河南超纯金属如何连通芯世界

　　——来自河南国玺超纯新材料股份有限公司的调研报告

　　河南日报客户端记者 张海涛 王冰珂 河南日报社全媒体记者 王磊彬

　　正在改变世界的芯片，离不开超纯金属制成的导线。这些细到肉眼看不见的金属，就是当下人类能得到的最纯金属。

　　超纯金属，到底有多纯？

　　在河南国玺超纯新材料股份有限公司（以下简称“国玺超纯”），现在的最新答案是99.999999%。一连串的9，标注着一种极致的追求。

　　国玺超纯，是平顶山市宝丰县一家从事铜、锌提纯的金属材料企业，由其生产的高纯铜、高纯锌超纯金属原材料和铸锭、单晶材料、靶坯、颗粒等产品，广泛应用于微电子、光电子、半导体、新能源等先进制造与尖端科研领域。

　　6N5、7N（N为英文nine的简称，代表纯度，N越多表示纯度越高）超纯铜产销量位居世界前列，高纯铜提纯技术国内领先……历经10年磨砺，国玺超纯在新材料领域成就不凡，在新赛道上破浪前行。

　　河南国玺超纯新材料股份有限公司生产线。 河南日报社全媒体记者 朱哲 摄

　　纯度

　　从99.99%到99.999999%

　　地处中原腹地的国玺超纯，从默默无闻到与风云激荡的全球芯片市场紧密相连，走过了10年艰辛历程。

　　2012年到2015年，是国玺超纯的起步阶段，主要生产超纯锌产品，从4N做到5N再到6N，技术一直领跑国内。但是产品研发出来后，市场却没有想象中的乐观。

　　“没有市场的创新是不可持续的，我们便转换赛道，发掘应用市场广阔的提纯金属产品，就把目光聚焦到了超纯铜领域。”国玺超纯总经理陈煜宏回忆。

　　超高纯铜产品。河南日报社全媒体记者 朱哲 摄

　　超纯铜之所以有广阔市场，主要在于它的两个属性：一是超纯化之后，其电学属性会改变，主要表现在电阻能减少3%到5%；二是铜的延展性比较好，延展性接近黄金，同时其电导率又接近白银，在工业应用方面具有替代作用。

　　“2015年到2018年，公司把铜的纯度从99.99%做到99.9999%时，中间经历了一段技术瓶颈期。”陈煜宏说，在资金困难的情况下，公司研发团队反复实验，在试错中不断提升工艺水平，终于在2020年下半年实现了从量变到质变的突破，公司产品从99.9999%做到6N5，后来做到了99.99999%（7N）。2021年上半年，国玺超纯超纯铜在芯片领域得到了应用。客户把公司产品做成铜靶材之后，运用在7纳米、5纳米、3纳米的芯片上。目前，公司90%以上的产品用于出口。

　　通过近几年的发展，国玺超纯不断提升核心竞争力，不仅拥有了自主核心技术，还积极打造核心产品，走在了超纯金属材料技术革新前沿，成为细分行业的标杆。企业产品具备了国际市场竞争能力和国内市场进口替代的能力。

　　国玺超纯研发的超纯锌6N、超纯铜7N，目前已实现规模化生产，部分超纯铜8N达到了量产。在国际超纯铜领域同产业巨头美国霍尼韦尔公司、日本日矿公司等在同一赛道竞争。6N5、7N超纯铜已具备替代美国、日本相关公司产品的能力。

　　深度

　　从心无旁骛到国内领先

　　产品的纯度，源于国玺超纯在超纯金属领域耕耘的深度。

　　国玺超纯发展迅速，得益于企业上下心无旁骛地做一件事，通过持续创新研发，不断开拓市场，实现了螺旋式上升。

　　“科学家精神就是不断探索和实践，勇于另辟蹊径。”陈煜宏说，他们不断地耕耘，付出了大量心血和汗水，在不断寻找规律、寻找方法。

　　国玺超纯先后与清华大学、郑州大学、大连理工大学、松山湖材料实验室等国内重点院校、实验室强强联合，瞄准材料领域基础科学前沿问题，开展铜基材料产业化应用等多项合作。

　　通过自主开发，国玺超纯已经完全掌握了高纯铜、超高纯铜的提纯技术、生产工艺，高纯铜在金属纯度方面已经处于国内领先地位。

　　高纯锌。受访者供图

　　目前，国玺超纯的超纯铜、超纯锌相关生产技术和生产工艺已获得4项发明专利、19项实用新型专利。公司被认定为国家级专精特新“小巨人”企业。

　　公司今天的成绩离不开研发团队的长期积累，不断总结经验、不断试错，大量资金、精力、时间的沉淀，最终使公司实现了从量变到质变的升华。

　　提纯无极限，创新无止境。国玺超纯将在芯片用高纯铜溅射靶材、光伏用蒸发高纯铜颗粒、集成电路用压延高纯铜箔、碳中和高纯铜应用四个领域进行突破，为打造未来百亿级超纯新材料产业园提供技术支撑。

　　高度

　　从一枝独秀到万紫千红

　　本地企业加工能力较弱，而到其他地区寻找代工企业，导致企业成本较高；委托企业代工产品，存在产品生产周期长、产品质量不稳定等问题……这些面临的问题，给国玺超纯品牌塑造等带来了一定的影响。

　　看似是国玺超纯一家企业的烦心事，其实也是当地产业集聚度、产业能级不够的全局问题。

　　省委书记楼阳生在国玺超纯等公司调研时表示，希望企业做精主业，依托技术创新拉长产业链，实现从原材料到产品再到终端消费品的转型升级。

　　当前，宝丰县的超纯金属新材料产业，正在延链补链强链，提升产业能级。

　　宝丰县以国玺超纯为依托，规划建设了宝丰县超纯金属新材料产业园，并已通过专家评审。产业园将重点发展超纯金属材料研发、制造，力争打造百亿级产业集群。

　　国玺超纯正与中原关键金属实验室合作，申请成立平顶山中试基地，主要建设超纯金属铸锭、超纯金属杆中试线、蒸发料中试线、靶材中试线、高纯金属压延箔中试线、化工合成催化剂中试线，为平顶山市乃至全省相关产业提供超纯金属加工中试服务，同时孵化产业化项目，开展项目咨询、柔性定制等工作。

　　此外，国玺超纯完成了1000吨7N超纯金属材料生产线升级改造，将打造河南省乃至全国规模最大的高品质超纯金属生产基地，年产值3亿元、年利税6000万元。

　　“未来5年，公司将争取建成省级产学研基地、省级检验检测中心、中原关键金属实验室中试平台，努力打造百亿级超纯新材料产业园。”公司副总经理白亚冰表示。

　　专家点评

　　以科技创新引领高质量发展

　　□平顶山市科学技术局党组书记、局长 何卉

　　十年磨砺，精彩嬗变。国玺超纯潜心科研、勇于创新，坚韧不拔、涅槃重生，是平顶山市大力实施创新驱动发展战略、持续打造一流创新生态的一个缩影，蕴含着多重启示意义。

　　要加强关键核心技术攻关。核心技术求不到、买不来，是企业竞争力的根本源泉。在省创新示范专项、市重大科技专项支持下，国玺超纯开展芯片互联线用超高纯铜及铜合金靶材坯料原始结晶组织优化技术研究开发，建设河南省超纯金属材料工程技术研究中心，攻克了超高纯铜等提纯核心技术，切实提升了企业的核心竞争力。

　　要大力激发创新创业活力。高质量发展是创新创业活力迸发的发展，平顶山重视厚植“双创”土壤，持续举办中国创新创业大赛河南赛区平顶山分赛等活动，邀请专业团队为国玺超纯提供服务，国玺超纯荣获第四届“中国新材料创新创业大赛”新材料行业企业组第三名，创平顶山企业参加中国创新创业大赛的最佳成绩。

　　要提档升级科技服务水平。企业发展需要创新生态，培育生态需要科技服务。平顶山创立首席科技服务员制度，常态化到国玺超纯等企业走访，“点对点”送政策、“把脉问诊”送服务，以高新技术企业奖补等方式支持提升投融资服务，赋能升级发展。

　　要用好创新资源拓链强链。产业能级提升，关键在于把创新落到产业上，推动创新链、产业链深度耦合。平顶山支持国玺超纯以科技创新为引领，延链补链强链。目前以国玺超纯为依托规划建设了超纯金属新材料产业园，力争打造百亿级产业集群。

　　当前，平顶山正深入实施创新驱动、科教兴市、人才强市战略，持续实施创新型企业树标引领行动、高新技术企业倍增计划、科技型中小企业“春笋”计划等，加强创新主体培育、创新平台建设、高层次创新人才引育、共性关键技术攻关、乡村振兴科技赋能。随着平顶山创新发展生态不断优化，区域创新能力持续提升，国家创新型城市加快建设，更多像国玺超纯一样的科技型企业将加速涌现、茁壮成长。（本报记者张海涛王冰珂整理）

　　企业名片

　　河南国玺超纯新材料股份有限公司，是致力于超纯金属研发和生产的高科技民营企业，公司生产的超纯金属原材料和铸锭、单晶材料、靶坯、颗粒、线材等产品，广泛应用于微电子、光电子、半导体、新能源等先进制造业与尖端科研领域。

　　国玺超纯研发的超纯锌6N、超纯铜7N，目前已实现规模化生产，部分超纯铜8N达到了量产。在国际超纯铜领域同产业巨头美国霍尼韦尔公司、日本日矿公司等在同一赛道竞争。6N5、7N超纯铜产销量位居世界前列，具备了替代美国、日本相关公司产品的能力。

　　企业家名片

　　陈煜宏，河南国玺超纯新材料股份有限公司总经理。1989年毕业于华中理工大学，毕业后从事技术工作，1993年下海，先后从事过房地产、金融等行业。因看好超纯材料的市场前景，2013年陈煜宏天使投资国玺超纯。后担任总经理一职，主要负责生产、技术、研发以及整个公司的管理工作。

　　技术创新要敢于另辟蹊径

　　——访河南国玺超纯新材料股份有限公司总经理陈煜宏

　　河南日报社全媒体记者 王磊彬

　　记者：请介绍一下，当年投资国玺超纯的初衷是什么？

　　陈煜宏：一方面，合伙人描述的行业美好前景吸引了我，另一方面，经过调查论证，也确实了解到金属材料市场空间很大，于是就投资了这家企业。同时，由于我本人是理工男，又一直从事技术方面的工作，对提纯技术比较感兴趣，也想做一些事情，为我国的相关产业发展尽一份微薄之力。

　　记者：目前，公司可以把铜的纯度做到99.999999%，这是通过什么方法来实现的？99%的超纯铜与99.999999%的超纯铜在性能上、用途上有多大区别？

　　陈煜宏：一般铜纯度能达到99%，但还是不够纯，想要达到精炼铜的标准纯度必须在99.99%以上，常规的冶炼工艺就做不到，必须采取电解方式提纯。

　　未经精炼的铜用途比较单一，主要用于生产一些耐腐蚀和导电性能要求不高的工业品。而超纯铜则是一种应用广泛的金属材料，在航空、船舶、汽车、电子、建筑等领域都有大量的应用。

　　2021年上半年，公司超纯铜开始应用于芯片领域，产品做成铜靶材后，运用在7纳米、5纳米、3纳米的芯片制造上。

　　记者：请描述一下公司的远景规划？

　　陈煜宏：下一步，公司将围绕超纯铜市场应用延伸产业链，在芯片用高纯铜溅射靶材、光伏用蒸发高纯铜颗粒、集成电路用压延高纯铜箔、碳中和高纯铜应用4个领域进行突破。

　　未来5年，公司将以8N超纯铜金属材料规模化生产为目标，预计5年内产出规模达到10亿元，争取建成省级产学研基地、省级检验检测中心、中原关键金属实验室中试平台，向打造百亿级超纯新材料产业园迈进，为国家新基建提供超纯金属材料支撑。