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高纯气阀门

发布时间:2025-05-10 05:36:58

❶ 真空阀门和普通阀门有什么区别

真空阀门是指阀门内腔为真空状态,通常叫负压,内腔压力低于大气压,用专于真空管道系统属的阀门,有真空球阀,真空蝶阀,真空隔膜阀等。介质为高纯度。
球阀、闸阀、截止阀等等均能生产成真空阀和普通常规阀门。从外形上无区别,在阀门连接部位设计上是有分别的,只是细节上的问题。
真空阀门相对于正压阀门具有下列特点:
压力低于大气压,而阀瓣上的压降不能超过1公斤力/厘米2。介质的工作温度取决于使用装置的工艺过程。温度一般不超过-70 ~ +150℃的范围。
对这类阀门最基本的要求是保证连接的高度密封性和结构与垫片材料的致密性。
按介质压力真空阀门可分成四组:
1)低真空阀门:介质压力p=760~1毫米汞柱;
2)中真空阀门:p=1×10-3 毫米汞柱。
3)高真空阀门:p=1×10-4 ~1×10-7 毫米汞柱;
4)超高真空阀门:p≤1×10-8 毫米汞柱。
真空阀门广泛采用的的阀杆作直线运动的真空波纹管截止阀。闸阀却受到较大的限制,但大通径来说,可用的还有球阀、柱塞阀和蝶阀。

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❸ 半导体零部件之阀门行业研究:国产替代方兴未艾

(报告出品方/作者:兴业证券,李双亮、王佩麟)
1、真空阀:真空系统核心零部件,瑞士 VAT 主导市场
1.1、真空阀:真空系统核心零部件,主要起隔离/控制/传输作用
真空阀指的是用在真空系统中的阀门,其作用通常为隔离真空区域(如工艺腔室) 或控制气体进出量。真空阀在半导体设备中普遍应用,贯穿半导体制造过程始终。
从类型划分,真空阀包括隔离阀、控制阀(调节阀)、传输阀、泄压阀/排气阀、气体计量阀、止回阀等。在半导体设备的真空系统中,隔离阀、控制阀、传输阀 应用较多。
具体而言,隔离阀用于隔绝/接通作用,如连接真空泵,控制气体进入真空泵系统; 控制阀主要控制气体流量和压力;传输阀用于晶圆在腔体之间的传输。
隔离阀常见类型有角阀和闸阀。闸阀通过闸板的升降实现隔绝/接通,通常用于腔体 和真空泵之间;角阀用于排气管路和抽气系统连接,适用于真空系统中的排气管路 和抽气系统。
控制阀主要用于真空腔体和分子泵之间,包括摆阀(钟摆阀)、蝶阀等。摆阀通过旋转运动控制隔离和流量调节,蝶阀的阀瓣围绕轴线旋转,实现快速精确的调节。
传输阀是长方形截面的阀门,用于连接真空腔室,实现晶圆在不同腔室之间的传输。
1.2、真空阀要求严苛,瑞士 VAT 主导市场
真空阀要求在密封性、流量控制、颗粒产生、振动、稳定性等方面表现优异,尤其是 在半导体制造这种对工艺环境有极高要求的领域。瑞士 VAT 公司在全球半导体真空阀市场中占据约 75%的份额,2022 年实现收入 11.45 亿瑞士法郎,其中阀门产品收入 9.33 亿瑞士法郎。
全球半导体真空阀市场规模约 10 亿美元,而泛半导体真空阀市场规模则达 12.7 亿 美元。市场格局集中,除了瑞士 VAT 之外,MKS、VTEX、CKD、SMC、Ulvac 等 厂商也占据一定市场份额。
1.3、国际龙头梳理
1.3.1、瑞士 VAT 公司
瑞士 VAT 公司作为全球真空阀龙头,2022 年实现收入 11.45 亿瑞士法郎,阀门产 品收入 9.33 亿瑞士法郎,服务收入 2.13 亿瑞士法郎。其中,半导体为最大下游应 用,收入为 7.17 亿瑞士法郎。
VAT 公司提供全面的隔离阀、控制阀、传输阀、快速关闭阀等产品,为各领域提供 最佳解决方案。其真空闸阀、角阀、蝶阀、摆阀等产品在行业标准中占据领先地位。
2、流体系统阀门:流体系统核心元件,美厂占据重要地位
2.1、半导体工艺设备供气和气路系统中广泛应用的关键元件
除在真空系统中应用广泛外,阀门也是半导体行业高纯流体系统的核心元件,主要 用于开关截止、流量调节和流向改变。在半导体制造工艺设备内部的气体管路系统 和供气系统中,需要大量高纯阀门参与控制。
供气系统将电子气体从气源送往工艺设备端,其中包括气柜(Gas Cabinets)、多 功能阀箱/阀盘(Valve Manifold Boxes/Panels)、二次配阀盘(Hookup)等环节,均 需使用阀门。
2.2、流体系统阀门要求更显严苛,美国厂商占据重要地位
流体系统对阀门有着极高要求,包括洁净度、材质纯度、抗腐蚀能力、快速吹扫无 泄露、流体控制精度等。例如,半导体工艺设备需要使用腐蚀性强的气体,管路和 阀门容易腐蚀,因此对材料和表面电化学处理有严格要求。
Gas Box 作为气路系统的核心部件,内部包含各种介质控制气路,需要可靠稳定的流体系统元件,高纯阀门需满足体积紧凑、满足 SEMI 标准的泄漏率和洁净度要求。 随着晶体管微缩和新材料引入,对阀门的性能提出了更高要求。
2.3、全球龙头厂商梳理
2.3.1、Swagelok
美国 Swagelok 公司提供流体系统产品、组装和服务,为油气、化工、半导体、清 洁能源等各个行业提供隔膜阀、波纹管阀、单向阀、调压阀、ALD 阀等产品。
针对半导体行业,Swagelok 产品覆盖阀门、调压阀、接头、软管、过滤器、焊接系 统等,尤其在超高纯阀门领域,Swagelok 提供多种型号,为半导体流体系统提供全面高质量解决方案。
2.3.2、Fujikin
日本 Fujikin 公司提供阀门、接头、流体系统等产品,涵盖半导体、太空开发、氢 能利用、制药和食品、锂电池等多个领域。Fujikin 在半导体领域提供隔膜阀、单 向阀、波纹管阀等各种阀门。
3、国产替代紧迫性凸显,优质厂商有望突破放量
3.1、国产设备厂商成长空间巨大,零部件国产替代正当时
国内存储厂商和逻辑制程厂商在扩产,但受美国制裁影响,扩产速度受到限制。 随着本土晶圆厂快速扩产和外资晶圆厂在大陆投资放缓,设备市场规模主要由国 内晶圆厂采购形成。自主可控趋势下,设备整体国产化率有望显著提升,国产化 空间巨大。
3.2、半导体阀门国产替代方兴未艾,尤其流体阀门国产化空间极大
美国制裁加剧设备进口限制,零部件自主可控需求增强。国内晶圆厂产线中半导体阀门仍依赖海外厂商。其中,真空阀市场主要由瑞士 VAT 主导,流体阀市场主要由美国 Swagelok、美国 Parker Hannifin、日本 Fujikin 等厂商主导。流体阀门要求严苛,国产替代紧迫性尤为明显。国内已 有厂商如新莱应材、晶盛机电、九天真空等在真空阀领域具备国产替代基础,未来成长空间巨大。
3.3、优质国产厂商梳理
3.3.1、新莱应材
新莱应材是半导体真空和气体系统国产化率较低、竞争格局较好的行业领先厂商, 产品包括真空法兰、管件、阀、腔体等,以及超高纯管道、隔膜阀、卸荷阀等气 体产品。公司与海内外设备龙头以及知名 fab 厂有良好合作关系,预计将是细分 领域国产替代的排头兵。
3.3.2、晶盛机电
晶盛机电提供光伏和半导体设备,延伸至蓝宝石材料、碳化硅材料及关键零部件, 包括金刚线、石英坩埚、精密零部件等。在阀门产品方面,公司与日本 Primet 合 作,实现隔膜阀量产,用于半导体和光伏设备。
3.3.3、九天真空
九天真空提供真空阀、薄膜规等产品,广泛应用于战略支柱行业。公司拥有齐全的 真空产品线,包括插板阀、翻板阀、调节阀等,为客户提供全面的真空技术解决方案。

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