利用我们独一无二的技术开辟钻石新市场!
利用我们独一无二的技术开辟钻石新市场!

2015/11/30
拥有独特的技术开辟钻石新市场! 创业六年EDP有限公司持续稳定增长
藤森直治从 2003 年起担任 AIST 钻石研究中心的研究主任长达七年,并于 2009 年基于 AIST 开发的技术创立了一家风险投资公司 EDP Corporation。这部影片讲述了一家 AIST 技术转让企业所面临的挑战,该企业致力于创造一个新市场,配备基于 AIST 开发的技术的独一无二的产品。
在 AIST 工作后创办风险投资公司
名称“EDP有限公司”来自“优秀钻石产品”。顾名思义,EDP 的业务是制造和销售高品质大型单晶钻石。藤森先生于 2009 年在 60 岁时创办了这家风险投资公司。
藤森先生长期在制造商从事金刚石材料的研究和应用产品的开发,2003年被任命为AIST金刚石研究中心的研究中心主任。该研究中心的成立目的是开发各种使用金刚石的装置,在运行的七年中,已经取得了许多与金刚石装置应用相关的重大成果。
一是利用气体合成金刚石晶体的“气相合成法”,使得合成超过10平方毫米的大型金刚石成为可能,这是开发金刚石装置所必需的。第二个成果是一种将离子注入生长的单晶与籽晶分离的方法,这使得多次使用籽晶来生产相同尺寸的单晶成为可能。此外,通过将使用该方法获得的多个单晶金刚石接合成马赛克图案,可以制造大面积的晶体。
金刚石装置制造工艺
EDP 是基于这些技术建立的第 100 个 AIST 技术转让企业。金刚石装置应用先驱藤森先生的创业成为当时的热门话题。
如果没有有强烈想法的人,就不可能将其付诸实际使用
从我加入AIST开始,我的最终目标就是创业或将技术转让给一家公司。当时,具有这种心态的AIST研究人员很少见,但对我来说,从一家私人公司转来,在研发之前考虑商业化是很自然的。''
我们的目标是开发一种超越现有半导体器件的金刚石器件。藤森先生处于这一领域的中心地位,组织国家项目,在他面临的众多挑战中,他将大单晶的开发定位为最重要的。
单晶金刚石的应用
随着研究的进展,2006 年,AIST 钻石研究中心的技术发展带来了生产 10 毫米见方的金刚石晶体的前景。此外,2007年,离子注入的基础技术完成,藤森先生确信“这可以投入实际应用”,并决定开始自己的事业。然而,为什么他们决定创业而不是将技术转让给公司呢?
单晶金刚石肯定有需求,但市场本身不一定很大。即使开发出新的用途,我们认为它也不足以让大型制造商加入。
还有一点很重要。
在推动研究成果的实际应用时,需要一个有坚强意志的人来带路。否则,很难实现实际应用。这就是为什么我认为我别无选择,只能这样做。''
藤森先生在创业时,向AIST的风险开发中心(现风险开发和技术转移中心)进行了咨询。于是,他们决定在专案组的支持下创业。作为支持的一部分提供的开发成本最初用于资助制造设备的开发。
让风险投资公司取得成功的私营公司经验
EDP成立于2009年,以产业技术研究院转让的基础专利和专有技术为核心。该公司通过进入现有切削工具市场开始其业务。该公司很快就收到了需要大型单晶金刚石的公司的订单,将其用作具有前所未有的 12 毫米刀片的大型工具的材料。
由于是单晶钻石,这种尺寸只能在这里生产,我们认为必须完成订单,所以我们赶紧安排生产程序并设法完成了。
然而,交付后,出现了严重的问题。
“所有发货的产品都有缺陷。我们立即调查原因并开始改进。”
EDP金刚石晶体的质量受到母体晶体条件、生长条件和加工工艺等因素的影响。这是当晶体生长到实际工具材料所需厚度时出现的问题。在AIST的研究阶段,还没有制造出这种厚度的晶体。因此,我们必须彻底改变条件并重新创造它。幸运的是,我们通过AIST的研究积累了有关生长的知识,因此我们能够在相对较短的时间内发现适当晶体生长的条件,将其纳入制造过程中,然后重新交付给客户。”
产品问题在公司里每天都会发生,因为我有过这样的经历,所以我能够冷静地决定如何处理并度过它。这是一个严重的问题,但不仅了解研究,而且了解业务,这对我有很大帮助。''
我们在私营公司的经验正在被很好地运用到开发和制造以外的领域。
为了经营一个拥有大量产品的企业,不仅需要简单地制造,还需要完成从接收订单到收款的周期。从我们成立之初,我们就建立了一个系统来确保周期能够顺利运行,包括可靠地管理交货日期和质量,如何与客户沟通,以及如何签发必要的文件和办理手续。''
他也清楚地了解制造业特有的要求。
为了接受订单,我们需要能够生产足够产品来销售的设备,而获得设备需要大量的初始投资。也可以选择在无晶圆厂公司进行制造,但如果这样做,您将无法自行积累专有技术。''
制造单晶金刚石所需的离子注入设备价格昂贵,但 EDP 在自己的工厂安装了类似的设备,并建立了一个系统,使其能够在内部进行所有单晶金刚石制造工艺。藤森说,在那之前能够使用 AIST 关西中心的设施让我松了一口气。
例如,如果AIST有自己的基金,可以得到支持,这样他们就不会在创业初期陷入融资困境,未来也许可以进一步支持初创企业。
起初,我们制造并销售各种尺寸的钻石作为切削工具的晶体,已有市场,但虽然订单规模较小,但很难降低制造成本,因此我们在寻找新市场的同时进行销售。渐渐地,人们了解到EDP的金刚石晶体不仅尺寸大,而且质量均匀稳定,开始得到用户的支持。
EDP 独特的大晶体目前因其作为金刚石器件研究和切削工具以外的其他应用中晶体生长基材的实用性而受到高度重视。利用金刚石的高导热性,还用于可承受高能量密度光入射的光学元件,如红外光和紫外光,以及作为制造低X射线透射损耗的超薄板的材料。
通过功率器件的开发瞄准未来创新
半导体和器件用晶圆的最终目标仍在研发过程中。目前,碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)已开始投入实际应用并商业化,作为转换器等功率器件中使用的半导体材料,取代目前的硅(Si),但金刚石被视为未来技术。
金刚石有望用作功率器件,执行功率转换等功能。到目前为止,仅使用了Si,但近年来SiC已投入实用,并且对GaN也抱有期望。金刚石具有优异的性能,可用于进一步缩小设备尺寸并节省能源。然而,从SiC达到目前金刚石技术水平到目前实际应用水平,用了30年的时间,因此将金刚石应用于功率器件是一个长期的努力。”
该公司通过稳步传播其产品的优越性和强烈的商业化愿望,获得企业经验和 AIST 的支持,稳步发展,六年后,现在,员工人数已增加到 26 人。第二家工厂于 2015 年 4 月开始运营,着眼于开发大型单晶钻石的新用途。
据说,同时具备硬度、导热性、绝缘性、光学性能等各种优异性能的材料非常少。藤森先生脸上露出笑容,说道:“我们将在发展现有业务的同时,继续研发器件,未来,我们希望通过EDP的金刚石器件带来创新。”藤森先生期待着利用金刚石优势的新应用的可能性。
(左)1英寸马赛克:单晶以薄板形式供应,由大晶体和高纯度材料制成。
(中左)切削工具材料:用于抛光智能手机等表面的稳定且均匀的材料,以及可以形成超过10毫米的长切削刃的材料。
(右中)用于器件研究的基板:用于金刚石单晶生长的基板,可以制造成从 1x1 毫米到 25x25 毫米的各种尺寸。
(右)超薄板:厚度为18 mmφ x 50 µm的超薄板,具有优异的X射线透射性能。