在半導體制造、新能源電池、航空航天等尖端領域,殘余氣體質譜儀(RGA)憑借其納米級靈敏度,已成為保障工藝穩定性和產品可靠性的核心裝備。愛柯銳科技自主研發的PGT系列RGA,以突破性技術與自主知識產權,推動國產科學儀器邁向高端化,助力中國智造在全球產業鏈中掌握核心話語權。
一、RGA技術原理:解碼氣體分子的“指紋圖譜”
RGA的核心原理基于質譜分析法,通過電離氣體分子,利用四極桿質量分析器篩選不同質荷比(m/z)的離子,最終形成氣體成分的“分子指紋”。其技術鏈條涵蓋四大模塊:
1)真空系統:工作壓強最高可達6.7E-2 Pa,滿足高精度檢測需求。
2)四級桿電場篩選:四根平行金屬桿施加高頻交變電場(射頻電壓與直流電壓疊加),僅允許特定m/z的離子穩定通過。愛柯銳創新采用高精度鍍膜四級桿,電場均勻性提升30%,分辨率達0.5 AMU,可精準區分氮氣(28 AMU)與一氧化碳(28 AMU)等同位素氣體。
3)雙模探測器:結合法拉第杯(檢測限至3.5E-10 Pa)與電子倍增器(擴展至2.0E-12 Pa),覆蓋全場景靈敏度需求。
4)智能算法:內置AI驅動圖譜庫,支持自動校準與污染物溯源,分析速度較傳統設備提升50%。
二、RGA應用方向:從芯片到太空的全域守護者
u半導體制造
工藝監控:實時檢測光刻機腔體內氮氣、氫氣純度,識別水汽(>100 ppmv即觸發警報)及氟碳化合物污染,降低晶圓缺陷率。
真空泄漏診斷:通過氬氣/氧氣比值異常(正常空氣比22:1)快速定位微米級漏點,保障刻蝕機穩定性。
u新能源電池安全
鋰電池封裝檢測:定量分析電解液揮發氣體(如六氟磷酸鋰分解產物),預警氫氣爆炸風險,檢測精度達微米級漏孔。
燃料電池密封性驗證:監測氫氧混合氣體滲透率,避免電堆性能衰減。
u航空航天與電子封裝
衛星器件可靠性:分析密封腔體內水汽(GJB548B標準限值<5000 ppmv)及氧氣含量,延長航天器件壽命。
高溫材料除氣研究:優化真空爐工藝參數,提升耐高溫涂層性能。
三、國產RGA崛起:從技術跟跑到生態領跑
當前全球RGA市場由Inficon(瑞士)、Pfeiffer Vacuum(德國)主導,但國產化進程已進入快車道:
政策驅動:國家“十四五”規劃將高端科學儀器列為重點突破領域,2025年國產化率目標提升至45%。
技術突破:上海愛柯銳的PGT系列RGA通過模塊化真空系統兼容多場景,無需外接獨立真空泵,檢測靈敏度達水汽100 ppmv級。
知識產權壁壘:累計申請18項發明專利,覆蓋四級桿鍍膜工藝、抗干擾信號處理等核心環節。
市場驗證:已應用于國內頭部晶圓廠及航天院所,故障率較進口設備降低40%,檢測成本下降60%。
四、未來展望:智能化與全球化并進
隨著人工智能與物聯網技術的融合,RGA正朝高精度化、微型化、智能化方向發展:
智能化升級:集成AI算法實現遠程監控與預測性維護,提升設備運行效率。
全球化布局:中國RGA企業加速拓展海外市場,預計2030年海外收入占比將達35%。
愛柯銳將持續深耕半導體、新能源等戰略領域,推動國產高端裝備從“國產替代”邁向“全球引領”。
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