РЕНЕССАНС ПОЛУПРОВОДНИКОВ

Пока Евросоюз разрабатывает планы по улучшению своей «стратегической автономии» в секторе полупроводников и микрочипов, где сейчас наблюдается растущий дефицит из-за высокой зависимости от поставщиков из Азии и США, Беларусь действует. ОАО «Полоцк-Стекловолокно», в частности, завершило строительство цеха для производства термохимобработанных электроизоляционных материалов. Это — уникальное для промышленности стран СНГ направление.

ПОЕХАЛИ!

Новые материалы на основе стеклоткани, выпуск которых осваивает полоцкий производитель, — идеальная база для фольгированных диэлектриков. Из таких диэлектриков делают, например, печатные платы для мобильных телефонов, компьютеров, телевизоров и прочей электроники.

— Анализ рынка показывает, что основными потребителями нашей инновационной продукции станут высокотехнологичные компании, которые изготавливают материалы для производства двухсторонних и многослойных печатных плат, — рассказывает генеральный директор ОАО «Полоцк-Стекловолокно» Роман Близнёв. — Эти платы необходимы для производства промышленного и медицинского оборудования, светодиодов, бытовой электроники, оборудования для обеспечения безопасности. Очевидно, что особое внимание этой теме уделяют в машиностроении, так как от качества автомобильных печатных плат зависит работа различных электрических и электронных компонентов.

Роман Близнёв приводит такой пример: в каждом авто с двигателем внутреннего сгорания используется примерно 8 м² стеклоткани, в электромобиле — не менее 12. От автомобильных печатных плат зависит множество важных факторов, влияющих на востребованность и статусность той или иной марки, модели транспортного средства. Они повышают производительность, функциональность и безопасность, а как непременный компонент системы кондиционирования, аудио- и видеоразвлекательных гаджетов обеспечивают комфорт во время поездки. Можно сказать, что, когда дело доходит до приложений, печатные платы можно рассматривать как основу электрической системы.

Столь подробный пример (один, кстати, из многочисленных) неслучаен. Это наглядное и понятное широкому кругу подтверждение того, насколько важно качество печатных плат и, соответственно, основы для них. ОАО «Полоцк-Стекловолокно» делает ставку в том числе и на данный сегмент.

В Юго-Восточной Азии сосредоточено 90% мирового производства стеклотканей для печатных плат, 10% приходится на США. При этом в последнее время крупнейшие игроки рынка тоже начали проявлять активность. Например, компания Nanya Technology, самый мощный на Тайване производитель чипов оперативной памяти, более 10 лет ничего не строила, однако в начале 2021 года объявила о намерении отгрохать еще один завод стоимостью более 10 млрд долларов и получить новую продукцию уже в 2024-м. Французская корпорация Porcher Industries со столетней историей сообщает на своем сайте: «Сочетая химию с текстилем (твердыми и мягкими композитами), мы создаем будущее: наши материалы становятся умными». Развивает производство и китайская компания Taishan Fiberglass Inc. 

Если детализировать мировой рынок потребления стекловолоконной базы для печатных плат, то он выглядит следующим образом: Китай забирает 80%, Евросоюз и США — по 10%.

— В числе потенциальных потребителей наших термохимобработанных электроизоляционных материалов мы хотели бы видеть такие компании, как американские Isola Group и Rogers Corporation с филиалами по всему миру, а также японскую Matsushita (в частности, Panasonic), — делится планами Роман Близнёв.

«АПТЕЧНОЕ» ПРОИЗВОДСТВО

К основным строительно-монтажным работам по возведению инновационного объекта по проекту ОАО «ГИАП» на территории ОАО «Полоцк-Стекловолокно» генподрядчик (новополоцкое ОАО «Нефтезаводмонтаж») приступил в мае 2020 года. Этому предшествовала длительная подготовительная работа: мониторинг рынков, анализ всевозможных сценариев, разработка и согласование документации и так далее.

Цель проекта — значительно улучшить качественные характеристики выпускаемой продукции. Специфическая задача, стоящая перед специалистами предприятия, — удалить из ткани замасливатель, обеспечив ее сверхчистую (на 99,95%) поверхность, и придать ей адгезионные свойства по отношению к смолам. 

Это «аптечное» производство, как можно назвать новый цех ОАО «Полоцк-Стекловолокно», размещено на отдельных производственных площадях в полной изоляции от химической обработки тканей строительного и конструкционного назначения. Только таким образом возможно придать электроизоляционным тканям для фольгированных диэлектриков те свойства и обеспечить то качество, которые отвечают требованиям международного стандарта, а также потребителей продукции.

Основное технологическое оборудование на предприятие поставлял давний деловой партнер — немецкая компания Bruckner Textile Technologies GmbH & Co. Оно создано на основе новаций в области термохимической обработки стеклянных тканей для электроизоляционного применения. А одно из преимуществ именно этого поставщика в том, что у него есть собственный лабораторный комплекс с действующими демолиниями, благодаря чему заказчик смог еще на стадии подготовки проекта провести испытания пропитсоставов, нанесенных на материалы, а также апробировать закупаемое оборудование до его поставки и монтажа. Bruckner привезла в Полоцк две линии — финишной обработки стеклоткани и карамелизации, а также две печи периодического действия.

Собственно, печи — это гордость обеих сторон: немецкая компания предложила белорусским партнерам авторское ноу-хау.

— Самое дорогое в этих печах — двери, — рассказывает заместитель главного инженера по перспективному развитию ОАО «Полоцк-Стекловолокно» Сергей Горохов. — Они оснащены не только механизмом для подъема и опускания, но и пневмозатворами, которые плотно прижимают дверь к самой печи, обеспечивая тем самым полную герметичность и исключая выбросы в помещение цеха. Этот прием также позволяет снизить расход газа для непосредственного обжига материала и поддержания температуры в печи. Кроме того, если в существующих печах у нас используется однорядное размещение сырья, то здесь — двухрядное. Есть и другие технические инновации, за разработку которых мы благодарны специалистам компании Bruckner. В целом в этих печах обжига использованы самые современные и экономичные средства горения и системы контроля.

Сергей Горохов поясняет, что производство тканей для фольгированных диэлектриков имеет особую специфику.

Во-первых, новый комплекс оборудования позволяет производить ткани с меньшим весом на единицу площади — это важно для современной электроники, где сами изделия и печатные платы имеют очень маленькие размеры. Вес материала — от 30 до 500 граммов на 1 м². Для его производства используется настолько тонкая нить, что 1 км ее длины весит всего около 5 граммов. 

Во-вторых, ткани должны обладать такими свойствами, как хорошая адгезия и быстрая смачиваемость органическими смолами. Финишная линия укомплектована принципиально новым технологическим узлом для «раскрытия волокна» высоким давлением воды, подаваемой через форсунки.

— Этот технологический узел позволяет распределить элементарные филаменты крученой нити для быстрого смачивания смолами, — уточняет наш собеседник. — Проектная скорость линии — до 80 метров в минуту в зависимости от ассортимента: толстые ткани чуть медленнее обрабатываются, тонкие — быстрее. Месячный объем производства составит 2 миллиона квадратных метров.

Линия финишной обработки — самая сложная составляющая во всем процессе выработки термохимобработанных электроизоляционных материалов. Здесь сосредоточено наибольшее количество технологических узлов, и их необходимо связать в одну систему, которая должна управляться и работать синхронно с определенным натяжением ткани во всех зонах.

— Кроме того, — продолжает заместитель главного инженера, — линия оснащена автоматическим устройством определения классности продукции и устройством для бесконтактного определения массы в режиме реального времени с сохранением информации на сервере. Это позволяет не только находить и выделять продукцию с дефектами, но и оперативно обрабатывать эту информацию, при необходимости вносить изменения в технологический процесс производства тканей на предшествующих технологических переходах. Предусмотренный диапазон отклонения от номинального веса очень малый — не более 2—3 граммов.

Что касается линии карамелизации, то при ее разработке учтены современные требования к экологии Республики Беларусь, а также европейские и международные стандарты. Причем если на других линиях финишных обработок предприятия используется термоклеевое соединение, то в данном случае оно не подходит — здесь соединения делаются только швейной стеклянной ниткой, которая выдерживает высокую температуру в термической камере.

Идеальны с точки зрения экологичности и экономичности и другие механизмы и системы. Например, практически на всех узлах применяется замкнутый водооборотный цикл. Это позволяет значительно снизить объемы потребления и сброса воды, а также расход других энергоресурсов. Так, для нагрева камеры карамелизации и термообработки используется рекуперативное тепло от устройства дожига отходящих газов.

Тем временем рядом с этим цехом строится площадка для зарядки электрических погрузчиков. «Аптечное» производство требует идеальной чистоты, в том числе окружающей среды.   

 

 

 

<<    Замкнутый водооборотный цикл применяется практически на всех технологических узлах 

ОРИГИНАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

Еще одна особенность крупнейшего за последние несколько лет инвестиционного проекта ОАО «Полоцк-Стекловолокно» в том, что в технологическом процессе финишной обработки тканей электроизоляционного назначения предприятие будет использовать уникальную — собственную — разработку мирового уровня. Ту самую разработку, гарантирующую уровень удаления замасливателя и шлихты до 99,95%. 

— Наша новая технология термохимической обработки стеклоткани близка к существующей, — поясняет Роман Близнёв. — Однако мы запроектировали более производительное оборудование, которое отличается меньшей энергоемкостью и очень удобно в обслуживании. Как мы уже говорили, к материалам для фольгированных диэлектриков, которые в дальнейшем используются для изготовления печатных плат, предъявляются высочайшие требования. Поэтому для того, чтобы добиться существенного улучшения качественных характеристик продукции, в технологические линии и отдельные узлы внесены конструктивные изменения, которые коснулись как применяемых материалов, так и рекуперации тепла, а также замкнутых циклов водообеспечения.  

МИКРОЧИПИРОВАНИЕ ПО-ЕВРОПЕЙСКИ

Не для сравнения с другими мировыми регионами, которые тоже развивают производства сверхчистых электроизоляционных материалов, а лишь для более глубокого понимания ситуации на этом рынке вернемся к тому, с чего начинали.

Несколько месяцев назад в Financial Times появилась публикация, суть которой сводится к тому, что «Евросоюз стремится попасть в общемировую премьер-лигу производства полупроводников, установив цель — к 2030 году удвоить свою долю на мировом рынке микрочипов». Это, судя по всему, интерпретация записи, сделанной в Twitter еврокомиссаром по вопросам внутреннего рынка Тьерри Бретоном (Thierry Breton) после встречи с главой Intel Пэтом Гелсингером (Pat Gelsinger): «Евросоюз намерен вернуть себе лидерство в мировом производстве полупроводников и находится на пути к достижению цели — обеспечить 20% мирового производства к 2030 году. Мы будем укреплять промышленность ЕС, параллельно усиливая трансатлантические связи и отношения с партнерами».

В продолжение темы изучаем материалы на сайте Еврокомиссии и находим такую фразу: «Подключенные автомобили (то есть оснащенные доступом в интернет, что позволяет им раздавать сеть другим девайсам, использовать сетевые сервисы, предоставлять водителю дополнительную информацию и облегчать управление. — Прим. ред.), смартфоны, 5G, облако, Интернет вещей… Полупроводники лежат в основе цифровой и зеленой трансформации нашей отрасли и экономики. И все же доля рынка Европы снизилась с 40% в 1990-х годах до сегодняшних 10%».

Уточним, что европейский сектор по выпуску микрочипов пока не заявляет о готовности конкурировать с азиатскими и американскими компаниями. Тем не менее белорусский производитель — ОАО «Полоцк-Стекловолокно», можно сказать, сработал на опережение — «почувствовал» ситуацию раньше, чем она была озвучена европейскими коллегами-соперниками.  

Причем в зависимости от запросов рынка предприятие сможет как нарастить выпуск электроизоляционной основы для фольгированных диэлектриков, так и перераспределить объемы вырабатываемого волокна в пользу производства других материалов — строительных или конструкционных.

— Наши службы постоянно отслеживают, какие виды продукции сегодня наиболее востребованы. А технологические мощности позволяют оперативно перестраиваться в сторону того или иного перспективного направления — производить то, что наиболее выгодно продавать в данный конкретный момент, — подчеркивает Роман Близнёв. — И, кстати, прежний цех термохимической обработки электроизоляционной ткани для технических пластиков, которому уже более 37 лет, мы не закрываем — он продолжит работать по своему направлению.

Стоимость инвестиционного проекта «Строительство цеха по производству термохимобработанных электроизоляционных материалов для производства фольгированных диэлектриков», направленного на увеличение глубины переработки стекловолокна, оценивается примерно в 18 млн долларов. Данный объект, созданный с учетом новейших технологий, — это не только удовлетворение спроса современного рынка в сырье для фольгированных диэлектриков, но и вклад в будущее, фундамент для стабильной работы ОАО «Полоцк-Стекловолокно» на несколько десятилетий. Прогнозируемая годовая выручка от реализации продукции — около 20,3 млн долларов.

ФОТО Виктория Анискевич-Клопоцкая, Мария Будник, Наталья Нияковская