加入“芯”动力，江苏电子信息产业“新”意浓
编辑：admin 日期：2024-10-25 15:04:02 / 人气：
“芯”动力，
解锁国际竞争“新”筹码
从国家工程到消费产业，从太空探测的X射线望远镜、核物理的激光核聚变到智能驾驶的激光雷达、生物医疗的基因测序病毒检测，微纳光学系统正在深刻变革着战略产业众多科技产品。我国光学器件每年需求量约200亿片，产值可达近万亿元。但日渐兴起的市场背后，不少光电企业也面临着不小的困境，比如面向国家工程半导体领域的超精密制造装备实际被国外实施全面禁运，面向民用领域的光学元件/系统基本依赖进口。
在霖鼎光学(江苏)有限公司超精密加工实验中心，几十台世界顶级超精密单点金刚石车床、磨床高速运转。实现纳米级超精密加工，公司全球首创的5+X轴系列超精密机床及其加工工艺功不可没，相比美国同类5轴联动机床，在复杂光学元件加工中加工效率提升了10倍。“超精密机床被称为光电产业的‘工业母机’，我国从加工装备到生产工艺基本依赖进口，尤其4、5轴联动超精密机床长期处于‘卡脖子’状态。”公司超精加工部部长石卓奇说，为此，公司研发团队迎难而上，创新建立离岸研发中心，在上海和如皋分别建立研发和中试基地，各取所长，互为“飞地”。同时，公司还积极加强国际合作，在德国、英国、新加坡、日本等地建立海外研发中心及销售服务中心，并积极与国内外领先的上下游企业达成战略合作。集思广益，凝聚各方合力。目前，公司离岸研发中心已拥有全球顶级5轴+超精密加工实验中心、超精密成型实验中心、超精密装备智能工厂、超精密光学综合检测实验室，拥有各类研究与试验设备84台套，包含高精度加工车床16台套、高精度检测设备6台套等。“我们将朝着打造全球顶级的光学企业，构建千亿级产业集群不懈努力。”
向国际垄断说“不”，越来越多的江苏企业正勇攀创新高峰，打造竞争“芯”动力。把握降碳减排大势所趋，针对95%的车用氮氧传感器被国外市场垄断的现状，在电子信息行业深耕20余年的江苏云意电气股份有限公司在2021年就正式制定氮氧传感器自主开发战略，先后完成陶瓷配方体系设计、浆料印刷工艺优化、智能加热算法设计、小电流信号测控功能设计、调理芯片集成电路设计等。2022年，第一只氮氧传感器就正式组装完成。如今，公司相关产品不仅受到诸多国内主机厂的欢迎，还热销海外。2024年，相关产品海外出口达40万只。
“芯”思路，
寻得行业内卷“新”生机
竞争无处不在。视野从国际转向国内，面对行业内卷，创新依然是制胜的无二法宝。
超快激光被誉为最锋利的“刀”、最精确的“尺”，利用其高瞬时功率、短时间尺度特性，可广泛应用于生物医学、微纳加工、精密测量等领域。然而，当众多科研人员纷纷涌入这一领域，无奈也随之而来。“在网络平台上，皮秒量级的超快激光已经只卖2.8万元，激光器也越做越小，一个笔记本大小的激光器价格仅需4.4万元，还量大从优。激光器可以说是‘不赚钱，交个朋友’。”北京大学长三角光电科学研究院相关项目负责人张泽霖说，2020年底，南通市政府与北京大学物理学院联合成立北京大学长三角光电科学研究院。当“未名湖畔孕育的思想”准备“在紫琅湖畔开花结果”，共同围绕先进光电材料、器件、装置和系统中的核心科学技术问题开展前沿创新研究之初，便迎来了生存挑战。
是暂时躺平，还是积极转变研发方向，抑或执着一条路走到头？“我们选择大胆地‘走出去’，从与上下游的碰撞中带回想法，寻找机遇。”张泽霖说，为此，团队走访了飞秒激光器上游器件供应厂家，发现半导体芯片缺陷影响泵源良品率及使用寿命，但目前半导体厂商大部分只能进行表面的缺陷检测，芯片内部缺陷检测仍是行业难题。而在对下游器件应用厂家的走访中，他们又发现，光子芯片及器件极化畴无损表征难度大，目前大多只是采用腐蚀的方法进行有损表征，器件性能面临无法评估的困境。
有难题就有需求。团队迅速调整创新思路，从基础研究出发，透过现象看本质。通过对氮化镓、铌酸锂、钽酸锂等主要材料的物理特性分析，团队利用共性归纳发现其都具有非线性光学效应。在此基础上，基于研究院在先进成像上的技术优势，很快锁定非线性光学成像技术。非线性光学效应和非线性光学成像之间联合的桥梁是超快激光。用超快激光打到样品上，激发其非线性光学效应，然后用非线性光学成像系统来探测非线性光，从而实现缺陷检测和微畴探测。该院自主研发的集成化飞秒激光器，搭配自研铌酸锂极化成像系统，可实现磷酸锂芯片样品的全品类极化微筹检测，至今对外开放测试已超100小时。同时，通过技术迭代，研究院已实现从紫外线到可见光，再到红外光的全品类飞秒光纤激光器的研发。“未来三年，我们的产品营销预计总收入超8000万元，净利润超2500万元。”张泽霖颇有信心地说，“我们的最终目标是实现激光器的定制化、模块化研发。”
“芯”服务，
赋能产业成长“新”旅程
破解经济科技“两张皮”。近年来，“正值青春”的新型研发机构发挥着愈加重要的作用。在我省，不少新型研发机构正积极创新服务，进一步赋能电子信息产业加速成长。
苏州一家半导体企业开发的大电压氮化镓产品是开创性产品。然而，由于其对高压封装有特殊要求，且前期量少、个性化需求多、技术难度高，国内能够并且愿意提供相应技术服务的平台屈指可数。了解到这一情况后，南京邮电大学南通研究院及时跟进，积极整合校地人才、技术、产线等资源，为其专门定制框架设计方案和封装流程。面对市场上暂无针对该产品的标准化机器难题，研究院项目团队又多次手动介入10微米级作业，帮助企业完成数十次设计仿真验证工作。目前，该公司产品已通过国内一家汽车大厂验收。
“概念验证、技术转移需要大量资金和时间的投入，至今是个世界性难题。”南京邮电大学南通研究院项目主管王恒鹭说，针对集成电路产业科技成果转化难这一痛点，如果按常规模式推进，既需要不断的资金投入，也需要以10年为单位的漫长等待时间，成果在产业化过程中很容易受到各种因素的影响。该院调研发现，创业阶段，中小企业设计的芯片对封测个性化需求多且产量少。为尽快打开局面，该院投入数千万元，建设了“一站式集成电路封测设计与加工公共服务平台”，整合国内中小企业的芯片公测需求，另辟蹊径，面向需求提供“芯”服务。“前期依托学校，中期组建自己的团队，提供技术开发和技术服务，最终量产再到先进封测厂的产线。”王恒鹭感叹道，“针对这种真实的需求，再结合高校人才、科研资源，设计一个有效的商业模式去做成果转化会更加事半功倍。”
而在不断做强服务的过程中，南京邮电大学南通研究院在技术研发能力得到提升的同时，“自我造血”功能也同样得到提升。据了解，近4年，该院已服务全国客户280多家，主营业务收入超过1.1亿元，业绩年均增长80%以上。
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