繼去年完成核心技術(shù)攻關(guān)后，一款由我國自主研發(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。

       10月25日，位于河南新鄉(xiāng)的河南科之誠第三代半導(dǎo)體碳基芯片有限公司（以下簡稱“科之誠”）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)”的國際市場上掀起浪潮，還有待時(shí)間檢驗(yàn)，但打破國際巨頭壟斷局面，科之誠已經(jīng)邁出了關(guān)鍵一步。

       高頻濾波器市場迎來“新面孔”

       不管是剛剛發(fā)布不久的蘋果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。

       “沒有濾波器的智能手機(jī)就會喪失通訊功能，變成一塊磚頭?！笨浦\總經(jīng)理謝波瑋解釋說，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)于對頻段的一個(gè)專項(xiàng)選擇。“好比我們身處一個(gè)嘈雜的菜市場內(nèi)，充斥著各種各樣的聲音，但是我只想聽到你說的話，就需要過濾掉其他雜音，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，全國每年200億顆的需求，90%以上卻要從國外進(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外技術(shù)。

       科之誠當(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，由于高頻濾波器對原材料、電路設(shè)計(jì)和光刻工藝都有很高的要求，且國外長期的發(fā)展已經(jīng)形成了明確的專利壁壘。

       科之誠拋棄硅基材料，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，通過在材料和工藝兩方面的創(chuàng)新，繞開了國外的專利壁壘，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)工藝大大簡化，例如過去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，具備強(qiáng)勁的市場競爭力?！敝x波瑋說道。

       現(xiàn)場簽單 科之誠獲多家機(jī)構(gòu)投資

       在當(dāng)天的發(fā)布會上，共有4家單位現(xiàn)場與科之誠簽訂了芯片采購協(xié)議，總價(jià)值達(dá)500萬元。

       對科之誠來說，這當(dāng)然是一個(gè)良好的開頭，然而毫無疑問的是，雖然技術(shù)上的壟斷已經(jīng)打破，但要從國際巨頭對市場的壟斷中突圍，科之誠還有很多事情要做。

       “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，能否打開市場關(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)在與一些移動終端制造商、射頻芯片制造商洽談對接，爭取進(jìn)入到供應(yīng)商行列。由于處于產(chǎn)業(yè)化的起步階段，目前科之誠還只能完成小批量生產(chǎn)，但產(chǎn)能也會隨著市場需求的增加而提升。

       此外，發(fā)布會還透露，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。

       對于產(chǎn)品的未來，中國科學(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，將有效滿足市場對高速度、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)。”上述負(fù)責(zé)人認(rèn)為，河南科之誠金剛石晶圓產(chǎn)線的成功投產(chǎn)，不僅標(biāo)志著我國在碳基芯片技術(shù)上的重大突破，更是向世界展示了中國芯片產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新的決心與實(shí)力。他期待科之誠繼續(xù)深耕碳基芯片技術(shù)，不斷推出更多具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能產(chǎn)品，為我國乃至全球集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)更多“中國智慧”和“中國方案”。

       同樣持信任態(tài)度的還有多家投資機(jī)構(gòu)。

       除了采購訂單，當(dāng)天河南科之誠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)將向科之誠提供4500萬元的資金，用于相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)，這將有助于科之誠進(jìn)一步拓寬市場。

       金剛石和芯片都是“河南造”

       “世界金剛石看中國，中國金剛石看河南”。最新數(shù)據(jù)顯示，截至2024年，我國人造金剛石產(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)了全國的80%以上。

       科之誠自主研發(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)開區(qū)，當(dāng)?shù)匾布哟罅藢Π雽?dǎo)體等未來產(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，“中國機(jī)械工程學(xué)會金剛石及制品分會產(chǎn)學(xué)研基地”也正式揭牌成立。新鄉(xiāng)經(jīng)開區(qū)管委會與中國機(jī)械工程學(xué)會金剛石制品分會簽訂合作協(xié)議，雙方將發(fā)揮各自優(yōu)勢，在新能源、環(huán)保、智能制造、信息技術(shù)等領(lǐng)域開展產(chǎn)學(xué)研合作，共建產(chǎn)學(xué)研基地，推動產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，提升雙方科技創(chuàng)新能力。

       日前，習(xí)近平總書記在對國家級經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)工作重要指示中強(qiáng)調(diào)，要打造未來產(chǎn)業(yè)，因地制宜發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。

       “科之誠金剛石晶圓作為第三代半導(dǎo)體材料，不僅是‘未來電子產(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)開區(qū)主要負(fù)責(zé)人表示，該區(qū)將依托科之誠金剛石射頻芯片優(yōu)勢技術(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)開區(qū)將按照習(xí)近平總書記重要指示要求，立足基礎(chǔ)優(yōu)勢，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，加快科技創(chuàng)新和人才引育；持續(xù)優(yōu)化營商環(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)力和競爭力，推動經(jīng)開區(qū)和新鄉(xiāng)市未來業(yè)實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量發(fā)展。