科创领航 | 勇闯“无人区” 助推滤波器国产化

云天半导体公司研发人员正在工作。（厦门日报记者 卢剑豪 摄）

量产近在咫尺，但公司却面临6000万元的资金缺口，厦门云天半导体科技有限公司董事长于大全辗转难眠。

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在这个关键节点上，他与多个股东方协调，加速投资注款速度。好在，最后资金通过债转股方式及时到位，有惊无险。

“你看，做研发就是饱含艰辛和困难。”昨日，在公司的办公室，于大全向记者讲述几个月前这一“惊心动魄”的经历，他说:“做研发，投入可能打水漂，但总得有人去做。”

百余人的研发团队，500多次实验，两亿元的研发总投入，历时近四年，今年4月，云天半导体公司成功实现国内首个高性能滤波器三维封装量产——这项“从0到1”的硬核技术，是我国集成电路产业先进封装领域的一个重大突破。该高性能滤波器三维封装可实现晶圆级加工，且具有超薄、小型化的明显优势，完美匹配了手机等对芯片小型化的需求。

在厦启动创业 “死磕”先进封装

近年来，先进封装技术逐渐从配角走向舞台中央，成为推动集成电路产业发展的重要引擎。

在我国先进封装与集成技术的探索之旅中，于大全扮演着重要角色，他是国内集成电路封装行业的技术领军人物，曾凭借硅通孔三维封装技术的研发荣获国家科技进步奖一等奖。

为了让研究成果快速落地， 2018年，于大全放弃百万年薪，来到厦门海沧开启创业之路，“死磕”先进封装，同时以特聘教授身份进入厦门大学，探索产教融合的新发展模式。“到厦门，既可以创业，又可以教书，我的两个心愿都实现了。”于大全告诉记者。

厦门这座城市对科技创新的重视，于大全深有感触。“刚落地时，我们急需一个净化车间，政府部门想方设法，最终找到了合适的工厂用来改造。同时，企业的第一轮融资也得到地方政府引导基金的支持，厦门半导体投资集团注入了6500万元的启动资金。”

前瞻性布局 加快滤波器国产化进程

“容易的事情，做的人多。难度大的事情，人们往往顾虑重重、犹豫不前。” 在于大全看来，“做研发，就要勇闯‘无人区’，实现关键核心技术的突破。”

云天半导体公司前瞻性地将眼光瞄准了5G射频器件封装这一细分领域，并开启了与科研平台、国内领先企业的协作研发之路。

在5G射频前端中，滤波器占据了射频市场的最大份额。“我们的身边信号密布，别人打电话时，我们如何能在密布的信号中接到电话？就是因为滤波器把不需要的信号过滤掉了。”当前，手机中滤波器的数量呈现倍数增加，每部5G手机中滤波器数量至少有80只以上，据机构预测，2023年滤波器市场将达225亿美元。

在广阔的滤波器市场，几大国际厂商占据市场份额90%，国产率不足10%，加快滤波器国产化的进程刻不容缓。云天半导体公司结合先进封装技术经验，通过产业链战略合作三方研发，发力高性能滤波器三维封装的研发，助力滤波器封装国产化。“这是个赚钱很慢的方向，但是有价值、有意义，市场有需求，必须做。”于大全表示。

在发丝上建房 仅材料就“烧”掉2000万元

“今年投入研发，明年就量产赚钱，或许，个别研发神话是这样，但这不是常态，研发是一个漫长的过程。”于大全充满感慨地说，“我喜欢挑战高难度的项目，但没想到这次这么难。”

滤波器封装的工艺水平，决定着5G手机的信号好坏。滤波器是非常微小的器件，比1平方毫米还小，小到只有600微米×800微米，肉眼很难看到，它的三维封装技术难度相当大。在微米级大小的芯片上完成纷繁复杂的工艺研发与复刻，一层一层传输信号，如同在发丝上建房，难度极大。并且，适配产品型号较多，成本要合适，还要能放到模组里。

生产过程可谓几经周折。良率是巨大挑战之一。最开始，产品良率不高，达不到量产要求。围绕这个指标，团队反复改进、测试，最终良率达到了99%以上。

可靠性又是一道难关，“可靠性，要求整个模组内的芯片不能有一颗失效。我们得先确保单颗芯片封装的可靠性，再确保把芯片封装放进模组后的整体可靠性，这个路径太长了。”去年，产品可靠性联调期间，研发团队夜以继日盯进展，花了6个月时间，解决了这个难题。

高精尖的技术，往往需要消耗大量资金。产品试验时需要用衬底来加工，一个6寸大小的衬底，单价超过1万元，“我们做试验共用了1000多片衬底，仅直接材料费用就‘烧’掉了2000万元。”于大全告诉记者，研发过程中，三方投入的研发经费超过了2亿元。

今年4月，云天半导体公司成功实现国内首个高性能滤波器三维封装量产。这一创新成果，具有低成本、高性能、安全可靠等突出优点，满足超薄、超小芯片封装要求，达到国际先进水平，将为我国射频器件国产化进程提供有力支撑。

【对话】

找准定位 走差异化之路

记者:作为一家民营企业，持之以恒走研发之路，实现了高性能滤波器三维封装、玻璃通孔等多项技术的重大突破，在科技创新方面，您有什么经验可以分享？

于大全:集成电路是超常规重要、超常规投入、超常规发展的产业，因此要有足够的耐心、信心和专业性，看准方向、找准定位，走差异化之路，然后持续投入。不能指望一两年短时间的爆发，要有“多年磨一剑”的心态和定力。

攻克重大技术难点，需要产学研多方力量的协同研发。研发过程中，人才是重要因素。作为一家技术驱动型的国家高新技术企业，我们非常重视人才的培养以及引进等，研发人员占总人数近半。目前，我们已取得74项专利发明申请。充足的资金保障同样重要，公司得到了众多投资机构的青睐，从2018年成立到现在，做了四轮融资，总融资规模达8亿元。

记者:请问企业目前发展情况如何，接下来有什么布局和设想？

于大全:在厦门这片创新创业土壤，公司蓬勃发展，销售额节节攀升，2021年超过6000万元，今年将超过1个亿。去年，云天半导体二期工厂投入使用，工程和技术能力大幅度提升，解决了滤波器三维封装、3D集成无源器件、扇出封装等几个核心产品的技术和可靠性问题，为今年大规模量产奠定了基础。接下来我们将通过创新资源的高效整合，提高核心技术开发效率，加快自立自强步伐，持续推动特色工艺及先进技术的产业化发展。

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