防静电超净技术产品行业分析报告.docx
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防静电超净技术产品行业分析报告防静电超净技术产品行业分析报告2012年防静电超净技术产品行业分析报告2012年7月一、防静电超净技术产品行业简介一、防静电超净技术产品行业简介1、防静电超净技术产品对国民经济战略行业的重要作用、防静电超净技术产品对国民经济战略行业的重要作用防静电超净技术产品主要对工业生产过程中的静电与微污染进行防护和控制,以提高产品的可靠性和良率,是适应科学研究与产品加工的高质量、高可靠性、集成化、精密化、高纯度等方面要求而诞生的一门新兴技术行业,主要服务配套于先进制造业和相关服务业,为电子信息(液晶显示、半导体、硬盘存储、通讯、LED等)、医药等诸多行业提供基础性保障。
随着技术的不断进步,下游行业产品生产过程对静电和微污染的敏感度越来越高。
例如,集成电路集成度的提高使其内绝缘层越来越薄、互连导线宽度与间距越来越小,对应的击穿电压阈值也越来越低。
当前VMOS器件的耐击穿电压已降至约30V,千兆位DRAM的耐击穿电压仅为10至20V2,硬盘存储磁头的静电压阈值已经下降到3V以内,而在没有采取防静电措施情况下,普通工作状态下人体的静电压通常在2,000V以上(相对湿度15%)3;在微污染的危害方面,HCl浓度大于28ppb便可造成肉眼可见之芯片腐蚀4,一颗粒径为0.05m的微粒便会导致一片芯片毁损,而人静坐时每分钟散发的粒子数达到10万颗以上5。
事实证明,如果不采取系统的静电和微污染防控措施,则各种精密电子器件、航空航天设备、高纯度药剂等产品的质量均无法得到保证,大规模生产更是无法实现,因此防静电超净技术已经日益成为影响电子信息制造等国民经济战略行业技术进步和社会整体发展水平的重要因素。
作为静电和微污染整体防控体系中的关键环节,防静电超净技术产品的应用是保证静电与微污染防控效果的重要手段,能够大幅度降低产品面临的静电与微污染损害风险,对提高产品质量、可靠性、良率以及降低生产成本具有非常重要意义。
从某种程度来说,防静电超净技术产品行业是服务于电子信息制造、航空航天、医药、精密仪器等国民经济战略行业不可或缺的基础配套行业。
随着我国电子信息制造、医药、航空航天、精密仪器等战略行业的持续快速发展,防静电超净技术产品行业也进入了快速成长期,市场需求规模持续扩大。
2、防静电超净技术产品行业概况、防静电超净技术产品行业概况
(1)静电与微污染的产生及危害)静电与微污染的产生及危害静电是一种处于静止状态的电荷,其产生方式有多种,如接触、分离、摩擦、感应等。
静电的起电放电一般具有高电位、强电场和宽带电磁干扰等特点,其对现代工业产品的危害主要表现在静电放电使电子元件损伤失效、静电放电产生电磁干扰、静电吸附尘埃等方面,此外静电放电还有可能引起火灾。
静电产生的危害非常惊人:
在微电子行业,由于静电危害使产品击穿或失效曾导致行业每年损失上百亿美元;在弹药、石化等易燃易爆场所,因静电危害造成许多燃烧、爆炸等恶性事故;在航天航空行业,静电危害曾使机毁人亡、火箭发射失败、卫星发生故障6。
随着科学技术的飞速发展,电子、航天航空等高新产业的迅速崛起,尤其是电子产品的日趋集成化、精密化,静电导致的危害也越来越大。
微污染物通常是指影响产品品质和可靠性的所有细微不良成分,包括空气中漂浮的尘埃、附着在物体上的颗粒、离子和化学物质、挥发性气体以及不可挥发性残留物质等。
以硬盘存储、半导体、液晶显示等为代表的先进制程产品除了遭受静电危害风险的同时,也正面临微污染物的严重威胁,微污染对产品合格率降低、可靠性降低的危害问题也越显突出。
在工业生产过程中,静电与微污染无处不在,因此静电与微污染的防控显得尤为重要。
实验证明,人体、制程用品和生产环境是静电与微污染产生的最主要来源。
人体产生的静电与微污染人体是最为常见的静电源,人体静电主要由衣物之间、衣物与外界、衣物与身体之间摩擦产生,特别是在穿普通化纤衣服时会使静电产生加剧。
在洁净环境中,人体是微污染的主要产生源,研究表明,洁净室内的微污染80%来自作业人员,人静坐时每分钟散发的粒子数达10万颗以上7,人体的皮屑、油脂、汗液、头发、喷嚏、唾液均对洁净室内构成污染。
制程中的静电和微污染产品在加工、装配、检验、返修、包装、储运等过程中会与多种物体发生直接接触,包括生产设备、工具、辅助物料、包装器材等,如果上述物料及器具产生静电放电或者携带微污染物与产品发生交叉污染,很容易造成产品的损伤。
上述物料及器具的材质、制造工艺、加工技术甚至使用方式都决定了产品制程受静电与微污染的影响程度。
环境产生静电与微污染高质量的产品必须在一个良好的生产环境中制造,生产环境的温湿度及洁净度对静电与微污染的产生影响较大。
例如,低湿度环境更容易产生静电、吸附尘埃;大量采用高绝缘介质的装饰材料、工作台等容易引起静电积聚;洁净空调气流经过初效过滤器、中效过滤器、高效过滤器,净化出口气流也会带静电。
(2)静电与微污染防控的基本原理)静电与微污染防控的基本原理静电防控的基本原理是:
控制静电起电量和电荷积聚,防止危险静电源的形成;使用静电敏感度低的物质,降低场所危险程度;采用综合防护加固技术,防止ESD(静电放电)能量耦合。
通常采取的措施有静电泄漏、静电屏蔽和静电中和等方式。
如:
采用防静电服控制静电起电量;采用防静电鞋增强人体静电泄漏;采用防静电屏蔽袋对产品进行静电隔离保护;采用离子化静电消除器进行静电中和等。
微污染防控的基本原理是:
控制微污染物的产生;防止产生交叉污染;采用环境净化技术。
通常采取的措施有:
空气过滤、超净清洗、无尘擦拭、除尘、隔离保护等方式,如:
采用无尘服对人体产生的微污染进行屏蔽隔离;通过洁净室的空气过滤系统保持室内空气洁净;使用无尘擦拭布进行脏污清除;使用净化粘尘垫进行尘埃补捉,防止扩散;使用无尘电子保护膜对产品进行隔离保护;采用DI水(去离子水)超净清洗来降低离子、颗粒等微污染。
(3)防静电超净技术产品的分类)防静电超净技术产品的分类根据不同的防控要求,可分为静电防控、微污染防控、静电与微污染同时防控三种类型。
在工业生产过程中,需要对静电与微污染单独进行防控的情形较少,更多情况下需要对两者同时进行防控,尤其是在液晶显示、半导体、硬盘存储等电子信息制造行业。
首先,静电对尘埃具有吸附作用,会造成液晶面板、集成电路和半导体元件的污染,大大降低成品率。
因此,在对生产环境洁净度有很高要求的产品制造过程中,在进行微污染防控的同时也必须进行静电防控,以取得最佳的防控效果;其次,在半导体、液晶显示、精密仪器、航空航天等诸多领域,静电与微污染两者均会对产品的成品率、可靠性产生重大不利影响,防静电和高洁净度均属于必须的生产条件;再次,从静电与微污染产生的来源看,两者在很大程度上相同。
根据防静电超净技术产品的防护对象区分,可以分为人体防护产品、制程防护产品和环境防护产品。
根据上述分类,本公司生产的产品系列中包括静电防控、微污染防控以及静电与微污染同时防控等三种类型,并涵盖了人体防护产品、制程防护产品和环境防护产品。
3、行业发展历程、行业发展历程
(1)全球防静电超净技术产品行业的发展历程)全球防静电超净技术产品行业的发展历程防静电超净技术产品行业的发展得益于防静电技术和微污染防控技术的双重推动。
国外防静电超净技术产品行业发展大致经历了起步阶段、快速发展阶段和成熟扩张阶段。
起步阶段:
在20世纪六十年代初,欧美一些国家花费大量人力和资金开始研究和解决电子行业的静电防护问题,在美国至少有四个系统和部门(静电放电协会ESDA、国家标准协会ANSI、防灾协会、军方)开展了这方面工作。
在微污染防控技术方面,1961年美国空军制定颁发了世界上第一个洁净室标准TO-00-25-203空军指令“洁净室与洁净工作台的设计与运转特性标准”,1963年12月公布了将洁净室划分为三个级别的美国联邦标准FED-STD-209。
快速发展阶段:
20世纪七、八十年代,随着大规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VLSI)、生物制药、洁净手术室等领域对洁净室达到100级甚至10级(FED-STD-209E)洁净度的要求,静电与微污染防控技术得到迅速发展,防静电超净技术产品行业的市场空间不断扩大。
成熟扩张阶段:
20世纪九十年代至今,随着市场的不断发展,整个防静电超净技术产品行业逐渐成熟,行业技术水平大幅提高,行业产品日益丰富。
目前,防静电产品性能、质量和功能日益完善,静电对电子工业造成较大损害问题已得到基本解决;微污染防控技术不断适应加工精细化、产品微型化、部件集成化、装配精密化等生产环境要求,进一步向半导体芯片、液晶显示、微电子元件、航天航空、精密仪器仪表等领域发展应用。
防静电超净技术产品行业伴随着现代工业生产对静电防护和洁净度要求的提高而产生,随着防静电和高洁净度的生产环境成为高科技电子信息产品、医药等生产过程必需的核心环节,行业得到了迅猛发展,市场空间不断扩大。
目前欧美国家仍然是防静电超净技术产品行业的重要市场,但随着电子信息尤其是液晶显示、半导体、硬盘存储等行业在世界范围内的转移,包括中国在内的亚洲国家已逐渐成为防静电超净技术产品行业的主要市场和未来发展重心。
(2)我国防静电超净技术产品行业的发展历程)我国防静电超净技术产品行业的发展历程我国的防静电超净技术产品行业起步较晚,主要是20世纪80年代后,随着国家产业政策将电子信息产业列为国家重要发展方向,彩电、计算机、通信、集成电路等行业进入了快速发展期,同时大量外资的引入对微电子生产环境提出新的防静电超净理念和要求,加速了行业的快速发展。
20世纪九十年代以来,大量半导体及液晶显示企业在我国的建立、药品生产质量管理规范(GMP)的实施以及高洁净度医疗场所的建设带动了我国防静电超净技术产品的年消费量大幅增长,但国内满足上述行业高品质要求的防静电超净技术产品生产企业数量很少,使得我国成为防静电超净技术产品最主要的进口国之一。
随着我国电子信息等行业的迅速发展,防静电超净技术产品在国内逐步得到普及。
同时,由于我国具有生产环境、劳动力成本等方面的优势,自20世纪90年代以来国内的生产型防静电超净技术产品企业开始涌现,但是大部分企业规模偏小,技术力量较为薄弱,在产品性能方面难以满足液晶显示、半导体、硬盘存储等下游先进制程行业的需求,高端市场目前主要被进口产品所占据。
在市场竞争中,以本公司为代表的少数国内领先企业通过提高自身的研发能力、生产能力和系统集成能力,经过十多年的发展,通过技术积淀和下游行业应用经验的积累,已经能够为下游中高端客户提供静电与微污染防控解决方案,在生产成本、集成供应和本地化服务方面具有较大优势,面临着良好的发展机遇。
二、行业管理体制和行业政策二、行业管理体制和行业政策1、行业主管部门、行业主管部门防静电超净技术产品行业在我国属于新兴行业,目前无专属的行业主管部门。
本公司产品主要应用于电子信息制造行业,如液晶显示、半导体、硬盘存储、通讯、LED等,上述行业的监管归属于工业和信息化部。
在行业自律组织方面,以中国电子仪器行业协会防静电装备分会、中国电子学会洁净分会为主。
2、行业监管体制、行业监管体制防静电超净技术产品行业的监管体制以行业自律管理为主。
中国电子仪器行业协会防静电装备分会、中国电子学会洁净分会主要负责本行业基础资料的调查、搜集和整理工作,向政府提出本行业发展规划、政策、标准和立法等方面的建议,协助有关部门制定国家和行业标准;组织对外交流与合作;推动横向经济联系;提供国内外技术经济情报和市场信息,组织技术和经验交流;组织企事业协商订立行规行约并监督遵守,维护会员的合法权益。
3、行业、行业主要法律法规及政策主要法律法规及政策防静电超净技术产品行业属于新兴行业,目前尚无专门针对本行业的法律法规和行业政策。
本行业主要是为电子信息制造、医药等相关行业提供专业配套,根据国家发展和改革委员会于2011年3月颁布的产业结构调整指导目录(2011年本),上述行业均属于鼓励类行业。
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