“芯”动山东

肖寒

“看见了吗？不行拿个放大镜。”在2019年济南举行的一个展会上，山东省半导体行业协会会长、山东晶华光电科技有限公司董事长葛剑楠拿着一枚硬币大小的传感器，向参观者解说，“真正起关键作用的就是传感器上这个像针眼大小的芯片。”

据业内人士介绍，这款芯片目前内地无法制造，这也是内地半导体行业乃至整个电子器件行业共同的尴尬。面对挑战，各方都在发力，科研攻关这个基础性、先导性和战略性产业，这当中，自然少不了在党的十九大后获批首个新旧动能转换综合试验区的山东。

蓄力强“芯”

芯片是半导体元件产品的统称，集成电路的载体，被广泛应用于消费类电子、通讯、智能仪器等产品中，是电子信息产业的基础，是衡量一个国家技术水平的重要标志。

以路灯为例，目前，普通路灯都是傍晚开启，天亮关闭，时间固定且亮度无法调节。能不能利用相关技术，让路灯亮度、开启时间随天气变化而变化，变得更加智能？答案是肯定的。目前济南一家企业正在做这方面的尝试，可实现二次节能50%以上，需要用到多种芯片和半导体技术。

国内企业做软硬件，比如灯杆、控制器、灯源等都比较成熟，但芯片等关键部位和材料还得靠进口。做芯片所用的硅片，日本企业占领全球70%的市场;英特尔（Intel）、美国超微半导体（AMD）和高通基本垄断了中央处理器（CPU）;存储芯片则集中在三星、美光和东芝等厂商手中。

核心技术是买不来的。国产化替代被认为是给国内企业一次赶超的机会，自然也是山东的机会。“应该讲，山东省在半导体技术研究和产业化发展方面，起步还是比较早的。”葛剑楠说，尤其是2008年以来，重点建设了济南、潍坊、青岛、滨州四个产业基地，尤以济南为核心。

济南依托高新区，发挥山东大学、山东省科学院、山东建筑大学等科研院所优势，形成了以碳化硅（SIC）衬底材料和多种LED、LD外延片、传感器芯片为主的产业集群，后来又扩展到LED、LD管芯制造封装、高精度传感器封装等应用领域。

目前，山东华科半导体研究院已突破CMOS+MEMS兼容的集成工艺、电容式湿度探测、低功耗设计和软硬件一体化标定算法和平台等核心技术，达到国际先进水平。山东高云半导体科技公司将推出中国首款具有自主知识产权的量产FPGA芯片，加速信息领域核心电子元器件的国产化替代进程。

近几年，济南在半导体集成电路领域建链、补链、强链上的动作越来越多。市级重点项目中，有不少是与半导体相关的项目，济南宽禁带产业园起步区建设项目、山东晶华光电光学研究院项目等，将补齐济南“缺芯”短板。

聚集“芯”人才

“我们平时坐的高铁，在使用前需要进行‘热测试，过热则需要重新改造，我们的工作就是为各种电力助力工具进行‘热测试。”去年11月，在潍坊先进光电芯片研究院的实验室里，罗亚非博士忙着进行设备测试。

罗亚非在日本从事半导体测试技术研发10年，他所带领的团队，拥有国际领先的技术优势。去年，他毅然辞职，来到了潍坊先进光电芯片研究院，组建了半导体测试技术研发中心。

潍坊先进光电芯片研究院是中科院半导体所和潍坊市联合创办的，以打造光电子芯片的“中国芯”为己任，推动潍坊市、山东省乃至中国的半导体芯片产业发展。罗亚非组建的半导体测试技术研发中心，是潍坊先进光电芯片研究院正在组建的七大研发中心之一。

走进潍坊先进光电芯片研究院，这里既有研发办公室又有生产车间，是一家集研发、生产、销售和服务为一体的高科技研究院，由“国家杰出青年”郑婉华担任院长，18名院士担任研究院学术委员会委员，拥有4名院士理事，每一位院士都是业内相关领域的“领头羊”。

“我们的核心技术，是半导体激光芯片，传统的激光光束为喇叭口形且分散，我们革命性的改进是将光束集中，不需要辅助设备修改光线方向，效率大为提高。”潍坊先进光电芯片研究院理事、副院长张玉珂说，中国的半导体芯片产业体量很大，但是掌握的核心技术不多。现在，他们已掌握核心技术，正在围绕光电子集成等20多项关键技术进行科研攻坚，借助研究院这个平台，推动成果的专利化、价值化以及产业化。

项目引来了，潍城区对重大招商项目实行“一事一议”，对新引进项目实行一个项目一名领导包靠、一个单位负责、一套班子跟踪的服务机制。潍坊市潍城区始终把人才作为实现新旧动能转换的“第一资源”，聚力搭建创新创业良好平台，引进支撑产业发展需求的高层次人才。下一步，潍坊市潍城区将在潍坊先进光电芯片研究院的基础上，建设潍坊半导体产业园区，同时设立“光电集成科技基金”，用于投资孵化光电子集成产业中具有成长潜力的初创企业。预计未来3-5年，借助核心光电芯片技术，该区将促进半导体产业、泛半导体产业协同发展，打造千亿规模的半导体芯片制造产业集群。

“腾笼换鸟”建平台

最近，在青岛市即墨区，第三代半导体氮化镓材料正式实现量产，作为制作芯片的原材料，过去这一技术长期被国外垄断。

聚能晶源（青岛）半导体材料有限公司总经理袁理表示，“氮化镓是5G通讯里面必不可少的核心元器件（材料），相对传统的硅器件来说，它可以提供一个更高的输出功率，使得我们单个基站覆盖面积更大，它也可以有更宽的一个带宽，使得我们基站通讯速度更快。”这个吸引了多家芯片上下游企业落户的科技创新园区，以前却是个以服装、机械等传统产业为主的老工业园，工业增速缓慢、亩产效益低下。盘活低效用地，招引高科技项目，成为园区实现“腾笼换鸟”的关键。

据青岛科技创新园发展服务中心主任徐芳娥介绍，厂房按规划建好了，园区同时招来了两家半导体企业，其中就有一家上海的高端芯片封装测试企业。他们看重的，是青岛这些电子信息、汽车产业领域的千亿级企业对半导体芯片的巨大需求。青岛市即墨区当即把发展半导体产业作为新旧动能转换的关键一招，实施产业链精准招商，着眼于国产替代，打破芯片上下游产业技术大都被国外“卡脖子”的局面。

青岛市即墨区商务局局长衣志杰表示，“很多科研院所是我们精准招商的一个方向。通过科研院所的研发能力，来带动我们这个产业的后续发展。我们精准地锁定了中科院自动化所，建立起从研发设计到生产的产业化运作机制。”

向芯片设计研发的高点迈进，中科院自动化所在青岛孵化的企业，成功推出本土化命名的抗辐射数字信号处理芯片，相比国际同类产品性能提高了20%，成功应用于空间设备、电网、轨道交通等重要领域。

“这个行业具有一种马太效应，一个芯片用的人越多，它的客户粘性就越大，而且价格也会越低。要打破这个垄断，我们就要在芯片的性能、质量以及服务上远远超过用户的需求。”青岛本原微电子有限公司薛晓军说道。

目前，青岛市围绕专用芯片，建立起半导体原材料、研发設计、生产制造、封装测试等上下游产业链，力争未来3到5年，将半导体产业打造成千亿级的产业集群。

编辑/魏伟