掃地機器人、無人物流車、光動力療法、激光美容…..這些在生活場景中頻繁出現的詞匯,都離不開大功率半導體(ti) 激光芯片。
10年前,我國大功率半導體(ti) 激光芯片幾乎完全依賴進口;10年後,深圳瑞波光電子有限公司(以下簡稱:瑞波光電)不僅(jin) 成為(wei) 該領域的破局者,更以其品質和量產(chan) 優(you) 勢實現“國產(chan) 替代”,在行業(ye) 細分領域占據國內(nei) 30%以上的市場,並逐漸拓展至海外市場。從(cong) 設計、製造工藝到封裝測試,瑞波光電成為(wei) 國內(nei) 極少數全麵掌握半導體(ti) 激光芯片全套技術的引領者。
“10年前回國趕上好時機,深圳讓我們(men) 有回家的感覺。在這裏,我們(men) 走過了組建團隊,生產(chan) 產(chan) 品,驗證量產(chan) 以及導入市場的曆程。”瑞波光電創始人胡海博士在接受讀創/深圳商報記者采訪時表示:“未來10年,將迎來產(chan) 能爆發期。”
艱難破局——歸國創業(ye) ,全產(chan) 業(ye) 鏈布局
走進瑞波光電位於(yu) 深圳市龍華區大浪街道的辦公樓,陳列室內(nei) 整牆的發明專(zhuan) 利證書(shu) 頗為(wei) “壯觀”,各類型號的芯片與(yu) 應用場景一一呼應。在創始團隊的介紹下,瑞波光電的發展曆程也逐漸清晰起來。
▲位於(yu) 龍華區大浪街道德泰科技園內(nei) 的瑞波光電總部大樓
胡海是美國電氣電子工程師協會(hui) 資深會(hui) 員,並獲得了清華大學電子物理學士和美國哥倫(lun) 比亞(ya) 大學應用物理博士學位,他曾成功參與(yu) 和主持了十幾項技術指標達到世界最先進水平的半導體(ti) 激光器、光放大器的科研項目,數次親(qin) 身參與(yu) 和領導了半導體(ti) 激光新產(chan) 品的研發-設計-產(chan) 業(ye) 化的整個(ge) 過程,開發出的產(chan) 品被廣泛應用於(yu) 光通信、激光顯示和工業(ye) 激光市場。他還擁有美國發明專(zhuan) 利27項,其中多項專(zhuan) 利被業(ye) 界廣泛采納應用。
2012年,時任美國康寧公司研發總部研究員、光電部門經理的胡海,在美國前景可期的時候,響應國家號召,毅然選擇回國,這跟當初國內(nei) 激光半導體(ti) 的現狀相關(guan) 。據胡海回憶,2012年前後,中國大功率半導體(ti) 激光芯片幾乎全部依賴進口,國內(nei) 經過數十年的研究依然無法批量製造相關(guan) 芯片,隻能通過特別渠道購買(mai) 海外芯片,這讓國內(nei) 的激光產(chan) 業(ye) 非常被動。胡海說:“作為(wei) 製造和消費電子使用大國,我認為(wei) 中國不僅(jin) 將成為(wei) 世界上最大的激光芯片使用國家,也應該擁有自主生產(chan) 研發大功率激光芯片的能力。”
然而,創業(ye) 並非一路坦途。盡管胡海團隊集結了半導體(ti) 激光領域各類尖端人才,但國內(nei) 半導體(ti) 產(chan) 業(ye) 鏈的現狀令團隊始料未及。“當時,整個(ge) 行業(ye) 完整配套的產(chan) 業(ye) 鏈非常欠缺,很多材料找不到現成的購買(mai) 途徑,設備不能直接使用,需要重新選擇設備供應商。我們(men) 被迫從(cong) 零開始,自己開發材料,研究替換設備,開發檢測工具,磨合供應鏈,這個(ge) 過程花了整整一年半的時間。當然,這也為(wei) 我們(men) 全產(chan) 業(ye) 鏈布局打下了堅實基礎。”胡海告訴記者。
實現“國產(chan) 替代”——從(cong) 99%失效到“一芯難求”
設施配套齊全後,團隊躍躍欲試,但芯片研發難度成為(wei) 橫亙(gen) 在眼前的又一座大山。“最初,我們(men) 做了幾千個(ge) 芯片,幾乎99%的芯片都會(hui) 失效。”胡海說,幾乎每天都能看到測試報告上寫(xie) 著芯片失效的文字,“大功率激光芯片最難的是可靠性,在經過數萬(wan) 小時的加速老化評估和客戶端的可靠度驗證後,芯片終於(yu) 經受住了檢驗。這樣,兩(liang) 年時間又過去了。”
2017年,在回國5年後,瑞波光電終於(yu) 成功解決(jue) 了芯片量產(chan) 所麵臨(lin) 的不良率和不可靠性問題,成為(wei) 國內(nei) 極少數的全麵掌握半導體(ti) 激光芯片設計、外延材料設計、製造工藝和封裝測試等全套技術的企業(ye) 。2018年,瑞波光電被評為(wei) “中國最具投資價(jia) 值企業(ye) 50強”,獲深創投等機構6500萬(wan) 元投資。2020年,瑞波光電被評為(wei) “廣東(dong) 省專(zhuan) 精特新中小企業(ye) ”。截至2020年,瑞波光電承擔了國家863項重點研發項目,預研項目超過21項;累計提交了77件知識產(chan) 權申請,已授權達41件,其中發明14件,實用新型22件,軟著5件。
令人驚喜的是,瑞波光電為(wei) 自用而研發的檢測設備也結出碩果。“我們(men) 的檢測設備已全部實現測試自動化,具有操作快、效率高、性價(jia) 比高等優(you) 勢,深受國內(nei) 外相關(guan) 企業(ye) 歡迎。”胡海介紹,瑞波光電出產(chan) 的檢測設備價(jia) 格隻有國外設備的1/4到1/3,具備性能好且價(jia) 格低廉的特點。目前,這些設備主要的客戶群體(ti) 地區是國內(nei) 大陸,同時還出口到中國台灣、新加坡等地。
如今,瑞波光電在國內(nei) 部分細分市場占有率已超過30%,同時在車載激光雷達市場也獲得批量應用,改寫(xie) 了大功率半導體(ti) 激光芯片曾經完全依賴進口的曆史。在工業(ye) 加工和智能製造領域,瑞波光電產(chan) 品的國產(chan) 808納米、880納米、940納米芯片已經逐步接近和達到國外同級水平,正逐漸供應給國內(nei) 知名設備廠商,進口替換效應明顯;采用瑞波808納米和1470納米芯片的激光理療儀(yi) 和美容儀(yi) ,在消費升級趨勢下已經下沉到個(ge) 人和家庭這個(ge) 龐大的市場。在激光顯示和照明市場,瑞波光電正在量產(chan) 國內(nei) 首批大功率638納米和670納米紅光芯片。
▲瑞波光電研發推出的新型808納米 50瓦 Bar(巴條)
目前,瑞波光電是國內(nei) 唯一能提供638納米-1700納米全波段的大功率半導體(ti) 激光芯片的供應商。其研製成功的多個(ge) 係列產(chan) 品已形成量產(chan) 並成功應用到智能製造、無人駕駛、機器人、3D傳(chuan) 感、新型顯示、醫療美容、科研等行業(ye) 。各行業(ye) 爆發性增長的需求,令瑞波光電的產(chan) 品供不應求,在市場上可謂“一芯難求”。
開啟增長“快車道”——促推fun88官网平台產(chan) 業(ye) 良性發展
“當下,國產(chan) 大功率半導體(ti) 激光芯片正從(cong) 科研試產(chan) 轉移到大規模量產(chan) 階段。”胡海認為(wei) ,當前,產(chan) 品的產(chan) 能是影響企業(ye) 爆發和搶占市場份額的重要指標,龐大、快速增長的市場需要國產(chan) 芯片廠商及時擴充產(chan) 能來填補。
市場的高需求,令瑞波光電開啟了產(chan) 能增長的快車道。為(wei) 了進一步提升產(chan) 能,胡海團隊將公司搬至龍華區大浪街道德泰科技工業(ye) 園。“來到大浪之後,芯片製造和封裝廠房麵積增大,產(chan) 能提升了10倍。”胡海說,麵積6500平方米的廠房,含1000平方米百級潔淨室,2500平方米千級潔淨室,1500平方米萬(wan) 級潔淨室,年產(chan) 激光芯片1000萬(wan) 顆,流片晶圓5000片。“按照目前的發展速度,今年產(chan) 值相比去年將實現翻倍增長。”
▲工作人員正在潔淨室車間內(nei) 作業(ye)
國產(chan) 大功率半導體(ti) 激光芯片產(chan) 業(ye) 的快速成長也將極大地帶動上下遊產(chan) 業(ye) 鏈的發展。深圳聚集著數百家激光企業(ye) ,以大族激光、光韻達、創鑫激光、JPT、光峰光電、恒天偉(wei) 焱、速騰科技等企業(ye) 為(wei) 代表的不同應用廠商正占據國內(nei) 半壁江山,出口激光產(chan) 品占據全國激光產(chan) 品出口額的30%以上。
“作為(wei) 產(chan) 業(ye) 鏈極為(wei) 重要的一環,激光芯片的產(chan) 業(ye) 化和商業(ye) 化將大大帶動和促進深圳乃至fun88官网平台產(chan) 業(ye) 的良性發展。”在胡海看來,走過10年的瑞波光電,正站在新的起點,即將迎來激光應用的爆發期。而深圳作為(wei) 激光製造等高端製造業(ye) 代表城市,將帶動和引領國產(chan) 激光產(chan) 品走向更為(wei) 廣闊的世界舞台。
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