准化概况
碳化硅作为一种化学成分较为单一的无机化工原料,其相关的产品标准较少,多为碳化硅的化学分析标准及检测标准。
1.国内SiC产品标准化概况
中国目前已基本建成了一套由国家标准、行业标准和地方标准组成的碳化硅标准体系。目前现行的碳化硅相关国家标准共24项,行业标准共38项,地方标准共3项。我国现行的碳化硅产品技术标准只有1个,即GB/T 2480《普通磨料碳化硅》。
2.国外SiC产品标准化概况
从国外发达国家与组织碳化硅及其制品标准制定情况来看,国际标准化组织(ISO)现行的碳化硅及其制品相关标准共有6项;美国现行的碳化硅相关标准共有14项;欧洲现行的碳化硅相关标准共有49项;日本现行的碳化硅相关标准共有5项;俄罗斯现行的碳化硅相关标准共有8项。
现行的国外碳化硅相关产品标准有2个,即罗马尼亚标准SR 5064《碳化硅》和俄罗斯标准GOST 26327《碳化硅磨料技术规范》。
对于碳化硅的的分类标准:ISO没有给出碳化硅的分类标准;美国ASTM对纤维增强碳化硅的复合结构给出了分类标准;俄罗斯对纤维增强碳化硅复合材料也给出了分类标准;截至目前,我国还没有碳化硅相关的分类标准。
国内外碳化硅产品标准对比研究
1.碳化硅产品分类
中国工业生产的碳化硅主要是黑色碳化硅(SiC含量约95%)和绿色碳化硅(SiC含量约97%以上)两种。
磨料碳化硅分为陶瓷结合剂磨具、砂带用黑碳化硅;陶瓷结合剂磨具、砂带用绿碳化硅;有机结合剂磨具用黑碳化硅;有机结合剂磨具用绿碳化硅;手工打磨的砂页用黑碳化硅;手工打磨的砂页用绿碳化硅。
俄罗斯国家标准对碳化硅磨料分为绿色碳化硅和黑色碳化硅两种。罗马尼亚国家标准根据颜色将碳化硅分为绿色碳化硅(GC)和黑色碳化硅(GC);根据碳化硅含量(SiC)分为优质碳化硅(S)和普通碳化硅(N)。
中国国家标准GB与日本JIS、俄罗斯GOST标准绿碳化硅化学成分对比
2.碳化硅晶片
针对碳化硅晶片产品标准,目前我国国家标准有多个标准,国外无相关标准。有关缺陷测试方法,国内有一个行业标准和一个团体标准。
对比种种标准来看:
(1)国外有关碳化硅标准都制定了碳化硅产品的理化性能标准,其指标要求比中国国家标准宽松。但在对外技术交流和贸易合作过程中,发现发达国家碳化硅生产企业和应用企业标准指标远远优于其所在国家标准和我国国家标准。有些项目在我国国家标准和部分企业实际质量控制中未列入检测控制项目,如:振实密度、比表面积、清洁度、韧性、电导率等;
(2)针对碳化硅粒度砂与微粉产品,发达国家根据其用途不用,按照对口专用、精密化、综合利用原则,分成了多种牌号专用产品,专用产品的企业标准指标要求也不同,使生产者和使用者找到了最佳结合点,产品产生了最大效益。
(3)从碳化硅磨料的化学分析方法标准比对和含碳化硅耐火材料化学分析方法标准比对结果看,我国国家标准的比对项目相较于美国、欧盟及日本等发达国家及地区而言较为完整,但也有个别项目没有涉及,例如:碳化硅磨料的碳化硅、表面硅酸以及全硅等。
(4)从碳化硅晶片相关标准比对结果看,我国国家标准对碳化硅单晶抛光片以及晶片检测方面制定了相关标准,而美国、欧盟、日本等发达国家及地区没有涉及。针对碳化硅外延片表面缺陷的测试环境,我国国家标准相较于欧盟以及日本标准要求更高。
对策建议分析
1.优势与不足
国内产品标准优势。目前国内碳化硅材料供应基地全面掌握了高纯碳化硅粉料制备工艺、4英寸高纯半绝缘碳化硅单晶衬底的制备工艺,形成了从碳化硅粉料制备、晶体生长、晶片加工、外延验证等整套碳化硅材料研制线,在国内最早实现了高纯度碳化硅单晶的商业化量产,高纯碳化硅粉料纯度和晶体良品率居于国际先进水平,彻底解决了国外对我国碳化硅封锁的局面,实现了完全自主供应。
国内产品标准不足。从产品来看,国内碳化硅产品主要集中在中低端市场,真正用于高精尖科技,比如:高级研磨粉、精密电子元件等方面的碳化硅产品生产工艺技术还被国外垄断;在碳化硅深加工产品上,对粒度砂和微粉产品的质量管理不够精细,产品质量的稳定性不够,国内产品技术含量低,与美国、日本、欧洲等发达国家及地区先进水平相比还有较大差距,国内高端技术产品缺乏。
此外,西方发达国家从事该产品研发生产时间早经验丰富,产品指标领先我国,且产品验证周期长、产品技术壁垒难以打破,国内产品难以进入国际市场。
最后,碳化硅属于发展中产品,有较大的市场需求,但其工艺不成熟,标准也处于低发展状态,例如:没有统一的包装标准,检验标准不完善等。
2.对策及建议
针对我国碳化硅产品发展存在的不足,提出了下述建议和对策:
(1)制定培育和扶持碳化硅产品的政策和实施细则。
(2)修订完善碳化硅产品的质量标准体系。
(3)借助科技力量,加强技术创新。
参考来源:
李景等:国内外碳化硅标准比对分析
电子电力网:2023盘点,头部碳化硅大厂的奋力进击
电子发烧友:2023年国内主要碳化硅衬底供应商产能现状
电子新材料:已超103家!我国碳化硅材料产业将迎来“百团大战"?
(中国粉体网编辑整理/空青)
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