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为半导体制造“真空心脏”,这个会悬浮的杭造“泵”牛在哪里?
2025-06-05 09:31:39

【导语】走进杭州昆泰磁悬浮技术有限公司的调试车间,一款被誉为半导体制造“真空心脏”的磁悬浮分子泵正接受严格调试。这款看似普通的银色圆筒设备,实则打破了国外技术垄断,实现了我国磁悬浮分子泵的国产化突破。它不仅在半导体领域大放异彩,还广泛应用于科研、工业、氢能源汽车及家用等多个领域。杭州昆泰,这个源自北航院士团队的创新企业,正以坚定的步伐,在高端装备自主化的道路上砥砺前行。

走进调试车间里,研发人员正在调试一种银色圆筒设备——磁悬浮分子泵。这看似普通的装置,被称为半导体制造“真空心脏”的关键设备,在过去完全依赖进口。

前不久,在杭州市科技局组织的媒体采风调研活动中,记者来到了杭州昆泰磁悬浮技术有限公司(以下简称“杭州昆(kūn)泰(tài)”)近距离接触到磁悬浮分子泵。

“可别小看这个不起眼的泵。”杭州昆泰研发总监韩雪笑着说,“它打破了国外企业的技术垄断,实现了我国磁悬浮分子泵国产化率‘零的突破’。”

什么是磁悬浮分子泵?它相当于一种真空获得设备,如同一个“超级清洁工”,将封闭空间里的气体分子快速“清扫”出去,让空间达到几乎没有气体分子的状态。

这与日常生活中,人们使用真空收纳袋的原理有些类似,人们通过手动抽气泵或者电动抽气泵,按压时,使抽气泵内的压力大于收纳袋内气压,从而将袋内的空气强制排(pái)出(chū)。

而(ér)磁(cí)悬(xuán)浮(fú)分(fēn)子(zi)泵(bèng)则(zé)是(shì)让(ràng)泵(bèng)内(nèi)转(zhuǎn)子(zi)高(gāo)速(sù)旋(xuán)转(zhuǎn),借(jiè)助(zhù)分(fēn)子(zi)碰(pèng)撞(zhuàng)和(hé)拖(tuō)曳(yè)作(zuò)用(yòng),将(jiāng)气(qì)体(tǐ)分(fēn)子(zi),从(cóng)真(zhēn)空(kōng)室(shì)的(de)一(yī)端(duān)输(shū)运(yùn)到(dào)另(lìng)一(yī)端(duān),从(cóng)而(ér)实(shí)现(xiàn)抽(chōu)气(qì)。

韩(hán)雪(xuě)介(jiè)绍(shào),在(zài)制(zhì)造(zào)芯(xīn)片(piàn)过(guò)程(chéng)中(zhōng),需(xū)要(yào)将(jiāng)腔(qiāng)体(tǐ)保(bǎo)持(chí)极(jí)高(gāo)的(de)真(zhēn)空(kōng)度(dù)。“传(chuán)统(tǒng)机(jī)械(xiè)泵(bèng)就(jiù)像(xiàng)‘油(yóu)烟(yān)机(jī)’,轴(zhóu)承(chéng)中(zhōng)的(de)润(rùn)滑(huá)油(yóu)会(huì)污(wū)染(rǎn)芯片;而我们的磁悬浮分子泵就像‘无叶风扇’,可以使轴承完全悬浮,进行无接触运行。”

磁悬浮分子泵主要依赖磁悬浮轴承技术,研究人员利用磁悬浮原理,使得分子泵内的转子,在运转过程中处于悬浮状态,避免了机械接触,减少了摩擦和磨损,从而实现更快的旋转速度。

“要快速抽取真空,叶轮需在高速旋转下保持稳定,这是研发过程中的一大难题。” 韩雪说,叶轮是磁悬浮分子泵里的关键部件,主要用于抽气。叶轮尺寸较大,却要实现每分钟 24000次的高速旋转,对控制要求极高。

为此,团队经过两年的反复迭代验证,最终攻克难题,确保叶轮在高强度旋转下依然保持稳定。

“我们不仅解决了‘卡脖子’问题,还实现了部分性能反超。”韩雪介绍,如KTP-304磁悬浮分子泵抽速达350-570L/s,比国际主流产品高出20%以上,价格却只有进口设备的70%-80%。

在昆泰的展厅里,陈列着各种“磁悬浮+”产品:磁悬浮纺机电机、磁悬浮氢气循环泵、磁悬浮厨电风机……这些创新的背后,离不开团队的努力。

杭州昆泰“脱胎”于实验室,核心研发团队源自北京航空航天大学(以下简称“北航”),公司拥有 80 余人的技术团队,其中博士及博士后共33 人,具备近 20 年的设计、研发及应用经验。

目前除了半导体领域,这项源自北航院(yuàn)士(shì)团(tuán)队(duì)的(de)磁(cí)悬(xuán)浮(fú)技(jì)术(shù),还(hái)在(zài)科研、精密仪器、工业、氢能源汽车及家用等领域大显身手。

“我们从高校出来创业,对技术钻研较深,但对政策了解有限。”韩雪坦言,“政府各级部门经常来企业调研,主动送来惠企政策,指导项目申报,还积极帮助技术人员解决落户安家问题,让大家能全身心投入创业和技术攻关。”

良好的创业氛围,给企业有了继续向下扎根的信心。“接下来,将继续在原有的基础上,完善产品性能,持续完善产品矩阵,在高端装备自主化的道路上坚定前(qián)行(xíng)。”韩(hán)雪(xuě)表(biǎo)示。