电镀金液

作为半导体制造与先进晶圆级封装领域中领先的设备供应商，盛美半导体设备8月31日发布了新产品——Ultra ECP GIII电镀设备，以支持化合物半导体(SiC, GaN)和砷化镓(GaAs) 晶圆级封装。该系列设备还能将金（Au）镀到背面深孔工艺中，具有更好的均匀性和台阶覆盖率。Ultra ECP GIII还配备了全自动平台，支持6英寸平边和V型槽晶圆的批量工艺，同时结合了盛美半导体的第二阳极和高速栅板技术，可实现最佳性能。盛美半导体设备董事长王晖表示:“随着电动汽车、5G通信、RF和AI应用的强劲需求，化合物半导体市场正在蓬勃发展。一直以来，化合物半导体制造工艺的自动化水平有限，并且受到产量的限制。此外，大多数电镀工艺均采用均匀性较差的垂直式电镀设备进行。盛美新研发的Ultra ECP GIII水平式电镀设备克服了这两个困难，以满足化合物半导体不断提升的产量和先进性能需求。”盛美的Ultra ECP GIII设备通过两项技术来实现性能优势：盛美半导体的第二阳极和高速栅板技术。第二阳极技术可通过有效调整晶圆级电镀性能，克服电场分布差异造成的问题，以实现卓越的均匀性控制。它可以应用于优化晶圆边缘区域图形和V型槽区域，并实现3%以内的电镀均匀性。盛美的高速栅板技术可达到更强的搅拌效果，以强化传质，从而显著改善深孔工艺中的台阶覆盖率，同时提升的步骤覆盖率可降低金薄膜厚度，从而为客户节约成本。盛美半导体的Ultra ECP GIII已取得来自中国化合物半导体制造商的两个订单。第一台订单设备采用第二阳极技术的铜-镍-锡-镀银模块，且集成真空预湿腔体和后道清洗腔体，应用于晶圆级封装，已于上月交付。第二台订单设备适用于镀金系统，将于今年下一季度交付客户端。

随着信息、电子和电力工业的快速的发展，以低成本生产具有高介电常数损耗的材料成为当前关注的热点，高介电常数材料无论是在电力工程，还是在微电子行业都具有十分重要的作用，研究高介电常数材料的结构与性能，对其介电机理、压敏机理和晶界效应的探讨具有深远意义。 (InNb)0.1Ti0.9O2陶瓷不仅具有高介电系数，同时具有较小的介电损耗，是一种具应用前景的巨介电材料。这种优异的介电性质的产生机理尚处于研究阶段，单晶样品是分析材料本征性质的有利武器。由于介电测试对于样品尺寸的特殊要求，为更真实地反应样品的介电性质，获得大尺寸、高质量的 (InNb)0.1Ti0.9O2单晶变得尤为重要。浮区法单晶炉高效镀金双瓣对焦 哈尔滨工业大学宋永利等人利用光学浮区法，通过对生长条件(气氛、气压、流量、生长速率)的控制，终获得了大尺寸(4mm直径、30mm长)的单晶样品。该单晶样品的制备使用的是Quantum Design公司推出的光学浮区法单晶炉。这款高性能单晶炉采用镀金双面镜、高反射曲面设计，高温度超过2000℃；系统采用高效冷却节能设计（无需额外冷却系统），稳定的电源输出保证了灯丝的高精度恒定加热功率，可制备高质量的单晶。光学浮区法单晶炉 型号：IRF01-001-00 浮区法的主要优点是不需要坩埚，故加热不受坩埚熔点限制，因此可以生长熔点高材料；生长出的晶体沿轴向有较小的组分不均匀性，在生长过程中容易观察等。浮区法晶体生长过程中，熔区的稳定是靠表面张力与重力的平衡来保持，因此，材料要有较大的表面张力和较小的熔态密度，故浮区法对加热技术和机械传动装置的要求都比较严格。相关产品链接高精度光学浮区法单晶炉 http://www.instrument.com.cn/netshow/C121152.htm

电镀作为制造业的四大基础工艺之一，广泛应用于各种行业，如高端的电子、航空、航天、能源、核工业，低端的日用五金、汽车配件、文具类产品等，是无法取代的服务性行业。 　　据不完全统计，2009年我国电镀企业数量(规模以上企业)总计1.5万家，5000多条生产线和2.5~3亿平方米电镀面积生产能力。近几年，随着各地政府对重污染企业的整治，电镀企业数量有减少的趋势。 　　2008年，环境保护部颁布了《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)，标准的颁布为重点行业及重点污染源的管理提供了依据。 　　排放新标遭遇哪些问题? 　　需要寻求达标与投资、运行成本之间的平衡 　　根据电镀水污染物的理化特性、危害性以及污染控制的需要等，新标准共选择了20项污染物作为水污染控制项目，其中金属污染物11项，非金属污染物9项。与欧盟部分国家表面处理废水排放浓度限值比较，标准中金属污染物排放标准严格程度均处于中上游水平。而化学需氧量、磷等非金属污染物几项指标由于列入地表水体污染物排放总量，控制也较严格。 　　调查发现，各地电镀企业/园区在执行标准中普遍存在一些问题： 　　首先，COD、氨氮、总氮、总磷等生化指标由于废水生化性比较差，常规AO或A2O工艺无法处理，是超标的主要因子。电镀废水中COD的来源主要为：前处理废水(除油、除蜡)中的酯类 镀液中的各种添加剂(表面活性剂、光亮剂、络合剂等) 还原剂的过量添加产生的&ldquo 假性COD&rdquo 。虽然电镀废水的COD浓度不高(200~300mg/L)，但由于其生化性较差而造成常规的生物法无法有效处理。 　　其次，Cu离子在化学法处理工艺中是重金属离子的主要超标因子。电镀工序产生的络合剂(EDTA、酒石酸钠等)与铜螯合形成络合铜，以及其他工序也会产生相应的含铜络合物，这造成在化学沉淀法中容易破络或沉淀不完全而造成铜超标。 　　再次，达到标准中水污染物特别排放限值的投资及运行成本压力大。园区或者企业为了达到标准，重金属废水及可回用的废水多数采用了膜技术工艺。调查发现电镀废水大型集中式污水处理厂膜处理的投入成本约占总成本的20%~30%，运行成本约增加25%~40%，中小型电镀废水处理厂膜处理投入成本及运行成本更高，这对于已经改造或新建的电镀废水污水处理厂而言，压力有点大。 　　园区成主要发展形式 　　由广泛式分布向集中式发展，但企业入园情况不理想 　　调查发现，标准颁布4年后，电镀行业及相应治理行业格局已经发生了变化。 　　首先，行业形态由广泛式分布向集中式分布发展。电镀园区集中化发展已成为电镀行业目前及未来的主要发展模式。电镀园区的建设，能够实现统一生产、统一管理和统一治污，有利于实现对一个地区电镀行业的监管。但同时，电镀企业入园发展也意味着电镀企业规模、自动化程度、管理水平及要求的提高以及近半的搬迁损失和客户流失，这对于政府部门形成了较大的挑战。调查发现，目前全国共有已建及在建的电镀园区或集聚区100多个。 　　调查发现，虽然广东、重庆等省市均在积极推动电镀企业入园发展，并采取了一定的强制手段，但入园情况仍不太理想。如广东中山、惠州等地的入园率约为50%，而重庆市园区外电镀企业仍占50%以上。 　　2010年以后，浙江省针对电镀企业制定了越来越严格的综合整治标准和验收标准，发布了一系列的政策。比如浙江省环保厅印发的67号文件中提出，&ldquo 2012年底前，电镀企业众多的县(市、区)建成电镀园区，除保留少数标杆式企业外，原则上所有电镀企业完成搬迁入园或在园区租赁厂房设备整合发展。&rdquo 同时制定了56条电镀企业污染综合整治验收标准，涉及9条废水处理、6条废气治理、3条固废处理验收标准。56条严格的验收标准在浙江省电镀企业中留下了深刻的印象，调研中发现，当地几乎所有电镀企业都会提到这个标准。 　　浙江省通过两年对电镀企业的综合整治取得了明显成效，如宁波市210家电镀企业(含配套电镀车间)中，位于电镀园区(集聚区)和工业功能区中的共196家，占比达到93.3%。建议其他地区可借鉴浙江省的经验结合本地方特色，采用引导和强制并用的手段，积极引导规模以上企业入园，取缔小、黑、散企业。 　　第三方运营找到商机 　　专业治理公司发展迅速，为园区电镀废水治理提供环境服务 　　新标准颁布后，有技术和有实力的治理企业认为这是一种机遇，迅速开拓市场，做大做强，逐渐垄断市场，而技术实力偏弱的企业只能分浅浅一杯羹。 　　值得注意的是，随着电镀园区的集中化发展以及排放标准的严格，园区集中式污水处理设施对专业化运营商的需求越来越大，针对电镀行业污染治理的第三方专业运营公司由此得到发展。 　　目前，各电镀园区的集中式污水处理厂运营模式主要为自运营(政府自运营或投资商自运营)和第三方运营两种模式。 　　如浙江省主要以第三方运营为主，其中温州已投运的4个电镀园区全部为第三方运营，而宁波、衢州等市也以第三方运营为主。统计发现，浙江省20多个电镀园区75%以上为第三方运营，广东省第三方运营的比例约为50%，重庆市第三方运营比例低于50%。 　　浙江海拓环境技术有限公司作为第三方运营公司的代表，近几年其运营规模以每年翻番的速度增长。公司成立于2007年，2008年公司营业额约400万元，2012年公司营业额就达1.6亿元。 　　据了解，海拓环境目前对浙江省12个电镀园区及企业进行第三方运营，总运营规模达到4万吨/天(设计规模)。而随着各地区对标准实施的严格要求及整治力度的加强，第三方运营企业的数量及规模也将呈现出快速发展的趋势。 　　在线监测开始成新热点 　　重金属污染企业强制安装，国内外厂家纷纷抢占市场 　　根据《电镀污染物排放标准》规定，新建设施应按照《污染源自动监控管理办法》的规定，安装污染物排放自动监控设备，并与环保部门的监控中心联网。这对在线监测的发展起到了积极促进作用。同时，随着国家对重金属污染控制的重视，部分省市逐渐开始关注重金属排放的在线监测，重金属监测成为水质在线监测市场一个新的热点领域。 　　目前国内市场上的重金属监测仪主要有铜、镍、锌、铅、铬、砷、锰等。调查发现，2008年重金属在线监测仪国内需求较少，生产厂家也很少。在《电镀行业污染物排放标准》颁布一年后市场开始预热，直至2010年才开始真正引爆市场，各地政府相继出台政策，强制要求重金属污染企业安装在线监测仪。 　　在各地需求激增的情况下，老牌的在线仪器厂家利用已有的技术积累和市场渠道策马圈地，占据了大半江山 一些本不是从事环保仪器的厂商也从中看到了商机，加入竞争行列中。同时，国外厂家(比利时的Applitek、澳大利亚的MTI、捷克的Istran、意大利SYSTEA等)也纷纷通过经销商向国内输入产品。 　　专家预测，未来2~3年，重金属在线监测仪的规模约为5000套。考虑电镀行业重金属在线监测40%的占比，未来2~3年电镀行业重金属在线监测的市场规模约为500~1500套，市场金额约为3~9亿元。 　　作者单位：李瑞玲 江苏省(宜兴)环保产业研究院 卢然 李小朋 环境保护部环境规划院