风华高科：攻克超微型片式阻容元件关键技术 实现原材料自主供应

文/叶青

[导语]

广东风华高新科技股份有限公司(以下简称“风华高科”)是一家专业从事新型元器件、电子材料、电子专用设备等电子信息基础产品的高科技上市公司，自1985年进入电子元器件行业以来，实现了跨越式发展，现已成为国内最大的新型元器件及电子信息基础产品科研、生产和出口基地，拥有自主知识产权及核心技术的国际知名新型电子元器件行业大公司。在今年广东省科技创新大会上，风华高科“超微型片式阻容元件精密制造技术及应用”获得2020年度广东省科技进步奖一等奖。

一款最小的薄介质高容片式多层陶瓷电容器（MLCC）元件，仅有0.4mm×0.2mm。你难以想象，如此微型的电子元件中包含有多达数百上千层的复杂结构。在过去，这个核心技术一直掌握在外国人手中。

风华高科总工程师、研究院院长付振晓团队向该核心技术发起总攻。他们研究的项目“超微型片式阻容元件精密制造技术及应用”，攻克了超微型片式阻容元件关键技术，实现了微型片式阻容元件及关键材料的产业化和自主供应，有效缓解了我国高端阻容元件“卡脖子”问题。该项目获得2020年度广东省科技进步奖一等奖。

攻克关键核心技术

提起片式阻容元件，你一定感到十分陌生。但实际上，片式阻容元件和我们的生活息息相关，比如一部智能手机就含有片式电容器约1100颗、电阻器300~400颗。

我国片式阻容元件消耗量约占全球总量70%，自主生产却不足8%，尤其是高端片式阻容元件国内基本依赖进口，年度贸易逆差超300亿元。

瞄准“超小尺寸、超薄介质、高精度、高可靠”的技术需求，付振晓带领团队联合清华大学、中国科学院深圳先进技术研究院、中兴通讯股份有限公司、清华大学深圳国际研究生院组建了项目攻关团队，研发薄介质高容片式多层陶瓷电容器，制订了详细的攻关计划，将大问题拆解为小问题，分工合作、逐一击破。

以超微型片式阻容元件快速共烧技术创新为例，项目攻关团队根据不同材料的温度和反应差异等，研究出提高升温速度、缩短升温时间可有效降低烧结动力及界面反应能的原理，在此基础之上，发明了MLCC快速共烧技术。这项成果解封了被国外封锁的关键工艺技术，产品容量提升超过30%，合格率提升至94%以上。同时，项目攻关团队国内首创贱金属端电极新型低温烧结技术，将端电极表面气孔率降至0.2%，产品失效率降低至1ppm以下，达到国际标杆企业水平。

薄介质高容片式多层陶瓷电容器、高精度01005片式电阻器以及高性能纳米晶介质材料，研究团队研发出的这些新技术产品，已在移动通信、汽车电子、工控、智能家电等领域得到推广应用，其中在中兴、华为手机及基站所需阻容元件种类中占比已达30%以上，并出口欧美及东南亚国家及地区。

“该研究项目攻克了超微型片式阻容元件关键技术，填补了国内空白，实现了微型片式阻容元件及关键材料的产业化和自主供应，有效缓解了我国高端阻容元件‘卡脖子’问题，实现了5G基站用阻容元件的自主供应，为我国电子信息产业的安全发展和国家战略安全提供了有力保障。”付振晓说。

创新是企业发展的关键

新型电子元器件及电子基础材料作为多种现代新兴技术交汇融合的高科技产业，其材料、工艺及生产设备的更新换代与技术升级跨度大，速度快。

“没有自主开发创新能力的话，企业很难在激烈的技术及市场竞争中存活下来。”付振晓毕业后就进入风华高科博士后科研工作站，工作近20年来，多次面临国际同行业技术大变革所带来的严峻挑战，让他深深认识到创新的重要性。

“1996年，适应世界电子设备向‘轻薄小巧’方向发展，由美国首先研发推出低温烧结高介电系数陶瓷介质粉体新材料，1997年，适应电子产品大幅度降低成本提高性能，由日本首先研发推出的贱金属取代贵金属电极的电子陶瓷新材料新工艺等，都带给我们很大挑战。”付振晓回忆道，这些国际最新技术不但在其刚向市场推出时对中国严密封锁，即使在其进入微利阶段后仍然开出转让“天价”，这激励着风华高科将自主创新作为企业发展的立身之本。

风华高科先后投入上亿元筹建了材料研究中心、工艺研究中心、应用研究中心、分析测试研究中心，搭建了一个能覆盖电子元器件产业链上下游的研发平台。2015年，风华高科成功获批建设国内唯一一家设立在电子元器件材料领域的企业国家级重点实验室，以应用基础研究、关键共性技术研究为重点，解决超微、高可靠、高密度集成等新型电子元器件关键材料与工艺技术难题。

早在2005年，付振晓带领团队获得广东省科技进步奖一等奖。“再次获奖是对项目科技成果的认可，但这些荣誉归于过去。”付振晓表示，在高端电子元器件领域，我国和日本的技术水平差距还比较大，任务仍然异常艰巨。立足当下，我国片式阻容元件产业如何在世界电子信息产业之林谋求一席之地，是未来很长一段时间内都需要思考的问题。