中国粉体网讯 在半导体设备用精密陶瓷部件市场中，半导体陶瓷劈刀作为关键细分领域，其市场规模将从2024年的5.0亿美元增长至2031年的8.2亿美元，复合年均增长率高达7.2%，显著高于整体市场增速，表明该细分领域具有更强的成长性和战略价值。
从产业竞争格局审视，我国半导体陶瓷劈刀市场呈现严重的进口依赖特征，国产化率仅为10%，进口产品占据90%的市场份额。瑞士SPT、美国K&S、美国Coorstek等国际巨头凭借技术先发优势和品牌壁垒，长期垄断高端市场。其中，瑞士SPT作为世界集成电路封装工具行业的领导者，2024年劈刀营收达14亿元，位居前列。据统计，瑞士SPT公司目前已占据全球高端市场约60%的份额。
SPT：从钟表宝石到CIM专家
SPT 1890年在瑞士利斯成立，是一家名不经传的小作坊，为钟表业生产钟表宝石和工业红宝石，主要是为精密钟表加工宝石轴承。
这种轴承是机械表的核心部件之一，需要承受持续的摩擦与压力，对耐磨性和精度要求极高。正是这种苛刻的应用场景，锻造了SPT对“精度”和“耐磨材料”积累了深刻的理解。
1974年，SPT在美国加利福尼亚州设厂，正式进入半导体领域，开始生产模具和线束工具。1976年使用CIM（陶瓷注射成型）工艺生产第一批陶瓷劈刀和精密零件。
如今，SPT已成长为一家全球性企业，在欧洲、北美、亚洲等地拥有约1000名员工，业务遍及全球。
陶瓷注射成型技术：SPT制胜”法宝”
陶瓷劈刀是一种具有垂直方向孔的轴对称的陶瓷工具，属于精密微结构陶瓷部件。其结构十分精密复杂，除了金线直径WD、金球、键合力和超声振幅外，陶瓷劈刀的关键尺寸也会影响引线键合的效果。关键尺寸包括尖端直径、内孔径、内切角直径、内切斜面角度、锥芯角度、外倒圆半径、工作面角度等。整个生产过程工艺复杂，且对精度有着非常严苛的要求。
而对于陶瓷劈刀的制备，陶瓷粉末注射成型技术（CIM）无疑是最适合的工艺路径。
陶瓷注射成型技术是将塑料成型方法与陶瓷成型工艺相联合而新生出来的一种制备具有特殊要求的精密结构部件的新工艺。传统的成型技术（干压成型和凝胶注成型等）无法成型高质量要求的精密陶瓷结构件，也难以保证成型样品的高精度，最终达不到实际使用的要求。
陶瓷注射成型工艺，来源：SPT
与传统成型方式相比，陶瓷注射成型技术具有以下优点：
1）可大批量的生产小型的、精密、三维形状复杂的特种陶瓷制件；
2）成型产品生坯密度均匀，强度高，产品致密度可达99.8％；
3）成型出的陶瓷产品具有极高的尺寸精度和表面光洁度，表面光洁度可达5μm；
4）成型过程机械化和自动化程度高、生产效率高、成型周期短、坯件强度高、制备成本低。
SPT掌握了独一无二的陶瓷注射成型工艺，它们专注于小型、复杂和精密部件的成型陶瓷，能够生产最小内孔直径只有15微米、壁厚仅10微米的微型零件。要知道人类发丝的直径大约为75微米，这就意味着SPT生产的零件精度，达到了头发丝的几分之一。
可见，在零部件精度方面，SPT可谓做到极致。更重要的是，这种精度在大批量生产中具备高度可重复性，确保每个出厂的陶瓷劈刀都能满足半导体封装对一致性的严苛要求。
对于陶瓷劈刀这类耗材而言，成本控制很重要。CIM工艺可实现大批量生产，相比传统成型技术，CIM大幅减少了材料浪费和后续工序，能最大程度优化成本。同时，CIM工艺可提供高速的设计自由，复杂的内腔结构、微小的通孔、精细的表面特征，都可以通过模具设计一次性实现。这正是陶瓷劈刀内部那个连接焊线通道得以精密成型的关键。
在材料选择上，SPT掌握的陶瓷材料涵盖了高纯度氧化铝、氧化锆、氧化锆增韧氧化铝（ZTA）和多晶红宝石等高性能陶瓷。每种材料都可根据应用需求进行定制化的配方设计，以满足不同的机械性能、耐磨性和热稳定性要求。
SPT使用CIM工艺生产的精密陶瓷部件主要应用在以下领域：
1、医疗和牙科技术
CIM工艺生产用于医疗和牙齿正畸用的超精密、氧化物陶瓷微型部件，经济成本降低的同时，该工艺在几何形状和材料特性方面提供了高度的设计自由。
2、高精密陶瓷喷嘴
CIM工艺的塑形能力是生产高精度喷嘴的理想选择，对后处理的要求最低，在微米级公差范围内的重复性批量生产，产品具备高硬度、抗磨损、尺寸稳定性高等特点。
3、用于工业领域的陶瓷部件
CIM工艺生产超精密的小零件成本低，在几何形状和材料特性方面具有最大的设计自由。通过这种方式，可生产出陶瓷导盘、陶瓷梳子、陶瓷轴承、陶瓷插销等产品，广泛应用于各领域的工业生产中。
SPT陶瓷劈刀产品能够领先全球，CIM技术正是其最核心的护城河。作为一家在精密制造领域耕耘了超过百年的瑞士企业，SPT完善了复杂的CIM工艺并实现了最大的效率，造出了性能、寿命和一致性都远超同行的陶瓷劈刀，让“SPT”这个名字，成为了高品质陶瓷劈刀的代名词。同时它也是使用陶瓷注射成型（CIM）工艺开发和制造定制的高精度陶瓷零件的技术领导者。
来源：
嗅嗅观察（视频）：从一家小作坊出来的零件，快100年了还无人能替代
天瑞丰年：半导体封装关键耗材——陶瓷劈刀的投资机会
宫在磊等：微电子领域中陶瓷劈刀研究与应用进展
SPT小精密工具：SPT：生产具有批次质量高度一致性的微型精密陶瓷
高华研究所：半导体结构陶瓷项目｜崔本仓
SPT官网
（中国粉体网编辑整理/空青）
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