河南超純金屬如何連通芯世界
【資料圖】
——來自河南國璽超純新材料股份有限公司的調研報告
河南日報客戶端記者 張海濤 王冰珂 河南日報社全媒體記者 王磊彬
正在改變世界的芯片，離不開超純金屬制成的導線。這些細到肉眼看不見的金屬，就是當下人類能得到的最純金屬。
超純金屬，到底有多純？
在河南國璽超純新材料股份有限公司（以下簡稱“國璽超純”），現在的最新答案是99.999999%。一連串的9，標注著一種極致的追求。
國璽超純，是平頂山市寶豐縣一家從事銅、鋅提純的金屬材料企業，由其生產的高純銅、高純鋅超純金屬原材料和鑄錠、單晶材料、靶坯、顆粒等產品，廣泛應用于微電子、光電子、半導體、新能源等先進制造與尖端科研領域。
6N5、7N（N為英文nine的簡稱，代表純度，N越多表示純度越高）超純銅產銷量位居世界前列，高純銅提純技術國內領先……歷經10年磨礪，國璽超純在新材料領域成就不凡，在新賽道上破浪前行。
河南國璽超純新材料股份有限公司生產線。 河南日報社全媒體記者 朱哲 攝
純度
從99.99%到99.999999%
地處中原腹地的國璽超純，從默默無聞到與風云激蕩的全球芯片市場緊密相連，走過了10年艱辛歷程。
2012年到2015年，是國璽超純的起步階段，主要生產超純鋅產品，從4N做到5N再到6N，技術一直領跑國內。但是產品研發出來后，市場卻沒有想象中的樂觀。
“沒有市場的創新是不可持續的，我們便轉換賽道，發掘應用市場廣闊的提純金屬產品，就把目光聚焦到了超純銅領域。”國璽超純總經理陳煜宏回憶。
超高純銅產品。河南日報社全媒體記者 朱哲 攝
超純銅之所以有廣闊市場，主要在于它的兩個屬性：一是超純化之后，其電學屬性會改變，主要表現在電阻能減少3%到5%；二是銅的延展性比較好，延展性接近黃金，同時其電導率又接近白銀，在工業應用方面具有替代作用。
“2015年到2018年，公司把銅的純度從99.99%做到99.9999%時，中間經歷了一段技術瓶頸期。”陳煜宏說，在資金困難的情況下，公司研發團隊反復實驗，在試錯中不斷提升工藝水平，終于在2020年下半年實現了從量變到質變的突破，公司產品從99.9999%做到6N5，后來做到了99.99999%（7N）。2021年上半年，國璽超純超純銅在芯片領域得到了應用。客戶把公司產品做成銅靶材之后，運用在7納米、5納米、3納米的芯片上。目前，公司90%以上的產品用于出口。
通過近幾年的發展，國璽超純不斷提升核心競爭力，不僅擁有了自主核心技術，還積極打造核心產品，走在了超純金屬材料技術革新前沿，成為細分行業的標桿。企業產品具備了國際市場競爭能力和國內市場進口替代的能力。
國璽超純研發的超純鋅6N、超純銅7N，目前已實現規模化生產，部分超純銅8N達到了量產。在國際超純銅領域同產業巨頭美國霍尼韋爾公司、日本日礦公司等在同一賽道競爭。6N5、7N超純銅已具備替代美國、日本相關公司產品的能力。
深度
從心無旁騖到國內領先
產品的純度，源于國璽超純在超純金屬領域耕耘的深度。
國璽超純發展迅速，得益于企業上下心無旁騖地做一件事，通過持續創新研發，不斷開拓市場，實現了螺旋式上升。
“科學家精神就是不斷探索和實踐，勇于另辟蹊徑。”陳煜宏說，他們不斷地耕耘，付出了大量心血和汗水，在不斷尋找規律、尋找方法。
國璽超純先后與清華大學、鄭州大學、大連理工大學、松山湖材料實驗室等國內重點院校、實驗室強強聯合，瞄準材料領域基礎科學前沿問題，開展銅基材料產業化應用等多項合作。
通過自主開發，國璽超純已經完全掌握了高純銅、超高純銅的提純技術、生產工藝，高純銅在金屬純度方面已經處于國內領先地位。
高純鋅。受訪者供圖
目前，國璽超純的超純銅、超純鋅相關生產技術和生產工藝已獲得4項發明專利、19項實用新型專利。公司被認定為國家級專精特新“小巨人”企業。
公司今天的成績離不開研發團隊的長期積累，不斷總結經驗、不斷試錯，大量資金、精力、時間的沉淀，最終使公司實現了從量變到質變的升華。
提純無極限，創新無止境。國璽超純將在芯片用高純銅濺射靶材、光伏用蒸發高純銅顆粒、集成電路用壓延高純銅箔、碳中和高純銅應用四個領域進行突破，為打造未來百億級超純新材料產業園提供技術支撐。
高度
從一枝獨秀到萬紫千紅
本地企業加工能力較弱，而到其他地區尋找代工企業，導致企業成本較高；委托企業代工產品，存在產品生產周期長、產品質量不穩定等問題……這些面臨的問題，給國璽超純品牌塑造等帶來了一定的影響。
看似是國璽超純一家企業的煩心事，其實也是當地產業集聚度、產業能級不夠的全局問題。
省委書記樓陽生在國璽超純等公司調研時表示，希望企業做精主業，依托技術創新拉長產業鏈，實現從原材料到產品再到終端消費品的轉型升級。
當前，寶豐縣的超純金屬新材料產業，正在延鏈補鏈強鏈，提升產業能級。
寶豐縣以國璽超純為依托，規劃建設了寶豐縣超純金屬新材料產業園，并已通過專家評審。產業園將重點發展超純金屬材料研發、制造，力爭打造百億級產業集群。
國璽超純正與中原關鍵金屬實驗室合作，申請成立平頂山中試基地，主要建設超純金屬鑄錠、超純金屬桿中試線、蒸發料中試線、靶材中試線、高純金屬壓延箔中試線、化工合成催化劑中試線，為平頂山市乃至全省相關產業提供超純金屬加工中試服務，同時孵化產業化項目，開展項目咨詢、柔性定制等工作。
此外，國璽超純完成了1000噸7N超純金屬材料生產線升級改造，將打造河南省乃至全國規模最大的高品質超純金屬生產基地，年產值3億元、年利稅6000萬元。
“未來5年，公司將爭取建成省級產學研基地、省級檢驗檢測中心、中原關鍵金屬實驗室中試平臺，努力打造百億級超純新材料產業園。”公司副總經理白亞冰表示。
專家點評
以科技創新引領高質量發展
□平頂山市科學技術局黨組書記、局長 何卉
十年磨礪，精彩嬗變。國璽超純潛心科研、勇于創新，堅韌不拔、涅槃重生，是平頂山市大力實施創新驅動發展戰略、持續打造一流創新生態的一個縮影，蘊含著多重啟示意義。
要加強關鍵核心技術攻關。核心技術求不到、買不來，是企業競爭力的根本源泉。在省創新示范專項、市重大科技專項支持下，國璽超純開展芯片互聯線用超高純銅及銅合金靶材坯料原始結晶組織優化技術研究開發，建設河南省超純金屬材料工程技術研究中心，攻克了超高純銅等提純核心技術，切實提升了企業的核心競爭力。
要大力激發創新創業活力。高質量發展是創新創業活力迸發的發展，平頂山重視厚植“雙創”土壤，持續舉辦中國創新創業大賽河南賽區平頂山分賽等活動，邀請專業團隊為國璽超純提供服務，國璽超純榮獲第四屆“中國新材料創新創業大賽”新材料行業企業組第三名，創平頂山企業參加中國創新創業大賽的最佳成績。
要提檔升級科技服務水平。企業發展需要創新生態，培育生態需要科技服務。平頂山創立首席科技服務員制度，常態化到國璽超純等企業走訪，“點對點”送政策、“把脈問診”送服務，以高新技術企業獎補等方式支持提升投融資服務，賦能升級發展。
要用好創新資源拓鏈強鏈。產業能級提升，關鍵在于把創新落到產業上，推動創新鏈、產業鏈深度耦合。平頂山支持國璽超純以科技創新為引領，延鏈補鏈強鏈。目前以國璽超純為依托規劃建設了超純金屬新材料產業園，力爭打造百億級產業集群。
當前，平頂山正深入實施創新驅動、科教興市、人才強市戰略，持續實施創新型企業樹標引領行動、高新技術企業倍增計劃、科技型中小企業“春筍”計劃等，加強創新主體培育、創新平臺建設、高層次創新人才引育、共性關鍵技術攻關、鄉村振興科技賦能。隨著平頂山創新發展生態不斷優化，區域創新能力持續提升，國家創新型城市加快建設，更多像國璽超純一樣的科技型企業將加速涌現、茁壯成長。（本報記者張海濤王冰珂整理）
企業名片
河南國璽超純新材料股份有限公司，是致力于超純金屬研發和生產的高科技民營企業，公司生產的超純金屬原材料和鑄錠、單晶材料、靶坯、顆粒、線材等產品，廣泛應用于微電子、光電子、半導體、新能源等先進制造業與尖端科研領域。
國璽超純研發的超純鋅6N、超純銅7N，目前已實現規模化生產，部分超純銅8N達到了量產。在國際超純銅領域同產業巨頭美國霍尼韋爾公司、日本日礦公司等在同一賽道競爭。6N5、7N超純銅產銷量位居世界前列，具備了替代美國、日本相關公司產品的能力。
企業家名片
陳煜宏，河南國璽超純新材料股份有限公司總經理。1989年畢業于華中理工大學，畢業后從事技術工作，1993年下海，先后從事過房地產、金融等行業。因看好超純材料的市場前景，2013年陳煜宏天使投資國璽超純。后擔任總經理一職，主要負責生產、技術、研發以及整個公司的管理工作。
技術創新要敢于另辟蹊徑
——訪河南國璽超純新材料股份有限公司總經理陳煜宏
河南日報社全媒體記者 王磊彬
記者：請介紹一下，當年投資國璽超純的初衷是什么？
陳煜宏：一方面，合伙人描述的行業美好前景吸引了我，另一方面，經過調查論證，也確實了解到金屬材料市場空間很大，于是就投資了這家企業。同時，由于我本人是理工男，又一直從事技術方面的工作，對提純技術比較感興趣，也想做一些事情，為我國的相關產業發展盡一份微薄之力。
記者：目前，公司可以把銅的純度做到99.999999%，這是通過什么方法來實現的？99%的超純銅與99.999999%的超純銅在性能上、用途上有多大區別？
陳煜宏：一般銅純度能達到99%，但還是不夠純，想要達到精煉銅的標準純度必須在99.99%以上，常規的冶煉工藝就做不到，必須采取電解方式提純。
未經精煉的銅用途比較單一，主要用于生產一些耐腐蝕和導電性能要求不高的工業品。而超純銅則是一種應用廣泛的金屬材料，在航空、船舶、汽車、電子、建筑等領域都有大量的應用。
2021年上半年，公司超純銅開始應用于芯片領域，產品做成銅靶材后，運用在7納米、5納米、3納米的芯片制造上。
記者：請描述一下公司的遠景規劃？
陳煜宏：下一步，公司將圍繞超純銅市場應用延伸產業鏈，在芯片用高純銅濺射靶材、光伏用蒸發高純銅顆粒、集成電路用壓延高純銅箔、碳中和高純銅應用4個領域進行突破。
未來5年，公司將以8N超純銅金屬材料規模化生產為目標，預計5年內產出規模達到10億元，爭取建成省級產學研基地、省級檢驗檢測中心、中原關鍵金屬實驗室中試平臺，向打造百億級超純新材料產業園邁進，為國家新基建提供超純金屬材料支撐。
