全媒体记者 王郡媛
在日照,一家科技企业车间里,几乎听不到传统工厂的轰鸣,它就是山东奥莱电子科技有限公司。恒温恒湿的洁净环境中,灯光柔和,只有精密仪器运行时发出的细微声响。工作人员身穿无尘服,透过高倍显微镜,凝视着眼前那片薄如蝉翼、泛着金属光泽的方形薄片。这片巴掌大小、布满纳米级孔洞的“钢铁画布”,正是不久前荣登《山东好成果专报》的主角:国内首款实现量产的硅基液晶光阀芯片金属掩膜版。它的故事,始于四年前一次“卡脖子”的切肤之痛。
时间回溯到2022年。奥莱电子在高端显示用金属掩膜版领域已小有成就,但一次与下游芯片厂商的交流,让公司创始人兼技术总监朱海彬深感焦虑。对方正在研发用于下一代AR HUD的LCoS(硅基液晶)光显示芯片,样机性能卓越,却卡在了量产前最关键的一环——找不到合格的金属掩膜版供应商。
“当时,全球能稳定供应这类超高精度掩膜版的企业屈指可数,全部在海外。不仅交货周期长达半年以上,价格高昂,而且最新的技术和产品对中国客户设有壁垒。”朱海彬回忆道。没有这块“模板”,芯片上数以百万计的微型像素点就无法被精准“雕刻”出来,再好的设计也只能停留在图纸上。
“我们必须自己做!”这个决定看似冲动,背后却是奥莱电子多年技术积累的底气,以及突破产业瓶颈的使命感。公司迅速抽调精干力量,组建了代号为“光启”的攻关项目组。
挑战是前所未有的。与传统掩膜版相比,用于LCoS芯片的金属掩膜版精度要求高出数个数量级,相当于在一根头发丝的横截面积上,开出上百个排列整齐、形状规则的“窗口”。它要求基材极薄且平整如镜,图形误差须控制在纳米级别,还要承受后续工艺中的高温与应力,耐久性必须极强。
转折点来自一个跨学科的灵感碰撞。一次技术研讨会上,一位有半导体光刻经验的工程师提出,是否可以借鉴集成电路制造中的某些理念,结合奥莱在精密电铸上的专长,开发一套全新的复合工艺?团队大胆采纳,放弃了单纯模仿国外技术的路径,转而探索一条融合创新的路子。
当第一片各项指标完全达到设计要求的样品在实验室诞生时,团队没有欢呼,反而更加紧张。样品成功只是第一步,从“实验室样品”到“稳定量产的产品”,中间隔着巨大的工程化鸿沟。
2025年5月,是一个值得铭记的月份。经过严苛的内部测试,首批量产产品正式下线。但真正的“大考”才刚刚开始——送交客户验证。
等待结果的日子格外漫长。终于,从客户传来了好消息:产品通过全部可靠性测试,性能指标与国际顶尖产品持平,部分参数甚至更优!这不仅意味着技术突破获得了市场认可,更意味着国内LCoS芯片设计企业终于拥有了安全、可靠、自主可控的核心材料供应渠道。一封来自客户的感谢信中写道:“你们的突破,解了我们的燃眉之急,更是为我们下一代产品的研发按下了加速键。”
一片看似微小的掩膜版,其价值远不止于自身。正如《山东好成果专报》中所指出的,它正在成为撬动一个庞大产业集群的支点。
奥莱电子的车间,如今已成为国内多家微显示芯片企业的“后方基地”。随着AR/VR产业进入爆发前夜,用于近眼显示的LCoS芯片需求猛增;在光通信领域,LCoS芯片作为高速光交换的核心部件,前景广阔。奥莱的掩膜版,正是这些高端芯片制造的起跑线。
企业的创新工作,并未因初步成功而停滞。他们将此次攻关中积累的跨学科研发方法论、精密制造工艺体系,系统化地固化为企业的核心创新能力。“‘光启’项目最大的产出,不仅仅是产品,更是一支能打硬仗、善于融合创新的团队,和一套应对‘卡脖子’难题的方法论。”朱海彬总结道。目前,团队已瞄准下一代更高分辨率、更大尺寸的掩膜版技术进行预研。
从日照一间安静的洁净车间出发,一片承载着自主创新信念的“钢铁画布”,正绘制出更清晰、更自主的微光。