一塊晶片被放置自動測試設備上,正經受著嚴苛的考驗,周圍放置著按多個標準封裝的矽光晶片……4月7日,在西永微電子產業園區的聯合微電子中心有限責任公司(簡稱CUMEC公司)內的一間70㎡的實驗室內,多塊矽光晶片正經歷各種測試,而這是全國唯一具備矽光晶片全流程封裝測試能力的實驗室。
打造國內最先進晶片封裝測試實驗室
矽基光電子技術是未來信息產業發展戰略制高點,也是世界各大國搶先布局的重點。
著眼於此,CUMEC公司圍繞高端工藝開發和產品核心IP協同設計的定位,計劃投資超百億元,構建矽基光電子、異質異構三維集成、鍺矽射頻等高端工藝研發平臺,在3-5年逐步建成國際主流的8吋先導特色工藝以及國際一流的12吋高端特色工藝平臺。
目前,8吋矽基光電子特色工藝平臺已順利通線。
而在CUMEC公司內的一個不起眼的地方,70㎡的房間內,3個技術人員正對晶片做著嚴苛的測試。
「這可是整棟樓的核心所在。」CUMEC公司相關負責人介紹,這裡是全國唯一具備矽光晶片全流程封裝測試能力的實驗室。
該負責人稱,目前,國際上還沒有統一的矽光晶片的封裝標準,而公司已掌握多種矽光晶片的封裝技術,進行定製化的封裝,最新的封裝技術可以將光、電控、溫控等進行集成。
同時,實驗室裡還擁有自主研發的晶片自動測試系統,可以在無人操控的情況下,對矽光晶片進行自動化測試。
今年5月,8吋矽光製造工藝PDK全球首發
「一期建設的8吋先導特色工藝平臺以矽基光電子、異質異構三維集成為核心技術方向,是目前國際先進、國內唯一一個完整的具有自主智慧財產權的光電微系統先導工藝平臺。」CUMEC公司副總經理、工藝廠長劉嶸侃介紹。
據介紹,從2018年12月開始建設。2019年6月18日,首臺國產中束流離子注入機成功MOVE-IN,2019年8月30日首個工程批出片,再到2019年9月27日成果通過專家測試評審,CUMEC公司團隊堅持自主研發,用時10個月、投資13億,順利實現8吋矽基光電子特色工藝平臺建設通線的階段目標,創造了業界8吋特色工藝平臺建設速度的全新記錄。該公司開發了具有自主智慧財產權的矽光成套工藝,五個核心工藝技術1項國際領先、2項國際先進水平、2項國內領先。
隨著這些功能IP單元的開發驗證,通過它們之間的有機組合可以實現100G/400G高速光收發晶片、雷射雷達晶片以及微波光子混合晶片等產品批量生產,廣泛用於5G和數據中心、無人駕駛和機器人、光學相控陣系統等場景。
「今年5月,我們將在中歐矽基光電子年會(重慶)向全球正式發布矽光製造工藝PDK,對外提供流片服務。」 CUMEC公司副總經理劉勁介紹。
該負責人透露,預計最快2023年,公司將建成12吋高端特色工藝平臺,達到國際一流。
多項技術研究取得突破性進展
「我們一直以帶動5G通信,大數據、人工智慧等新興產業發展為己任,在EDA生態、核心技術和產品IP開發等方向進行布局,正逐步形成支持工藝—器件—系統產業鏈協同的創新生態。」CUMEC公司副總經理、技術總監郭進表示。
經過一年的努力,隨著8吋先導特色工藝平臺的建設,以及相關領域的深入研究取得新的突破,目前,該公司已形成了多項標誌性科研成果:
首創性提出了矽光器件的緊湊模型描述方法,涵蓋常用矽光無源與有源器件,並支持用戶自定義開發與擴展器件庫,乃至構造面向應用的IP,推動了矽光工藝線與設計平臺的軟硬結合,促進矽光設計自動化的發展。
建立了國內首個全流程的矽基光電子封裝測試平臺,實現了高密度光纖陣列與矽光晶片的耦合封裝等技術。在業內率先發布《矽基光電子晶片封裝規則》,並已對多家產業鏈中的企業提供封裝測試服務,推動了矽基光電子晶片封裝技術標準化的建立,有效緩解了業內長期困擾的光晶片自動化封裝的難題,為矽基光電子晶片大規模生產和產業化掃清一大技術障礙。
開發了國內領先的雷射雷達光學相控陣天線。高集成度的矽光光學相控陣技術是未來雷射雷達在無人駕駛、無人機等領域全固態、小型化發展的必由之路。該系統的核心晶片部分採用特色CMOS工藝進行製作,極其易於大批量生產和節約成本。CUMEC公司充分利用自身的特色工藝平臺,經過多次迭代,目前在核心發射晶片、系統及算法取得突破,有望在未來幾年開發晶片級雷射雷達,廣泛應用於自動駕駛與機器人領域。
全球加速拓展「朋友圈」
堅持與世界一流為伍,堅持融入全球經濟,CUMEC公司成立之初就具有了「國際視野」。
2019年5月28日,香港子公司的成立,這是CUMEC公司走向世界的關鍵一步。通過香港子公司的組建,吸引全球頂尖科研人才,推進人工智慧晶片與系統、物聯網晶片、5G晶片等技術和產品的研發。目前,香港子公司已匯聚來自粵港澳及海內外23人的人才團隊,其中,11位博士均具備10年以上豐富的業內研發經驗。
未來,香港子公司將進一步利用「粵港澳大灣區」的政策優勢、區域優勢、環境優勢,對標世界一流吸引一流人才,聚焦人工智慧晶片架構、系統及應用、5G應用和人工智慧設計工具的應用以及異質結構整合等方向,大力推動香港子公司在人工智慧晶片與系統的發展。
與此同時,CUMEC公司推動和促成了與新加坡國立大學、香港中文大學、澳門大學的緊密合作,在2019中國國際智能產業博覽會上簽署了合作備忘錄,集中力量推進集成電路領域深度合作和多元化高層次人才培養。
未來5年,CUMEC公司將繼續通過多元化渠道引入和聚集全球英才,形成以企業家、管理人才、項目經理、工藝大師為核心的人才梯隊;計劃到2025年,形成一支600人左右的高水平人才隊伍,其中領軍人才30人,博士超過200人,研發人員中具有海外學習和工作經歷的佔50%。
全球電子信息產業加速集聚 西永微電園漸成沃土與方舟
西永微電園正成為全球電子信息產業加速集聚的沃土與方舟。
作為國務院批准設立的全國最大的專業微電子產業園區和內陸第一個綜合保稅區,第三批國家自由貿易試驗區,中新戰略互聯互通示範區,西永微電園為了搶抓新一輪科技革命的機遇,園區培育了一大批國內國際一流的創新平臺。
「最為典型的就是CUMEC公司,類似的還有英特爾FPGA中國創新中心,博世工業4.0創新技術中心、德國西門子工業物聯網創新中心、德國SAP重慶創新中心等國際化合作的研發機構,不斷加速推動創新要素聚集。」西永微電園副總經理陳昱陽表示。
「新冠」疫情下居家網上辦公、娛樂增多,西永微電園全力爭取全球訂單份額,華為、惠普等品牌的訂單大幅增加,智能終端產品需求加大。
廣達電腦重慶公司是西永微電園最大的一家筆電加工企業,2月16日正式復工時只有4800人,西永微電園及時推動幫助,短短5天招工1.5萬人,3月初員工即達3.3萬人,比往年同期增加1萬多人,超進度、超預期實現生產線滿負荷運轉。
該公司在拿到比去年同期多一倍的訂單的同時也「火線擴產」,新增了兩條SMT貼片生產線和一條某著名品牌智能終端生產線。目前,廣達重慶公司的筆記本電腦日產量,已從疫情前最高產量的11萬臺/天,突破到14萬臺/天后,又創歷史新高的17萬臺/天,同比增長50%以上,將衝擊全年產值破1000億元。
在去年的智博會上,英業達重慶生產基地籤訂的高端電子競技終端生產基地項目,計劃4月投產,新增電競終端產品215萬臺,三年累計實現產值200億元以上。
疫情期間,湃芯創智迅速量產了手術級血氧監測晶片,全面替代進口,已佔領該領域國內50%以上市場份額,且供不應求。安木科技成功研發了全市首條全自動KN95口罩生產線和「穿戴式防感染呼吸系統」防護裝備兩個高技術產品,並很快獲批國家專利受理備案。該口罩生產線自動化程度高,連續生產穩定可靠,已收到來自澳大利亞等國家和地區的二十餘條生產線訂單,防感染系統防護服也即將實現量產,助力全球抗疫。
今年,西永微電園新建3個智能工廠、2個數位化車間,打造智能製造示範園區。
未來,西永微電園將加速建設國際化一流水平的科技研發平臺,全力推動人才集聚、創新加速,五年內形成一支超10000人的高層次人才隊伍。
上遊新聞·重慶商報記者 嚴薇