10月31日—11月1日,“发展新质生产力 竞逐产业新赛道”2024全国网络名人看江苏活动走进江苏无锡,近距离感受这片创新沃土的产业发展势头之劲,解码锡城如何占领创新制高点,将发展科技创新的关键变量转化为高质量发展的最大增量。

为新能源汽车装上“最强大脑”
近年来,在“双碳”目标的引领下,新能源汽车市场异常火爆,国内外造车新势力纷纷崛起,买新能源汽车,正成为越来越多消费者的选择。对于新能源汽车来说,所使用的功率模块占据了电驱动系统中控制器成本的约30%~50%,是驱动系统的核心零件之一。这种功率半导体作为电能转换的核心器件,广泛应用于轨道交通、工业控制、光伏和风电等领域,有着广阔的市场空间。

在位于无锡市锡山区的无锡芯动半导体科技有限公司,数条自动化IGBT模组(绝缘栅双极型晶体管)生产线正高速运转着,身穿洁净服的研发人员紧盯着PC端的实时数据,仔细检验着每一件产品。
成立于2022年11月的芯动半导体是一家高科技半导体制造商,旨在开发碳化硅功率半导体模块和应用解决方案。“碳化硅是第三代半导体材料,具有大禁带宽度、高热导率、高击穿电场、高抗辐射等特点,尤其适合制造高温、高压、高频、大功率的器件。”工作人员向采访团一行介绍起了碳化硅的特性及其应用前景,“对于新能源汽车来说,将功率半导体器件装到电控系统上,就像是给它们安上了一颗‘最强大脑’,这些器件不仅能直接控制全车交直流转换,更是影响整车动力性和经济性等的核心指标”。

相较于传统硅基,碳化硅对于工艺有着更加严苛的要求。“像是车规级大功率模块封装,一个模块里有48个或36个芯片。”据工作人员介绍,芯动半导体主要聚焦在封装和应用环节,目前已完成不同封装形式的750V IGBT、1200V 碳化硅车规级功率器件产品开发与验证。与此同时,凭借强大的技术实力和丰富的行业经验,公司还在稳步拓展新能源汽车、光储充等泛新能源领域,助力中国智造走向世界。
“工业医生”为工业产线“把脉问诊”
将主板放进一台微焦X射线检测设备中,几秒钟后,主板上排布着的,比指甲盖还小的芯片,就会在检测设备屏幕上,形成一张巴掌大小的扫描影像,芯片内部是否存在气泡、断裂等清晰可见。
当高品质成为普遍要求,中国制造业正从粗放向精益、从机械化向智能化加速升级。作为国内领先的工业X射线检测供应商,无锡日联科技股份有限公司成功研制出中国首款封闭式热阴极微焦点X射线源并实现了产业化应用,技术达到了“国际先进、国内领先”水平。

在工业领域诸多检测手段中,X射线无疑是最为直观、精确的。“X射线是一种波长很短的电磁波,利用其高穿透能力,可以洞察物品的内部结构,从而判断质量和可靠性。”参观过程中,日联科技相关负责人告诉记者,与人们熟悉的二维X光片不同,日联科技的检测是三维的。“三维检测就是从不同角度穿透被检测物体后,对其进行三维重建,生成三维模型和内部结构图像,再进行切层分析。”
在像这样的“工业医生”的“把脉问诊”下,锂电池绕卷对齐度得以精准测量,芯片中的微米级气泡、电池中的细小褶皱得以检出,新能源汽车一体化铸件得以实现无损检测……如今,日联科技的微焦点X射线源技术已广泛应用在集成电路、新能源电池、航空航天等领域。

以微观世界的探索和突破,推动宏观市场的发展和进步,这道X射线源发出的光源,还在持续照亮更多的“中国制造”。
“光子芯谷”书写“追光传奇”
受制于摩尔定律,信息技术载体的存储密度与运算速度的提升均面临瓶颈,人类的目光从“电”转向了速度更快的“光”,“光子芯片”的概念应运而生。
作为新一代信息技术的核心,光子芯片因其能满足新一轮科技革命中人工智能、物联网、云计算、生物医药等领域对传输、计算、存储、显示的技术需求,正日益成为全球竞相追逐的“新高地”。

人字形大门缓缓展开,仿佛在向众人递出通往未来科技的邀请函,这座巍然矗立的玻璃幕墙建筑闪烁着智慧与科技交织的光芒……成立于2021年的上海交通大学无锡光子芯片研究院,是无锡市滨湖区竞速量子科技赛道的“头号工程”,也是区域未来产业地标。
研究院以高端光子集成芯片的研发为核心,聚焦量子计算、光学人工智能和光通信前沿技术和产业化应用,推动光量子计算机、大规模高速可重构光学神经网络芯片、三维光互联芯片、超高速光调制器和高精密飞秒激光直写机等产品市场替代和变革性技术实现落地转化。
为解决中试平台缺位、工艺技术壁垒高、良品率验证低、产能转化不足、国外平台流片周期长等共性行业困境,把握创新成果转化落地的“黄金期”,上海交大无锡光子芯片研究院率先在无锡布局了国内首条高端光子芯片中试线。

经过近两年紧锣密鼓地建设,今年9月,这条中试线已正式启用。如今,在光子芯片中试线近6000平方米的高等级微纳加工超净间,可以看到一台台设备整齐排列,技术人员熟练操作各类设备,观察产品各项参数运行情况。“中试平台集科研、生产、服务于一体,能够驱动从科研到产品,最终实现量产。”工作人员介绍道。
“追光”的步伐仍在持续迈进,基于研究院的基础设施和研发支撑,在无锡市滨湖区与上海交通大学携手共建下,具备核心技术和产业形态聚焦的“光子芯谷”,还将进一步探索硬科技创新孵化的新范式,助力无锡创建集群化、规模化发展的世界级光子芯谷创新生态体系。
新华日报·交汇点记者 张洁茹/文 王悦谋/视频 王瑞枫/图