肖寒

“看見了嗎？不行拿個(gè)放大鏡。”在2019年濟(jì)南舉行的一個(gè)展會上，山東省半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會會長、山東晶華光電科技有限公司董事長葛劍楠拿著一枚硬幣大小的傳感器，向參觀者解說，“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，集成電路的載體，被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類電子、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啟，天亮關(guān)閉，時(shí)間固定且亮度無法調(diào)節(jié)。能不能利用相關(guān)技術(shù)，讓路燈亮度、開啟時(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;英特爾（Intel）、美國超微半導(dǎo)體（AMD）和高通基本壟斷了中央處理器（CPU）;存儲芯片則集中在三星、美光和東芝等廠商手中。

核心技術(shù)是買不來的。國產(chǎn)化替代被認(rèn)為是給國內(nèi)企業(yè)一次趕超的機(jī)會，自然也是山東的機(jī)會?！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，尤其是2008年以來，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，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、低功耗設(shè)計(jì)和軟硬件一體化標(biāo)定算法和平臺等核心技術(shù)，達(dá)到國際先進(jìn)水平。山東高云半導(dǎo)體科技公司將推出中國首款具有自主知識產(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)鏈上的動作越來越多。市級重點(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‘熱測試，過熱則需要重新改造，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)備測試。

羅亞非在日本從事半導(dǎo)體測試技術(shù)研發(fā)10年，他所帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)，擁有國際領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢。去年，他毅然辭職，來到了濰坊先進(jìn)光電芯片研究院，組建了半導(dǎo)體測試技術(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“中國芯”為己任，推動濰坊市、山東省乃至中國的半導(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)車間，是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)為一體的高科技研究院，由“國家杰出青年”鄭婉華擔(dān)任院長，18名院士擔(dān)任研究院學(xué)術(shù)委員會委員，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。”濰坊先進(jìn)光電芯片研究院理事、副院長張玉珂說，中國的半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)體量很大，但是掌握的核心技術(shù)不多。現(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，推動成果的專利化、價(jià)值化以及產(chǎn)業(yè)化。

項(xiàng)目引來了，濰城區(qū)對重大招商項(xiàng)目實(shí)行“一事一議”，對新引進(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)新舊動能轉(zhuǎn)換的“第一資源”，聚力搭建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)良好平臺，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)中具有成長潛力的初創(chuàng)企業(yè)。預(yù)計(jì)未來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”建平臺

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，過去這一技術(shù)長期被國外壟斷。

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），相對傳統(tǒng)的硅器件來說，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”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試企業(yè)。他們看重的，是青島這些電子信息、汽車產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的千億級企業(yè)對半導(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，著眼于國產(chǎn)替代，打破芯片上下游產(chǎn)業(yè)技術(shù)大都被國外“卡脖子”的局面。

青島市即墨區(qū)商務(wù)局局長衣志杰表示，“很多科研院所是我們精準(zhǔn)招商的一個(gè)方向。通過科研院所的研發(fā)能力，來帶動我們這個(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)字信號處理芯片，相比國際同類產(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，它的客戶粘性就越大，而且價(jià)格也會越低。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)超過用戶的需求?！鼻鄭u本原微電子有限公司薛曉軍說道。

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

編輯/魏偉