近日,河北远东通信系统工程有限公司收到一条好消息:他们最新研发的9mm×7mm小型化表贴恒温晶体振荡器(简称“恒温晶振”),顺利通过客户产品线验证。这将成为公司新的经济稳步的增长点。

  一只恒温晶振,指甲盖大小,却被称为电子设备的“心脏”。为了让它实现国产化替代,远东通信从奋起追赶到并跑超越,实现市场占有率居全球前列。

  接受记者正常采访时,远东通信时频事业部总经理张振友捧出2个盒子,里面分别陈列着迭代数次的晶体谐振器和恒温晶振。

  从36mm×27mm到9mm×14mm再到9mm×7mm,恒温晶振越来越小、集成度越来越高。

  在恒温晶振中,晶体谐振器是最核心部件,也是最难啃的硬骨头。在晶振领域摸爬滚打30余年的张振友心中,烙印最深的是他们填补国内恒温晶振技术空白的SC切(应力补偿切割)晶体谐振器。

  2005年,我国3G网络建设启动,而3G通信基站所用的高稳定度SC切恒温晶振却被国外垄断,一只售价上千元。“主要是国内不掌握SC切晶体谐振器技术,我们决心攻克这一‘卡脖子’难题。”张振友回忆起19年前与SC切恒温晶体谐振器技术结缘的场景。

  作为团队中的“长者”,也是“领头羊”,时年35岁的张振友,带领两名技术人员开始闯关。

  当时能参考借鉴的资料非常少。除了“啃”外文资料,他们还跑到北京、西安等地请教业界专家,一同探讨如何突破SC切晶体谐振器技术。

  要实现技术攻关,就要建设一条高稳定度SC切晶体谐振器生产线,但市面上并没有现成的生产设备。

  研发团队梳理出总体技术路线,从这里采购一台设备,在那里定制一台机器,再加上自研的设备,拼凑出来一条生产线。

  3个人“长”在产线上,白天忙着做试验,晚上凑到一起分析问题、总结经验、布置任务,不断探索优化工艺,经过一年多的努力,产品合格率逐渐从5%提高到40%再到80%。

  月产4000只!2006年,远东通信SC切晶体谐振器终于实现小批量生产,指标性能媲美当时的进口产品,价格却低得多,实现了国产化替代。

  但在兴奋过后,大家并不满意:产量不够高、单价不够低、工艺还需优化、合格率尚需提升。

  SC切晶体切割机每次只能切一片,效率低、成本高。必须攻克这个难题!这是产线实现大批量生产的必经之路。

  屡次试验失败后,一次头脑风暴时,有人提出:能否借鉴别的行业批量切割设备改造SC切晶体切割机?

  “可行!”大家认真研究半导体行业的切割设备后,发现了批量切割的“诀窍”:就像切黄瓜,一次只能切一片,但如果把数把刀平行排布,一次就能切数片。

  批量切割问题解决了,但又来了新问题:SC切晶体谐振器对石英晶片角度控制极为严格,等效厚度需要控制到纳米级别,相当于一根发丝的万分之一到千分之一。

  创新,失败,总结经验再创新……一次次推倒重来。大半年后,成功了!SC切晶体切割机一次可精准切割近300片。

  就这样,一关一关闯,一关一关过,SC切晶体谐振器量质不断的提高。2008年,当高稳定度恒温晶振需求激增时,远东通信SC切晶体谐振器的月产能已达20万只,是刚量产时的50倍。

  “当时,甚至有客户派人驻企抢货,待产品下线就‘占住’。”张振友说,凭借这条产线,远东通信迅速占据了国内大半个高稳定度恒温晶振市场。2006年至2010年,该公司恒温晶振出货量翻了三番,击败了多家国外竞争对手。

  更让团队扬眉吐气的是,这是国内首款具有完全自主知识产权的高稳定度SC切恒温晶振,打破了国外企业长期垄断。他们乘胜追击,持续攻克了SC切双转角多线切割等多项关键技术,其中晶片线切割、真空封装等十几项工艺均为国内首创。

  2014年前后,该公司SC切恒温晶振多项核心技术已领先国外同行,实现了从赶到超的跨越。

  “这是以问题为导向,抓住机遇走出的一条自主创新之路。”现在回头看,张振友这样总结。

  他们研发出新一代超低相噪恒温晶振,刷新了国内低噪时频器件行业指标水平,为我国高端测试仪器国产化提供技术支持。

  他们开发了小型化表贴恒温晶振,结束了我国核心网网关设备用恒温晶振依赖进口的局面。

  如今,远东通信在时频领域获得授权发明专利10余项,研制的小型化、高稳定度、低噪类、抗振类等多个系列近百个产品型号实现了国产化替代。(记者米彦泽)

  在远东通信采访时,记者看到了晶体谐振器和恒温晶振的迭代变迁,倾听了SC切晶体谐振器技术从追赶到超越的故事,深刻感受到,每一项关键核心技术突破的背后,都映射出科研人员夜以继日的拼搏与坚守。

  远东通信敢于创新、敢为人先。研发团队大胆改造设备、优化工艺,摸索出国内首创的晶片线切割、真空封装等十几项工艺,逐渐从追赶者变成并跑者、领跑者。

  在研发过程中,他们遇到了诸多困难,如没技术、缺设备、分析手段少、合格率低等。高级工程师王盼回忆,仅攻关和优化SC切晶体谐振器电阻指标,他们就耗时数年,历经数百批次的试验,耗费数万颗晶体。

  失败与成功交织,他们早已习惯了这种探索节奏。他们深知,只有通过一次又一次试验,攻克一个又一个技术堡垒,才能实现从无到有、从有到优,最终占据技术制高点。

  在我国3G时代来临之前,远东通信攻克了SC切晶体谐振器技术,击败了多个国外竞争者,结束了高端恒温晶振依赖进口的局面。

  而今,随着核心网网关设备用恒温晶振需求的激增,它再次凭借前瞻性布局,打破国外技术垄断,填补了国内小型化表贴恒温晶振的市场空白。

  远东通信的故事告诉我们,在科学技术创新道路上,没有永远的王者,在强者环伺中逆风翻盘,并非不可实现的神话。

  发展新质生产力,河北需要更加多的“远东通信”,不断在关键核心技术上取得新突破,攀登更高的科技山峰。(米彦泽)

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电子设备的“心脏”国产化在这里怎么来实现

建设周期:2024/08/10


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