一枚芯片的“睿”不可挡
前言
二三十年前,人们还在憧憬“楼上楼下电灯电话”的小康生活。随着科技发展,新时代人们的生活已经发生了翻天覆地的变化。智慧家居、智慧工厂、人工智能……这些高科技向我们证明:物联网时代已经来临!
众所周知,航空航天、工业控制、汽车产业、物联网等各产业对“芯片”的需求无处不在。然而,目前国产和进口芯片的构成结构却是:芯片国产化的占比非常低,大部分都需要采购国外。一次次卡脖子事件证明,只有国产芯片崛起,才能使我国电子信息产业立于国际不败之地。
近些年,中国有许多企业一直在开发自主芯片,如华为、海思、展讯等。在新乡,也有一家一直致力于芯片国产化的企业——河南芯睿电子科技有限公司。
视频来源:河南芯睿电子科技有限公司
芯片:科技引领生活
说起芯片,想必大家都不陌生,那么,芯片究竟是什么?
芯片,简单来说,就是把我们随处可见的电阻电容等电子元件以及由它们所组成的电路,集成封装到一个很小的颗粒里。芯片制作完整过程包括电路设计、晶圆制造、封装测试等几个环节。
芯片在我们日常生活中应用非常广泛,不同种类的芯片发挥着不同的作用。例如收音机智能音箱里有音频芯片,电磁炉微波炉里有电磁芯片,洗衣机电视机里有控制芯片,甚至连电瓶车都有一块叫功率控制的芯片,可以说我们衣食住行的各个方面,都有芯片的身影。
芯片的存在,让我们的生活变得更加便捷和美好,同时,在信息时代,芯片的高效迭代又推动着科技不断向前进步。
“脖子”卡在哪儿?
芯片的“出世”要历经设计、制造、封装三个环节。眼下,国产芯片在设计和封装领域与世界先进水平的差距不断缩小,“卡脖子”的环节主要在于制造。
目前,最先进的光刻机是由荷兰ASML公司所生产的2纳米工艺制程的极紫外(EUV)光刻机,而国产光刻机工艺水平为90纳米。
除光刻机外,尖端工艺所需的诸如刻蚀机、离子注入机、光刻胶等设备、材料也都大多掌握在欧美日韩企业手中。
国产芯片要想快速发展,摆脱时刻被掣肘的风险,必须找到一条“中国道路”:合则设计、生产、封测一条龙;散则硅片、光刻机等基础关键技术也能自主化、先进化。
纵观国际半导体产业发展,主要存在三种模式:一种是Fablesss模式,只设计,不自主生产,比如高通、华为海思;一种是Foundry模式,不设计,只代工生产,比如台积电、中芯国际;还有一种是IDM模式,设计、晶圆生产、封测一条龙,比如德州仪器,比如——河南芯睿电子科技有限公司。
中国芯新乡造
河南芯睿电子科技有限公司成立于2014年9月,位于河南省新乡市新东产业集聚区。是河南省唯一一家集芯片设计、晶圆制造、封装测试为一体的半导体生产企业。
河南芯睿:顺势而立研发“闯关”
公司2014年注册成立,主要面向传感器市场,刚一入市就面临成本和技术更新、国外产品倾销的市场情形。但也是从这时起,芯睿电子就开始在技术领域“做文章”——继承了原128厂的技术成果和团队,开始实施技改项目,提升产品技术含量,引进高层次技术和管理人才。正是这些技术成果支撑了芯睿电子成立之初的大部分产品。
行业在飞速发展,尤其近几年新兴技术迭代周期越来越短,不舍功夫搞研发就难以跟上需求变化。
芯睿努力的路径有两个:一是组建自己的研发团队,通过人才引进,校企、校所战略合作等,与一些高校院所和技师学院对接,产学研协同发展,扩大校企合作,培养技术型人才。
二是持续技术引进和对外合作。重点关注先进技术领域,把市场上的先进技术引进过来,通过揭榜挂帅与外部院校、企业合作,整合资源,充分发挥各自优势。
芯睿电子已先后获批高新技术企业、工信部专精特新小巨人、河南省微电子中试基地,而后连续多年被国家发改委、工信部、财政部、海关总署认定为小于0.5μm线宽集成电路生产企业。大额研发投入也显露成效,公司已开发新产品3大类12个系列产品,服务省内外大中型企业18家,取得科技成果3个,均为国内领先水平。
目标:进口替代自主可控
2019年河南省政府办公厅印发了《河南省加快推进智能传感器产业发展行动计划》,提出打造中国(郑州)智能传感谷以及洛阳、新乡智能传感器产业“一谷两基地”的产业格局。
新乡市作为"两基地"之一,对智能传感产业的发展提出了规划,着力培育新乡市智能传感器产业。芯睿电子作为新乡市智能传感器芯片制造企业主力,承载了新乡传感产业生产基地建设的重要角色。
河南芯睿传承六十余年的芯片制造积淀,扛起“进口替代、自主可控”大旗,顺应时代的召唤,承载业界兴起的重责,以传感器芯片为核心,以功率器件和专用IC为增长点,在河南新乡为实现芯片国产化事业的崛起而奋力奔跑。
如今,河南芯睿已建有完整的晶圆制造、封装测试生产线,主导产品涵盖声电芯片、热释电芯片、压力传感器芯片、中高压MOS、小信号三极管、光电芯片及专用IC。产品均为自主研发,拥有发明专利、集成电路布图设计等自主知识产权40余项。
其中:
声电芯片在国内细分领域市场占有率约30%,属国内最薄封装形式;
高精度压力传感器芯片应用于汽车电子、工业控制、航空航天等领域,替代进口;
光电芯片被广泛应用于各种智能家居环境;
热释电芯片被应用于智能系统和安全防护领域,已实现进口替代;
功率器件批量达产,产品可靠稳定,有效供应市场。
截至目前,河南芯睿有晶圆生产线一条,主要生产传感器专用芯片,设计产能3万片,已实现产能1万片,2022年计划达到满产水平。
跟随市场聚焦MEMS工艺
近些年MEMS(微机电系统,Micro-Electro-MechanicalSystem,指尺寸在几毫米乃至更小的高科技装置。)产业获得迅速增长,以其微型化的优势,在汽车、电子、家电、机电等行业有着极为广阔的应用前景,成为传感器领域“热词”之一。
芯睿电子也紧跟工艺和市场发展,筹建了MEMS生产线。
值得一提的是,芯睿研发生产的压力传感器芯片,是将MEMS工艺与IC制造工艺相融合,产品采用多种受压方式和无介质硬封受压结构,已广泛应用于工业控制、医疗、家电等领域。
MEMS与IC、COMS工艺相融合是集成电路技术发展的新趋势,也是传统IC厂商的新机遇。要想在智能传感器产业扩张浪潮中取胜,以扩大产线、增加产能催生新增长是企业寻求突破的可选道路之一。
未来,芯睿电子将不断优化MEMS传感器芯片设计和工艺,提供更加精准、微缩、智能的产品,助推企业更好地应对市场需求和挑战。
用“芯”铸剑战疫魔
“您好,请根据提示对准镜头。”“滴”一声响,个人体温信息已录入公司后台,这是河南芯睿电子科技有限公司信息化管理的一个片段。疫情期间,信息化、无接触测温和远程监控为企业复工复产提供了必要条件。
2020年,河南芯睿凭借科技优势,结合市场对测温系统的迫切需求,全力研发生产并向市场提供热电堆传感器,满足市场对测温传感器的需求,为战疫提供科技产品支持。用“芯”铸剑,全力抗击疫魔。
与此同时,在国家“新基建”项目大潮下,芯睿电子着手启动“面向人工智能的感知芯片研发及产业化项目”、“新乡市MEMS中试基地”和“年产1亿只功率器件”等重大项目,通过芯片制造提升产业档次,实现芯片产品类别多样化、智能化。
XRMR2020A热电堆专用MEMS
值得骄傲的是,河南芯睿电子研发生产的MEMS压力传感器芯片已达到国内领先水平。
作为一家民营芯片制造企业,芯睿深知与国内外大厂的实力差别,在发展方向和定位上,“特色”和“差异化”是最大的特点。
芯睿电子以特色工艺推进公司往前走,讲求专而精。只做传感器芯片、一些特色的工艺器件和军工配套产品,把业务聚焦在一些市场容量不大,国内又少,门槛较高的定制类产品。未来也会继续朝着设计、制造、封装、测试为一体的方向,通过技术和服务不断提升企业核心竞争力,扩大规模和产能。
创新引领未来协同实现共赢
多年来,芯睿电子始终坚持科技创新,新产品驱动战略。汇聚业内一流技术,广招国内外顶尖人才,持续引进中科院固体物理所、中科院微电子所、西安电子科技大学专家教授团队,为公司高速发展提供智力支撑和人才保障;与河南师范大学共建微电子专业,与新乡学院共建芯片产业学院,组建不同层次、不同领域的创新团队和人才培养基地,在传感器芯片领域不断开疆拓土、砥砺奋进。
共赢才能“久赢”,尤其是物联网产业链。如果生产企业和需求企业直接对接起来,供需端就能良性共贏。芯睿地处新乡市,而省内大量应用端企业聚在郑州,因此,把下游企业和芯睿这类芯片制造企业联通起来,将给供需方带来双赢。
在支持产业链协同发展方面,芯睿始终是开放的心态,很乐意产业链联盟会议、行业座谈会来新乡举行,希望在与业内外企业交流碰撞中汲取技术和经验。
【结语】
“芯”病还需“芯”药医,在这场没有硝烟的贸易战中,只有自主创“芯”,把核心技术掌握在自己手中,才能真正掌握竞争和发展的主动权,才能从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全。
道路艰难险阻,
我辈仍需努力!
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