从一篇论文到全球首条8英寸量产线,广东企业破局芯片“卡脖子”

2026-09-20 11:03:04 南方财经全媒体集团 郭莎

广州市艾佛光通科技有限公司研发的芯片,郭莎摄。

南方财经记者郭莎

一颗比米粒还小的滤波芯片,藏在手机射频前端里,决定着手机能否稳定接收信号、无线网络是否流畅。它并不起眼,却是5G手机、基站等无线通信设备不可或缺的关键器件。长期以来,BAW滤波器市场主要由海外厂商占据。

广州黄埔的艾佛光通,走了一条不太一样的路。

当主流厂商仍沿着多晶氮化铝路线推进时,艾佛光通把突破口放到了材料上:从单晶氮化铝切入,自研SABAR®体声波滤波芯片技术,从材料生长到制造工艺建立起一套完整技术体系。

从一篇论文里的技术设想,到8英寸晶圆上的批量生产,这条路走了近20年。如今,艾佛光通已建成全球首条8英寸SABAR® IDM产线,产品进入三星、中兴等厂商供应链,今年规划滤波芯片产能超过10亿颗。

艾佛光通的故事,是广东越来越多企业成为创新主体的一个切面。2025年,广东高新技术企业达7.4万家,入库科技型中小企业达5.6万家;全省区域创新综合能力连续9年居全国第一。

广东科技创新的一个鲜明特征,是企业越来越站到创新的前台。数据显示,广东约90%的科研机构、科研人员集中在企业,90%的研发经费和发明专利申请来源于企业。

从论文到产线的过程,并非一家公司埋头攻关就能完成。产业突破,不仅需要硬核技术攻关,更离不开资金持续输血、高端人才支撑、产业链协同配套与市场场景迭代。一项前沿技术从实验室走向规模化商用,也最终取决于产业生态的全方位赋能。

材料替代打破海外巨头垄断

全球每年手机出货量超10亿台,一台5G手机就使用超过50颗滤波芯片。基站、卫星、无人机、车联网等众多应用场景更将全球5G滤波芯片市场推至超200亿美元规模。随着5G通信频段增加、频率提高,高频滤波器的重要性进一步提升。

长期以来,BAW滤波器市场高度集中,博通(Broadcom)、威讯(Qorvo)等海外企业占据了全球BAW滤波器95%的市场份额,导致国内通信产业链关键环节被“卡脖子”。几年前,我国就有手机厂商因体声波滤波芯片短缺,在5G时代无奈推出4G手机。

“外国企业从材料、设计到制造工艺等全部环节都进行了专利保护,我们要突破这一‘卡脖子’技术难题,必须全面独创出一套自己的技术。”艾佛光通投融资副总经理黄泓竣介绍。区别于海外主流技术路线,艾佛光通选择从材料端“换道”,提出基于单晶氮化铝的5G体声波滤波器芯片技术。

从材料端切入,也意味着企业没有一条成熟的产业化路径可以直接复制。技术参数要重新验证,设备需要重新适配,工艺需要不断调整,最终还要经受大规模生产的考验。

“单晶材料是整齐排列的,信号传输又快又准;而多晶材料就像散乱的队伍,容易产生能量损耗。”黄泓竣表示,虽然单晶氮化铝在物理特性上优势明显,但制备难度极大。为了适配单晶氮化铝这种全新材料,原有工艺流程需要彻底重构。

从材料生长、器件结构设计,到纳米级薄膜转移、光刻、刻蚀、清洗等环节,艾佛光通重新搭建工艺体系,并自主改装、研发约12套半导体设备,以适配新的技术路线。如今,公司产品量产良率稳定在98%以上。

从提出技术路线到实现规模量产,艾佛光通花了近20年。

2005年,艾佛光通技术创始人李国强教授通过基础研究,在论文中提出单晶氮化铝制备体声波滤波器芯片的方法。此后,研发团队围绕材料、器件和工艺持续攻关。2020年,艾佛光通建成5G SABAR®滤波芯片大规模生产线,当年月产能达到3000万颗。2023年,公司建成全球首条8英寸SABAR® IDM产线,实现规模量产。

作为国内唯一、全球第三家掌握5G/6G高频宽带体声波滤波芯片(注册独立商标SABAR®)全链条自主知识产权的国家专精特新“小巨人”企业,艾佛光通已实现近100款滤波芯片的稳定量产,广泛应用于手机、无人机、通信基站等产品及人工智能等领域。

技术路线的变化,也进一步转化为产品性能和成本上的竞争力。据公司介绍,产品综合成本较海外同类方案降低30%-40%,SABAR®芯片的关键性能指标较国际同类产品提升了20%以上。

不让企业“单打独斗”

技术闯关只是第一关。从技术研究到产业化,从创新优势到产业效率,企业还要跨过资金、人才、产业链等一道道关卡。

半导体制造业属于典型的重资产行业,生产线建设、设备购置和工艺研发都需要持续投入。据黄泓竣介绍,公司前期固定资产投入已超过20亿元,资金主要来自产业基金、银行贷款等渠道。公司落户广州开发区后,区属国企曾向其投入超过10亿元股权投资资金。

“企业要发展、要扩张规模,融资肯定是头等大事,尤其是半导体行业,有了资金才能快速扩张,把产品快速生产出来并销售出去。”艾佛光通研发副总经理衣新燕说。

对于需要长期研发、短期内又难以形成大规模收入的高新技术企业而言,资金的意义不只是“输血”,更是为技术路线提供持续试错的时间。

高端人才梯队,则为技术落地提供核心支撑。据南方财经记者了解,艾佛光通现有员工约500人,其中研发人员占总人数近50%,包括博士高端人才50余名。团队中既有高校科研背景的博士,也有长期从事半导体制造的工程师,两类人才共同支撑技术从实验室走向生产线。

衣新燕就是其中一个例子。他跟随导师李国强参与相关科研,在博士阶段便参与公司产品研发。毕业后,他继续留在企业从事研发工作,参与公司技术和产业化推进。

在艾佛光通的产业化过程中,产业集聚进一步提供了上下游支撑。

“产品得有市场,而大湾区电子终端方面的客户非常多。上游的材料、设备以及芯片制造环节,这几年发展非常快,后发势头很足。”衣新燕指出,依托大湾区的产业集聚优势,艾佛光通能够与周边城市的客户实现更快对接,并在产品研发过程中与上下游形成协同。

例如,公司为广东的汽车企业提供车载滤波解决方案,围绕智能网联汽车的发展需求进行产品开发;同时,也根据下游客户对电子产品小型化、低功耗的需求,开发体积更小的滤波芯片,帮助客户提升射频模组的市场竞争力。

企业创新不是一次性的技术攻关,而是在下游客户的需求与反馈中迭代产品。在这一循环中,市场不只是创新成果最终的买单者,也成为企业研发过程中持续提供反馈的参与者。艾佛光通在这一过程中持续拓展应用领域,推动高频体声波滤波芯片向更高频、更宽带宽、更大功率容量方向发展。

不过,这条产业链并非没有短板。

衣新燕指出,广东半导体产业仍需进一步补齐上游材料和设备短板、做强芯片制造环节。只有制造能力进一步增强,才能更好地把上游材料、设备与下游应用连接起来,形成更加完整的产业创新生态。

艾佛光通新基地的航拍图

大企业“牵引”,小企业“补位”

艾佛光通的突围并非个案。

以它所在的黄埔区为例,这里已集聚150家集成电路企业,2025年产业规模突破340亿元,同比增长17%,形成了从芯片设计、晶圆制造、封装测试到设备材料、终端应用的全产业链。

产业集群的成型,离不开链主企业的牵引带动。2017年底落户黄埔的粤芯半导体,成为广东首家实现量产的12英寸晶圆制造企业,带动芯片设计、材料设备等半导体上下游企业随之落地。

“可能这些企业规模不像华为海思那么大,但它们都有各自的优势。”黄埔区工业和信息化局电装科副科长唐晴向南方财经记者介绍,近年来,黄埔区持续引进和培育集成电路企业,既有粤芯这样承担制造环节的链主企业,也有一批专精特新“小巨人”企业深耕细分领域,逐步形成了不同规模、不同环节企业共同参与的产业生态。

例如,在设计环节,慧智微深耕射频前端芯片十余年,产品已进入三星、vivo等主流手机品牌供应链。在材料环节,兴森快捷投资建设FCBGA封装基板项目。以广合科技为代表的高端PCB项目,则补齐了从“芯”到“算”的关键硬件载体环节。

大企业与小企业在创新链中各自承担着不同的角色,共同推动着大湾区创新发展。

广东区域创新综合能力连续9年居全国第一,其中最大优势就是企业创新能力强。从2025年数据来看,企业创新综合指标最高,其中设计能力综合指标、技术提升能力综合指标排名第一。今年,世界知识产权组织(WIPO)发布2026年创新集群排名结果,“深圳—香港—广州”创新集群排名第一,PCT国际专利申请量指标得分占比超过六成,企业成为PCT国际专利申请的重要来源。

在今年举办的“开局起步‘十五五’”广东专场新闻发布会上,广东省科学技术厅厅长王月琴表示,“十五五”时期将继续强化企业创新主体地位,把平台、项目、人才、资金等创新资源,更多布局到企业、对接到企业。做强做大科技领军企业,推动省重点领域研发计划中企业牵头的项目金额占比达到80%;培育壮大科技中小企业,不断壮大科技企业群体;推动金融资本向科技企业集聚。

如今,艾佛光通在广州、河源的工厂处于满产状态,但依旧供不应求。

接受记者采访时,艾佛光通相关负责人正忙着准备知识城新总部基地的入驻活动。这一基地即将正式启用,占地50余亩、建筑面积超10万平方米。投产后,艾佛光通5G/6G SABAR®滤波芯片年产能将达到60亿颗,并新增射频模组产线。

在现有应用领域之外,机器人也被企业视为新的增长方向。黄泓竣指出,随着机器人自主环境感知和实时交互能力不断提升,其与外部环境之间的无线信号交互需求将增加,这为滤波芯片创造了巨大市场空间。

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