給手機(jī)裝上“石家莊芯”,要分幾步走?
原標(biāo)題:給手機(jī)裝上“石家莊芯”,要分幾步走?
深耕集成電路領(lǐng)域
給手機(jī)裝上“石家莊芯”,要分幾步走?
手機(jī)通話,靠什么實(shí)現(xiàn)話質(zhì)清晰又不失真?
3月12日,在石家莊市鹿泉區(qū)河北新華北集成電路有限公司的實(shí)驗(yàn)室里,該公司總經(jīng)理助理唐軍華拿起桌上一顆豆粒大小的黑色塊狀物體,放在指尖上給記者看:“靠的就是它。這是一款移動(dòng)通信射頻前端低噪聲放大器芯片?!?/p>
一顆“小豆?!?,真有那么大作用?
記者在顯微鏡下看到,這顆“小豆粒”里有很多線條交叉分布。“它能把有用信號(hào)放大,還能保證聲音不失真,手機(jī)和5G基站都離不開它?!碧栖娙A說,他們自主研發(fā)的這款芯片實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化替代,三階互調(diào)、噪聲系數(shù)等指標(biāo)均達(dá)到國際先進(jìn)水平。
時(shí)間回到2018年,新華北集成電路有限公司生產(chǎn)的低噪聲放大器芯片與國外同類產(chǎn)品相比還有不小差距。
“當(dāng)時(shí),我們的芯片噪聲系數(shù)大,互調(diào)也不高,聲音嚴(yán)重失真?!碧栖娙A解釋道,“解決這些難題需要盡快突破技術(shù)瓶頸。這就好比在一個(gè)通道里有兩種聲音,既要把想要的聲音放大,又要把另一個(gè)聲音降到最低,傳出的聲音還要保持原聲?!?/p>
新華北集成電路有限公司組織所有技術(shù)人員召開技術(shù)研討會(huì)?!耙苿?dòng)通信產(chǎn)品要占領(lǐng)市場(chǎng),通話質(zhì)量是第一關(guān)。我們必須攻克這個(gè)難題?!薄皣馄髽I(yè)能實(shí)現(xiàn)的,我們加大研發(fā)力度也一定能做到?!睍?huì)上,大家達(dá)成共識(shí)。
隨后3年多的時(shí)間里,公司芯片研發(fā)帶頭人高博和張曉朋組織相關(guān)人員,圍繞低噪聲放大器芯片開展了4輪技術(shù)創(chuàng)新迭代和流片。
工藝設(shè)計(jì)上,提升溝道濃度,改善器件跨導(dǎo)特性,降低器件本體非線性;電路設(shè)計(jì)上,采用線性最優(yōu)偏置法,找到有源器件的最優(yōu)工作狀態(tài)……
2021年,該公司研發(fā)的低噪聲放大器芯片多項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平?!爸阅苋〉贸晒?,得益于公司在創(chuàng)新研發(fā)上不計(jì)成本的投入?!碧栖娙A說,公司從2019年開始,每年研發(fā)經(jīng)費(fèi)都增加1000萬元以上,持續(xù)實(shí)施關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)。
產(chǎn)品開始批量生產(chǎn),國內(nèi)移動(dòng)通信企業(yè)的訂單接踵而至。
這時(shí)又遇到了新煩惱。“每一顆芯片都必須經(jīng)過測(cè)試才能進(jìn)入市場(chǎng),就像農(nóng)民會(huì)將收獲后的小麥拋在空中,利用風(fēng)吹走空癟的麥殼,留下飽滿的麥粒。”唐軍華說。
不同的是,芯片測(cè)試并不是簡單的篩選,而是要闖過一道道極為嚴(yán)苛的“關(guān)卡”。“剛開始流片時(shí),我們的芯片良率僅有50%?!碧栖娙A記憶猶新。
芯片測(cè)試,關(guān)鍵靠設(shè)備。
對(duì)標(biāo)國際一流實(shí)驗(yàn)室,新華北集成電路有限公司購買數(shù)十臺(tái)不同類型的高端設(shè)備,搭建了芯片自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng),牢牢把控芯片質(zhì)量關(guān)。
該公司研發(fā)部副主任丁理想從事集成電路研發(fā)已有十多年,深諳芯片測(cè)試的原理。
透過調(diào)測(cè)室潔凈的玻璃窗,看著工程師們正操控設(shè)備給芯片做“體檢”,丁理想娓娓道來:“芯片測(cè)試,不僅是封裝后的成品測(cè)試,還要把測(cè)試品控貫穿到研發(fā)生產(chǎn)的每個(gè)環(huán)節(jié),包括設(shè)計(jì)階段的仿真驗(yàn)證、流片制造階段的過程工藝檢測(cè)等?!?/p>
“我們堅(jiān)持從芯片設(shè)計(jì)到流片進(jìn)行全過程、多環(huán)節(jié)檢測(cè),再加上每個(gè)階段要求的參數(shù)指標(biāo)都高于出廠指標(biāo),才有了現(xiàn)在流片時(shí)95%的良率?!倍±硐胝f,目前公司僅低噪聲放大器芯片年產(chǎn)能就超3000萬顆。
從有到優(yōu),是新華北集成電路有限公司多年來深耕集成電路領(lǐng)域的縮影。近年來,公司先后拿到國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、中國電子學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),建成了河北省衛(wèi)星通信射頻技術(shù)創(chuàng)新中心、省移動(dòng)通信用射頻集成電路重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等。
“現(xiàn)在,公司實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的有低噪聲放大器芯片、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)多功能芯片、車載激光雷達(dá)用驅(qū)動(dòng)器等20多種高端電子產(chǎn)品?!碧栖娙A說,他們正圍繞衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景方面的研發(fā)創(chuàng)新,加快布局空天信息領(lǐng)域新賽道。(記者董昌)
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石家莊新一代電子信息產(chǎn)業(yè)
石家莊力推新一代電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展,現(xiàn)擁有國家級(jí)創(chuàng)新平臺(tái)10個(gè)、省級(jí)創(chuàng)新平臺(tái)123個(gè),涌現(xiàn)出5G基站用射頻芯片、碳化硅外延片、新一代SC(應(yīng)力補(bǔ)償)切晶體諧振器、MEMS(微型電子機(jī)械系統(tǒng))傳感器等一批創(chuàng)新成果。目前該市共擁有年?duì)I業(yè)收入超10億元的新一代電子信息企業(yè)11家、科技領(lǐng)軍企業(yè)7家、國家級(jí)專精特新“小巨人”企業(yè)32家。2023年,石家莊新一代電子信息產(chǎn)業(yè)首次躍上千億量級(jí)。
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