“芯”動(dòng)山東

肖寒

“看見(jiàn)了嗎？不行拿個(gè)放大鏡?！痹?019年濟(jì)南舉行的一個(gè)展會(huì)上，山東省半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)、山東晶華光電科技有限公司董事長(zhǎng)葛劍楠拿著一枚硬幣大小的傳感器，向參觀者解說(shuō)，“真正起關(guān)鍵作用的就是傳感器上這個(gè)像針眼大小的芯片?！?/p>

據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，這款芯片目前內(nèi)地?zé)o法制造，這也是內(nèi)地半導(dǎo)體行業(yè)乃至整個(gè)電子器件行業(yè)共同的尷尬。面對(duì)挑戰(zhàn)，各方都在發(fā)力，科研攻關(guān)這個(gè)基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，這當(dāng)中，自然少不了在黨的十九大后獲批首個(gè)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換綜合試驗(yàn)區(qū)的山東。

蓄力強(qiáng)“芯”

芯片是半導(dǎo)體元件產(chǎn)品的統(tǒng)稱(chēng)，集成電路的載體，被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類(lèi)電子、通訊、智能儀器等產(chǎn)品中，是電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，是衡量一個(gè)國(guó)家技術(shù)水平的重要標(biāo)志。

以路燈為例，目前，普通路燈都是傍晚開(kāi)啟，天亮關(guān)閉，時(shí)間固定且亮度無(wú)法調(diào)節(jié)。能不能利用相關(guān)技術(shù)，讓路燈亮度、開(kāi)啟時(shí)間隨天氣變化而變化，變得更加智能？答案是肯定的。目前濟(jì)南一家企業(yè)正在做這方面的嘗試，可實(shí)現(xiàn)二次節(jié)能50%以上，需要用到多種芯片和半導(dǎo)體技術(shù)。

國(guó)內(nèi)企業(yè)做軟硬件，比如燈桿、控制器、燈源等都比較成熟，但芯片等關(guān)鍵部位和材料還得靠進(jìn)口。做芯片所用的硅片，日本企業(yè)占領(lǐng)全球70%的市場(chǎng);英特爾（Intel）、美國(guó)超微半導(dǎo)體（AMD）和高通基本壟斷了中央處理器（CPU）;存儲(chǔ)芯片則集中在三星、美光和東芝等廠商手中。

核心技術(shù)是買(mǎi)不來(lái)的。國(guó)產(chǎn)化替代被認(rèn)為是給國(guó)內(nèi)企業(yè)一次趕超的機(jī)會(huì)，自然也是山東的機(jī)會(huì)?！皯?yīng)該講，山東省在半導(dǎo)體技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方面，起步還是比較早的?！备饎﹂f(shuō)，尤其是2008年以來(lái)，重點(diǎn)建設(shè)了濟(jì)南、濰坊、青島、濱州四個(gè)產(chǎn)業(yè)基地，尤以濟(jì)南為核心。

濟(jì)南依托高新區(qū)，發(fā)揮山東大學(xué)、山東省科學(xué)院、山東建筑大學(xué)等科研院所優(yōu)勢(shì)，形成了以碳化硅（SIC）襯底材料和多種LED、LD外延片、傳感器芯片為主的產(chǎn)業(yè)集群，后來(lái)又?jǐn)U展到LED、LD管芯制造封裝、高精度傳感器封裝等應(yīng)用領(lǐng)域。

目前，山東華科半導(dǎo)體研究院已突破CMOS+MEMS兼容的集成工藝、電容式濕度探測(cè)、低功耗設(shè)計(jì)和軟硬件一體化標(biāo)定算法和平臺(tái)等核心技術(shù)，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。山東高云半導(dǎo)體科技公司將推出中國(guó)首款具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的量產(chǎn)FPGA芯片，加速信息領(lǐng)域核心電子元器件的國(guó)產(chǎn)化替代進(jìn)程。

近幾年，濟(jì)南在半導(dǎo)體集成電路領(lǐng)域建鏈、補(bǔ)鏈、強(qiáng)鏈上的動(dòng)作越來(lái)越多。市級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目中，有不少是與半導(dǎo)體相關(guān)的項(xiàng)目，濟(jì)南寬禁帶產(chǎn)業(yè)園起步區(qū)建設(shè)項(xiàng)目、山東晶華光電光學(xué)研究院項(xiàng)目等，將補(bǔ)齊濟(jì)南“缺芯”短板。

聚集“芯”人才

“我們平時(shí)坐的高鐵，在使用前需要進(jìn)行‘熱測(cè)試，過(guò)熱則需要重新改造，我們的工作就是為各種電力助力工具進(jìn)行‘熱測(cè)試?！比ツ?1月，在濰坊先進(jìn)光電芯片研究院的實(shí)驗(yàn)室里，羅亞非博士忙著進(jìn)行設(shè)備測(cè)試。

羅亞非在日本從事半導(dǎo)體測(cè)試技術(shù)研發(fā)10年，他所帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)，擁有國(guó)際領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。去年，他毅然辭職，來(lái)到了濰坊先進(jìn)光電芯片研究院，組建了半導(dǎo)體測(cè)試技術(shù)研發(fā)中心。

濰坊先進(jìn)光電芯片研究院是中科院半導(dǎo)體所和濰坊市聯(lián)合創(chuàng)辦的，以打造光電子芯片的“中國(guó)芯”為己任，推動(dòng)濰坊市、山東省乃至中國(guó)的半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展。羅亞非組建的半導(dǎo)體測(cè)試技術(shù)研發(fā)中心，是濰坊先進(jìn)光電芯片研究院正在組建的七大研發(fā)中心之一。

走進(jìn)濰坊先進(jìn)光電芯片研究院，這里既有研發(fā)辦公室又有生產(chǎn)車(chē)間，是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售和服務(wù)為一體的高科技研究院，由“國(guó)家杰出青年”鄭婉華擔(dān)任院長(zhǎng)，18名院士擔(dān)任研究院學(xué)術(shù)委員會(huì)委員，擁有4名院士理事，每一位院士都是業(yè)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的“領(lǐng)頭羊”。

“我們的核心技術(shù)，是半導(dǎo)體激光芯片，傳統(tǒng)的激光光束為喇叭口形且分散，我們革命性的改進(jìn)是將光束集中，不需要輔助設(shè)備修改光線方向，效率大為提高?！睘H坊先進(jìn)光電芯片研究院理事、副院長(zhǎng)張玉珂說(shuō)，中國(guó)的半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)體量很大，但是掌握的核心技術(shù)不多?，F(xiàn)在，他們已掌握核心技術(shù)，正在圍繞光電子集成等20多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行科研攻堅(jiān)，借助研究院這個(gè)平臺(tái)，推動(dòng)成果的專(zhuān)利化、價(jià)值化以及產(chǎn)業(yè)化。

項(xiàng)目引來(lái)了，濰城區(qū)對(duì)重大招商項(xiàng)目實(shí)行“一事一議”，對(duì)新引進(jìn)項(xiàng)目實(shí)行一個(gè)項(xiàng)目一名領(lǐng)導(dǎo)包靠、一個(gè)單位負(fù)責(zé)、一套班子跟蹤的服務(wù)機(jī)制。濰坊市濰城區(qū)始終把人才作為實(shí)現(xiàn)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換的“第一資源”，聚力搭建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)良好平臺(tái)，引進(jìn)支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的高層次人才。下一步，濰坊市濰城區(qū)將在濰坊先進(jìn)光電芯片研究院的基礎(chǔ)上，建設(shè)濰坊半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)園區(qū)，同時(shí)設(shè)立“光電集成科技基金”，用于投資孵化光電子集成產(chǎn)業(yè)中具有成長(zhǎng)潛力的初創(chuàng)企業(yè)。預(yù)計(jì)未來(lái)3-5年，借助核心光電芯片技術(shù)，該區(qū)將促進(jìn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、泛半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展，打造千億規(guī)模的半導(dǎo)體芯片制造產(chǎn)業(yè)集群。

“騰籠換鳥(niǎo)”建平臺(tái)

最近，在青島市即墨區(qū)，第三代半導(dǎo)體氮化鎵材料正式實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，作為制作芯片的原材料，過(guò)去這一技術(shù)長(zhǎng)期被國(guó)外壟斷。

聚能晶源（青島）半導(dǎo)體材料有限公司總經(jīng)理袁理表示，“氮化鎵是5G通訊里面必不可少的核心元器件（材料），相對(duì)傳統(tǒng)的硅器件來(lái)說(shuō)，它可以提供一個(gè)更高的輸出功率，使得我們單個(gè)基站覆蓋面積更大，它也可以有更寬的一個(gè)帶寬，使得我們基站通訊速度更快。”這個(gè)吸引了多家芯片上下游企業(yè)落戶(hù)的科技創(chuàng)新園區(qū)，以前卻是個(gè)以服裝、機(jī)械等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)為主的老工業(yè)園，工業(yè)增速緩慢、畝產(chǎn)效益低下。盤(pán)活低效用地，招引高科技項(xiàng)目，成為園區(qū)實(shí)現(xiàn)“騰籠換鳥(niǎo)”的關(guān)鍵。

據(jù)青島科技創(chuàng)新園發(fā)展服務(wù)中心主任徐芳娥介紹，廠房按規(guī)劃建好了，園區(qū)同時(shí)招來(lái)了兩家半導(dǎo)體企業(yè)，其中就有一家上海的高端芯片封裝測(cè)試企業(yè)。他們看重的，是青島這些電子信息、汽車(chē)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的千億級(jí)企業(yè)對(duì)半導(dǎo)體芯片的巨大需求。青島市即墨區(qū)當(dāng)即把發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)作為新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵一招，實(shí)施產(chǎn)業(yè)鏈精準(zhǔn)招商，著眼于國(guó)產(chǎn)替代，打破芯片上下游產(chǎn)業(yè)技術(shù)大都被國(guó)外“卡脖子”的局面。

青島市即墨區(qū)商務(wù)局局長(zhǎng)衣志杰表示，“很多科研院所是我們精準(zhǔn)招商的一個(gè)方向。通過(guò)科研院所的研發(fā)能力，來(lái)帶動(dòng)我們這個(gè)產(chǎn)業(yè)的后續(xù)發(fā)展。我們精準(zhǔn)地鎖定了中科院自動(dòng)化所，建立起從研發(fā)設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化運(yùn)作機(jī)制?！?/p>

向芯片設(shè)計(jì)研發(fā)的高點(diǎn)邁進(jìn)，中科院自動(dòng)化所在青島孵化的企業(yè)，成功推出本土化命名的抗輻射數(shù)字信號(hào)處理芯片，相比國(guó)際同類(lèi)產(chǎn)品性能提高了20%，成功應(yīng)用于空間設(shè)備、電網(wǎng)、軌道交通等重要領(lǐng)域。

“這個(gè)行業(yè)具有一種馬太效應(yīng)，一個(gè)芯片用的人越多，它的客戶(hù)粘性就越大，而且價(jià)格也會(huì)越低。要打破這個(gè)壟斷，我們就要在芯片的性能、質(zhì)量以及服務(wù)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)用戶(hù)的需求?！鼻鄭u本原微電子有限公司薛曉軍說(shuō)道。

目前，青島市圍繞專(zhuān)用芯片，建立起半導(dǎo)體原材料、研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、封裝測(cè)試等上下游產(chǎn)業(yè)鏈，力爭(zhēng)未來(lái)3到5年，將半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)打造成千億級(jí)的產(chǎn)業(yè)集群。

編輯/魏偉