瀏陽高新區(qū)啟泰傳感下線首批國產(chǎn)壓敏芯片(視頻)丨走進(jìn)重大產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)⑨
【項(xiàng)目名片】
啟泰傳感物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目是湖南省重點(diǎn)項(xiàng)目。經(jīng)過十多年的努力,啟泰傳感攻克了MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))傳感器中關(guān)鍵的核心技術(shù)和工藝,填補(bǔ)了國內(nèi)的空白,使得具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高端傳感器得以大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。今年1月,公司建設(shè)的國內(nèi)首條壓敏傳感芯片生產(chǎn)線成功通線,預(yù)計(jì)今年8月份可實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。二期達(dá)產(chǎn)后,可年產(chǎn)壓敏傳感芯片2000萬顆,封裝成傳感器年產(chǎn)值將超過150億元。
一顆直徑不過五六毫米的“小紐扣”,可以非常精確地把壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電子信號(hào),傳送到你想要的接收處理終端——比如有車一族熟知的ESP(車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)),就必須用到這種“小紐扣”傳感器。長期以來,這類核心技術(shù)和高端傳感器市場(chǎng)基本上被歐美日企業(yè)一統(tǒng)江湖。
2019年,壟斷的堅(jiān)冰開始消融。1月16日,國內(nèi)首條具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的壓敏芯片生產(chǎn)線在瀏陽高新區(qū)正式拉通。
“第一批產(chǎn)品成功下線,試用情況良好!” 今日,在湖南啟泰傳感科技有限公司,董事長王國秋拿起一盒“小紐扣”,自信地告訴記者,“和西方發(fā)達(dá)國家同類產(chǎn)品相比,不敢說超過,至少可以說同屬第一方陣?!?/p>
【研發(fā)】十年磨一劍,數(shù)學(xué)教授的“中國芯”
1963年出生的王國秋,還有另外一重身份:湖南師大數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院教授、博導(dǎo)。在湖南師大讀的數(shù)學(xué)專業(yè),在國防科大學(xué)習(xí)、工作十幾年后,轉(zhuǎn)業(yè)回母校教數(shù)學(xué),研究的卻是傳感器技術(shù),王國秋笑稱這是“業(yè)余愛好”。
跨行的“業(yè)余愛好”緣于對(duì)“中國芯”的滿腔熱情。何況,達(dá)芬奇也說過,數(shù)學(xué)是一切科學(xué)的基礎(chǔ)。
“在集成電路和微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)這塊,我們國家的基礎(chǔ)非常薄弱,上世紀(jì)六十年代,歐美日就開始起步,而我們當(dāng)時(shí)卻因十年文革而被耽誤了?!蓖鯂镎f,這一耽誤就落后了二三十年。
2000年,國家出臺(tái)了一系政策扶持集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展,掀起了一股集成電路投資熱。
看到機(jī)遇來了,王國秋與人合伙成立了一家叫“中芯”的數(shù)字技術(shù)公司,并于2003年研制出我國第一片具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字圖像與視頻壓縮編碼解碼芯片。彼時(shí),DVD進(jìn)入千家萬戶,但解碼芯片全部要從國外進(jìn)口,每一臺(tái)DVD得付幾美元的專利技術(shù)使用費(fèi)。
唯有創(chuàng)新才不會(huì)受制于人。2006年,王國秋帶著在中芯公司賺的“第一桶金”200萬元,成立啟泰傳感科技有限公司,把研究重心轉(zhuǎn)向應(yīng)用更為廣泛的壓敏芯片,并決定走產(chǎn)業(yè)化道路。
從“中芯”到“啟泰”,延續(xù)的是王國秋真摯的家國情懷?!盀槭裁唇袉⑻??我們的英文是CHNTEK,中國技術(shù),聽起來就是啟泰嘛?!?/p>
然而,壓敏芯片的研制難度遠(yuǎn)超王國秋的預(yù)料。
“你問我做了多少次實(shí)驗(yàn)?哪里記得清?。≈挥浀脽龎牡幕撞牧?,就是這種‘小紐扣’,一籮筐一籮筐的?!?/p>
“要買材料、買設(shè)備、做實(shí)驗(yàn),200萬元很快就沒了,還欠下了一屁股債,過年都有人上門討債。”
……
王國秋坦承,面對(duì)各種困境,自己也有過幾近崩潰、差點(diǎn)放棄的時(shí)刻,“還好,最終挺過來了?!?/p>
2013年,壓敏芯片關(guān)鍵技術(shù)的“堡壘”終于被攻克。
【落戶】“確認(rèn)過眼神”,園區(qū)投4000萬元代建廠房
啟泰傳感和瀏陽高新區(qū)的“聯(lián)姻”,是一段溫馨的故事。
“經(jīng)過幾次接觸,就像談戀愛,情投意合。”王國秋說,2015年,他帶著技術(shù)和科研團(tuán)隊(duì)來到以智能制造為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的瀏陽高新區(qū),雙方簽下了落戶協(xié)議。次年3月,占地100畝的啟泰傳感物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目奠基。
事實(shí)證明,對(duì)雙方而言,都是“確認(rèn)過眼神,遇上對(duì)的人”。
王國秋不能忘記,因?yàn)橥顿Y方的資金比約定時(shí)間來得晚,瀏陽高新區(qū)決策層毅然拍板“開綠燈”,投入4000萬元代建廠房,幫助企業(yè)渡過難關(guān)?!皥@區(qū)墊資為企業(yè)建廠,以前沒有先例,的確沒想到!”他說,自己到過不少地方,瀏陽相關(guān)部門和園區(qū)為企業(yè)提供的“保姆式”服務(wù)尤其令人印象深刻。
解決了后顧之憂,王國秋帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)全力以赴加緊工藝研發(fā)和生產(chǎn)線設(shè)計(jì)。
在集成電路行業(yè)里,設(shè)備、材料、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、測(cè)試、封裝六個(gè)部分構(gòu)成上下游產(chǎn)業(yè)鏈,一般一個(gè)企業(yè)只攻其一。而王國秋的壓敏芯片線,因?yàn)樯娓邏?、涉高溫,基底材料并非普通硅基,而是特種金屬,大小也并非標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格,所以無法直接購買使用現(xiàn)有的設(shè)備,復(fù)制成熟的硅工藝,從材料、設(shè)備到技術(shù)、工藝,無人可以提供完全配套的體系,必須自己研發(fā),自給自足。
“攻克關(guān)鍵技術(shù)花了7年時(shí)間,研發(fā)核心生產(chǎn)工藝和聯(lián)合研發(fā)關(guān)鍵設(shè)備又花了3年。”王國秋感慨道,啟泰傳感很多工藝、技術(shù)完全靠自主攻關(guān)。目前,啟泰傳感已申報(bào)發(fā)明專利11個(gè),實(shí)用與外觀專利6個(gè),掌握了大量的制程核心工藝。
除夕前一天,王國秋在微信朋友圈發(fā)布了“產(chǎn)線已通”的喜訊。他告訴記者,第一批產(chǎn)品于1月16日正式下線,并于1月29日在消防水壓物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中投入使用——即在消防栓內(nèi)放置壓敏傳感芯片,儲(chǔ)水及水壓情況可實(shí)時(shí)反饋給消防部門、小區(qū)業(yè)主,這將杜絕火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)頻頻無水可用的困境。
產(chǎn)品表現(xiàn)如何?王國秋用了“性能卓越”四個(gè)字來表述。“這個(gè)國外同類產(chǎn)品一套得五六千元,我們兩千元就可以拿下?!?/p>
【前景】“小紐扣”大市場(chǎng),年產(chǎn)值可達(dá)150億元
啟泰傳感物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園位于瀏陽高新區(qū)永裕北路,產(chǎn)業(yè)園內(nèi)矗立著幾棟灰色的建筑,辦公樓和廠區(qū)看上去都很安靜。
只有走進(jìn)生產(chǎn)大樓,才能感受到只爭(zhēng)朝夕而又有條不紊的氛圍。從北京某研究院來啟泰傳感就職的魏小林,是公司總工程師,他帶記者“全副武裝”,從一樓的十多個(gè)輔助設(shè)施間,到二樓2000平方米的“超凈車間”,逐一參觀,并進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)科普。
記者注意到,一樓的輔助設(shè)施間均無人值守,只有芯片基底預(yù)加工車間有一名員工在放料,二樓的超凈車間也僅有幾名工程師在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。魏小林介紹,壓敏芯片是技術(shù)密集型產(chǎn)品,公司生產(chǎn)線有40多個(gè)環(huán)節(jié),絕大部分流程都是自動(dòng)化。
輔助設(shè)施間是為“超凈車間”提供環(huán)境保障和材料、水、氣等配套服務(wù)的?!皦好粜酒瑢?duì)生產(chǎn)環(huán)境要求極為苛刻,一立方英尺空間中直徑大于0.5微米的灰塵顆粒不能超過100個(gè),比醫(yī)院手術(shù)室的潔凈要求還要高得多;用于清洗的水純凈到不能喝,因?yàn)槌薍?O,沒有別的元素?!蔽盒×纸忉屨f,如果基底材料上附著雜質(zhì),就會(huì)導(dǎo)致芯片膜層結(jié)合不牢固,影響芯片性能和壽命。
一根小拇指粗、看似不銹鋼的金屬條,放進(jìn)高精密數(shù)控機(jī)床中,1分鐘后就成了一顆顆光滑锃亮的“小紐扣”——這就是芯片的基底。經(jīng)過研磨、拋光等預(yù)處理之后,這些基底會(huì)被送到樓上的“超凈車間”,經(jīng)過自動(dòng)分揀、清洗、沉積、光刻、測(cè)試等諸多流程,再封裝成傳感器。
記者拿起一顆顆準(zhǔn)備封裝的“小紐扣”,細(xì)看發(fā)現(xiàn)正面有一些花紋。魏小林說,如果放在500倍的顯微鏡下,就能看到其中布滿著密密麻麻的電路。
據(jù)介紹,壓敏傳感芯片生產(chǎn)線拉通后,還需經(jīng)過3個(gè)月的良率爬坡期,以確保良率90%以上。之后,再經(jīng)過3個(gè)月測(cè)試,確保無質(zhì)量問題,預(yù)計(jì)今年8月可以大批量生產(chǎn)。
壓敏芯片可應(yīng)用于軍工和軌道交通、民用汽車、消防、智慧城市、石油化工等領(lǐng)域,不同領(lǐng)域?qū)τ趥鞲衅鞯囊蟛煌?,價(jià)格也不同,低的不過幾十上百元,高的則高達(dá)數(shù)千上萬元。
“預(yù)計(jì)今年可生產(chǎn)壓敏芯片50萬顆,封裝成傳感器后,產(chǎn)值可達(dá)5億元以上。第一期設(shè)計(jì)的年產(chǎn)能是600萬顆壓敏芯片,下半年二期也將啟動(dòng)建設(shè),建成后可年產(chǎn)壓敏芯片2000萬顆,封裝成傳感器年產(chǎn)值將超過150億元。”王國秋表示,對(duì)比進(jìn)口產(chǎn)品,啟泰傳感不僅在價(jià)格方面有優(yōu)勢(shì),在服務(wù)方面更有優(yōu)勢(shì),可根據(jù)需方要求定制化生產(chǎn)。
目前,啟泰傳感專注于智慧城市和交通軌道領(lǐng)域,并已收到軌道交通領(lǐng)域、消防部門等客戶的訂單。下一步,將進(jìn)軍汽車智能傳感領(lǐng)域,這是一個(gè)巨大的市場(chǎng)。
【現(xiàn)場(chǎng)連線】
記者:?jiǎn)⑻﹤鞲许?xiàng)目即將量產(chǎn),這對(duì)于瀏陽高新區(qū)意味著什么?
瀏陽高新區(qū)黨工委書記喻輝:?jiǎn)⑻﹤鞲惺菫g陽高新區(qū)高質(zhì)量發(fā)展過程中引進(jìn)的一個(gè)重要項(xiàng)目,該項(xiàng)目也得到了省委、省政府的高度重視。今年我們準(zhǔn)備申報(bào)湖南省“5個(gè)100”項(xiàng)目,園區(qū)將按照“入規(guī)—申報(bào)高新技術(shù)企業(yè)—上市”的路徑來推動(dòng)啟泰做大做強(qiáng)。
同時(shí),啟泰傳感、天玥碳化硅等項(xiàng)目的進(jìn)駐,必將發(fā)揮龍頭項(xiàng)目的吸附效應(yīng),吸引更多智能裝備、碳基材料產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)落戶。我們將堅(jiān)持新發(fā)展理念,瞄準(zhǔn)高質(zhì)量發(fā)展總目標(biāo),聚焦“產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目建設(shè)年”和“營商環(huán)境優(yōu)化年”兩大主題,全力構(gòu)筑產(chǎn)業(yè)、創(chuàng)新、人才、政策等多鏈融通的產(chǎn)業(yè)生態(tài),形成集群發(fā)展,全力打造全國一流的“中部芯谷”,全面建設(shè)智造高地、產(chǎn)業(yè)新城、創(chuàng)業(yè)福地、生態(tài)園區(qū)。
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