半導體芯片被稱為“工業糧食”。其中,CMOS圖像傳感器芯片是機器視覺的“視網膜”,在科學成像、工業成像等多個領域發揮著關鍵作用。經過多年發展,我省高性能CMOS圖像傳感器產業集群加速崛起,形成新質生產力,為高端裝備制造注入了強勁動力。
記者來到位于長春經濟技術開發區的光電信息產業園,這里集聚了一大批高性能CMOS圖像傳感器上下游企業,涵蓋設計、制造、封裝、應用等環節的產業鏈已粗具規模。
研發和設計作為半導體芯片產業鏈前端環節,決定了鏈條整體“高度”。長春長光辰芯微電子股份有限公司正是一家專注于高性能CMOS圖像傳感器研發、設計的企業,世界首款科學級背照式CMOS圖像傳感器、世界首款1.5億像素的CMOS圖像傳感器都來自這里。
走進長光辰芯,高科技氛圍撲面而來。透過玻璃窗,記者看到IC設計、光電測試實驗室和生產測試潔凈室里清潔明亮,員工正在操作各種精密儀器。“我們擁有完整的芯片設計、測試平臺,辦公面積超過1.1萬平方米?!惫臼袌鲣N售總監張冬雪一邊帶記者參觀一邊介紹。
隨后,記者來到公司展廳,這里展示了CMOS圖像傳感器的多種應用場景——
肉眼看到的水柱,光學鏡頭能捕捉到每一滴水的軌跡;在沒有一絲光的柜子里,光學鏡頭將模型影像清晰地呈現在屏幕上;顯微鏡頭洞見奇妙的微觀世界;3D視覺精準構建物體輪廓……這些鏡頭中應用的芯片,凝結了高動態、高靈敏度、背照式和三維成像等十余項核心技術,讓人類視線得到無限延伸。
“基于十幾年來的研發投入和技術積累,我們形成了8大系列產品,應用領域包括機器視覺、醫療成像、科學儀器、專業影像等,客戶遍布全球30多個國家和地區。”張冬雪說。
芯片從設計圖紙變成實物,制造環節至關重要。晶圓是芯片制造環節的基礎材料。長春長光正圓微電子技術有限公司作為長光辰芯的合作企業,正在著力提升晶圓生產能力。
與長光辰芯所在的產業園一期項目相隔不遠,產業園三期工程主體已經基本建成,企業正在陸續入駐。其中一棟嶄新的辦公樓是長光正圓新址。
車間內,工作人員正在加緊調試各種設備。車間分為上中下三層,總面積約2.4萬平方米,正在建設一條高標準的正照式CMOS晶圓生產線,投產后具備年產2萬片12英寸正照式CMOS晶圓的能力。
CMOS晶圓按照制造工藝分為正照式和背照式。2016年,國內首條獨立的、專注于背照式CMOS圖像傳感器晶圓加工的生產線在我省落地;如今,這條正在建設的正照式生產線是重要的補鏈項目。
長光正圓總經理李彥慶指著展板上的產業鏈示意圖為記者講解:“經過十幾年發展,我們逐步搭建起高性能CMOS圖像傳感器產業鏈。你看,研發設計、背照式生產線、封裝、轉化及合作企業這些環節都有了,在建的這條生產線再補充進來,鏈條就更完整了,能進一步解決國內高端圖像傳感器‘卡脖子’問題,支撐高端制造業發展。”
記者繼續沿產業鏈探尋,來到芯片封裝環節。
“封裝”就是把集成電路裸片放在基板上,然后固定包裝成一個整體,相當于為裸片套上“鎧甲”。封裝技術直接影響芯片性能發揮,是生產過程中的關鍵一環。
成立于2021年的長春長光啟辰科技有限公司,主要從事高端光電器件陶瓷封裝研發生產。CMOS圖像傳感器碳化硅封裝基板是企業的“王牌”產品之一。
“我們突破多項關鍵技術,在國內首次使用碳化硅材料封裝芯片,實現高精度、低形變、強導熱。目前這項技術已經應用于長光辰芯的CMOS圖像傳感器生產加工?!惫矩撠熑速Z卓杭說。
基于中國科學院長春光機所雄厚的技術積淀,我省CMOS圖像傳感器產業在發展之初就瞄準了高端市場,聚焦天文成像、顯微成像、生命科學、工業檢測等前沿領域。
放眼全省光電信息產業,高性能CMOS圖像傳感器產業鏈的輻射帶動效應日益凸顯——
從探索微觀世界的基因測序儀、單細胞分選儀,到方興未艾的新能源汽車、自動駕駛技術,再到各種大科學裝置,相關技術為眾多高端裝備制造企業提供了強力支撐,助力我省產業結構持續優化升級。
成都索貝數碼科技股份有限公司是一家專注于超高清視頻實況轉播的企業,在尋求8K超高清視頻源技術合作方時,將目光投向長春。長春光電信息產業園推動索貝公司與長春光機所研發團隊進行技術對接,最終,項目轉化落地為長春長光新視超高清科技有限公司,并入駐產業園,與長光辰芯等企業緊密合作。如今,長光新視公司生產的8K攝像機與索貝公司成熟的實況轉播業務緊密結合,解決8K資源緊缺問題,為省內經濟提供了新的增長點。
回望這次“循鏈追光”之旅,路線非常清晰——一條福州街串起整條產業鏈。在規劃設計圖上,光電信息產業園從一期到七期的所有項目沿路布局,不僅為現有企業提升產能、擴大規模提供支持,更從“軟實力”到“硬實力”全面吸引更多成果落地、企業落戶。
采訪結束時,福州街華燈初上,這條“光電特色產業街”從內到外都顯得流光溢彩。在全省光電信息產業發展之路上,這里正在醞釀更強動能,釋放更大潛力。
來源:吉林日報·彩練新聞
作者:記者 徐慕旗
初審:馬萍
復審:劉晗
終審:張宇