繼去年完成核心技術(shù)攻關(guān)后,一款由我國(guó)自主研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的金剛石基高頻濾波器芯片正式投入市場(chǎng)。
10月25日,位于河南新鄉(xiāng)的河南科之誠(chéng)第三代半導(dǎo)體碳基芯片有限公司(以下簡(jiǎn)稱“科之誠(chéng)”)宣布其金剛石晶圓產(chǎn)線正式投產(chǎn),并發(fā)布了首款產(chǎn)品——3.5GHz金剛石基聲表面波高頻濾波器,標(biāo)志著這一采用全新技術(shù)路線、具備顛覆性創(chuàng)新的產(chǎn)品,終于從實(shí)驗(yàn)室走到了生產(chǎn)線。
作為全球高頻濾波器領(lǐng)域的“新面孔”,能否在“寡頭割據(jù)”的國(guó)際市場(chǎng)上掀起浪潮,還有待時(shí)間檢驗(yàn),但打破國(guó)際巨頭壟斷局面,科之誠(chéng)已經(jīng)邁出了關(guān)鍵一步。
高頻濾波器市場(chǎng)迎來(lái)“新面孔”
不管是剛剛發(fā)布不久的蘋(píng)果A18系列,還是高通驍龍系列,這些手機(jī)芯片都因?yàn)槠鋸?qiáng)大的處理能力而備受矚目。
但真正讓一部手機(jī)實(shí)現(xiàn)通信的,其實(shí)在于芯片中集成的射頻芯片,核心就是濾波器。
“沒(méi)有濾波器的智能手機(jī)就會(huì)喪失通訊功能,變成一塊磚頭。”科之誠(chéng)總經(jīng)理謝波瑋解釋說(shuō),我們生活的空間中有各種不同頻段的電磁波,如果需要建立穩(wěn)定的通訊,就必須處在同一頻段內(nèi),濾波器相當(dāng)于對(duì)頻段的一個(gè)專項(xiàng)選擇?!昂帽任覀兩硖幰粋€(gè)嘈雜的菜市場(chǎng)內(nèi),充斥著各種各樣的聲音,但是我只想聽(tīng)到你說(shuō)的話,就需要過(guò)濾掉其他雜音,這就是濾波器的作用?!?/p>
如今,一部5G手機(jī)在通信、WiFi、藍(lán)牙、導(dǎo)航等功能上有著不同的信息交換頻段,通常要集合數(shù)十顆甚至上百顆濾波器芯片,然而就是這么一個(gè)單個(gè)芯片不到1平方毫米的小東西,全國(guó)每年200億顆的需求,90%以上卻要從國(guó)外進(jìn)口,特別是5G領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的高頻濾波器芯片則完全依賴國(guó)外技術(shù)。
科之誠(chéng)當(dāng)天發(fā)布的3.5GHz金剛石基高頻濾波器則從事實(shí)上打破了這一技術(shù)壟斷。
據(jù)介紹,由于高頻濾波器對(duì)原材料、電路設(shè)計(jì)和光刻工藝都有很高的要求,且國(guó)外長(zhǎng)期的發(fā)展已經(jīng)形成了明確的專利壁壘。
科之誠(chéng)拋棄硅基材料,選擇金剛石作為晶圓材料,借助其極高的硬度、優(yōu)異的導(dǎo)熱性和介電損耗等優(yōu)異性能,攻克了大面積硅基異質(zhì)金剛石薄膜沉積、多元素重?fù)诫s壓電薄膜沉積等關(guān)鍵工藝,通過(guò)在材料和工藝兩方面的創(chuàng)新,繞開(kāi)了國(guó)外的專利壁壘,成功實(shí)現(xiàn)了金剛石基壓電多層膜晶圓的規(guī)?;a(chǎn),使高頻濾波器的生產(chǎn)工藝大大簡(jiǎn)化,例如過(guò)去20道光刻才能實(shí)現(xiàn)的高頻濾波器的電路集成,金剛石基晶圓片上只需2道即可完成。
基于此,金剛石基的高頻濾波器還做到了尺寸縮短45%,成本減少90%。
“我們的濾波器的工作頻率覆蓋所有5G/WIFI通信頻段,成本極具優(yōu)勢(shì),具備強(qiáng)勁的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力?!敝x波瑋說(shuō)道。
現(xiàn)場(chǎng)簽單 科之誠(chéng)獲多家機(jī)構(gòu)投資
在當(dāng)天的發(fā)布會(huì)上,共有4家單位現(xiàn)場(chǎng)與科之誠(chéng)簽訂了芯片采購(gòu)協(xié)議,總價(jià)值達(dá)500萬(wàn)元。
對(duì)科之誠(chéng)來(lái)說(shuō),這當(dāng)然是一個(gè)良好的開(kāi)頭,然而毫無(wú)疑問(wèn)的是,雖然技術(shù)上的壟斷已經(jīng)打破,但要從國(guó)際巨頭對(duì)市場(chǎng)的壟斷中突圍,科之誠(chéng)還有很多事情要做。
“我們的芯片在接口方面與傳統(tǒng)產(chǎn)品保持一致,替代的工藝成本不高,能否打開(kāi)市場(chǎng)關(guān)鍵是要取得客戶的認(rèn)可?!敝x波瑋表示,公司目前已經(jīng)在與一些移動(dòng)終端制造商、射頻芯片制造商洽談對(duì)接,爭(zhēng)取進(jìn)入到供應(yīng)商行列。由于處于產(chǎn)業(yè)化的起步階段,目前科之誠(chéng)還只能完成小批量生產(chǎn),但產(chǎn)能也會(huì)隨著市場(chǎng)需求的增加而提升。
此外,發(fā)布會(huì)還透露,公司將不斷豐富自己的產(chǎn)品線,計(jì)劃陸續(xù)推出多個(gè)頻率的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品,并且接受特殊頻段的產(chǎn)品定制。
除了濾波器,科之誠(chéng)同期發(fā)布了一款金剛石基功率放大器,這同樣是射頻芯片的重要部件之一,據(jù)介紹,相較于傳統(tǒng)材料的功率放大器,新品可實(shí)現(xiàn)同等運(yùn)行性能下溫度降低25%以上。
對(duì)于產(chǎn)品的未來(lái),中國(guó)科學(xué)院微電子器件研發(fā)中心有關(guān)負(fù)責(zé)人表達(dá)了樂(lè)觀的態(tài)度。
“(新產(chǎn)品)憑借其卓越的性能和穩(wěn)定性,將有效滿足市場(chǎng)對(duì)高速度、大容量、低延遲通信的迫切需求,為構(gòu)建更加高效、安全的通信網(wǎng)絡(luò)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?!鄙鲜鲐?fù)責(zé)人認(rèn)為,河南科之誠(chéng)金剛石晶圓產(chǎn)線的成功投產(chǎn),不僅標(biāo)志著我國(guó)在碳基芯片技術(shù)上的重大突破,更是向世界展示了中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新的決心與實(shí)力。他期待科之誠(chéng)繼續(xù)深耕碳基芯片技術(shù),不斷推出更多具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能產(chǎn)品,為我國(guó)乃至全球集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)更多“中國(guó)智慧”和“中國(guó)方案”。
同樣持信任態(tài)度的還有多家投資機(jī)構(gòu)。
除了采購(gòu)訂單,當(dāng)天河南科之誠(chéng)還與昆吾九鼎投資管理有限公司、河南新中原嵩山私募投資基金管理有限公司分別簽署了融資協(xié)議,兩家機(jī)構(gòu)將向科之誠(chéng)提供4500萬(wàn)元的資金,用于相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn),這將有助于科之誠(chéng)進(jìn)一步拓寬市場(chǎng)。
金剛石和芯片都是“河南造”
“世界金剛石看中國(guó),中國(guó)金剛石看河南”。最新數(shù)據(jù)顯示,截至2024年,我國(guó)人造金剛石產(chǎn)量已占據(jù)全球總產(chǎn)量的95%以上,而河南的產(chǎn)量更是占據(jù)了全國(guó)的80%以上。
科之誠(chéng)自主研發(fā)的濾波器芯片的核心材料就是金剛石,這也是其落地河南新鄉(xiāng)的重要原因之一。
當(dāng)前,我省正著力培育碳基新材料、寬禁帶半導(dǎo)體、金剛石功能應(yīng)用等產(chǎn)業(yè)集群,力求形成“研發(fā)+產(chǎn)業(yè)+應(yīng)用”鏈?zhǔn)酵七M(jìn)格局。
在新鄉(xiāng)經(jīng)開(kāi)區(qū),當(dāng)?shù)匾布哟罅藢?duì)半導(dǎo)體等未來(lái)產(chǎn)業(yè)的研究力度和前瞻布局,堅(jiān)持技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)品研發(fā)與產(chǎn)業(yè)培育“三位一體”推進(jìn),努力搶跑新賽道,搶占制高點(diǎn)。
當(dāng)天除了產(chǎn)品發(fā)布外,“中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)金剛石及制品分會(huì)產(chǎn)學(xué)研基地”也正式揭牌成立。新鄉(xiāng)經(jīng)開(kāi)區(qū)管委會(huì)與中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)金剛石制品分會(huì)簽訂合作協(xié)議,雙方將發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì),在新能源、環(huán)保、智能制造、信息技術(shù)等領(lǐng)域開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研合作,共建產(chǎn)學(xué)研基地,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新,提升雙方科技創(chuàng)新能力。
日前,習(xí)近平總書(shū)記在對(duì)國(guó)家級(jí)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)工作重要指示中強(qiáng)調(diào),要打造未來(lái)產(chǎn)業(yè),因地制宜發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。
“科之誠(chéng)金剛石晶圓作為第三代半導(dǎo)體材料,不僅是‘未來(lái)電子產(chǎn)業(yè)基石’,也是新質(zhì)生產(chǎn)力的典型代表?!毙锣l(xiāng)經(jīng)開(kāi)區(qū)主要負(fù)責(zé)人表示,該區(qū)將依托科之誠(chéng)金剛石射頻芯片優(yōu)勢(shì)技術(shù),繼續(xù)支持發(fā)展寬禁帶半導(dǎo)體,通信裝備產(chǎn)業(yè),打造高端芯片電子行業(yè)產(chǎn)業(yè)集群。
今天的未來(lái)產(chǎn)業(yè),就是明天的新興產(chǎn)業(yè)、后天的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。新鄉(xiāng)經(jīng)開(kāi)區(qū)將按照習(xí)近平總書(shū)記重要指示要求,立足基礎(chǔ)優(yōu)勢(shì),以產(chǎn)業(yè)為抓手,以企業(yè)為主體,以標(biāo)志性產(chǎn)品為重點(diǎn),持續(xù)發(fā)揮科教資源優(yōu)勢(shì),加快科技創(chuàng)新和人才引育;持續(xù)優(yōu)化營(yíng)商環(huán)境,加強(qiáng)惠企助企政策支持;持續(xù)完善產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)配套,提升產(chǎn)業(yè)整體實(shí)力和競(jìng)爭(zhēng)力,推動(dòng)經(jīng)開(kāi)區(qū)和新鄉(xiāng)市未來(lái)業(yè)實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量發(fā)展。