“世界超硬材料看中國(guó)中國(guó)超硬材料看河南”

今天我們一起走進(jìn)

鄭州三磨所

看這家66年歷史的老牌科研院所

如何依托創(chuàng)新

“磨”出超硬實(shí)力

突圍半導(dǎo)體的高端制造

       鄭州三磨所

       鄭州三磨所誕生于1958年，是我國(guó)磨料磨具行業(yè)唯一的綜合性研究開發(fā)機(jī)構(gòu)，堪稱超硬材料行業(yè)的“黃埔軍校“。1963年，三磨人成功研制出了中國(guó)第一顆人造金剛石，1966年，中國(guó)第一顆立方氮化硼也在這里問(wèn)世，自此三磨所一路奮進(jìn)，創(chuàng)新成果如同璀璨鉆石閃耀在汽車、電子、光伏、航空航天等諸多領(lǐng)域。

如今

他們又在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)上

再次發(fā)力

       河南廣電大象新聞記者梁鈺杭：

       我手上拿的這塊綠色“玻璃片”，其實(shí)是一塊8英寸的碳化硅襯底片，屬于第三代半導(dǎo)體材料，用它制作出來(lái)的高端電子芯片，在電動(dòng)汽車、充電樁、高鐵等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。而碳化硅襯底是典型的硬脆且難加工的材料，想要磨出這種鏡面感的效果，全靠鄭州三磨所新研發(fā)的這款帶‘牙齒“的減薄砂輪。

       鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目組組長(zhǎng)楊威：

       可以實(shí)現(xiàn)（襯底）粗糙度3納米以內(nèi)，就基本上相當(dāng)于一個(gè)足球場(chǎng)的場(chǎng)地上，不超過(guò)一毫米左右的突起，達(dá)到這么樣的一個(gè)極端的一個(gè)平坦度。在芯片制造過(guò)程中，碳化硅襯底，作為電子元件的基石，對(duì)加工質(zhì)量和可靠性有著極高的要求，其表面必須光滑平整，這就要求用來(lái)打磨它的“牙齒“也必須足夠優(yōu)秀。

       鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目組組長(zhǎng)楊威：

       用的是3萬(wàn)號(hào)的金剛石磨粒，基本上說(shuō)是我們常規(guī)說(shuō)的PM2.5的十分之一，（相當(dāng)于）在空氣中懸浮這種金剛石，我們把它做成這種固結(jié)的這種磨具。我們開發(fā)之前是完全依賴進(jìn)口。2022年以鄭州三磨所牽頭，聯(lián)合成都工具研究所、華僑大學(xué)和廣東工業(yè)大學(xué)重組的高性能工具全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室解決了這個(gè)難題。

       國(guó)機(jī)金剛石（河南）有限公司科技發(fā)展部部長(zhǎng)孫冠男：

       我們探索出來(lái)這樣一種更深入的這種更緊密的這種產(chǎn)學(xué)研用的這個(gè)結(jié)合，我們產(chǎn)品的開發(fā)效率大概提升了一倍。在最佳拍檔合力攻關(guān)下，三磨所只用一年多時(shí)間就完成了加工模型、配方設(shè)計(jì)、產(chǎn)品穩(wěn)定性等方面研發(fā)。這款砂輪一上市，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率就超過(guò)30%，預(yù)計(jì)未來(lái)每年?duì)I收可達(dá)3億元。目前，圍繞半導(dǎo)體超硬材料等領(lǐng)域，三磨所已構(gòu)建起以全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為龍頭20多個(gè)創(chuàng)新平臺(tái)，近三年，僅高性能工具全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室就突破了高性能工具切削等關(guān)鍵共性技術(shù)難題84項(xiàng)，成功開發(fā)新裝備、新產(chǎn)品21項(xiàng)。

       鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司副總經(jīng)理李超杰：

       我們是緊盯著超硬材料行業(yè)的發(fā)展，實(shí)際現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入無(wú)人區(qū)。像我們第四代半導(dǎo)體，像含硼金剛石在環(huán)境治理方面的應(yīng)用，像超硬材料在醫(yī)學(xué)、導(dǎo)熱這方面的應(yīng)用，要把超硬材料行業(yè)做成河南省的第一、中國(guó)的第一、未來(lái)世界的第一。目前，新研發(fā)的晶圓切割刀片市場(chǎng)占有率突破40%，CMP（化學(xué)機(jī)械）拋光墊、陶瓷吸盤等也打破了國(guó)際壟斷，已具備了滿足芯片“切、磨、拋”加工需求全系超硬材料制品的能力。

       【采訪手記】

       三磨所的轉(zhuǎn)型發(fā)展展示了強(qiáng)大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和廣闊前景。這“超硬”實(shí)力的背后，是創(chuàng)新平臺(tái)在賦能，一流的科研團(tuán)隊(duì)和豐富的研發(fā)平臺(tái)，解決了產(chǎn)、學(xué)、研、用脫節(jié)的問(wèn)題，將需求、研發(fā)與制造“黏合”起來(lái)，聚力攻克“卡脖子”難題，推動(dòng)更多產(chǎn)品邁向產(chǎn)業(yè)鏈、價(jià)值鏈的中高端，成為關(guān)鍵環(huán)。