自从华为芯片产能受限的消息传出,国产芯片的自主化进程已是快马加鞭。
然而,要解决全产业链的国产替代化,面临的关卡有很多。从上游的材料,到下游的封测,每一个环节都是筑牢话语权的砖石,层层推动,垒砌高楼。
在这股全行业的变革浪潮中,一颗新星正冉冉升起。以宁波北仑为起点,成立于2019年的宁波甬强科技有限公司(甬股交挂牌代码:782980)瞄准的是电子工业的基础材料覆铜板。不过,随着5G、大数据等技术日益深入社会生活的方方面面,这种应用历史已有近百年的材料,正在迈入一个全新的发展阶段。甬强科技设计的覆铜板应用到芯片领域,将致力于提供高质量的信息传输"通道",打破国外对高端覆铜板产品的垄断。
为芯片和系统规划更高速的"路径"
2019年,祖籍宁波北仑的美国杜克大学电子与计算机系博士贺江奇回到宁波创业,成立了宁波甬强科技有限公司。
在此之前,他在华为担任华为北美研究院技术VP和北美凤凰城硬件实验室主任,聚焦于硅片、封装和系统层面的电子、机械、散热、材料和可靠性方面的研究。
"美国对华为的一纸封杀令,让我们对核心技术和关键零部件有了前所未有的紧迫感。"贺江奇博士回国的初衷正是源于两年前复杂的国际环境,而规模达千亿的一期国家集成电路产业基金正在逐渐改变中国半导体行业的生态,让他看到了前行的希望。宁波集成电路产业的"一园三基地"(即宁波微电子产业园,设计、制造和装备基地)成了甬强梦开始的地方。
据了解,目前,甬强科技生产的材料主要用于高频高速覆铜板的制作。从事电子工业生产的人应该知道,覆铜板在生产活动中已经有比较悠久的应用历史,那么这类高频高速覆铜板有什么特别之处呢?
"直观的数据来比,高频高速覆铜板区别于一般材料的最大的特点就是低损耗。"贺江奇介绍道,随着硬件端系统的精进,发送的数据信号质量也日益提升,具体表现在信号传输频率更高、发送速度更快,这对接收信号的材料也提出了更高的要求,"就如同我们发现下雨天的手机信号可能会变弱一样,这是因为雨水的阻隔会使信号在空气传播中增加了损耗。信号在材料中'通行'也是如此,完整传播对于介质性能的要求很高,一般材料是难以承受的。"
贺江奇博士形象地将能满足高频高速信号传播要求的材料研发过程称为"治堵工程",即通过金属原材料的表面处理、化学元素的添加和调整,使产出的材料具有"高穿透率"。由甬强特殊配方和工艺制造出来的高频高速覆铜板,在信号传输方面,损耗可以说是微乎其微的。
良好的性能表现也为其延伸出了广袤的应用场景。信号频率高、数据传输量大的5G技术铺开,是推动高频高速覆铜板研发生产的直接动力;随着汽车电子化的时代来临,辅助驾驶功能的开发也期待着毫米波雷达出货量的提升,高频高速覆铜板的应用也是其取代传统传感器的关键一环;另外,还有高端数据中心、自动驾驶、6G 等多个重要领域翘首以盼......
"从流程环节来说,根据终端客户的产品设计要求,我们生产出满足他们技术规格的材料,提供给IC基板生产厂家或者是PCB制造工厂,由他们来生产终端客户需要的器件。上下游产业在高端领域,必须相互配合才能出一流产品。这样看来,我们也是构建未来国产芯片话语权的重要一环。"贺江奇博士介绍道。
阔步覆铜板国产化
在国家加快发展电子元器件和5G产业的背景下,高频高速成为覆铜板研发的主流方向。对于贺江奇博士团队来说,一副雄心勃勃的画卷才刚刚展露一角。"国内中低端的覆铜板材料生产很广泛,但是高端产品长久以来主要依赖美国、日本等发达国家进口,我们的目标就是要打破这种垄断。"
2020年2月,在复工复产的号角吹响了之后,甬强科技在北仑灵岩山路的工厂正式投入建设。调整厂房层高、解决大型生产机械的运输......在疫情的直接冲击之下,贺江奇博士团队有条不紊地迈出了"万里长征"的第一步。
虽然贺江奇博士以及其团队已经在芯片、系统架构和相关材料研究领域深耕多年,但是来宁波这个新环境,还是有一些需要适应的地方,比如材料生产中的环境因素如湿度控制、国家对于安评、环评、能评方面的法律法规等等。经过近一年的适应,由甬强科技生产的材料已经送往多个终端客户和直接客户以及多个第3方实验室,进入性能检测环节。待各项测试指标通过之后,来自甬强的"黑科技"就会流向多个"卡脖子"领域。
与此同时,甬强科技也在加快未来布局。位于北仑芯港小镇的新工厂设计已经接近尾声,未来,灵岩山路厂区研发出来的材料,将在那里实现真正的量产。
"半导体行业是一个投资周期长、投资量大的一个行业,要实现全行业的发展,更需要上下游之间的密切配合,我们公司的投资股东中,就有不少这条产业链上的规模企业。目前,公司正在按照我们的规划前进,我预计到明年,国产芯片的自主化进程将会进入一个新的阶段。"贺江奇博士展望道。
(未来厂区规划图)
在芯片产业链环节中,主要涉及芯片设计软件、指令集、芯片设计、制造设备、晶圆代工封装测试等。6个环节中,芯片设计是关键,芯片制造最难突破,芯片封测国内已经发展到全球先进水平。
随着全球IC产业向中国转移趋势,国内产业配套上具备国产化可行性,核心环节自主化能力也在不断加强。作为上游产业,覆铜板行业集中度高,受环保去产能影响,行业集中度仍在提升,对下游议价能力较强。对于年轻的甬强科技来说,当前也是一个绝佳的历史发展机遇。
贺江奇表示,他将在宁波继续深耕集成电路相关事业。未来,除了目前生产5G传输"国产替代"新材料,也会瞄准高端CPU封装相关的材料。"一旦高端的CPU封装做起来后,会围绕宁波、北仑形成一个巨大的产业生态链。因为与CPU封装相关联的工业方向太多了,材料、软件、工程、工艺等上下游都能发展起来。"贺江奇告诉记者。
文字 史旻