被访嘉宾简介
本期被访嘉宾来自于求是缘半导体联盟会员单位：上海凌恒工业自动化有限公司创始人李宇祥。
在半导体领域，李宇祥是一位相对年轻的“90后”创业者，但其已拥有11年的创业经历。自2013年在精密温度控制领域创业，李宇祥带领团队历经艰辛成功实现公司战略转型：从原来的代理销售逐步转向为自主研发、生产,自研产品获得设备和Fab客户的肯定和复购订单。凌恒工业团队深耕温控行业11年，以其在电加热、低温冷却、超低温工况等温控应用设备积累丰富经验，为半导体制造、芯片、新能源、数据机房和其他相关领域提供专业的高、低温精密温控方案。欢迎您与我们一起听嘉宾李宇祥分享他对精密温控产业的见解、凌恒团队11年的创业历程心得体会。求是缘：在高、低温精密温度控制解决方案这一细分领域，基于技术路径和工作原理的不同，主要有哪几类温控产品解决方案？ 李宇祥：在我们温控领域，高温（加热）、低温（制冷）一般是分开来看。加热装置大部分都是通过电加热的方式来实现。因为加热应用场景难度的不同，所选择的加热材料也略有差异：难度低的加热场景多使用镍铬合金形成的电阻丝。而难度高的加热场景：热盘、静电吸盘的加热是使用氮化铝陶瓷结合在一起，本质上还是基于电阻的原理发热。加热装置作为设备零部件，是被安装在机台内部，作为设备机台的一个零部件而存在。
电加热在不同的应用场景又有不同的表现形式。比如我们工艺设备上需要用到功率密度比较高的金属加热装置，工艺设备的特气输入/输出、排气管道上会使用柔性的加热装置来给管道加热，以保持管内流体温度保持在120°C-150°C-180°C之间，便于管内的流体顺利流通。超纯液体加热也需要使用非接触式的红外灯管加热（热辐射）装置，但效率相对比较低。
我们再来看制冷方式。制冷装置主要是分为相变制冷（压缩机）、帕尔贴、斯特林三种技术路径。根据有无压缩机，又可将制冷产品分为Chiller和Heat Exchanger两类。制冷装置主要是为Chamber（腔体）、热盘、静电吸盘等来进行降温。使用Chiller来保持其维持一定的温度-80~+90℃。CVD则需要Heat Exchange制冷装置来维持+30~150℃的温度条件。制冷产品Chiller，作为工艺设备附属配套装置，被摆放在洁净间下层的动力层。求是缘：在温控领域，全球的市场竞争格局如何？国内的温控同业处于怎样的发展水平？李宇祥：如果放眼于大工业领域，无论是制冷还是加热都有广泛的应用，在全球有近千亿的市场规模。但若只看国内的半导体温控市场，规模大约在百亿元。制冷产品Chiller （含Heat Exchanger）约30-40亿元，加热产品大约50-60亿元。温控领域的竞争格局因低端和高端两个市场定位的差异而形成截然不同的竞争格局。在比较初级、简单的温控应用场景，国产化温控友商因其成本优势，占据相对较高的市场比例。但若在相对高端的精密温控领域，特别是半导体行业的先进工艺制程节点，国产化温控比例相对较低。我们再以Chiller为例来进一步看供应格局。在全球的半导体温控领域，来自美国、日本的品牌占据约50%以上份额。在国内半导体领域，美国和日本的供应商的比例相对略低些，占据30-40%供应份额。再从品牌竞争力角度来看，我们与欧美先进友商相比，还有一定的差距。差距主要体现在核心材料、零部件供应链的薄弱、产业经验沉淀不深厚、专业人才匮乏等方面。首先我们来看材料供应链的问题。我们的加热产品在配合刻蚀设备机台加热至150-180°C的温度条件下，普通材料会产生大量Particle。为了降低Particle的析出，我们必须要选择进口的硅胶发泡材料来实现。但相较于大宗材料，面向特气应用场景的进口硅胶发泡材料的需求小众，偏定制化，因此产能小且交期长，我们的供应链稳定受到不利影响。虽然我们也在同步联合国内科研院校共同开发材料，但还需要时间进行大量的实验和验证，才有望在性能上接近进口材料。制冷产品中同样也存在零部件供应链隐忧。在更高的精度、更低的温度的工业领域，以二氧化碳作为冷媒的压缩机比传统的氟化物更符合环保、节能诉求。但我们在国内没有找到成熟的二氧化碳压缩机供应商，主流的二氧化碳为冷媒的压缩机主要来日系品牌日立、松下等，供应链交期比较长。其实不仅仅是压缩机的问题，背后体现的是生态系统问题，毕竟我们的起步比较晚。追根溯源，我们也能理解为何在半导体温控领域形成现有的竞争格局。一是国外先进友商做得比较早，经验积累比较多，自然而然就会产生了差距。但好在作为国产品牌，我们也已逐渐获得了试用机会。我们把握机会，服务好产业客户，持续迭代产品，逐渐缩小差距。简而言之，作为国产零部件供应商，我认为不是能力做不到，而是因为起步晚，又缺乏试用机会，所以才逐渐形成了差距。求是缘：您能否为我们科普一下Chiller的工作原理、系统构成、难点和它所适配的应用场景？李宇祥：Chiller是带有压缩机的制冷设备，也是典型的制冷系统应用。Chiller主要构成包括：制冷四大件（压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器）+水泵+控制软件。Chiller在工作时，我们需要使用一个大水泵将冷却后的循环液泵到工艺设备主机上去进行循环来达到为主机台降温的目的。不同于其它的制冷装置，Chiller具备独有的特点：精度更高，信号反馈比较多。比如，我们需要去检测循环液里面的压力、温度、电导率、电阻值和稳定性，还要同步监测它的流量。
Chiller的难点之一在于控制软件部分。如何通过软件来实现精密的控制，如何确保Chiller在每天运转的情况下还能保证极低的故障率。Chiller的难点之二，如何在25°C的洁净室室温与设备制冷目标温度要求之间，还能保证系统稳定、冷量的稳定性，且无冷凝水的问题。比如配合3D NAND存储芯片制造工艺，Chiller需要提供目标低温-80°C，因此需要2个压缩机+2种冷媒来做双级复叠方可实现。作为Chiller供应商，我们还需要考虑客户对占地空间面积和能耗的诉求，尽量占用较少的Fab空间，尽量为客户节约能耗。我们的软件设计人员以算法的视角来提前设计，让压缩机、水泵和系统之间相互匹配好，让Chiller实现更少的能耗，更小的空间占用。
Chiller作为配套的制冷设备，主要为工艺设备机台PVD、刻蚀的Chamber（腔体）来做降温，根据工艺要求的差异，正常一个Chamber可能需要配1-2种Chiller.求是缘：您能否为我们科普一下Heat Exchanger的工作原理、分类，以及它所适配的应用场景？李宇祥：Heat Exchanger也是制冷装备，是Chiller的简化版，没有压缩机。Heat Exchanger主要是通过“水水换热”的形式来给工艺设备进行降温。Heat Exchanger是通过外部的PCW(工艺用冷却水)+内部的循环液（氟化液或乙二醇）一起来完成“水水换热”，外部PCW带来的冷量给循环液，循环液把热量给PCW传递至洁净室外部的动力站冷水机房，避免引起洁净室的温度升高。
Heat Exchanger作为工艺设备的配套设施，基于换热的方式将工艺设备机台的温度范围控制在30-100°C之间。正如洁净室是用风冷系统来进行温度的控制,汽车是用水箱来散热，工艺设备，特别是CVD设备主要是通过Heat Exchanger来进行点对点的精密温度控制。但不同于Chiller与Chamber（工艺腔）是一对一的关系，Heat Exchanger与Chamber的关系是一对多，即一个Heat Exchanger可完成对多个Chamber的温度控制。求是缘：请您以半导体制造为例，来我们详细地讲一下在半导体制造的哪些环节需要温控设备？半导体制造客户主要有哪些痛点？李宇祥：在半导体制程中，加热和制冷都有着广泛的应用，搭配使用于不同的工艺设备机台。在半导体制造的前后道环节中，有大批的设备需要搭配使用温控系统。前道晶圆制造：薄膜沉积、刻蚀、Track（涂胶显影）设备以及炉管设备需要搭配使用温控产品；后道封测环节的三温测试机，也需要使用Chiller来控制设备的温度范围至低温-80°C。我们以Chiller为例来说明半导体制造客户对温控设备的要求和痛点。首先，基于绿色环保的压力，我们的客户更在意温控方案是否绿色环保。基于此，我们开始逐渐改用更环保的二氧化碳来作为冷媒，替换掉传统的化合物冷媒（对大气有害）。而围绕冷媒的替换，随之整个生态系统都要配合做大量的替换工作。我们需要投入大量的时间去做相应的零部件、系统的研发调试工作。其次，我们还需要响应Fab客户在能耗、占地面积两个方面的诉求。尽量改进我们的温控设备，比如减少加热棒、降低压缩机的能耗，使之工作效率更高、更节能、占地面积更小。最后，我们来具体谈Fab客户最在意的两大痛点：渗漏、冷凝水问题。当我们的Chiller制冷系统要实现-60~-80°C的温度，而所处的室温大约是26°C，我们为了完成相应的制冷量，需要两套压缩机来完成。在这种低温情况下，就会出现冷凝水现象。一旦出现冷凝水，会给Fab的现场管控带来困扰。另外一个痛点是漏，这也是全世界Chiller厂商希望能彻底解决的问题。在极致低温时，因管道金属材料和密封材料伸缩比的变化，可能会产生缝隙，流体会从缝隙上渗漏出来，影响Fab现场管理。作为Chiller厂商，为了尽可能地杜绝渗漏，我们去尝试不同的密封材料，比如石墨烯材料、新型的氟密封材料等。我们基于不同的材料、不同的温度条件变化、再结合我们的管道设计反复试验，逐步解决在极致低温下的渗漏问题。求是缘：回看2013~2024这11年的创业过程，我们发现凌恒团队始终扎根于精密温控领域，但公司的发展模式有过几次调整：代理进口品牌→工程安装、交付→自研、生产。您能为我们分享一下公司战略转变背后的原因和考量？李宇祥：我是在2013年开始创业，最早起家于代理进口温控设备的业务。在代理销售的过程中，我们收到很多客户的一体化方案的诉求，希望我们能提供配套的安装、调试、交付等工作。为了响应客户的诉求，我们团队在代理销售产品的过程中逐渐承接了安装、调试和交付等工作，尽可能地帮客户解决产品使用之前的后顾之忧。后来又有一些客户向我们提出温控产品客制化的需求，但当时我们所代理的欧美温控品牌原厂在短期内很难满足客户的定制化需求。当我们想要去满足客户的定制化需求，我们既需要具备快速的反应能力，又要能保持和客户之间实时沟通。思来想去，唯有通过走“自主研发、自主生产”这条路方能实现，才能更快、更好地满足客户的需求。对于附属配套设备、零部件业者而言，我们选择创业也是顺势而为，顺应了国内产业供应链本地化的大趋势，我们有相对友好的导入、验证的机会。于我们而言，2020年是一个分水岭。2020年之前我们的主要收入来自于代理；而2020年之后，我们彻底停掉了代理业务。在停掉代理业务之后，失去了主要的收入来源，我们团队熬过一段艰苦时期。自2021年之后，我们开始逐步拿到自研产品订单。不同于做代理贸易，研发生产需要大量的投入，大量资金投入和时间精力的投入，需要花大量的时间去找客户的痛点，然后通过产品设计去解决痛点。作为在实体制造领域的创业人，我一直认为，伴随着我们国家工业升级转型过程，应该有一代人或者有一批人去做一些有技术挑战的制造业。毕竟我们国家有这么深厚的制造工业基础，只要我们能找到合适的人组建团队，找对一个细分方向，再给我们机会和时间，我们应该是能做出好产品，我们有能力打造出一批优质的工业零部件品牌。在创业过程中，我们一直抱着开放的心态来向各方优秀的伙伴学习。既包括向先进的同业学习，也包括向优秀的供应链、客户等生态伙伴学习。我们在学习的基础上再进一步消化，再加入我们的想法和理念，最终才能开发出满足客户需求场景的产品。我始终认为，创新一定是在（前人）巨人的肩膀上进行，我们不可能闭门造车，凭空臆造一个新东西出来。求是缘：作为创始人，您如何看凌恒工业当下、未来在产业生态系统中的定位？李宇祥：自我们2020年决心改变公司的成长路径由代理销售转型为自主开发，凌恒工业清晰地找准了自身在产业生态中的定位。我们是一家核心零部件、附属设备的供应商，凌恒工业团队专注于精密温度控制产品方案的开发，我们不做主设备。在我们找准了自身定位之后，我们就精准地找到了我们的目标下游应用场景：半导体制造、生物医药、新能源等。求是缘：您如何理解“创新”的内涵和外延，您认为由创新来驱动科技型企业的发展过程中的难点（挑战）体现在哪些方面？李宇祥：在我们半导体领域，观察优秀的创业团队，无论其是做材料、零部件还是设备，虽产品各有不同，但驱动公司发展的源动力是相同的：基于技术创新。我们需要推动创新、鼓励创新，才有可能让我们的产品在未来的5-10年拥有更大的市场。我们一方面需要有极具成本优势的中低端产品来满足部分客户的当下需求；另一方面，高端产品不能断档，我们还需要有能力推出高端产品满足客户未来的需求。无论是新产品的竞争力还是成熟产品的运营能力，最终还是回归到产品的创新能力这个点上。归根结底，唯有持续不断的投入和保持创新能力才能获得未来更大的市场份额。一枚硬币都有两面。当我们一直强调创新是驱动科技公司发展的源动力。但我们也不得面临随之而来的另外一个难题：如何在自己尚未成为头部供应商之前，还能有足够的利润来保持对技术和研发的投入？毕竟持续的研发投入是建立在营收、正向利润和充裕的现金流前提下。作为非头部创业团队，我们需要整合销售能力，创造更多的销售额和利润。因此我们必须学会在产业的夹缝中求生存，找到适合自己的点，找到合适的客户群去参与竞争，获得DEMO订单，然后逐渐收获量产订单。求是缘：作为求是缘半导体联盟新晋会员单位，您如何看待会员与联盟之间的关系？您认为，联盟应该在哪些方面继续优化，更好地服务产业会员？李宇祥：求是缘半导体联盟是一个平台，而联盟的会员既是平台的资源，是构成平台的元素之一。作为聚焦如此之多产业会员的平台，求是缘半导体联盟的问题是如何将这些产业资源有效地整合起来，再回馈、服务于联盟的产业会员，为产业人创造一个能一起沟通、互动的产业平台机制。作为求是缘半导体联盟的产业会员，我们加入联盟，一方面是希望联盟能持续地提供新的产业资讯内容；另一方面，我们也希望能通过多参加联盟的论坛活动，未来能接触更多的产业人。此外，伴随着未来产业整合趋势，联盟还可以发挥在校企资源、产业会员资源方面的优势，促进校企合作，推动产业间的整合、融合。作为世界工厂，我们国家拥有深厚的制造业基础，产业门类大而全。伴随着国家工业升级转型战略，我们是应该有一代人或者有一批人去做一些有技术挑战的制造业。仔细梳理国内半导体生态，我们看到有一批又一批创业团队顺势而为投身创业，在各自的细分产品赛道上耕耘、发力。他们稳扎稳打，从产品需求调研→产品开发→调试DEMO验证→批量复购，用稳定的产品性能和优质的服务逐步打开市场，累积国产供应链口碑。假以时日，我们必然能在诸多小而美的产业领域补上短板，打造优质的工业零部件品牌，实现中国制造→中国智造。
如果您还未有正式申请加入我们求是缘半导体联盟，也欢迎在线申请。个人会员120元/人/年。单位会员 3000元/单位/年。
会员在线申请：
扫描以下太阳码进入小程序界面“会员”申请↓↓↓
求是缘半导体联盟是一个跨学科的全球化非营利性组织，以促进半导体产业合作和知识共享为愿景。联盟成立于2015年11月，主要由浙江大学校友发起，同时有其他高校校友参与，总部位于上海。联盟致力于为半导体和相关行业单位提供技术、资金、人才、运营管理、创新创业等方面的交流合作和咨询服务平台，从而助力全球、特别是中国的半导体及相关产业发展。
目前联盟不定期举办线上、线下专题活动，有一周芯闻、名家专栏、招聘专栏、活动报道、人物访谈等多种资讯栏目，同时提供咨询、资源对接、市场拓展等服务。
