右圖 南京中電熊貓晶體科技公司石英晶體元器件生產車間。 （資料圖片）

下圖 研發人員在對產品進行溫頻測試。 （資料圖片）

在南京中電熊貓晶體科技有限公司（以下稱“熊貓晶體”）的產品封裝測試區，機器正在封裝測試毫米級元器件。旋轉的步進測試盤上，隨著一片片產品精準地載入工位，顯示器上呈現出放大版的產品細節和電氣性能參數。

熊貓晶體公司深耕石英晶體元器件領域，瞄準石英晶體元器件小型化、高頻化、高精度等前瞻技術持續攻關，取得重要突破。“我們研發生產的標準石英晶體產品約占全球市場份額的10%。”熊貓晶體公司副總經理高志祥說。

超前部署創新戰略

5G傳輸不掉幀、手機信號穩定、攝像頭信號傳輸通暢……生活中，各類電子產品的穩定運行，都離不開石英晶體元器件。如果把芯片比作電子產品的“大腦”，晶體元器件就如同“心臟”，為芯片提供持續的“血液”。

熊貓晶體公司成立之初，主要生產諧振器產品，2000年開始涉足SMD（表面貼裝元器件）振蕩器領域。“相比諧振器，振蕩器集成化程度更高、產品附加值也高，主要應用于通信、安防等領域。”高志祥說。

在小尺寸晶體振蕩器生產車間，一顆顆芝麻粒大小的振蕩器從生產線上下線。“別看產品的長度只有1.6毫米、寬度1.2毫米，作用可不小，存儲芯片、微型攝像頭、藍牙耳機等產品都依賴其運行。”高志祥說，從硬幣大小到指甲蓋大小，再到芝麻粒大小，產品尺寸越來越小，最小已達到1.2×1.0毫米的標準。

“產品迭代背后，是一個個專項攻關小組的辛勤付出。”公司技術部經理李坡說。

為推進產品創新研發，公司設立了專業團隊，細化任務分工，推行項目主任設計師負責制，并實行提成激勵機制和技術晉升渠道，激發研發人員積極性和創造性。

“為提高創新能力，我們與南京大學、河海大學等高校開展合作，共同推動新技術開發，已取得專利技術近80項。”高志祥說。

此外，熊貓晶體公司實行“量產一代、儲備一代、預研一代”的技術發展戰略，超前部署的開發模式提升產品性能，實現出貨量增加、銷售額增長。目前，公司正在積極擴充產能，晶體振蕩器的月產量預計將翻倍，由當前每月800萬顆增加到每月1600萬顆。

“目前,我們的產品已經達到機械加工的極限標準，需要攻克光刻工藝以實現產品小型化、高頻化。只有加快創新步伐，才能在未來市場中搶占先機。”高志祥說。

研發敢啃“硬骨頭”

今年，熊貓晶體公司的《寬溫高精度超低相噪溫補石英晶體振蕩器（TCXO）》項目，獲得全國職工技術協會2021年度職工技術創新成果特等獎。這個項目攻克了溫補石英晶體振蕩器用低老化晶體生產技術難題。

“溫補石英晶體振蕩器主要用于5G通信網絡、數字程控交換機等設備。2020年，在接到重點攻關任務時，難度遠超我們想象。”高志祥說，研發中遇到許多意料之外的難題。團隊在熟悉新領域的同時，尋找技術工藝的突破口。

在整個項目研發過程中，公司器件部經理王連生承擔6階溫度曲線補償算法軟件和半導體陶瓷基座的研發任務，李坡承擔低老化晶體生產技術突破任務。

“項目啟動初期，技術問題難以突破的挫敗感，各項計劃節點的逼近，壓得人喘不過氣。”王連生說，我們反復試驗，終于攻克技術難題。

在項目中，低老化晶體諧振器研制是難啃的骨頭，其對水晶片切割工藝要求極高，1微米的偏差都將影響其性能。李坡帶領團隊，對切割角度、工藝條件等反復改進，最終切割出符合要求的高精度水晶片，為成功研制低老化晶體諧振器創造條件。

創新驅動引領企業高質量發展。“團隊堅持自主創新，敢于啃硬骨頭，研發的寬溫高精度超低相噪溫補晶體振蕩器產品，具有工作溫度范圍寬、相噪低和體積小巧等特點。”高志祥說。

數字化轉型顯成效

在南京經開區新港大道南側，熊貓晶體公司正在建設一座面積1.3萬平方米的石英晶體頻率元器件智能工廠。除了智能工廠，智能印制測試車間也已經建設完成。

記者在智能印制測試車間看到，1000多平方米空間里擺放著36臺設備。工人拿起掃碼槍，瞄準工單二維碼，所有生產參數實現“一秒入庫”。信息中心經理楊軼介紹，這個車間主要測試產品是否合格，測試后設備將自動在合格產品上印制特定的文字或圖案。去年，企業對智能印制測試車間進行升級，系統對每批次產品進行標識，實現售后產品可追溯。

據介紹，公司自2003年開始探索智能化轉型，經過十幾年發展，在采購、生產、銷售、運營、管理等環節建立起自主研發的智慧系統，實現了全生產流程的自動化和智能化。“每收到一筆新訂單，系統中的高級排程模塊就會根據訂單來設定生產需求，按照材料、設備和人員等因素，制定詳細的加工計劃，最后將加工指令分發至車間。”高志祥說，受益于智能化改造，公司銷售收入增長30%、生產效率提升11%。

智能化改造也有助于提高良品率、降低誤差率。有的晶體體積很小，生產過程中稍有差錯，對成品的質量影響很大。使用智能化系統以來，公司產品不良品率較從前降低了3%，產品單位能耗降低31%。

當前，5G和人工智能的發展，將帶動基礎頻率元器件需求穩步增長。“熊貓晶體已實現年產振蕩器1億顆、諧振器4億顆，今年上半年營業收入超過1.7億元。”高志祥說，未來公司將加大新產品開發力度，加快光刻工藝平臺建設，突破小尺寸、高基頻晶片的研發難點，不斷提升創新能力，推動石英晶體元器件技術發展。