芯片是精密器的心脏。
6月6日下午,位于西部(重庆)科学城西永微电园的北京理工大学重庆微电子研究院(以下简称“北理微电院”)传来喜讯,全国首款全流程自主化生产电热微镜芯片正式下线。该芯片利用电热MEMS技术,打破光谱仪核心部件技术瓶颈,填补国内技术空白,成为精密仪器的“最强心脏”。
▲北京理工大学重庆微电子研究院。
据悉,北理微电院该产线已完全实现电热微镜芯片设计、交付流片、晶圆制造、封装、测试全流程的自主可控,可广泛应用于生物医疗、军事国防、电子通信等多领域。这标志着,重庆成为全国唯一一个可以批量研制低成本、高性能、微型化、集成度高的电热微镜芯片的城市。
▲全国首款全流程自主化生产电热微镜芯片产线。
当前,重庆聚焦奋力谱写中国式现代化重庆篇章总纲领总遵循,迭代升级“六区一高地”建设体系构架,将目光瞄准集成电路赛道,扎实推动科技创新和产业创新深度融合,强化企业科技创新主体地位,在全球芯片领域的激烈竞争中逐风破浪,打造具有自主知识产权的“中国芯”。
▲微型近红外光谱仪。
“与其它驱动技术相比,电热微镜芯片具有多项优势,除了工作电压较低,最主要是可提供较大的垂直位移和扫描角度,实现对光束的精确控制。”北理微电院彭喆博士介绍道。
他进一步说道,对比可以垂直移动的静电微镜芯片而言,国外售价在一万元每颗左右,而此次下线的电热微镜芯片可以实现该芯片成本的大幅降低,真正实现把芯片价格“打下来”。
而芯片价格“打下来”的背后,是无数科研工作者的长久坚守。北理微电院院长、首席科学家谢会开教授介绍,芯片的稳定性是整个系统稳定的重要保障,为了让这颗“心脏”的稳定性保持最优状态,团队成员从2008年起就开始寻找合适做芯片的材料。
▲电热微镜芯片。
从浩如烟海的备选材料中,他们找到了满足要求的金属和介电质双材料组合,完成了从芯片到模组到系统的研发,再到整机的软件和算法开发,全部实现自主研发。
“现在芯片对驱动信号的响应时间,从最初的0.1秒已经提高至0.01秒。实现了量级上的跨越。”谢会开教授介绍道,除微型光谱仪外,该款电热芯片还可应用在光学相干断层扫描(OCT)、激光雷达(LiDAR)等诸多领域中。
▲科研人员在OCT设备下进行检测。
如今,北理工微电院在电热芯片的带动下,与重庆多个医药、航天、工业企业形成合作,带动企业效能提升。“从0到1,我们花了20年时间,却只是芯片发展的微小一步,但我们坚信,坚持就是胜利,中国芯,一定能行!”谢会开教授如是说。
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