深耕積體電路領域
給手機裝上“石家莊芯”，要分幾步走？
3月12日，在河北新華北積體電路有限公司調測室裏，工程師正操控設備給晶片做“體檢”。 河北日報記者 董昌攝
手機通話，靠什麼實現話質清晰又不失真？
3月12日，在石家莊市鹿泉區河北新華北積體電路有限公司的實驗室裏，該公司總經理助理唐軍華拿起桌上一顆豆粒大小的黑色塊狀物體，放在指尖上給記者看：“靠的就是它。這是一款行動通訊射頻前端低噪聲放大器晶片。”
一顆“小豆粒”，真有那麼大作用？
記者在顯微鏡下看到，這顆“小豆粒”裏有很多線條交叉分布。“它能把有用信號放大，還能保證聲音不失真，手機和5G基站都離不開它。”唐軍華説，他們自主研發的這款晶片實現了國産化替代，三階互調、噪聲係數等指標均達到國際先進水準。
時間回到2018年，新華北積體電路有限公司生産的低噪聲放大器晶片與國外同類産品相比還有不小差距。
“當時，我們的晶片噪聲係數大，互調也不高，聲音嚴重失真。”唐軍華解釋道，“解決這些難題需要盡快突破技術瓶頸。這就好比在一個通道裏有兩種聲音，既要把想要的聲音放大，又要把另一個聲音降到最低，傳出的聲音還要保持原聲。”
新華北積體電路有限公司組織所有技術人員召開技術研討會。“行動通訊産品要佔領市場，通話品質是第一關。我們必須攻克這個難題。”“國外企業能實現的，我們加大研發力度也一定能做到。”會上，大家達成共識。
隨後3年多的時間裏，公司晶片研發帶頭人高博和張曉朋組織相關人員，圍繞低噪聲放大器晶片開展了4輪技術創新迭代和流片。
工藝設計上，提升溝道濃度，改善器件跨導特性，降低器件本體非線性；電路設計上，採用線性最優偏置法，找到有源器件的最優工作狀態……
2021年，該公司研發的低噪聲放大器晶片多項指標達到國際先進水準。“之所以能取得成功，得益于公司在創新研發上不計成本的投入。”唐軍華説，公司從2019年開始，每年研發經費都增加1000萬元以上，持續實施關鍵核心技術攻關。
産品開始批量生産，國內行動通訊企業的訂單接踵而至。
這時又遇到了新煩惱。“每一顆晶片都必須經過測試才能進入市場，就像農民會將收獲後的小麥拋在空中，利用風吹走空癟的麥殼，留下飽滿的麥粒。”唐軍華説。
不同的是，晶片測試並不是簡單的篩選，而是要闖過一道道極為嚴苛的“關卡”。“剛開始流片時，我們的晶片良率僅有50%。”唐軍華記憶猶新。
晶片測試，關鍵靠設備。
對標國際一流實驗室，新華北積體電路有限公司購買數十臺不同類型的高端設備，搭建了晶片自動化測試係統，牢牢把控晶片品質關。
該公司研發部副主任丁理想從事積體電路研發已有十多年，深諳晶片測試的原理。
透過調測室潔凈的玻璃窗，看著工程師們正操控設備給晶片做“體檢”，丁理想娓娓道來：“晶片測試，不僅是封裝後的成品測試，還要把測試品控貫穿到研發生産的每個環節，包括設計階段的倣真驗證、流片制造階段的過程工藝檢測等。”
“我們堅持從晶片設計到流片進行全過程、多環節檢測，再加上每個階段要求的參數指標都高于出廠指標，才有了現在流片時95%的良率。”丁理想説，目前公司僅低噪聲放大器晶片年産能就超3000萬顆。
從有到優，是新華北積體電路有限公司多年來深耕積體電路領域的縮影。近年來，公司先後拿到國家科學技術進步獎二等獎、中國電子學會科學技術獎二等獎，建成了河北省衛星通信射頻技術創新中心、省行動通訊用射頻積體電路重點實驗室等。
“現在，公司實現量産的有低噪聲放大器晶片、衛星互聯網多功能晶片、車載鐳射雷達用驅動器等20多種高端電子産品。”唐軍華説，他們正圍繞衛星互聯網應用場景方面的研發創新，加快布局空天資訊領域新賽道。
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石家莊新一代電子資訊産業
石家莊力推新一代電子資訊産業發展，現擁有國家級創新平臺10個、省級創新平臺123個，涌現出5G基站用射頻晶片、碳化矽外延片、新一代SC（應力補償）切晶體諧振器、MEMS（微型電子機械係統）感測器等一批創新成果。目前該市共擁有年營業收入超10億元的新一代電子資訊企業11家、科技領軍企業7家、國家級專精特新“小巨人”企業32家。2023年，石家莊新一代電子資訊産業首次躍上千億量級。（記者 董昌）
