2024年對于全球AMOLED產業(yè)可謂是關鍵的一年。在經歷過2023年的終端疲軟表現(xiàn)以后,2024年OLED在包括智能手機、電視、筆電、平板、車載、顯示器的各大主流應用市場的滲透率均預計同比顯著提升。而中國AMOLED產業(yè)經過多年發(fā)展,2024年也迎來關鍵時刻。根據(jù)CINNO Research調研數(shù)據(jù),2024年全球G5.5和G6 OLED產線產能面積中,中國大陸占比提升至46%,2024年中小尺寸OLED出貨面積,預計中國面板企業(yè)占比可達48%,幾乎追平韓國企業(yè)??傮w而言,韓系OLED廠商的優(yōu)勢持續(xù)削弱,未來雙方將以同等體量展開新的競爭,而雙方的產能擴充仍在持續(xù)進行,除G6產線以外,G8.x IT專用產線投資建設進展也正在成為行業(yè)熱點。
在此情形下,OLED的關鍵上游材料——FMM(Fine Metal Mask精細金屬掩模版)也逐漸走入聚光燈下。作為OLED關鍵制程——蒸鍍工藝中所使用的核心模具,F(xiàn)MM直接關系到OLED面板的顯示品質優(yōu)劣。長久以來,F(xiàn)MM的全球供應基本由日系供應鏈獨家壟斷,其采用的箔材也由上游的日系企業(yè)獨供,并對外禁售,成為了制約眾多面板廠趕超競爭對手的桎梏。不過隨著OLED的整體體量提升,更多具有實力的材料企業(yè)決定重點投入OLED上游供應鏈,為產業(yè)破局提供關鍵助力。這其中,就包括來自德國的冶金與精密金屬加工龍頭企業(yè)——薩普集團。
CINNO Research在近期有幸采訪到德國薩普精密金屬總經理,布蕾塔·范伯登女士,以及德國薩普集團的材料技術總監(jiān),阿若茨·巴拉尼博士,向其了解到薩普集團對于FMM關鍵材料業(yè)務的深刻理解與業(yè)務愿景。
300年冶金企業(yè)與新的需求
薩普集團(Zapp)是一家來自德國的精密金屬加工企業(yè),創(chuàng)立于1701年,迄今已有323年的歷史。目前其生產設施、銷售機構與服務中心遍布亞、歐、北美,在太倉也設有全資子公司。集團產品包括各類不銹鋼、特種碳鋼、粉末冶金工模具鋼、高性能合金以及各種線材、棒材、型材、精密箔帶、薄片與板材等,其中也包括FMM的制作材料——Invar合金箔材。
由于FMM需要在蒸鍍的高溫環(huán)境下使用,并能夠保持細達數(shù)十微米的孔能夠在常溫與高溫情況下都能夠精確地與子像素對位,因而通常使用一種熱膨脹系數(shù)接近于玻璃面板的、含有約36%鎳的鐵鎳合金材料,也即“Invar 36”制作。這種材料自1896年發(fā)明至今,已經廣泛應用于各種航空航天、精密儀器、醫(yī)療器械、液化天然氣運輸以及化工領域,是一種很成熟的多用途產品。不過,OLED行業(yè)對FMM所使用的的Invar合金有著更高的要求。
早在2015年,薩普就開始接觸來自顯示行業(yè)針對FMM用Invar 36合金的需求,隨后便開啟了針對這一需求的可行性研究。針對FMM專用材料的開發(fā)測試被安排在投資一億歐元、2014年才剛剛落成的德國Unna現(xiàn)代化精密帶材工廠中進行,該工廠配備了當時最先進的生產設備。在研發(fā)過程中,薩普逐步與更多FMM的潛在客戶接觸并進行了討論。經過多年開發(fā),最終得以開發(fā)出專門針對FMM需求的薩普Zapp 超純凈 Invar 36材料,目前已進入批量生產狀態(tài)。
根據(jù)薩普介紹得知,除由于Ni36合金的化學成分所定義的低熱膨脹系數(shù)(CTE)以外,針對終端實際生產需求,F(xiàn)MM需要更精密的通孔精度以及可重復的一致性,因而對于箔材加工而言,既需要控制其由于表面織構和化學特性、機械損傷或其他原因造成的表面缺陷,同時還需要控制其平整度、直整度以及內應力,從而實現(xiàn)更高的生產精度。并且在微觀組織上,也需要盡量使其不含各種非金屬夾雜物。經過多次嘗試,薩普從一開始采用普通熔煉材料,到使用重熔工藝提升潔凈度但仍不盡人意,再經過不斷優(yōu)化與創(chuàng)新,最終達成優(yōu)于行業(yè)標準的成果。目前,其開發(fā)的超純凈Invar 36材料已獲得最終用戶資格認證,已交付三星系以外的全部FMM生產商。
針對成長中的需求,布局FMM Invar 36專用產線
在針對FMM用Invar 36材料近10年的開發(fā)歷程中,薩普積累了深厚的經驗。根據(jù)其介紹,薩普在其中各個設備、流程、工藝上抓取并實施了超過1000個改進點,包括對所有生產和測量設備進行內部審查、改造、引入新方法,對所有機器操作人員、工程師和其他人員進行資格認證,以及開發(fā)用于配套設備、機器零部件以及清潔、準備生產線的新技術和新方法,為每個工藝步驟制定檢驗清單等。所有的經驗教訓的積累和知識技術都已經被納入新工廠和外圍設備的設計。而在這些經驗積累的最后,則是專門針對FMM的廣闊市場而開發(fā)的專用產線。
目前薩普超純凈Invar 36材料仍主要由德國Unna 750mm產線生產。作為目前全球為數(shù)不多的Invar 36領先地位供應商,薩普已獲得眾多面板企業(yè)認可,并在2024年已向三星系以外的FMM生產商實現(xiàn)足量供貨。但考慮到仍在持續(xù)擴張的G6產線以及未來的G8.x產線增量,以及更高品質產品的需求,薩普決定投資7500萬歐元,建設首條專門為FMM用途產品打造的生產線。
據(jù)介紹,該產線采用了大量凝聚薩普知識產權的設備,包括自主設計的定制箔膜軋機、融入AI模擬功能的張力矯平機、自主設計去應力熱處理設備等,以及下游分切、包裝等精加工操作設備、專用研磨、制備單元以及配套的生產基地基礎設施和培訓等等,堪稱全球最先進的FMM專用箔材生產線。該產線已部分到位,將于2024年底前全部進駐。
對于純凈度、精密度要求極高的FMM應用來說,專用設計的全新產線無疑將為薩普提供超過競爭對手的產線硬件條件,在箔材的表面質量(即無表面缺陷)、平整度(特別是>500mm的寬幅產品平整度上)、公差、厚度(低至0.010μm)等方面全面超越同行業(yè)產線技術能力,滿足未來若干年內FMM發(fā)展的全新需求挑戰(zhàn)。
深耕中國市場,簽約新質生產力企業(yè)
在于薩普的溝通中,我們明顯地感受到了薩普對中國市場抱有的殷切期待。全球AMOLED產能幾乎完全集中在中韓兩國,未來產能還將持續(xù)擴展,而其中中國企業(yè)是最為重要的增量所在。近年來,國內新興FMM生產企業(yè)得到來自產業(yè)鏈的大力支持,發(fā)展迅猛。薩普敏銳地洞察到了這一趨勢,并積極參與其中。
寰采星科技(寧波)有限公司成立于2019年3月21日,是國內首家OLED半導體顯示蒸鍍用精細金屬掩膜版(FMM)產業(yè)化及工藝技術綜合解決方案供應商。經過5年的努力,迄今寰采星已全面布局對AMOLED面板制造所需使用的FMM全覆蓋自主技術及量產能力,能夠支持國內各大面板廠需求,建立了較完善的自主技術體系及國產替代能力。目前寰采星已實現(xiàn)G6產線全產品能力覆蓋,G8.x則正在開發(fā)中。
然而在目前復雜多變的國際大環(huán)境下,中國高速發(fā)展的OLED產業(yè)也可能成為被制裁的目標,如何降低整體風險是擺在臺面上的緊迫需求。薩普作為一家擁有悠久歷史傳承的德國工業(yè)典范,在日系箔材對日廠獨供、對外禁售的情況下,是目前全球唯一一家能夠大規(guī)模穩(wěn)定量產FMM所需關鍵高質量Invar箔材的供應商,其服務于中國市場的戰(zhàn)略是堅定不移的。
早在創(chuàng)立之初,寰采星即與薩普達成合作,開發(fā)適合FMM的Invar箔材規(guī)格,并成為國內FMM制造產業(yè)的標準規(guī)格。這一舉措在使薩普積極拓展FMM材料市場的同時,也助力了寰采星在短短5年內快速實現(xiàn)量產FMM。隨著雙方合作關系加深,2023年,雙方進一步簽訂了戰(zhàn)略合作框架,確保原料供應的穩(wěn)定,以支持公司未來發(fā)展及產業(yè)增長所需。而薩普為助力實現(xiàn)這一宏大目標,大量投入資源,建設了世界上最先進的FMM箔材專用產線。這既表明了薩普在Invar合金材料技術上的深厚積累,也表明了其對OLED長期發(fā)展,特別是中國OLED面板產業(yè)未來所抱有的決心與期待。