給手機裝上“石家莊芯”,要分幾步走?
原標題:給手機裝上“石家莊芯”,要分幾步走?
深耕集成電路領(lǐng)域
給手機裝上“石家莊芯”,要分幾步走?
手機通話,靠什么實現(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驗室里,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?!崩镉泻芏嗑€條交叉分布?!八馨延杏眯盘柗糯?,還能保證聲音不失真,手機和5G基站都離不開它?!碧栖娙A說,他們自主研發(fā)的這款芯片實現(xiàn)了國產(chǎn)化替代,三階互調(diào)、噪聲系數(shù)等指標均達到國際先進水平。
時間回到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。
“當時,我們的芯片噪聲系數(shù)大,互調(diào)也不高,聲音嚴重失真?!碧栖娙A解釋道,“解決這些難題需要盡快突破技術(shù)瓶頸。這就好比在一個通道里有兩種聲音,既要把想要的聲音放大,又要把另一個聲音降到最低,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?!耙苿油ㄐ女a(chǎn)品要占領(lǐng)市場,通話質(zhì)量是第一關(guān)。我們必須攻克這個難題?!薄皣馄髽I(yè)能實現(xiàn)的,我們加大研發(fā)力度也一定能做到。”會上,大家達成共識。
隨后3年多的時間里,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)計上,提升溝道濃度,改善器件跨導特性,降低器件本體非線性;電路設(shè)計上,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指標達到國際先進水平。“之所以能取得成功,得益于公司在創(chuàng)新研發(fā)上不計成本的投入?!碧栖娙A說,公司從2019年開始,每年研發(fā)經(jīng)費都增加1000萬元以上,持續(xù)實施關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)。
產(chǎn)品開始批量生產(chǎn),國內(nèi)移動通信企業(yè)的訂單接踵而至。
這時又遇到了新煩惱。“每一顆芯片都必須經(jīng)過測試才能進入市場,就像農(nóng)民會將收獲后的小麥拋在空中,利用風吹走空癟的麥殼,留下飽滿的麥粒。”唐軍華說。
不同的是,芯片測試并不是簡單的篩選,而是要闖過一道道極為嚴苛的“關(guān)卡”?!皠傞_始流片時,我們的芯片良率僅有50%。”唐軍華記憶猶新。
芯片測試,關(guān)鍵靠設(shè)備。
對標國際一流實驗室,新華北集成電路有限公司購買數(shù)十臺不同類型的高端設(shè)備,搭建了芯片自動化測試系統(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,深諳芯片測試的原理。
透過調(diào)測室潔凈的玻璃窗,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:“芯片測試,不僅是封裝后的成品測試,還要把測試品控貫穿到研發(fā)生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié),包括設(shè)計階段的仿真驗證、流片制造階段的過程工藝檢測等。”
“我們堅持從芯片設(shè)計到流片進行全過程、多環(huán)節(jié)檢測,再加上每個階段要求的參數(shù)指標都高于出廠指標,才有了現(xiàn)在流片時95%的良率。”丁理想說,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技術(shù)進步獎二等獎、中國電子學會科學技術(shù)獎二等獎,建成了河北省衛(wèi)星通信射頻技術(shù)創(chuàng)新中心、省移動通信用射頻集成電路重點實驗室等。
“現(xiàn)在,公司實現(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、車載激光雷達用驅(qū)動器等20多種高端電子產(chǎn)品。”唐軍華說,他們正圍繞衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景方面的研發(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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石家莊力推新一代電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展,現(xiàn)擁有國家級創(chuàng)新平臺10個、省級創(chuàng)新平臺123個,涌現(xiàn)出5G基站用射頻芯片、碳化硅外延片、新一代SC(應(yīng)力補償)切晶體諧振器、MEMS(微型電子機械系統(tǒng))傳感器等一批創(chuàng)新成果。目前該市共擁有年營業(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。
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