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《中國光電》:瑞波光電-大功率激光芯片破局者
發(fā)布時(shí)間:2018-07-01
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近日,光博會(huì)(《中國光電》雜志)有幸對(duì)瑞波光電總經(jīng)理胡海博士進(jìn)行采訪。胡博士具備優(yōu)秀的職業(yè)素養(yǎng)及專業(yè)技能,他為我們分享了他豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn),并預(yù)測(cè)了未來激光行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。


Q1: 請(qǐng)您分享下您回國創(chuàng)業(yè)的初衷與契機(jī)?


胡海博士:2012年,中國激光產(chǎn)業(yè)到了井噴式爆發(fā)的前夜,新興應(yīng)用層出不窮。工業(yè)、能源、運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療設(shè)備、通訊和微電子等強(qiáng)勁增長行業(yè)是工業(yè)激光器技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。


隨著應(yīng)用和市場的快速發(fā)展,中國市場對(duì)激光產(chǎn)業(yè)上游芯片產(chǎn)品的需求量劇增,然而國內(nèi)開發(fā)的激光芯片產(chǎn)品不能滿足國內(nèi)市場需求,大部分高功率及光通信用芯片幾乎完全依賴進(jìn)口。一方面由于大功率激光芯片門檻極高,芯片關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)掌握在國外部分企業(yè)手中,國內(nèi)生產(chǎn)技術(shù)與國際相比存在一定差距;另一方面,芯片配套的人才、設(shè)備也很匱乏。


當(dāng)時(shí)國內(nèi)經(jīng)過數(shù)十年的研究仍然無法實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn),這對(duì)國家的安全和制造業(yè)造成很大的困擾和制約。在此大背景下,當(dāng)時(shí)萌生了回國創(chuàng)業(yè)的想法,正好遇到深圳啟動(dòng)“孔雀計(jì)劃”,我們作為深圳第一批孔雀計(jì)劃創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)引入國內(nèi)?!爸袊鳛橐粋€(gè)制造型和消費(fèi)電子使用的大國,很多應(yīng)用的場景都需要使用激光器,而激光器要用到激光芯片,我認(rèn)為中國將成為世界上最大的激光芯片使用國家,應(yīng)該也要擁有能自主生產(chǎn)研發(fā)激光芯片的能力?!?/p>


Q2: 能否介紹一下貴公司的應(yīng)用領(lǐng)域及創(chuàng)新點(diǎn)?


胡海博士:深圳瑞波光電子有限公司主要致力于開發(fā)和生產(chǎn)大功率半導(dǎo)體激光芯片,也是目前國內(nèi)極少數(shù)掌握包括外延設(shè)計(jì)、材料、芯片制備、芯片封裝和測(cè)試等全鏈條核心技術(shù)的新創(chuàng)企業(yè)。瑞波光電在很多核心技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的突破,在外延結(jié)構(gòu)方面,優(yōu)化了非對(duì)稱寬波導(dǎo)設(shè)計(jì),并采用金屬有機(jī)化學(xué)氣相外延技術(shù)生長了低損耗、高效率的外延材料;在芯片制備方面,建立了完整的、符合工業(yè)化生產(chǎn)要求的工藝流程,對(duì)金屬電極、非吸收窗口、腔面鈍化等關(guān)鍵工藝技術(shù)取得了突破, 在國內(nèi)首次解決了大功率激光芯片最具有挑戰(zhàn)的腔面災(zāi)變問題;在封裝方面,開發(fā)了對(duì)高功率激光芯片的共晶焊接工藝;在測(cè)試方面,開發(fā)了失效分析設(shè)備和5大系列的測(cè)試表征設(shè)備,完成了對(duì)激光芯片制造過程的所有關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量控制和數(shù)據(jù)采集。通過上述基礎(chǔ)條件的建立,我們研制出國內(nèi)領(lǐng)先、世界一流水平的多種大功率半導(dǎo)體激光芯片,具備高功率、高效率、高亮度、高可靠性的優(yōu)點(diǎn),并且解決芯片生產(chǎn)過程中的可靠性和良率問題,實(shí)現(xiàn)了大批量的生產(chǎn)和銷售。


目前瑞波光電的大功率激光芯片已經(jīng)廣泛應(yīng)用到智能制造、激光雷達(dá)、激光電視、激光醫(yī)療、消費(fèi)電子等重大民生領(lǐng)域以及科研領(lǐng)域中,瑞波光電的激光芯片項(xiàng)目將在替換進(jìn)口方面發(fā)揮著越來越重要的角色,實(shí)現(xiàn)了越來越大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。


目前中國每年進(jìn)口芯片金額突破2200億美元,是第二名汽車及其零部件700億美元的兩倍,根據(jù)國務(wù)院2015年發(fā)布的《中國制造2025》的報(bào)告數(shù)據(jù),2020年中國芯片自給率要達(dá)到40%,2025年要達(dá)到50%,關(guān)鍵芯片的國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化在當(dāng)前貿(mào)易大戰(zhàn)、在未來智能制造的大背景下日趨緊迫,深圳瑞波光電子有限公司所主攻的大功率激光芯片的產(chǎn)業(yè)化將對(duì)產(chǎn)業(yè)和國家產(chǎn)生深遠(yuǎn)而又重大的積極影響。


Q3:目前貴司的主打產(chǎn)品是哪些?


胡海博士:目前瑞波光電已經(jīng)研制出多款大功率芯片,包括635nm 1W、755nm 8W、790nm 5W、808nm 10W、830nm 2W、915-940-976nm 10-15W、1064nm 6W、1470nm 3W、1550nm 3W等連續(xù)單管芯片等以及905nm 25W-75W脈沖單管芯片;研發(fā)成功的bar條的波長和功率包括808nm CW 100W、808 QCW 300W、915-940-976nm CW 200W、940nm QCW 600W等。我們并對(duì)其中大部分研發(fā)成功的半導(dǎo)體激光芯片實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,完成了基礎(chǔ)研究-產(chǎn)品化-市場推廣的全過程,打破了西方國家在高功率激光芯片領(lǐng)域的壟斷,為中國的激光行業(yè)提供了中國“芯”。


目前市場上對(duì)瑞波光電產(chǎn)品需求非常旺盛,瑞波光電正通過不斷的擴(kuò)產(chǎn)來解決產(chǎn)能不足的問題。


Q4:公司在建立之初遇到的最大困難和阻力是什么?


胡海博士:回國前,我們已經(jīng)組建好了核心團(tuán)隊(duì),團(tuán)隊(duì)網(wǎng)羅了半導(dǎo)體激光領(lǐng)域各種尖端人才,不過即使有給力的團(tuán)隊(duì)和伙伴,創(chuàng)業(yè)依然會(huì)遇到各種困難。從創(chuàng)業(yè)啟動(dòng)到芯片交付到客戶手里,我們總共翻越了“三座大山”。


首先一開始真可以說是“一無所有”,因?yàn)椋?dāng)時(shí)整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)完整配套的產(chǎn)業(yè)鏈非常欠缺,很多需要的材料都找不到現(xiàn)成購買途徑,設(shè)備也不能直接使用,現(xiàn)實(shí)逼迫我們自己做定制化或開發(fā)設(shè)備、工具,這過程就花了一年半的時(shí)間,可真算是“零基礎(chǔ)創(chuàng)業(yè)”了。


當(dāng)配套設(shè)施齊全,大家都以為可以大展身手了,但沒想到的是,芯片的研發(fā)難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了想象。“大功率激光芯片最難的是可靠性”,在最初,我們做了幾千個(gè)芯片,幾乎99%都會(huì)失效,幾乎每天都能看到自家工程師的測(cè)試報(bào)告上寫著芯片失效的文字。


失敗總會(huì)讓人氣餒,何況經(jīng)歷了幾千次的失敗。經(jīng)過分析所有的數(shù)據(jù),研發(fā)人員發(fā)現(xiàn)了失敗的原因是出現(xiàn)了不可控的問題,最終我們從機(jī)理出發(fā),對(duì)參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整,再重新規(guī)劃實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過兩年的時(shí)間,終于解決了問題所在,在不斷的加速老化評(píng)估以及最后客戶端的可靠度驗(yàn)證”,芯片終于經(jīng)受住了檢驗(yàn)。


通過團(tuán)隊(duì)的不懈努力,中國自主研發(fā)的激光芯片終于面市了,雖然芯片在效果使用和性能上沒有任何問題,但不幸的是,因?yàn)椴糠中酒念佒等毕?,有一批上市的芯片達(dá)到了40%的退貨率。對(duì)此,我們的要求是“激光芯片的完美規(guī)格應(yīng)該是零缺陷的”,因此在內(nèi)部也做了深刻檢討,把每個(gè)工藝環(huán)節(jié)都嚴(yán)格檢查了一遍,通過認(rèn)真的整改和調(diào)整,最后終于將退貨率控制到極低水平。


目前瑞波光電已經(jīng)跨越了三座大山,成功解決了芯片量產(chǎn)所面臨的良率和可靠性問題,市場出現(xiàn)爆發(fā)性增長,目前瑞波光電的產(chǎn)品在市場上處于供不應(yīng)求的局面,產(chǎn)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足滿足市場的需求,近日,瑞波光電剛剛完成由賽富基金、深圳市創(chuàng)新投資集團(tuán)領(lǐng)投,北京協(xié)同創(chuàng)新京福投資基金跟投的6500萬元A輪融資,本次融資將主要用于擴(kuò)充產(chǎn)能和新產(chǎn)品的研制和開發(fā)。


Q5:目前公司有哪些目標(biāo)和規(guī)劃呢?未來的戰(zhàn)略增長點(diǎn)在什么地方?


胡海博士:未來智能制造、激光雷達(dá)、消費(fèi)光子和激光醫(yī)療是瑞波光電未來重點(diǎn)關(guān)注的應(yīng)用市場。這些新興應(yīng)用市場將對(duì)大功率激光芯片提出更高的要求,瑞波獨(dú)有的工藝、專利以及測(cè)試技術(shù)將成為核心競爭力。應(yīng)用客戶在關(guān)注產(chǎn)品性能和可靠性的同時(shí),也對(duì)訂單交付、定制化服務(wù)提出更多要求。同時(shí),本輪融資將大大提升瑞波現(xiàn)有產(chǎn)能,增強(qiáng)訂單交付能力,同時(shí)也會(huì)有效增強(qiáng)瑞波研發(fā)資源和力量。


在未來企業(yè)的發(fā)展規(guī)劃方面,瑞波光電三年內(nèi)將完成產(chǎn)能持續(xù)倍增計(jì)劃,開發(fā)國內(nèi)外的經(jīng)銷網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)也將持續(xù)投入IT系統(tǒng)建設(shè)和人才方面的建設(shè);在研發(fā)方面,每年將不低于20%的預(yù)算用于新產(chǎn)品開發(fā),將瑞波光電打造成為全球領(lǐng)先的大功率半導(dǎo)體激光芯片專業(yè)制造商。


Q6:貴公司將在2018年展示哪些新產(chǎn)品呢?


胡海博士:瑞波光電一直注重新產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用,比如針對(duì)當(dāng)前熱門的無人駕駛、無人機(jī)和機(jī)器人應(yīng)用的激光雷達(dá),瑞波開發(fā)了25W,50W,75W 級(jí)905nm激光芯片;比如在光纖激光器和固體激光器泵浦方面,瑞波也開發(fā)了9XXnm系列芯片和8XXnm系列芯片,今年新推出面向精細(xì)加工的808nm QCW 300W半導(dǎo)體激光器巴條。在醫(yī)療美容方面,瑞波光電除了1470nm/1550nm芯片外,也開發(fā)了755nm、790nm的新品,我們非常期待能在本次光博會(huì)(展位號(hào):2A83)上結(jié)識(shí)上述領(lǐng)域的應(yīng)用客戶,讓瑞波光電研制的大功率半導(dǎo)體激光芯片更多地服務(wù)行業(yè)和產(chǎn)業(yè),打破國外企業(yè)在此領(lǐng)域的芯片壟斷局面,讓中國的激光芯閃耀在世界之巔!


胡海博士寄語:


這幾年,中國光博會(huì)的成長、為中國光電產(chǎn)業(yè)做出的巨大的貢獻(xiàn),我也都是看在眼里的。中國光博會(huì)迎來了二十周年,我由衷地希望光博會(huì)在發(fā)展的路上可以越辦越好,規(guī)模越來越大。為中國乃至世界的光電事業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)。


小編的話:胡海博士不畏困難與堅(jiān)持信念最終讓芯片受住了檢驗(yàn)。這不禁讓光博君想到“若有所執(zhí),必有所成”。正是這些信念才讓瑞波光電有了今天的成就。相信在胡海博士的引領(lǐng)下,中國的激光芯將一定會(huì)閃耀在世界之巔。