潔淨室在中國的需(xū)求(qiú)與發展(zhǎn)

2020-06-02 14:10:53 匯鑫潔淨技術(廣州(zhōu))科技有限公司 103

從目前我國潔淨室行業市場發展來看,電子信息、航空航天、精密儀器、醫藥衛生等行業的持續增長(zhǎng),極大地推動(dòng)了潔(jié)淨(jìng)室的市場需求,進而帶動潔淨室工程行業的大發展(zhǎn)。根據中國電(diàn)子學(xué)會綜合測算,2007年中國潔(jié)淨室工程行業整體市(shì)場規模為 217.14 億元,盡管其間受 2008 年全球(qiú)金融危機的(de)影響,部分行業需(xū)求下降(jiàng),波及到潔淨室工程行業(yè),但 2009 年下(xià)半年起,受(shòu)國家發布電子信息產業調整和振興規劃(huá)、電子信息產品市場需求釋放(fàng)等因素的(de)影(yǐng)響(xiǎng),行業對(duì)潔淨室的需求迅速恢複,使潔淨室工(gōng)程行(háng)業市場回暖。截止到2011年整個潔(jié)淨室工程行業市場規模達到387.77 億元(yuán),五年間的年均(jun1)複合增長率平均為 15.6%

1.2 行業技術水平和特點(diǎn)


(1)更高的技術適應性與靈活性


科學技術的發展很快,高科技的產品(pǐn)不斷出現,尤其是電子工業的發(fā)展更是日新月異,像集(jí)成電路的發展兩(liǎng)三年就更新一代。IC芯片的發展遵循“摩爾(ěr)定律”(Intel 公司創(chuàng)始人(rén)之一 Gordon E.Moore 1965 年預言),芯片上(shàng)可容納的晶體管數目(即集成(chéng)度)每18個月便可增加1倍。10年(2000年 -2010 年)間我國 IC的主流技術由 5 英寸(cùn)、6英寸、0.5 μm 以上工藝水平提升到8 英寸 0.18μm~0.25 μm,12 英寸、110 nm~90 nm~65 nm。表征工(gōng)藝水平的最小線寬(即特征尺(chǐ)寸 f e a tu r es i z e ),目前已進入納米(n m )級,“中芯國際”32/28nm 已取得關鍵技術突破,將在“十二五”中期進(jìn)入量產。TFT-LCD 的發展速度更快,一二年就上一個台階:北京(jīng)京東方TFT-LCD薄膜體管液晶顯示器5代線(基板尺寸1100 mm×1300mm)剛投產,即開始建(jiàn)設合肥京東方 6 代線(基板尺寸1500 mm × 1850 mm);不到 2 年又開始北京京東方8.5 代線(基板尺寸 2200 mm × 2500mm)的建設。目前中電(diàn)熊貓正規劃 TFT-LCD 10代線(基板尺寸 2889 mm × 3130 mm)的建設。這(zhè)就要求為其服務的高級別的潔(jié)淨室必須(xū)能適應其發展速度,有極好的靈活性和適應性,以滿足微電子、光電子等生產工藝不斷發展進步的要求。建(jiàn)造一個(gè)潔淨廠房投入成(chéng)本高(gāo),使用時間長,不是一二年就會拆掉重建。因此,在潔淨室設計與建造時必須考慮到生產工(gōng)藝流程的不(bú)斷發展和變化,使潔淨室具備更好的(de)適應性和靈活性。對於潔淨室工程行業來說,在施工過程中,或者是在潔淨室(shì)使用過程中,都會因為生產工藝流程的改變引起的氣流組織、設備容量等方麵的變化(huà)而導致(zhì)設計的改變,而這種變更需要在前期設計時預留好變更的空(kōng)間,否則將會為後期的改(gǎi)變(biàn)埋下隱患。


(2)相關工藝複雜,技術風險(xiǎn)大


潔淨室通常用於對環境要求較高、工業流程複雜的高科技行業,以(yǐ)及對人民群(qún)眾的生命健康造成威脅的醫療衛生和食品行業。在潔淨室受控(kòng)空間(jiān)中,偶爾有一個(gè)大分(fèn)子的出現,或者是一個細菌的產生(shēng)都會對成品率和人民的生命健康造成巨大的影響。如(rú)一個細菌如果得不到(dào)及時的(de)處理,則可能在幾(jǐ)個(gè)小時之內就會形成(chéng)一個大(dà)的菌落;而大粒子的出現則有可能造成一批次產品的報廢,嚴重的情況下(xià)甚至導致潔淨室的報廢。而在氣流組織中,如果人員或半成品的流動造成了(le)對潔淨室氣流的特殊擾動,就會打破潔淨室內部氣流平(píng)衡(héng),引發各潔淨區域之(zhī)間氣流的串擾,造成難以估量的損失。


(3)設計和施工複雜,建造費用高(gāo)


高級別潔淨室的建(jiàn)造費用很高,一般來說,優於 100 級(FS 209)單(dān)向流的潔淨室,其室內裝修(牆、頂、地、門(mén)、窗等)和空調淨化係統(tǒng)(包括製(zhì)冷空調設備和管道配件(jiàn)、淨化設(shè)備和配件等)的初投資(zī)大約為人民幣 10000 元 /m2。如果加上純水製備設備(bèi)和係統管道,純氣發生和係(xì)統管(guǎn)道,廢水治理設備和管道,消防係統,供配電和自(zì)控係統,真空清掃係統,等(děng)等,其單位(wèi)麵積的建(jiàn)造投資費用高達 25000~30000 元 /m2。如此高(gāo)的建造費用,也未必保證潔淨室的百分百合格,在(zài)龐大的潔淨室係統和潔淨環境的設計(jì)和施工過程中,潛在的問(wèn)題多,未能受控的汙染源,譬如少量的微粒、輕微的氣流擾動、微小的震動都會導致整個潔淨室(shì)的環境失控。潔淨室需經過空態、靜態和動態的驗收,任何一個環節都可(kě)能存在風險,同時,在工(gōng)廠正式運作後,潔淨室出現問題的可能也很大。因此,潔(jié)淨室工程行業企業麵臨巨大的(de)技術風險,以及後續潔淨室運行、維護和調試、檢測的壓力。


2 市(shì)場競爭狀況


2.1 金字塔式的市場競爭格局


目前,我國潔淨室工程行(háng)業已經(jīng)形成了金字塔結構的市(shì)場競爭格局(見圖 2)。在電子潔淨室工程等高(gāo)端市場以國際領先企業和少數幾(jǐ)個國內技術領先企業為主。一些(xiē)在大陸投(tóu)資設廠的(de)國外企(qǐ)業會將其潔淨室(shì)建設交由與其有(yǒu)多年合作關係的國外公司承擔,如歐美和日韓的一些半導體企(qǐ)業出於多年合作的關係,其在(zài)大陸投資的潔淨室項目常常由本國的一些(xiē)有多年合作關係的企業(yè)建設實施。但是隨著我國相關潔淨室www.iwuchen.com企業技術能力的提升,很多國外企(qǐ)業出(chū)於成本的考慮,已經逐漸將其潔淨室交由我國(guó)的(de)一些大型工程(chéng)公司實施。




高端市場的競爭主要集中在設計(jì)創新、技術水平、工程整合、運營維護等方麵(miàn)服務能力的競(jìng)爭,主要是以潔淨室工程的價值提供作為衡量施工方選擇的關鍵(jiàn)指(zhǐ)標,促使潔淨室工程行業企業向以價值為競爭導向的技術積累和經營(yíng)方式轉變(biàn)。在低端市(shì)場,潔淨室要求不高,大量工(gōng)程企業參與競爭,導致(zhì)市場競爭以價格戰為(wéi)主,利潤率低。一般來說,對潔淨室要求(qiú)較高的是芯片生產、平板顯示器件製造、太陽能電池板和LED照明產品製造等電產品的生產(chǎn)和製造;其次是醫藥衛生行業對潔淨室菌(jun1)落控製的(de)要求也對潔淨室提出了較(jiào)高的要求;再次是食品、化(huà)妝品、石化等領域對潔(jié)淨室的要(yào)求;另外,航空航天(tiān)、精密機械加工對潔淨室也有(yǒu)相對特殊的要求。


2.2 國內企業競爭態勢


隨(suí)著整個潔淨室工程行業競爭(zhēng)的日益加劇,大多數企業在整體競爭的基礎上不斷(duàn)細分市場定位,在(zài)不同行業中爭取占據領先地位。例如,在電子信息領域,集成(chéng)電路(lù)潔淨室工程設計方麵一(yī)路領先的是信息產業電(diàn)子第十一設計研究院;液晶顯(xiǎn)示器生產線潔淨室工程設計方麵領先(xiān)的則是(shì)中國電子工程設計院(CEEDI);而中(zhōng)國電子係統工程(chéng)第二建設公(gōng)司與第四建設公司則在具(jù)體的工程實施方麵有較強的優勢和豐富的經驗;碧海永樂、嘉(jiā)合則主要集中在太陽能電池領域;相(xiàng)對而言,具有台資背(bèi)景的亞翔、漢堂因(yīn)起(qǐ)步較早,因此在技(jì)術積累和(hé)現場施(shī)工經驗方麵比較突出。在醫(yī)藥衛(wèi)生行(háng)業潔淨室(shì)工程方麵市場占(zhàn)有率較高的企業則有(yǒu)中元國際、中國石化集團上海工程有限公司(sī)、海南靈鏡、江蘇久信、江蘇環亞、中國電(diàn)子係統工程第二建設公司與第四建設公(gōng)司、上海朗脈(mò)等。目前,企業在競爭中逐漸形成了自己的核心競爭力(技(jì)術創新、技(jì)術特長、綜合實力),力求在整體競爭中占據有利地位,根據電子學會綜合評(píng)定,以市場(chǎng)占有(yǒu)能力和技術(shù)能力為依據,編製了整個潔淨室工程行(háng)業的競爭態勢圖如圖3所示。但這(zhè)隻是一個市場宏觀動態趨勢圖,並(bìng)不代表對公司的評價。




3 我國潔淨室工程行業發展趨(qū)勢和前景


3.1 市場前景(jǐng):市場需求前景廣闊


近年來隨著我國電子信(xìn)息、醫藥衛生、航空(kōng)航天、精密儀器、化(huà)工、食品等行(háng)業的持續(xù)增(zēng)長,我國潔淨室(shì)工程(chéng)行業正(zhèng)迎來一個新的發展期,市場需求規(guī)模不(bú)斷擴大。特(tè)別是新(xīn)版GMP-2010的發布和醫療改革的實施,極大地(dì)推動醫藥製造和食品行業的潔淨室需求及醫療受(shòu)控環境的需求,從而帶動整個潔淨室工程行業市場規模的擴大(dà),行(háng)業的景(jǐng)氣將會因市(shì)場對潔淨室需求的旺盛得到較長(zhǎng)時間的維持。根據中國電子學會的預測,到 2016 年,我國防靜電超淨技術產(chǎn)品(pǐn)的市(shì)場規模將由2011 年的(de)387.77 億元增至(zhì) 945.72 億元,年均複合增長(zhǎng)率在19.52% 左右(見(jiàn)圖 4)。行業市場規模的持續擴大為行業領先企業提供了巨大的發展機遇。




3.2 市場競爭:由價格競(jìng)爭轉向價值競爭


隨著電子(zǐ)產品的集成(chéng)化、精密化、薄(微)型化、功能化等趨勢,對元器件的可靠性要(yào)求越來越(yuè)高,電子信息製造業對潔(jié)淨(jìng)室的要求標準(zhǔn)也更加嚴格。微量(小)的髒汙(wū)或微弱的靜電都有可(kě)能造成元器件產品良品率的大幅降低,直接影響公司(sī)的效益。目前硬(yìng)盤磁頭的靜電壓閾值已經下降到3V以內,部(bù)分IC的封裝環境要求達到Class10(FS 209)甚至 Class 1(FS 209)的水(shuǐ)平。電子信息行業的技術發展和高性能要求促使潔(jié)淨室工(gōng)程行業企業由價格競爭轉向技術(shù)競爭,隻有具備技術研發、自主創新能(néng)力的企(qǐ)業才能滿足(zú)客戶需求而持續發展,才(cái)能設計和建(jiàn)造符合(hé)要求的高端的潔淨室,相關技術和服務能力的提升將成為未來市場競爭的焦點。


3.3 市(shì)場需求:向節能方向發展


潔淨廠房是我國的(de)耗能大戶之一。據不完全統(tǒng)計,潔淨室的能耗是一般寫字樓的10~30倍。我國的8英寸芯片廠,潔淨室單位麵積能耗比美國同類型工廠高 15%(美國耗能 1.28 kW/m2~ 1. 6 3kW/m2,而中國耗能 1.48 kW/m2~1.93 kW/m2)。以上海某(mǒu)知(zhī)名芯(xīn)片廠為例,其全年耗電量的51%是用於潔淨室運行及相關的維護(hù),如(rú)果將這51% 的能(néng)耗合理降低,對企業來說就意(yì)味著利潤的(de)增(zēng)長。因此,潔淨室下遊相關行業企業越來越重視潔淨室的節能問題。這就要求潔淨室工程行(háng)業企業,從客戶需求出發,從設計理念、建造施工、設(shè)備配(pèi)備及運行等各個(gè)方麵進行節能設計,隻有采取全方位的節能技(jì)術(shù),整個潔淨室行業才能持續、良性發展。


3.4 技術走勢:向空氣分(fèn)子控製等高端(duān)潔(jié)淨室工程


技術發展


空氣分子汙染AMC作為IC工(gōng)廠所關心的問題於 20 年前最先由日本人(rén)提出,近年來,世界 IC卡技術發展迅速, IC 芯片(piàn)日益微型化,目前已經有直徑為0.4 mm的世界最小(xiǎo)的非接觸型無線射頻(pín)識別芯(xīn)片。AMC對當前的IC生產其潛在的汙染比(bǐ)粒子汙染要廣泛多,粒子汙染控製(zhì)隻需要確定粒徑及個數,但對 AMC 控製而言,除了受芯片線寬的縮小而變化外,並受工藝、工藝(yì)設備、工藝材料及傳送係統等的影響;更有甚者用於某一工序(xù)的各種工藝材料(liào)(化學品、特種氣體等)在很多情況下其微量的(de)分(fèn)子殘餘對下一工序往往可能就是(shì)汙染物(wù)。


因此,IC生產過程中的某些加工工序及工序間的材料傳送和存放環境中,AMC 已成為嚴重影(yǐng)響成(chéng)品率的重要問題,AMC 分子控製(zhì)技術成為潔淨室設計與施工建設的(de)主(zhǔ)流趨勢。目前,國內的潔淨室工程行業企業(yè)中已經開始從(cóng)事此方向的研究。在該(gāi)領域比較領先的企業(yè)有,亞翔係統集(jí)成科技(蘇州)股(gǔ)份有限(xiàn)公司,可以說在分子淨化技術方麵該公司已經走在了(le)同行業的前(qián)列。而中國電子工程設行業(yè)的前列。而中國電子工程設計院則在防微震方麵技術領(lǐng)先。


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