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(huà),靠什么實(shí)現話(huà)質(zhì)清晰又不失真?
3月12日,在石家莊市鹿泉區河北新華北集成電路有限公司的實(shí)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(dòng)通信射頻前端低噪聲放大器芯片。”
一顆“小豆粒”,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(xiàn)條交叉分布。“它能把有用信號放大,還能保證聲音不失真,手機和5G基站都離不開(kāi)它。”唐軍華說(shuō),他們自主研發(fā)的這款芯片實(shí)現了國產(chǎn)化替代,三階互調、噪聲系數等指標均達到國際先進(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(lèi)產(chǎn)品相比還有不小差距。
“當時(shí),我們的芯片噪聲系數大,互調也不高,聲音嚴重失真。”唐軍華解釋道,“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。”
新華北集成電路有限公司組織所有技術(shù)人員召開(kāi)技術(shù)研討會(huì )。“移動(dòng)通信產(chǎn)品要占領(lǐng)市場(chǎng),通話(huà)質(zhì)量是第一關(guān)。我們必須攻克這個(gè)難題。”“國外企業(yè)能實(shí)現的,我們加大研發(fā)力度也一定能做到。”會(huì )上,大家達成共識。
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(kāi)展了4輪技術(shù)創(chuàng )新迭代和流片。
工藝設計上,提升溝道濃度,改善器件跨導特性,降低器件本體非線(xiàn)性;電路設計上,采用線(xiàn)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(jìn)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。”唐軍華說(shuō),公司從2019年開(kāi)始,每年研發(fā)經(jīng)費都增加1000萬(wàn)元以上,持續實(shí)施關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)。
產(chǎn)品開(kāi)始批量生產(chǎn),國內移動(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(guò)測試才能進(jìn)入市場(chǎng),就像農民會(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(mǎn)的麥粒。”唐軍華說(shuō)。
不同的是,芯片測試并不是簡(jiǎn)單的篩選,而是要闖過(guò)一道道極為嚴苛的“關(guān)卡”。“剛開(kāi)始流片時(shí),我們的芯片良率僅有50%。”唐軍華記憶猶新。
芯片測試,關(guān)鍵靠設備。
對標國際一流實(shí)驗室,新華北集成電路有限公司購買(mǎi)數十臺不同類(lèi)型的高端設備,搭建了芯片自動(dòng)化測試系統,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(guò)調測室潔凈的玻璃窗,看著(zhù)工程師們正操控設備給芯片做“體檢”,丁理想娓娓道來(lái):“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(gè)環(huán)節,包括設計階段的仿真驗證、流片制造階段的過(guò)程工藝檢測等。”
“我們堅持從芯片設計到流片進(jìn)行全過(guò)程、多環(huán)節檢測,再加上每個(gè)階段要求的參數指標都高于出廠(chǎng)指標,才有了現在流片時(shí)95%的良率。”丁理想說(shuō),目前公司僅低噪聲放大器芯片年產(chǎn)能就超3000萬(wàn)顆。
從有到優(yōu),是新華北集成電路有限公司多年來(lái)深耕集成電路領(lǐng)域的縮影。近年來(lái),公司先后拿到國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎、中國電子學(xué)會(huì )科學(xué)技術(shù)獎二等獎,建成了河北省衛星通信射頻技術(shù)創(chuàng )新中心、省移動(dòng)通信用射頻集成電路重點(diǎn)實(shí)驗室等。
“現在,公司實(shí)現量產(chǎn)的有低噪聲放大器芯片、衛星互聯(lián)網(wǎng)多功能芯片、車(chē)載激光雷達用驅動(dòng)器等20多種高端電子產(chǎn)品。”唐軍華說(shuō),他們正圍繞衛星互聯(lián)網(wǎng)應用場(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)
背景鏈接
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,現擁有國家級創(chuàng )新平臺10個(gè)、省級創(chuàng )新平臺123個(gè),涌現出5G基站用射頻芯片、碳化硅外延片、新一代SC(應力補償)切晶體諧振器、MEMS(微型電子機械系統)傳感器等一批創(chuàng )新成果。目前該市共擁有年營(yíng)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(zhuān)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。
版權聲明:凡注明“來(lái)源:中國西藏網(wǎng)”或“中國西藏網(wǎng)文”的所有作品,版權歸高原(北京)文化傳播有限公司。任何媒體轉載、摘編、引用,須注明來(lái)源中國西藏網(wǎng)和署著(zhù)作者名,否則將追究相關(guān)法律責任。