真空镀膜技术概述介绍分析

真空镀膜技术概述介绍分析 一、 真空镀膜技术概述介绍 真空镀膜是表面处理技术的一项分支，是指为了减少杂质的干扰，在高度真空环境下，通过物理或化学手段，将金属、非金属或化合物材料（膜材）转换成气态或等离子态，并沉积于玻璃、金属、陶瓷、塑料或有机材料等固体材质（简称基材、基板或基片）表面形成薄膜的过程。 利用真空镀膜技术镀制薄膜后，可使材料表面获得新的复合性能并实现新型的工程应用，赋予材料表面新的机械功能、装饰功能和声、电、光、磁及其转换等特殊功能（例如防辐射、增减透光、导电或绝缘、导磁、抗氧化、耐磨损耐高温耐腐蚀等），从而改善产品原有性能、提高产品质量、延长产品寿命等。和传统镀膜方法（如电镀、化学镀膜）相比，真空镀膜使用的镀膜材料种类更丰富、膜层厚度更易控制、附着力更强、适用范围更广，在操作过程中更加节能、安全、环保。 真空镀膜技术与传统的电镀、热浸镀技术相比较，主要有三大优势：一是不影响被镀材料的质量，在加热镀膜材料时，不需要过高温度，因此不会出现被镀材料在几何尺寸上发生变形或降低材质性能等现象；二是可以较大范围内自由选择镀膜材料，更容易在组成和构造上对膜材进行控制；三是镀膜过程与电镀、热浸镀技术相比，对周围环境影响更小。 二、 镀膜设备中国市场发展现状 随着工业技术的不断发展，对材料的综合性能要求也不断提高，单一材料性能已不能满足某些特定环境下工作机械的性能要求。国内真空离子镀膜机经过几十年的发展，相对于国外高端镀膜设备而言，在自动化程度与技术上取得了一定的进步，但在镀膜产品稳定性和精确性方面尚需提升，高端设备仍依赖进口。同时多弧离子镀膜机低端产品市场存在供大于求的情况，价格竞争较为激烈。 真空镀膜行业市场调查分析报告显示，当前我国真空镀膜设备行业等传统制造业产能过剩已经显现，倒逼效应显著，国家大力发展环保产业，对传统电镀行业予以取缔或转型或限产，这正是离子镀膜行业发展的大好时机。真空镀膜的高性价比以及传统电镀对环境的污染迫使真空镀膜成为了主流，各种类型各种镀膜工艺的真空镀膜设备不断增加。 中国现阶段工业化进程较慢，基础环节和设备条件还相对落后，未来上升空间巨大。通过对照工业4．0对工业化发展进程的划分，中国工业中只有极少数领域处于工业4．0阶段，大多数则处于工业3．0的中前期阶段，甚至还有一定产业或企业处于工业2．0阶段，这种工业化发展不平衡意味着未来高端智能工具消费的稳定需求。中国经济规模增长和国际地位提升相匹配的节能环保要求和新兴战略性产业发展也将带来高端真空镀膜数控设备工具消费水平的升级需求。 我国为顺应全球现代制造业升级的需求相继印发了《中国制造2025》、《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》和《增强制造业核心竞争力三年行动计划（2015-2017年）》等一系列战略规划、政策措施。上述指导意见中明确指出加快高端精密数控设备与智能加工中心研发与产业化，突破多轴、多通道、高精度高档数控系统、伺服电机等主要功能部件及关键应用软件，开发和推广应用高端数控、高速、高效、柔性并具有网络通信等功能的高档数控设备、基础制造装备及集成制造系统。 三、 发展趋势：真空镀膜产品越来越多元化，未来市场规模呈现良好发展态势 （一）真空镀膜行业未来增长趋势稳健，发展前景良好 随着全球电子信息产业、半导体、光学元器件、光伏产业等行业生产规模持续扩张，我国顺应趋势能够促进真空镀膜行业的发展。从应用领域来看，真空镀膜几乎可以在任何基材上成膜，所以它的应用范围非常广泛，主要集中在机械制造加工业、汽车工业、医疗器械、消费电子、航空、新能源等行业。为了使我国经济进一步发展，国家必然会针对这些行业出台相关的扶持政策及产业规划的推进，可见，未来这些行业发展前景十分乐观。下游行业的快速发展所带来的需求的旺盛，必将导致作为上游行业的真空镀膜行业迎来重大的发展机遇，其市场规模有望保持稳健的增长趋势，未来发展前景良好。 （二）突破技术瓶颈，促进产品多元化 真空镀膜技术在制造业乃至高新技术产业的发展中占据着至关重要的地位，真空镀膜产品应用领域广泛，各种大小型工业产品基本都需要进行镀膜处理，以保障产品更加耐用。伴随着工业的不断发展进步，对工业产品制作材料的性能要求不断提高，相应的真空镀膜产品的稳定性、精确性等要求也逐渐提高。但是，由于我国目前主要从事中低档产品，高档真空镀膜产品供给不足，相关技术瓶颈还未突破，大多依赖进口，因此，就需要行业不断加强技术研究，突破相关技术瓶颈，促进计算机技术、微电子技术与真空镀膜技术的结合应用，进一步提高真空镀膜的产品性能，特别是对于产品的精确性、高效性、稳定性等方面的性能将会得到大幅度改善，而且技术的不断高端化将会促进真空镀膜产品应用领域范围不断扩大，向自动化、智能化、环保化方向不断发展。 四、 中国真空镀膜设备市场发展趋势预测：市场增长趋势稳健，发展前景良好 真空镀膜技术应用广泛，各种大小型工业产品基本都需要进行镀膜处理，未来真空镀膜机的市场增长趋势稳健，发展前景良好。未来随着计算机技术、微电子技术与真空镀膜技术的结合应用，真空镀膜机的产品性能将进一步提高，尤其是精确性、高效性、稳定性等综合控制性能将大幅提升。 我国真空镀膜机行业发展较为成熟，真空镀膜技术创新能力不断增强，产品类型不断丰富，但低档真空镀膜机产能过剩，高档真空镀膜机产品供给不足，大多依赖进口，整体真空镀膜机行业的产品结构有待调整。当前我国真空镀膜设备行业等传统制造业产能过剩已经显现，倒逼效应显著，国家大力发展环保产业，对传统电镀行业予以取缔或转型或限产，这正是离子镀膜行业发展的大好时机。 随着国家对环境保护的日益重视，真空镀膜的高性价比、低污染的特点将成为表面处理业内主流技术。一方面，表面处理技术发展趋势是向低耗能无污染的技术方向发展，真空镀膜技术依附其环保节能、安全可控的特性，配合国家可持续发展战略，市场覆盖率迅速扩大;另一方面，表面处理技术对于被处理对象的表面进行各种改性改造，增强了被处理对象表面的耐磨性、耐腐蚀性、光滑度等属性，使被处理对象在使用过程中大大减少了损耗和浪费，起到了节能环保作用，符合国家在产业政策和产业规划上的导向。在此背景下，掌握了低耗能无污染先进技术的国内企业，能够抢占市场先机。 真空镀膜设备除应用在消费电子、集成电路、光学光电子元器件等领域外，还可以应用于医疗器械、航空航天、太阳能、塑料、包装、纺织、机械、防伪、建筑等领域。为加快发展先进制造业，提高重大装备国产化水平，国家一直积极鼓励发展高端、精密、专用精密制造技术的开发和运用，先后发布了《新材料产业发展指南》、《关于实施制造业升级改造重大工程包通知》、《我国十四五规划和2035年远景目标纲要》等政策法规。 真空镀膜工艺起源于国外，基于先发优势与大量投入的研发资金，国际领先企业至今仍占据全球真空镀膜设备研制生产的市场领先地位。在国际市场上，高端真空镀膜设备市场主要被应用材料（AppliedMaterialsInc．）、爱发科（ULVAC）、德国莱宝（Leybold）等资金实力雄厚、技术水平领先、产业经验丰富的跨国公司所占领。 我国的真空镀膜设备制造业起步于20世纪60年代，主要应用领域局限于和小件装饰镀膜，此后真空镀膜设备产品线的广度与深度一直在增加。目前，我国真空镀膜设备制造业经过了几十年发展，形成了门类齐全、布局合理、品种丰富、真空镀膜技术水平与镀膜工业发展基本适应的体系。真空镀膜设备制造行业的上下游相关行业持续不断的发展壮大，更多企业将进入本行业参与竞争，行业竞争将日益激烈。 五、 中国真空镀膜设备市场发展趋势预测 从真空镀膜工艺应用来看，真空镀膜工艺可用于信息记载和存储介质，也可用于传感器、光学仪器中，在集成电路制造、装饰品、显示器、玻璃镀膜等领域也可大量使用。随着工业不断发展进步，对工业产品制作材料的性能要求不断提高，相应的镀膜产品的精确性、稳定性等要求也逐渐提高。 真空镀膜技术应用广泛，各种大小型工业产品基本都需要进行镀膜处理，未来真空镀膜机的市场增长趋势稳健，发展前景良好。未来随着计算机技术、微电子技术与真空镀膜技术的结合应用，真空镀膜机的产品性能将进一步提高，尤其是精确性、高效性、稳定性等综合控制性能将大幅度改善，而且高新技术的应用将促使真空镀膜机设备越来越自动化、智能化、环保化。 真空镀膜设备，主要指一类需要在较高真空度下进行的镀膜，具体包括很多种类，包括真空离子蒸发，磁控溅射，MBE分子束外延，PLD激光溅射沉积等很多种。主要思路是分成蒸发和溅射两种。 在全球范围内，由于真空抽气系统的发明，真空镀膜设备产业步入了真正意义上的发展，20世纪上半叶主要是真空镀膜设备制造初步发展阶段，该阶段真空镀膜设备制造及其镀膜工艺相对简单，以功能实现为目的，真空镀膜技术及设备以蒸发镀膜为主，溅射镀膜和离子镀膜技术尚未量产应用，产业未形成规模化体系。20世纪后半段至今，真空镀膜设备制造获得了迅速发展，一是真空镀膜技术的不断补充和完善，溅射镀膜技术以及离子镀膜技术全面应用于真空镀膜，二是随着半导体、微电子等产业的起步和发展，真空镀膜被提升至产业化发展高度，其次是伴随着应用材料、日本光驰、德国莱宝等公司逐步发展壮大，真空镀膜技术应用被充分市场化，引领行业持续迅速发展。 以美国日韩欧洲等国家地区为代表的国外厂商，凭借其先进的技术和长时间的行业经验积累，以及配套的设备结构组件（如真空泵、电源、检测仪器等）和高纯度靶材的优势，在真空镀膜设备及其技术应用方面处于领先地位，行业优秀人才也大部分集中在上述国家地区和领先企业中。我国因庞大的市场需求和强大的产能制造能力，真空镀膜产业近三十年发展迅速，在不同应用领域内呈现出不同的竞争格局，如在传统的五金、塑胶、钟表卫浴等行业，国内真空镀膜设备具备低成本、服务便捷的优势。在消费电子等领域，国产设备已主要参与市场份额竞争，进口替代特征明显，而在集成电路、高端光学（光电）产业，平板显示等产业，国内企业与国外龙头企业差距仍较为明显。近几年，下游行业对真空镀膜设备的需求量一直保持稳定增长。2020年全球真空镀膜设备市场规模为339．78亿美元，2021年全球真空镀膜设备市场规模增长至351．33亿美元。 从国内市场来看，我国真空镀膜设备制造业起步于20世纪60年代，国家计划经济的背景下，我国真空镀膜主要研发投入生产集中在以机械工业部/中科院等所属国企、科研单位等特殊领域，市场化程度不高，包含真空、低温、压力容器等各方面的研究生产。随着我国改革开放和市场经济的发展，90年代起在塑胶、金属制品加工需求的推动下，我国出现一批以代理、贸易为主要业态模式的真空镀膜民营经济体，同时由于国内市场对整机成套设备的需求基本上依赖进口所导致的维修服务缺失，国内真空镀膜企业逐渐形成了以贸工技的发展路线，构成了我国真空镀膜设备制造市场经济的初步发展。进入21世纪，手机普及率的快速上升，应用于手机产业链的塑胶外壳、按键等真空镀膜迅速兴起，国内企业技术积累得到了长足进步，另外在我国基础设施建设迅速发展的背景下，工业玻璃深加工产业（建筑节能玻璃）也进一步推动真空镀膜产业规模增长和技术积累。近十年，智能手机快速取代功能手机，以苹果为代表的消费电子、屏幕显示等产业对真空镀膜需求高速增长，我国真空镀膜产业逐渐从单一的规模增长转变为进口替代的结构化增长，比亚迪、京东方、立讯精密、蓝思科技等一批规模大、工艺技术先进的企业参与全球市场竞争，进一步促进了我国真空镀膜设备产业的高质量发展。在我国大力发展半导体、新一代信息产业、新材料、新能源、航天航空等产业的背景下，我国真空镀膜行业将秉承高质量发展路线，进一步提升技术水平，增强核心竞争力，2021年中国真空镀膜设备行业市场规模485．81亿元，同比增长9．13%，预计2022年中国真空镀膜设备行业市场规模将达到591．51亿元。其中，2021年中国PVD镀膜设备市场规模为268．75亿元，占真空镀膜设备整体规模的55．32%，占比最大；CVD铍膜设备市场规模为178．17亿元，占真空镀膜设备整