【主播君的話】
有一支青年隊伍,征戰中國自主晶片產業化,十餘年,碩果累累。
在中國自主晶片產業化征途上,有一支青年隊伍,他們用不到10年的時間,幫助國家解決部分領域“晶片”卡脖子難題; 從高鐵芯到汽車芯,從軌道交通延伸至高壓、直流輸電、新能源汽車的半導體碳化矽(SiC)等領域。
這支隊伍就是中車株洲所半導體產業化青年團隊。
在為高鐵提供持續動力的牽引電傳動系統中,有一塊巴掌大小的IGBT模組,它把控著車輛自動控制和功率變換的“命脈”,是高鐵的“心臟”。就是這樣的核心部件,多年來我國一直依賴進口,吃盡了苦頭。
△ 中車時代半導體公司舉行新員工歡迎儀式
2006年,為了滿足中國電力機車的發展需要,中車株洲所以高於國際市場3倍的價格,買到了一批IGBT晶片。 這批晶片運到株洲時,大家視若珍寶,閘流體的技術負責人黃工曾這樣描述: “跟捧著自己剛出生的孩子一樣,觸控到的,是未來的希望! ”
可是在晶片被封裝好送上試驗檯做基礎測試時,晶片竟然炸了。當時,國外售後人員一口咬定,是工作人員操作不當引起的。
經過國內技術專家反覆論證之後,得出一個讓人心痛的結論: “高價買的這批晶片是別人生產中的殘次品。”
“關鍵核心技術是要不來、買不來、討不來的。” 中車株洲所主要負責人痛下決心,我們必須走自主研發的道路。
於是,中車株洲所青年研發團隊開始進行IGBT功率半導體技術的研究與產業化,一批批青年接續攻關。
△中車株洲所大功率8英寸IGBT生產基地
與難點對弈,和時間賽跑。 缺測試工具就自主研發,缺測試環境就自主搭建,燈火通明的實驗室裡,青年團隊渴了喝涼水,餓了啃麵包,用顯微鏡盯著研究物件,眼睛常常紅腫發痛。
“經常在實驗室一待就是一整天,甚至一連數月開啟‘24小時運轉’模式。”IGBT晶片設計主管姚堯仍清楚記得,每攻克一個核心技術難關,都需要對溫度、氣流、工藝時間等成百上千個引數進行反覆驗證、分析和微調。
“沒有別的捷徑,就是咬著牙死磕。”姚堯說,當時沒有資訊化系統,團隊成員為了定位一個平面工藝異常問題,往往只能抱著盒子,帶著紙質流程卡,一趟趟跑,挨個找工程師糾錯。
就是在這樣的條件下, 這支青年團隊自主研發了國內首條、全球第二條8英寸IGBT晶片生產線,讓馳騁在世界各地的高鐵都用上了“中國芯”。
在新能源產品線青年團隊的眼裡,不斷地進行技術研發和產品迭代,站在世界前沿,才是半導體人的追求。
2018年1月,國內首條第三代功率半導體器件6英寸SiC晶片生產線首批晶片試製成功,成為當時國際SiC晶片生產線的最高標準生產線。
與IGBT相比,SiC能夠有效提高系統效率,降低能耗,減小系統裝置體積與重量,提高系統可靠性,可使高速列車電力轉換損耗降低30%至50%。
時代電氣半導體事業部SiC產品開發部部長李誠瞻介紹,功率半導體器件生產經歷了閘流體、IGBT和SiC三代技術,SiC是目前最先進的技術,也是未來的行業主流。
早在2010年,時代電氣就開始構思SiC晶片。當時最新的技術都被國外壟斷,團隊透過完全自主摸索,一點一點完成可實施方案。
關鍵技術組主管羅燁輝告訴記者:“為了儘快將升級版‘中國芯’推向市場,專案組犧牲了很多休息時間,付出了巨大的努力。”
2022年,國家“雙碳”目標深入推進,國內新能源迎來大爆發。科研技術團隊多年來的堅持不懈,再次與新時代同頻共振,迎來了高階、智慧、綠色時代。
“目前已有來自軌道交通、電動汽車、新能源等領域的訂單,很多企業前來對接,我們要儘快擴大產能。”羅燁輝說。
△中車青年跑步打卡活動頒獎禮
中車株洲所團委書記陳禹介紹,中車株洲建立了芯動力、智慧交通、馭風等11個首批青年創新工作室,讓青年科技人才在前沿科技探索、共性技術攻關、產品升級換代中挑大樑、當主角。
作為中車株洲所半導體產業化團隊骨幹之一,95後青年工程師李貴生對技術創新有著瘋狂的熱愛。 自2018年7月加入以來,他和團隊一起參與開發了L7/L8等功率密度領先世界產品,推出了新能源混動車型“最受歡迎的”功率模組新型解決方案。
截至目前,中車 株洲所以數十億元的鉅額投資,成功突破IGBT、SiC晶片等技術瓶頸,掌握了功率半導體從核心元件到核心部件,再到核心系統整合的全套技術。
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記者/編輯|周圍圍 統籌|陳鳳莉
來源:中國青年報客戶端