中科院博士成功研发滤波器芯片 已在新乡经开区落户

发布时间:2023-07-17 浏览量:4171

大河网讯 作为创新与竞争不断升级的产业,智能手机集合了通信、芯片、先进制造、信息技术、数据安全、人工智能等多项高科技领域的核心技术。

近日,由位于新乡经开区的河南科之诚第三代半导体碳基芯片有限公司(以下简称“科之诚”)研发的金刚石基2Ghz-10GHz高频射频滤波器,已经完成核心技术攻关,预计量产后将推动滤波器芯片价格大幅下降。

当前,在外部压力不断加大背景下,芯片作为手机科技的制高点,小米、华为、vivo、OPPO等手机制造企业纷纷投入重金布局,以实现产业链的自主可控。

据了解,一部5G手机在通信、WiFi、蓝牙频段要用到几十个滤波器芯片,国内每年需要约200亿个滤波器芯片,其中大部分需要从国外进口。

基于此,曾在多家知名企业及机构工作过并有着丰富研发经验的谢波玮博士,2017年创办科之诚,并带领研发团队通过多年的研究,提出了全新的金刚石基+氮化铝材料体系及螺旋形IDT滤波器架构。

据谢波玮介绍,声表面波射频滤波器SAW主要用于移动无线通信领域、物联网设备等,如Pad/手机在蓝牙、WiFi、通信频段都会用到射频滤波器。

“2022年全年,中国国内市场手机总体出货量累计2.72亿部。其中,5G手机出货量2.14亿部。因此,滤波器芯片有着庞大的市场空间。”谢波玮说。

据介绍,目前科之诚的这个项目已经申请了多项专利,掌握了2~6英寸硅基金刚石薄膜制备工艺、2~6英寸取向压电薄膜制备工艺和金刚石基射频滤波器芯片的设计、半导体工艺、封装、检测技术,并完成全工艺流片验证,这标志着核心技术攻关已经完成。

2月22日至24日,由科技部主办的2022年全国颠覆性技术创新大赛总决赛在杭州举行,由科之诚研发的“2Ghz-10GHz高频射频滤波器”从157个项目中脱颖而出,获得大赛最高奖——优胜奖,并被列入数据库。

获奖意味着获得国家权威部门的认可,但更重要的意义在于打破国外技术垄断,实现了高频滤波器的自主研发。

此外,科之诚创新了材料工艺,突破了“大面积高平整度金刚石薄膜沉积 C轴择优取向氮化铝薄膜沉积”,用SAW工艺和成本,实现了通信产业常用的BAW滤波器的产品性能。同频SAW滤波器约为同频BAW滤波器成本10%~20%,大幅降低了以手机为代表的通信产业的制造成本。

据了解,现有的高频滤波器芯片主要是在铌酸锂基片的基础上进行设计和开发,而金刚石基滤波器芯片使用同样的声表面波技术,能够使滤波器的滤波频率从sub-6G提升到6GHz-10GHz,大幅度降低2GHz--10GHz所采用的体波技术成本,并大幅增强高频滤波器芯片的可集成性。

对于芯片研发,除了需要高技术性人才之外,资金保障更是必不可少。

据了解,目前科之诚已经完成首批3000万元的融资,下一步将在研发方面进行提速,推动产品早日问世。

 “科之诚与中科院电工所续签二期合作协议,并联合设立北京研究中心,已开始了人员招聘。此外,科之诚与北航签订合作协议,相关工作正在推进中。”谢波玮说。

虽然科之诚首批融到3000万元资金,但对于一家志在布局芯片全产业链的公司而言,还远远不够,未来还需要大量的资金投入。

“公司计划投资9.6亿元,分三期建设金刚石基滤波器芯片产业化项目。”谢波玮说。

初期阶段,科之诚计划投资6000万元,推出行业对标产品,实现金刚石基高频滤波器大规模量产。

“中期阶段,计划投资3亿元,建设硅基金刚石、AIN多层膜晶圆线,并用代工方式生产芯片,同时启动科创板上市。”谢波玮说。

后期阶段,计划投资6亿元,建设滤波器芯片全工艺流程IDM线,打造第三代半导体产业集群。

谢波玮介绍,河南是超硬材料大省,金刚石产量占到全球90%以上。近年来,河南省不断推进金刚石应用领域创新。由科之诚研发的滤波器芯片从中科院到河南落地,为金刚石产业在声光电领域的应用探索出一个重要方向,将有力推动河南超硬材料产业高质量发展。

据介绍,目前科之诚该项目已经申请了9项专利、其中发明专利5项。2017年7月,科之诚在新乡经开区智能制造产业园注册成立,是第三代半导体产业创新联盟在河南的唯一会员企业,公司产品为集成电路芯片,主要应用于无线通信、5G互联网、自动驾驶等行业。同时,公司核心团队由多名博士组成,并与清华大学、北京航空航天大学、中国科学院、北京有色金属研究总院等国内知名高校科研院所及公司保持着密切的技术合作关系。

企业的发展离不开良好的营商环境,更离不开当地“肥沃的土壤”。近年来,新乡经开区坚持企业创新主体地位和市场创新导向,通过沙龙活动、“一对一”政策宣讲、产学研对接、校企合作等多种形式,引导创新要素向企业聚集,不断提升企业整体实力和竞争力。截至目前,全区高新技术企业和备案国家科技型中小企业分别达到62家和128家,国家级专精特新“小巨人”企业和省级“专精特新”企业分别达到2家和16家,各类研发平台达到110家。区中小企业服务中心成功获批“国家级中小企业公共服务示范平台”,拥有区高新技术创业服务中心、中关村e谷新乡创想基地2家国家级科技企业孵化器,数量全市第一。新乡化纤股份有限公司被评为国家级绿色工厂。与中原豫资投资控股集团合作,设立首期3亿元郑洛新经开科创基金,有效服务企业项目发展。同时,抢抓新一轮对外开放战略新机遇,努力实施更大范围、更宽领域、更深层次的对外开放,引进外资1115万美元,总量全市第一。完成外贸进出口总额13.4亿元,同比增长3.6%,总量全市第二。大年初一,中欧班列(中豫号·新乡)新乡—防城港—东盟首发启程,实现“瑞兔第一跑”,“北上、南下、西行、东出”四条线路全部打通并实现常态化运行。截至目前,已开行“铁海+中欧”班列106列,是去年的5.58倍。(林子俊/文图)

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