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icefighter
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回复@icefighter: 结论先行:赶超 PI 是“突破物理规律”的难,赶超 Aerotech 是“突破系统工程”的难。 综合来看,** PI 的技术壁垒更深,更难以被替代。**
1. PI (Physik Instrumente):微观世界的“极致物理”
PI 是全球纳米级定位的绝对霸主,其核心逻辑是**“以静制动”**。
核心壁垒:
压电陶瓷(Piezo)材料。 PI 不仅仅是一家机械公司,更是一家材料公司。压电陶瓷的配方、极化、多层烧结工艺是其核心机密。这种材料层面的积淀,让 PI 能在纳米甚至亚纳米尺度(0.1nm)实现精准位移。
传感器技术:
PI 自研的电容式位移传感器,其线性度和稳定性是行业标杆。
赶超难度:
极高。 赶超 PI 需要你在基础物理、材料学、原子级传感技术上有几十年的饱和投入。这不仅仅是买几台高精度机床就能解决的,而是要解决“材料老化学”的问题。
3. Aerotech:
宏观与微观结合的“系统巅峰”
Aerotech 是全球高性能大行程运动系统的王者,其核心逻辑是**“动中求准”**。
核心壁垒:
极致的动态性能。 Aerotech 强在线性电机(Linear Motor)、气浮导轨(Air Bearing)以及极其强悍的控制算法(A3200/Automation1)。
应用场景:
它能在几百毫米甚至一米的行程内,保持微米级的动态跟踪误差。这在光刻机掩模台(Mask Stage)、激光精密加工、面板检测中是刚需。
赶超难度:
高,但有路径。 Aerotech 的优势在于机械设计优化+控制算法+自研电机。//@icefighter:回复@icefighter:我也不知道AI说得对不对,至少思路是有启发的。
如果将光刻机比作“皇冠上的明珠”,那么 PI、EVG 和 高端X射线源(滨松、尼康、Comet) 则是支撑这顶皇冠的几根核心支柱。
结论先行:
从底层原理和国产替代的综合难度来看,赶超 PI > 赶超高端X射线源 > 赶超 EVG。
以下是深度拆解:
1. 赶超 PI:挑战的是“物理常数”与“材料黑盒”(难度:极难 / 绝望级)
PI(Physik Instrumente)做的是纳米级定位。其核心壁垒不在于组装,而在于压电陶瓷(Piezo)的材料学。
材料配方: 压电陶瓷的烧结温度、极化电压、杂质控制是典型的“炼金术”。国内能做出形状一样的产品,但在迟滞性(Hysteresis)、线性度和万小时稳定性上,与 PI 几十年的数据沉淀相比,存在难以逾越的鸿沟。
传感器集成: PI 的电容式传感器能感知原子级的位移。这种“传感器+材料+反馈算法”的垂直整合,是典型的物理学硬壁垒。
地位: 如果 PI 断供,全球的高端扫描电镜(SEM)、光刻机工件台都要瘫痪。这是底层零部件级的统治。
2. 赶超高端X射线源:挑战的是“真空物理”与“极端散热”(难度:很难 / 攻坚级)
高端 X 射线源(如滨松、尼康、Comet)的技术难点在于将高能量、高热量、微小焦点这三个矛盾体塞进一个真空管里。
热力学极限: 电子束打在靶材上,99% 能量变成热。如何在焦点直径小于 1 微米(纳米源)的情况下不把靶材烧化?
这涉及到我们之前讨论的金刚石散热、液态金属靶、旋转阳极等极端工艺。
真空与寿命:
开管源(Open Tube)需要长期维持高真空,且电子枪灯丝需频繁更换而不影响精度。这对真空密封技术、高压绝缘材料要求极高。
对比: 与 PI 相比,射线源的物理原理更明确,更多是工程工艺的反复磨练。
3. 赶超 EVG:挑战的是“制程生态”与“精密集成”(难度:难 / 突破级)
EVG 做的是混合键合机(Hybrid Bonder)。它是半导体产线上的“总装站”。
技术核心: EVG 强在系统级集成。如何在对准精度做到 $<50nm$ 的同时,处理 300mm 晶圆的翘曲、压力分布和表面化学。
为什么排在最后:
1. 架构透明: EVG 的架构(对准与键合分离)是公开的,国内厂商(如拓荆科技)可以模仿其路径。
2. 供应链依赖: 强如 EVG,其底部的精密移动台可能也是买的(甚至可能就用了 PI 的组件)。EVG 的强是**“大脑(算法)+眼睛(光学)”**的强。
3. 国产化现状: 在 2026 年,国产混合键合机已经在存储芯片产线(HBM)开始大规模验证。虽然在先进制程(2nm)的良率上还不如 EVG 稳,但已经实现了从“追随”到“并跑”的跨越。

@icefighter :我问谷歌AI,是ALD做到世界第一难,还是混合键合做到世界第一难,它是这么回答的。
//在半导体设备行业,“化学”比“物理”好学。ALD 更多是化学气相反应,而混合键合是挑战物理位移的极限。这就是为什么拓荆在 ALD 上走得更顺,而在键合精度上依然仰望 EVG 的原因。