電子設(shè)備的“心臟”國產(chǎn)化在這里如何實(shí)現(xiàn)
——九問河北新興產(chǎn)業(yè)怎樣上新④
近日,河北遠(yuǎn)東通信系統(tǒng)工程有限公司收到一條好消息:他們最新研發(fā)的9mm*7mm小型化表貼恒溫晶體振蕩器(簡稱“恒溫晶振”),順利通過客戶產(chǎn)品線驗(yàn)證。這將成為公司新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。
一只恒溫晶振,指甲蓋大小,卻被稱為電子設(shè)備的“心臟”。為了讓它實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化替代,遠(yuǎn)東通信從奮起追趕到并跑超越,實(shí)現(xiàn)市場份額居全球前列。
他們是如何做到的?
7月19日,在河北遠(yuǎn)東通信系統(tǒng)工程有限公司,工作人員在檢測恒溫晶振貼裝電路板。記者李暢攝
接受記者采訪時,遠(yuǎn)東通信時頻事業(yè)部總經(jīng)理張振友捧出2個盒子,里面分別陳列著迭代數(shù)次的晶體諧振器和恒溫晶振。
從插裝到表貼,晶體諧振器工藝越來越復(fù)雜、應(yīng)用場景越來越廣泛。
從36mm*27mm到9mm*14mm再到9mm*7mm,恒溫晶振越來越小、集成度越來越高。
在恒溫晶振中,晶體諧振器是最核心部件,也是最難啃的硬骨頭。在晶振領(lǐng)域摸爬滾打30余年的張振友心中,烙印最深的是他們填補(bǔ)國內(nèi)恒溫晶振技術(shù)空白的SC切(應(yīng)力補(bǔ)償切割)晶體諧振器。
2005年,我國3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)啟動,而3G通信基站所用的高穩(wěn)定度SC切恒溫晶振卻被國外壟斷,一只售價上千元。“主要是國內(nèi)不掌握SC切晶體諧振器技術(shù),我們決心攻克這一‘卡脖子’難題。”張振友回憶起19年前與SC切恒溫晶體諧振器技術(shù)結(jié)緣的場景。
作為團(tuán)隊中的“長者”,也是“領(lǐng)頭羊”,時年35歲的張振友,帶領(lǐng)兩名技術(shù)人員開始闖關(guān)。
當(dāng)時能參考借鑒的資料非常少。除了“啃”外文資料,他們還跑到北京、西安等地請教業(yè)界專家,共同探討如何突破SC切晶體諧振器技術(shù)。
要實(shí)現(xiàn)技術(shù)攻關(guān),就要建設(shè)一條高穩(wěn)定度SC切晶體諧振器生產(chǎn)線,但市面上并沒有現(xiàn)成的生產(chǎn)設(shè)備。
河北遠(yuǎn)東通信系統(tǒng)工程有限公司員工在生產(chǎn)線上進(jìn)行作業(yè)。(河北日報資料片)記者史晟全攝
沒有產(chǎn)線,那就拼出來一條!
研發(fā)團(tuán)隊梳理出總體技術(shù)路線,從這里采購一臺設(shè)備,在那里定制一臺機(jī)器,再加上自研的設(shè)備,拼湊出來一條生產(chǎn)線。
產(chǎn)線有了,但產(chǎn)品合格率極低,100個產(chǎn)品能用的只有五六個,這怎么行?
3個人“長”在產(chǎn)線上,白天忙著做試驗(yàn),晚上湊到一起分析問題、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、布置任務(wù),不斷探索優(yōu)化工藝,經(jīng)過一年多的努力,產(chǎn)品合格率逐漸從5%提高到40%再到80%。
月產(chǎn)4000只!2006年,遠(yuǎn)東通信SC切晶體諧振器終于實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn),指標(biāo)性能媲美當(dāng)時的進(jìn)口產(chǎn)品,價格卻低得多,實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化替代。
但在興奮過后,大家并不滿意:產(chǎn)量不夠高、單價不夠低、工藝還需優(yōu)化、合格率尚需提升。
SC切晶體切割機(jī)每次只能切一片,效率低、成本高。必須攻克這個難題!這是產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)的必經(jīng)之路。
屢次試驗(yàn)失敗后,一次頭腦風(fēng)暴時,有人提出:能否借鑒其他行業(yè)批量切割設(shè)備改造SC切晶體切割機(jī)?
“可行!”大家認(rèn)真研究半導(dǎo)體行業(yè)的切割設(shè)備后,發(fā)現(xiàn)了批量切割的“訣竅”:就像切黃瓜,一次只能切一片,但如果把數(shù)把刀平行排布,一次就能切數(shù)片。
批量切割問題解決了,但又來了新問題:SC切晶體諧振器對石英晶片角度控制極為嚴(yán)格,等效厚度需要控制到納米級別,相當(dāng)于一根發(fā)絲的萬分之一到千分之一。
創(chuàng)新,失敗,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)再創(chuàng)新……一次次推倒重來。大半年后,成功了!SC切晶體切割機(jī)一次可精準(zhǔn)切割近300片。
就這樣,一關(guān)一關(guān)闖,一關(guān)一關(guān)過,SC切晶體諧振器量質(zhì)不斷提升。2008年,當(dāng)高穩(wěn)定度恒溫晶振需求激增時,遠(yuǎn)東通信SC切晶體諧振器的月產(chǎn)能已達(dá)20萬只,是剛量產(chǎn)時的50倍。
“啃”下SC切晶體諧振器,遠(yuǎn)東通信高穩(wěn)定度恒溫晶振供不應(yīng)求。
“當(dāng)時,甚至有客戶派人駐企搶貨,待產(chǎn)品下線就‘占住’?!睆堈裼颜f,憑借這條產(chǎn)線,遠(yuǎn)東通信迅速占據(jù)了國內(nèi)大半個高穩(wěn)定度恒溫晶振市場。2006年至2010年,該公司恒溫晶振出貨量翻了三番,擊敗了多家國外競爭對手。
更讓團(tuán)隊揚(yáng)眉吐氣的是,這是國內(nèi)首款具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的高穩(wěn)定度SC切恒溫晶振,打破了國外企業(yè)長期壟斷。他們乘勝追擊,持續(xù)攻克了SC切雙轉(zhuǎn)角多線切割等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),其中晶片線切割、真空封裝等十幾項(xiàng)工藝均為國內(nèi)首創(chuàng)。
2014年前后,該公司SC切恒溫晶振多項(xiàng)核心技術(shù)已領(lǐng)先國外同行,實(shí)現(xiàn)了從趕到超的跨越。
“這是以問題為導(dǎo)向,抓住機(jī)遇走出的一條自主創(chuàng)新之路?!爆F(xiàn)在回頭看,張振友這樣總結(jié)。
站在行業(yè)潮頭,遠(yuǎn)東通信人創(chuàng)新腳步并未就此停歇,持續(xù)向更高峰邁進(jìn)。
他們研發(fā)出新一代超低相噪恒溫晶振,刷新了國內(nèi)低噪時頻器件行業(yè)指標(biāo)水平,為我國高端測試儀器國產(chǎn)化提供技術(shù)支持。
他們開發(fā)了小型化表貼恒溫晶振,結(jié)束了我國核心網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備用恒溫晶振依賴進(jìn)口的局面。
如今,遠(yuǎn)東通信在時頻領(lǐng)域獲得授權(quán)發(fā)明專利10余項(xiàng),研制的小型化、高穩(wěn)定度、低噪類、抗振類等多個系列近百個產(chǎn)品型號實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化替代。(記者 米彥澤)
記者手記
前瞻布局關(guān)鍵創(chuàng)新資源
在遠(yuǎn)東通信采訪時,記者看到了晶體諧振器和恒溫晶振的迭代變遷,傾聽了SC切晶體諧振器技術(shù)從追趕到超越的故事,深刻感受到,每一項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)突破的背后,都映射出科研人員夜以繼日的拼搏與堅守。
突破,離不開敢為人先的開拓精神。
在高端恒溫晶振的賽道上,后發(fā)并不意味著永居人后。
遠(yuǎn)東通信敢于創(chuàng)新、敢為人先。研發(fā)團(tuán)隊大膽改造設(shè)備、優(yōu)化工藝,摸索出國內(nèi)首創(chuàng)的晶片線切割、真空封裝等十幾項(xiàng)工藝,逐漸從追趕者變成并跑者、領(lǐng)跑者。
突破,更需要腳踏實(shí)地的苦干精神。
追逐夢想的路上沒有捷徑,要志存高遠(yuǎn),也要腳踏實(shí)地。
在研發(fā)過程中,他們遇到了諸多困難,如沒技術(shù)、缺設(shè)備、分析手段少、合格率低等。高級工程師王盼回憶,僅攻關(guān)和優(yōu)化SC切晶體諧振器電阻指標(biāo),他們就耗時數(shù)年,歷經(jīng)數(shù)百批次的試驗(yàn),耗費(fèi)數(shù)萬顆晶體。
失敗與成功交織,他們早已習(xí)慣了這種探索節(jié)奏。他們深知,只有通過一次又一次試驗(yàn),攻克一個又一個技術(shù)堡壘,才能實(shí)現(xiàn)從無到有、從有到優(yōu),最終占據(jù)技術(shù)制高點(diǎn)。
突破,還要前瞻布局關(guān)鍵創(chuàng)新資源。
誰具有超前眼光,誰就能贏得未來。
在我國3G時代來臨之前,遠(yuǎn)東通信攻克了SC切晶體諧振器技術(shù),擊敗了多個國外競爭者,結(jié)束了高端恒溫晶振依賴進(jìn)口的局面。
而今,隨著核心網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備用恒溫晶振需求的激增,它再次憑借前瞻性布局,打破國外技術(shù)壟斷,填補(bǔ)了國內(nèi)小型化表貼恒溫晶振的市場空白。
遠(yuǎn)東通信的故事告訴我們,在科技創(chuàng)新道路上,沒有永遠(yuǎn)的王者,在強(qiáng)者環(huán)伺中逆風(fēng)翻盤,并非不可實(shí)現(xiàn)的神話。
發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力,河北需要更多的“遠(yuǎn)東通信”,不斷在關(guān)鍵核心技術(shù)上取得新突破,攀登更高的科技山峰。(米彥澤)
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