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?
深耕集成電路領域
給手機裝上“石家莊芯”,要分幾步走?
手機通話,靠什麽(me) 實現話質清晰又不失真?
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驗室裏,該公司總經理助理唐軍(jun) 華拿起桌上一顆豆粒大小的黑色塊狀物體(ti) ,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。”
一顆“小豆粒”,真有那麽(me) 大作用?
記者在顯微鏡下看到,這顆“小豆粒”裏有很多線條交叉分布。“它能把有用信號放大,還能保證聲音不失真,手機和5G基站都離不開它。”唐軍(jun) 華說,他們(men) 自主研發的這款芯片實現了國產(chan) 化替代,三階互調、噪聲係數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(chan) 的低噪聲放大器芯片與(yu) 國外同類產(chan) 品相比還有不小差距。
“當時,我們(men) 的芯片噪聲係數大,互調也不高,聲音嚴(yan) 重失真。”唐軍(jun) 華解釋道,“解決(jue) 這些難題需要盡快突破技術瓶頸。這就好比在一個(ge) 通道裏有兩(liang) 種聲音,既要把想要的聲音放大,又要把另一個(ge) 聲音降到最低,傳(chuan) 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人員召開技術研討會(hui) 。“移動通信產(chan) 品要占領市場,通話質量是第一關(guan) 。我們(men) 必須攻克這個(ge) 難題。”“國外企業(ye) 能實現的,我們(men) 加大研發力度也一定能做到。”會(hui) 上,大家達成共識。
隨後3年多的時間裏,公司芯片研發帶頭人高博和張曉朋組織相關(guan) 人員,圍繞低噪聲放大器芯片開展了4輪技術創新迭代和流片。
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(ti) 非線性;電路設計上,采用線性最優(you) 偏置法,找到有源器件的最優(you) 工作狀態……
2021年,該公司研發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,得益於(yu) 公司在創新研發上不計成本的投入。”唐軍(jun) 華說,公司從(cong) 2019年開始,每年研發經費都增加1000萬(wan) 元以上,持續實施關(guan) 鍵核心技術攻關(guan) 。
產(chan) 品開始批量生產(chan) ,國內(nei) 移動通信企業(ye) 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過測試才能進入市場,就像農(nong) 民會(hui) 將收獲後的小麥拋在空中,利用風吹走空癟的麥殼,留下飽滿的麥粒。”唐軍(jun) 華說。
不同的是,芯片測試並不是簡單的篩選,而是要闖過一道道極為(wei) 嚴(yan) 苛的“關(guan) 卡”。“剛開始流片時,我們(men) 的芯片良率僅(jin) 有50%。”唐軍(jun) 華記憶猶新。
芯片測試,關(guan) 鍵靠設備。
對標國際一流實驗室,新華北集成電路有限公司購買(mai) 數十台不同類型的高端設備,搭建了芯片自動化測試係統,牢牢把控芯片質量關(guan) 。
該公司研發部副主任丁理想從(cong) 事集成電路研發已有十多年,深諳芯片測試的原理。
透過調測室潔淨的玻璃窗,看著工程師們(men) 正操控設備給芯片做“體(ti) 檢”,丁理想娓娓道來:“芯片測試,不僅(jin) 是封裝後的成品測試,還要把測試品控貫穿到研發生產(chan) 的每個(ge) 環節,包括設計階段的仿真驗證、流片製造階段的過程工藝檢測等。”
“我們(men) 堅持從(cong) 芯片設計到流片進行全過程、多環節檢測,再加上每個(ge) 階段要求的參數指標都高於(yu) 出廠指標,才有了現在流片時95%的良率。”丁理想說,目前公司僅(jin) 低噪聲放大器芯片年產(chan) 能就超3000萬(wan) 顆。
從(cong) 有到優(you) ,是新華北集成電路有限公司多年來深耕集成電路領域的縮影。近年來,公司先後拿到國家科學技術進步獎二等獎、中國電子學會(hui) 科學技術獎二等獎,建成了河北省衛星通信射頻技術創新中心、省移動通信用射頻集成電路重點實驗室等。
“現在,公司實現量產(chan) 的有低噪聲放大器芯片、衛星互聯網多功能芯片、車載激光雷達用驅動器等20多種高端電子產(chan) 品。”唐軍(jun) 華說,他們(men) 正圍繞衛星互聯網應用場景方麵的研發創新,加快布局空天信息領域新賽道。(記者董昌)
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