7月19日,在河北远东通信系统工程有限公司,工作人员在检测恒温晶振贴装电路板。 河北日报记者 李畅摄
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,实现市场份额居全球前列。
他们是如何做到的?
接受记者采访时,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。
从插装到表贴,晶体谐振器工艺越来越复杂、应用场景越来越广泛。
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,共同探讨如何突破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。
没有产线,那就拼出来一条!
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。
产线有了,但产品合格率极低,100个产品能用的只有五六个,这怎么行?
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:能否借鉴其他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提升。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。
“啃”下SC切晶体谐振器,远东通信高稳定度恒温晶振供不应求。