國產(chǎn)替代浪潮下，質(zhì)量流量控制器如何破局？

在半導(dǎo)體制造車間里，一臺(tái)臺(tái)精密設(shè)備正在安靜運(yùn)行。晶圓表面刻蝕過程中，氣體流量控制的精度直接決定了芯片的良品率。長期以來，這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)的質(zhì)量流量控制器（MFC）幾乎依賴進(jìn)口，成為我國制造業(yè)的“卡脖子”難題。

隨著中美科技競爭加劇，半導(dǎo)體、新能源、生物醫(yī)藥等戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)對(duì)核心零部件的自主可控需求日益迫切。以陜西易度智能為代表的中國科技企業(yè)通過十年磨一劍的技術(shù)攻堅(jiān)，在層流壓差式MFC領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破。

國產(chǎn)替代的緊迫現(xiàn)狀

質(zhì)量流量控制器（MFC）作為精密測(cè)控流體的核心部件，在半導(dǎo)體制造、新能源、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域扮演著重要的角色。尤其是在芯片生產(chǎn)的300多項(xiàng)關(guān)鍵工藝中，超過70%的工藝環(huán)節(jié)需要精確的微流量控制。

2023年，我國半導(dǎo)體用MFC市場規(guī)模已超過20億元，但國產(chǎn)化率卻極低，市場幾乎被美國、日本等壟斷。這些進(jìn)口設(shè)備不僅價(jià)格高昂，而且售后服務(wù)響應(yīng)周期長，嚴(yán)重制約了國內(nèi)制造業(yè)的發(fā)展。

在中美貿(mào)易摩擦不斷加劇的背景下，國務(wù)院將MFC列為重點(diǎn)攻關(guān)的核心部件。加速實(shí)現(xiàn)MFC國產(chǎn)替代，已成為保障產(chǎn)業(yè)鏈安全和提升制造能力的戰(zhàn)略任務(wù)。

國產(chǎn)替代的驅(qū)動(dòng)力量

政策扶持與供應(yīng)鏈本土化趨勢(shì)形成強(qiáng)大推動(dòng)力。國家“十四五”規(guī)劃明確將儀器儀表作為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，各地政府也紛紛設(shè)立專項(xiàng)基金支持MFC技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。

市場需求的變化同樣不可忽視。隨著碳中和目標(biāo)推進(jìn)，氫能儲(chǔ)運(yùn)、燃料電池測(cè)試、碳捕集等新能源領(lǐng)域?qū)FC的需求激增，為國內(nèi)企業(yè)創(chuàng)造了增量市場機(jī)會(huì)。在這些新興領(lǐng)域，國內(nèi)外企業(yè)基本處于同一起跑線。

國內(nèi)企業(yè)憑借本地化服務(wù)優(yōu)勢(shì)逐漸贏得市場認(rèn)可。相比進(jìn)口品牌，國產(chǎn)MFC廠商能夠提供更快速的技術(shù)支持與維護(hù)，成本也更低。在產(chǎn)線停機(jī)的緊急情況下，國內(nèi)工程師甚至能在24小時(shí)內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場解決問題，而進(jìn)口品牌通常需要數(shù)周響應(yīng)時(shí)間。

技術(shù)突破

在這一領(lǐng)域，陜西易度智能科技有限公司成為技術(shù)突圍企業(yè)。該公司由80后科研人員組成的團(tuán)隊(duì)自2011年起堅(jiān)持自主創(chuàng)新，選擇技術(shù)難度更高的層流壓差式技術(shù)路線，經(jīng)過7年潛心研發(fā)，終于在2017年推出國產(chǎn)層流質(zhì)量流量計(jì)。

易度的層流壓差式MFC實(shí)現(xiàn)了三大技術(shù)突破：響應(yīng)速度達(dá)到1ms級(jí)別，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)熱式流量計(jì)的秒級(jí)響應(yīng)；測(cè)量精度高達(dá)±0.5%；多氣體兼容性方面，無需轉(zhuǎn)換系數(shù)即可實(shí)現(xiàn)任意比例混合氣體切換。

2025年，易度推出新一代EC系列產(chǎn)品，支持PROFINET通訊協(xié)議，滿足工業(yè)自動(dòng)化與物聯(lián)網(wǎng)需求。該系列產(chǎn)品內(nèi)置壓力與溫度傳感器，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，大幅提升了復(fù)雜工況下的穩(wěn)定性。

層流壓差技術(shù)的核心優(yōu)勢(shì)

易度智能選擇的層流壓差技術(shù)路線具有顯著性能優(yōu)勢(shì)。該技術(shù)基于哈根-泊肅葉定律，通過測(cè)量層流狀態(tài)下的壓差變化來計(jì)算流量，具有響應(yīng)速度極快、測(cè)量精度高、測(cè)試重復(fù)性好、壓損小等特點(diǎn)。

在半導(dǎo)體刻蝕等制造場景中，工藝氣體流量控制的精度要求已提升至±0.5%。傳統(tǒng)熱式MFC難以滿足這一要求。

易度產(chǎn)品內(nèi)置70多種氣體參數(shù)，支持任意比例混合氣體的精確測(cè)量和控制，解決了半導(dǎo)體制造中工藝氣體頻繁切換的痛點(diǎn)。其EC系列產(chǎn)品采用316L不銹鋼流道，增強(qiáng)了抗腐蝕能力，特別適用于Cl?、H?S等腐蝕性介質(zhì)環(huán)境。

挑戰(zhàn)與未來機(jī)遇

盡管取得重大突破，國產(chǎn)MFC仍面臨諸多挑戰(zhàn)。核心傳感器與算法尚未自主可控，部分元件仍需進(jìn)口。材料科學(xué)與微電子技術(shù)領(lǐng)域的積累不足，制約了產(chǎn)品性能的進(jìn)一步提升。

國際競爭壓力持續(xù)存在。美國某MFC企業(yè)憑借數(shù)十年技術(shù)積累，仍在市場占據(jù)主導(dǎo)地位。國內(nèi)企業(yè)需要通過差異化技術(shù)路線，如易度專注的層流壓差技術(shù)，才能實(shí)現(xiàn)彎道超車。

未來機(jī)遇同樣廣闊。據(jù)預(yù)測(cè)，到2030年半導(dǎo)體領(lǐng)域MFC國產(chǎn)化率將超過40%。新能源革命帶來巨大增量空間，氫能產(chǎn)業(yè)鏈中的電解槽制氫、燃料電池測(cè)試、儲(chǔ)運(yùn)等環(huán)節(jié)都將創(chuàng)造新的市場需求。

國產(chǎn)替代的戰(zhàn)略意義

MFC國產(chǎn)化突破的意義超越商業(yè)價(jià)值本身。它標(biāo)志著中國在儀器儀表領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從“仿制跟隨”到“自主創(chuàng)新”的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。易度智能等企業(yè)通過十余年技術(shù)積累，摸索出一條“概念論證-關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證-原理樣機(jī)-產(chǎn)品”的完整創(chuàng)新路徑。

這些突破為芯片制造、航天發(fā)動(dòng)機(jī)、生物制藥等戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)提供了自主可控的技術(shù)保障。在等離子體發(fā)動(dòng)機(jī)等領(lǐng)域，對(duì)小于1ml/min的稀有氣體質(zhì)量流量的精確測(cè)量，直接關(guān)系到國家重大科技項(xiàng)目的進(jìn)展。

國產(chǎn)MFC的崛起還帶動(dòng)了人才培育和產(chǎn)業(yè)鏈升級(jí)。以易度智能為例，其博士、碩士組成的核心研發(fā)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國內(nèi)頂尖學(xué)府專家，構(gòu)建了產(chǎn)學(xué)研深度融合的創(chuàng)新生態(tài)。

在陜西易度智能的實(shí)驗(yàn)室，新一代EC系列MFC正進(jìn)行最后的穩(wěn)定性測(cè)試。這些內(nèi)置70種氣體參數(shù)、響應(yīng)速度達(dá)毫秒級(jí)的設(shè)備，即將裝船發(fā)往海外。曾幾何時(shí)，中國制造的精密儀器只能仰望國際其他廠商；如今，易度智能的層流壓差式MFC已通過歐洲CE認(rèn)證，進(jìn)入全球制造產(chǎn)業(yè)鏈。

隨著2030年半導(dǎo)體領(lǐng)域國產(chǎn)化率超40%的預(yù)測(cè)逐步成為現(xiàn)實(shí)，中國精密儀器儀表產(chǎn)業(yè)正迎來屬于自己的高光時(shí)刻。