“芯”動山東

肖寒

“看見了嗎？不行拿個放大鏡。”在2019年濟南舉行的一個展會上，山東省半導體行業協會會長、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，“真正起關鍵作用的就是傳感器上這個像針眼大小的芯片。”

據業內人士介紹，這款芯片目前內地無法制造，這也是內地半導體行業乃至整個電子器件行業共同的尷尬。面對挑戰，各方都在發力，科研攻關這個基礎性、先導性和戰略性產業，這當中，自然少不了在黨的十九大后獲批首個新舊動能轉換綜合試驗區的山東。

蓄力強“芯”

芯片是半導體元件產品的統稱，集成電路的載體，被廣泛應用于消費類電子、通訊、智能儀器等產品中，是電子信息產業的基礎，是衡量一個國家技術水平的重要標志。

以路燈為例，目前，普通路燈都是傍晚開啟，天亮關閉，時間固定且亮度無法調節。能不能利用相關技術，讓路燈亮度、開啟時間隨天氣變化而變化，變得更加智能？答案是肯定的。目前濟南一家企業正在做這方面的嘗試，可實現二次節能50%以上，需要用到多種芯片和半導體技術。

國內企業做軟硬件，比如燈桿、控制器、燈源等都比較成熟，但芯片等關鍵部位和材料還得靠進口。做芯片所用的硅片，日本企業占領全球70%的市場;英特爾（Intel）、美國超微半導體（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。

核心技術是買不來的。國產化替代被認為是給國內企業一次趕超的機會，自然也是山東的機會。“應該講，山東省在半導體技術研究和產業化發展方面，起步還是比較早的。”葛劍楠說，尤其是2008年以來，重點建設了濟南、濰坊、青島、濱州四個產業基地，尤以濟南為核心。

濟南依托高新區，發揮山東大學、山東省科學院、山東建筑大學等科研院所優勢，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業集群，后來又擴展到LED、LD管芯制造封裝、高精度傳感器封裝等應用領域。

目前，山東華科半導體研究院已突破CMOS+MEMS兼容的集成工藝、電容式濕度探測、低功耗設計和軟硬件一體化標定算法和平臺等核心技術，達到國際先進水平。山東高云半導體科技公司將推出中國首款具有自主知識產權的量產FPGA芯片，加速信息領域核心電子元器件的國產化替代進程。

近幾年，濟南在半導體集成電路領域建鏈、補鏈、強鏈上的動作越來越多。市級重點項目中，有不少是與半導體相關的項目，濟南寬禁帶產業園起步區建設項目、山東晶華光電光學研究院項目等，將補齊濟南“缺芯”短板。

聚集“芯”人才

“我們平時坐的高鐵，在使用前需要進行‘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行‘熱測試。”去年11月，在濰坊先進光電芯片研究院的實驗室里，羅亞非博士忙著進行設備測試。

羅亞非在日本從事半導體測試技術研發10年，他所帶領的團隊，擁有國際領先的技術優勢。去年，他毅然辭職，來到了濰坊先進光電芯片研究院，組建了半導體測試技術研發中心。

濰坊先進光電芯片研究院是中科院半導體所和濰坊市聯合創辦的，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體芯片產業發展。羅亞非組建的半導體測試技術研發中心，是濰坊先進光電芯片研究院正在組建的七大研發中心之一。

走進濰坊先進光電芯片研究院，這里既有研發辦公室又有生產車間，是一家集研發、生產、銷售和服務為一體的高科技研究院，由“國家杰出青年”鄭婉華擔任院長，18名院士擔任研究院學術委員會委員，擁有4名院士理事，每一位院士都是業內相關領域的“領頭羊”。

“我們的核心技術，是半導體激光芯片，傳統的激光光束為喇叭口形且分散，我們革命性的改進是將光束集中，不需要輔助設備修改光線方向，效率大為提高。”濰坊先進光電芯片研究院理事、副院長張玉珂說，中國的半導體芯片產業體量很大，但是掌握的核心技術不多。現在，他們已掌握核心技術，正在圍繞光電子集成等20多項關鍵技術進行科研攻堅，借助研究院這個平臺，推動成果的專利化、價值化以及產業化。

項目引來了，濰城區對重大招商項目實行“一事一議”，對新引進項目實行一個項目一名領導包靠、一個單位負責、一套班子跟蹤的服務機制。濰坊市濰城區始終把人才作為實現新舊動能轉換的“第一資源”，聚力搭建創新創業良好平臺，引進支撐產業發展需求的高層次人才。下一步，濰坊市濰城區將在濰坊先進光電芯片研究院的基礎上，建設濰坊半導體產業園區，同時設立“光電集成科技基金”，用于投資孵化光電子集成產業中具有成長潛力的初創企業。預計未來3-5年，借助核心光電芯片技術，該區將促進半導體產業、泛半導體產業協同發展，打造千億規模的半導體芯片制造產業集群。

“騰籠換鳥”建平臺

最近，在青島市即墨區，第三代半導體氮化鎵材料正式實現量產，作為制作芯片的原材料，過去這一技術長期被國外壟斷。

聚能晶源（青島）半導體材料有限公司總經理袁理表示，“氮化鎵是5G通訊里面必不可少的核心元器件（材料），相對傳統的硅器件來說，它可以提供一個更高的輸出功率，使得我們單個基站覆蓋面積更大，它也可以有更寬的一個帶寬，使得我們基站通訊速度更快。”這個吸引了多家芯片上下游企業落戶的科技創新園區，以前卻是個以服裝、機械等傳統產業為主的老工業園，工業增速緩慢、畝產效益低下。盤活低效用地，招引高科技項目，成為園區實現“騰籠換鳥”的關鍵。

據青島科技創新園發展服務中心主任徐芳娥介紹，廠房按規劃建好了，園區同時招來了兩家半導體企業，其中就有一家上海的高端芯片封裝測試企業。他們看重的，是青島這些電子信息、汽車產業領域的千億級企業對半導體芯片的巨大需求。青島市即墨區當即把發展半導體產業作為新舊動能轉換的關鍵一招，實施產業鏈精準招商，著眼于國產替代，打破芯片上下游產業技術大都被國外“卡脖子”的局面。

青島市即墨區商務局局長衣志杰表示，“很多科研院所是我們精準招商的一個方向。通過科研院所的研發能力，來帶動我們這個產業的后續發展。我們精準地鎖定了中科院自動化所，建立起從研發設計到生產的產業化運作機制。”

向芯片設計研發的高點邁進，中科院自動化所在青島孵化的企業，成功推出本土化命名的抗輻射數字信號處理芯片，相比國際同類產品性能提高了20%，成功應用于空間設備、電網、軌道交通等重要領域。

“這個行業具有一種馬太效應，一個芯片用的人越多，它的客戶粘性就越大，而且價格也會越低。要打破這個壟斷，我們就要在芯片的性能、質量以及服務上遠遠超過用戶的需求。”青島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，建立起半導體原材料、研發設計、生產制造、封裝測試等上下游產業鏈，力爭未來3到5年，將半導體產業打造成千億級的產業集群。

編輯/魏偉