右圖 南京中電熊貓晶體科技公司石英晶體元器件生產(chǎn)車間。 （資料圖片）

下圖 研發(fā)人員在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行溫頻測試。 （資料圖片）

在南京中電熊貓晶體科技有限公司（以下稱“熊貓晶體”）的產(chǎn)品封裝測試區(qū)，機(jī)器正在封裝測試毫米級(jí)元器件。旋轉(zhuǎn)的步進(jìn)測試盤上，隨著一片片產(chǎn)品精準(zhǔn)地載入工位，顯示器上呈現(xiàn)出放大版的產(chǎn)品細(xì)節(jié)和電氣性能參數(shù)。

熊貓晶體公司深耕石英晶體元器件領(lǐng)域，瞄準(zhǔn)石英晶體元器件小型化、高頻化、高精度等前瞻技術(shù)持續(xù)攻關(guān)，取得重要突破。“我們研發(fā)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)石英晶體產(chǎn)品約占全球市場份額的10%?！毙茇埦w公司副總經(jīng)理高志祥說。

超前部署創(chuàng)新戰(zhàn)略

5G傳輸不掉幀、手機(jī)信號(hào)穩(wěn)定、攝像頭信號(hào)傳輸通暢……生活中，各類電子產(chǎn)品的穩(wěn)定運(yùn)行，都離不開石英晶體元器件。如果把芯片比作電子產(chǎn)品的“大腦”，晶體元器件就如同“心臟”，為芯片提供持續(xù)的“血液”。

熊貓晶體公司成立之初，主要生產(chǎn)諧振器產(chǎn)品，2000年開始涉足SMD（表面貼裝元器件）振蕩器領(lǐng)域。“相比諧振器，振蕩器集成化程度更高、產(chǎn)品附加值也高，主要應(yīng)用于通信、安防等領(lǐng)域?！备咧鞠檎f。

在小尺寸晶體振蕩器生產(chǎn)車間，一顆顆芝麻粒大小的振蕩器從生產(chǎn)線上下線?！皠e看產(chǎn)品的長度只有1.6毫米、寬度1.2毫米，作用可不小，存儲(chǔ)芯片、微型攝像頭、藍(lán)牙耳機(jī)等產(chǎn)品都依賴其運(yùn)行?！备咧鞠檎f，從硬幣大小到指甲蓋大小，再到芝麻粒大小，產(chǎn)品尺寸越來越小，最小已達(dá)到1.2×1.0毫米的標(biāo)準(zhǔn)。

“產(chǎn)品迭代背后，是一個(gè)個(gè)專項(xiàng)攻關(guān)小組的辛勤付出。”公司技術(shù)部經(jīng)理李坡說。

為推進(jìn)產(chǎn)品創(chuàng)新研發(fā)，公司設(shè)立了專業(yè)團(tuán)隊(duì)，細(xì)化任務(wù)分工，推行項(xiàng)目主任設(shè)計(jì)師負(fù)責(zé)制，并實(shí)行提成激勵(lì)機(jī)制和技術(shù)晉升渠道，激發(fā)研發(fā)人員積極性和創(chuàng)造性。

“為提高創(chuàng)新能力，我們與南京大學(xué)、河海大學(xué)等高校開展合作，共同推動(dòng)新技術(shù)開發(fā)，已取得專利技術(shù)近80項(xiàng)?！备咧鞠檎f。

此外，熊貓晶體公司實(shí)行“量產(chǎn)一代、儲(chǔ)備一代、預(yù)研一代”的技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略，超前部署的開發(fā)模式提升產(chǎn)品性能，實(shí)現(xiàn)出貨量增加、銷售額增長。目前，公司正在積極擴(kuò)充產(chǎn)能，晶體振蕩器的月產(chǎn)量預(yù)計(jì)將翻倍，由當(dāng)前每月800萬顆增加到每月1600萬顆。

“目前,我們的產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到機(jī)械加工的極限標(biāo)準(zhǔn)，需要攻克光刻工藝以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品小型化、高頻化。只有加快創(chuàng)新步伐，才能在未來市場中搶占先機(jī)。”高志祥說。

研發(fā)敢啃“硬骨頭”

今年，熊貓晶體公司的《寬溫高精度超低相噪溫補(bǔ)石英晶體振蕩器（TCXO）》項(xiàng)目，獲得全國職工技術(shù)協(xié)會(huì)2021年度職工技術(shù)創(chuàng)新成果特等獎(jiǎng)。這個(gè)項(xiàng)目攻克了溫補(bǔ)石英晶體振蕩器用低老化晶體生產(chǎn)技術(shù)難題。

“溫補(bǔ)石英晶體振蕩器主要用于5G通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字程控交換機(jī)等設(shè)備。2020年，在接到重點(diǎn)攻關(guān)任務(wù)時(shí)，難度遠(yuǎn)超我們想象。”高志祥說，研發(fā)中遇到許多意料之外的難題。團(tuán)隊(duì)在熟悉新領(lǐng)域的同時(shí)，尋找技術(shù)工藝的突破口。

在整個(gè)項(xiàng)目研發(fā)過程中，公司器件部經(jīng)理王連生承擔(dān)6階溫度曲線補(bǔ)償算法軟件和半導(dǎo)體陶瓷基座的研發(fā)任務(wù)，李坡承擔(dān)低老化晶體生產(chǎn)技術(shù)突破任務(wù)。

“項(xiàng)目啟動(dòng)初期，技術(shù)問題難以突破的挫敗感，各項(xiàng)計(jì)劃節(jié)點(diǎn)的逼近，壓得人喘不過氣?！蓖踹B生說，我們反復(fù)試驗(yàn)，終于攻克技術(shù)難題。

在項(xiàng)目中，低老化晶體諧振器研制是難啃的骨頭，其對(duì)水晶片切割工藝要求極高，1微米的偏差都將影響其性能。李坡帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，對(duì)切割角度、工藝條件等反復(fù)改進(jìn)，最終切割出符合要求的高精度水晶片，為成功研制低老化晶體諧振器創(chuàng)造條件。

創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)引領(lǐng)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。“團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持自主創(chuàng)新，敢于啃硬骨頭，研發(fā)的寬溫高精度超低相噪溫補(bǔ)晶體振蕩器產(chǎn)品，具有工作溫度范圍寬、相噪低和體積小巧等特點(diǎn)?！备咧鞠檎f。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型顯成效

在南京經(jīng)開區(qū)新港大道南側(cè)，熊貓晶體公司正在建設(shè)一座面積1.3萬平方米的石英晶體頻率元器件智能工廠。除了智能工廠，智能印制測試車間也已經(jīng)建設(shè)完成。

記者在智能印制測試車間看到，1000多平方米空間里擺放著36臺(tái)設(shè)備。工人拿起掃碼槍，瞄準(zhǔn)工單二維碼，所有生產(chǎn)參數(shù)實(shí)現(xiàn)“一秒入庫”。信息中心經(jīng)理?xiàng)钶W介紹，這個(gè)車間主要測試產(chǎn)品是否合格，測試后設(shè)備將自動(dòng)在合格產(chǎn)品上印制特定的文字或圖案。去年，企業(yè)對(duì)智能印制測試車間進(jìn)行升級(jí)，系統(tǒng)對(duì)每批次產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)識(shí)，實(shí)現(xiàn)售后產(chǎn)品可追溯。

據(jù)介紹，公司自2003年開始探索智能化轉(zhuǎn)型，經(jīng)過十幾年發(fā)展，在采購、生產(chǎn)、銷售、運(yùn)營、管理等環(huán)節(jié)建立起自主研發(fā)的智慧系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了全生產(chǎn)流程的自動(dòng)化和智能化?！懊渴盏揭还P新訂單，系統(tǒng)中的高級(jí)排程模塊就會(huì)根據(jù)訂單來設(shè)定生產(chǎn)需求，按照材料、設(shè)備和人員等因素，制定詳細(xì)的加工計(jì)劃，最后將加工指令分發(fā)至車間?！备咧鞠檎f，受益于智能化改造，公司銷售收入增長30%、生產(chǎn)效率提升11%。

智能化改造也有助于提高良品率、降低誤差率。有的晶體體積很小，生產(chǎn)過程中稍有差錯(cuò)，對(duì)成品的質(zhì)量影響很大。使用智能化系統(tǒng)以來，公司產(chǎn)品不良品率較從前降低了3%，產(chǎn)品單位能耗降低31%。

當(dāng)前，5G和人工智能的發(fā)展，將帶動(dòng)基礎(chǔ)頻率元器件需求穩(wěn)步增長。“熊貓晶體已實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)振蕩器1億顆、諧振器4億顆，今年上半年?duì)I業(yè)收入超過1.7億元?！备咧鞠檎f，未來公司將加大新產(chǎn)品開發(fā)力度，加快光刻工藝平臺(tái)建設(shè)，突破小尺寸、高基頻晶片的研發(fā)難點(diǎn)，不斷提升創(chuàng)新能力，推動(dòng)石英晶體元器件技術(shù)發(fā)展。