在南京中电熊猫晶体科技有限公司（以下称“熊猫晶体”）的产品封装测试区，机器正在封装测试毫米级元器件。旋转的步进测试盘上，随着一片片产品精准地载入工位，显示器上呈现出放大版的产品细节和电气性能参数。
熊猫晶体公司深耕石英晶体元器件领域，瞄准石英晶体元器件小型化、高频化、高精度等前瞻技术持续攻关，取得重要突破。“我们研发生产的标准石英晶体产品约占全球市场份额的10%。”熊猫晶体公司副总经理高志祥说。
超前部署创新战略
5G传输不掉帧、手机信号稳定、摄像头信号传输通畅……生活中，各类电子产品的稳定运行，都离不开石英晶体元器件。如果把芯片比作电子产品的“大脑”，晶体元器件就如同“心脏”，为芯片提供持续的“血液”。
熊猫晶体公司成立之初，主要生产谐振器产品，2000年开始涉足SMD（表面贴装元器件）振荡器领域。“相比谐振器，振荡器集成化程度更高、产品附加值也高，主要应用于通信、安防等领域。”高志祥说。
在小尺寸晶体振荡器生产车间，一颗颗芝麻粒大小的振荡器从生产线上下线。“别看产品的长度只有1.6毫米、宽度1.2毫米，作用可不小，存储芯片、微型摄像头、蓝牙耳机等产品都依赖其运行。”高志祥说，从硬币大小到指甲盖大小，再到芝麻粒大小，产品尺寸越来越小，最小已达到1.2×1.0毫米的标准。
“产品迭代背后，是一个个专项攻关小组的辛勤付出。”公司技术部经理李坡说。
为推进产品创新研发，公司设立了专业团队，细化任务分工，推行项目主任设计师负责制，并实行提成激励机制和技术晋升渠道，激发研发人员积极性和创造性。
“为提高创新能力，我们与南京大学、河海大学等高校开展合作，共同推动新技术开发，已取得专利技术近80项。”高志祥说。
此外，熊猫晶体公司实行“量产一代、储备一代、预研一代”的技术发展战略，超前部署的开发模式提升产品性能，实现出货量增加、销售额增长。目前，公司正在积极扩充产能，晶体振荡器的月产量预计将翻倍，由当前每月800万颗增加到每月1600万颗。
“目前,我们的产品已经达到机械加工的极限标准，需要攻克光刻工艺以实现产品小型化、高频化。只有加快创新步伐，才能在未来市场中抢占先机。”高志祥说。
研发敢啃“硬骨头”
今年，熊猫晶体公司的《宽温高精度超低相噪温补石英晶体振荡器（TCXO）》项目，获得全国职工技术协会2021年度职工技术创新成果特等奖。这个项目攻克了温补石英晶体振荡器用低老化晶体生产技术难题。
“温补石英晶体振荡器主要用于5G通信网络、数字程控交换机等设备。2020年，在接到重点攻关任务时，难度远超我们想象。”高志祥说，研发中遇到许多意料之外的难题。团队在熟悉新领域的同时，寻找技术工艺的突破口。
在整个项目研发过程中，公司器件部经理王连生承担6阶温度曲线补偿算法软件和半导体陶瓷基座的研发任务，李坡承担低老化晶体生产技术突破任务。
“项目启动初期，技术问题难以突破的挫败感，各项计划节点的逼近，压得人喘不过气。”王连生说，我们反复试验，终于攻克技术难题。
在项目中，低老化晶体谐振器研制是难啃的骨头，其对水晶片切割工艺要求极高，1微米的偏差都将影响其性能。李坡带领团队，对切割角度、工艺条件等反复改进，最终切割出符合要求的高精度水晶片，为成功研制低老化晶体谐振器创造条件。
创新驱动引领企业高质量发展。“团队坚持自主创新，敢于啃硬骨头，研发的宽温高精度超低相噪温补晶体振荡器产品，具有工作温度范围宽、相噪低和体积小巧等特点。”高志祥说。
数字化转型显成效
在南京经开区新港大道南侧，熊猫晶体公司正在建设一座面积1.3万平方米的石英晶体频率元器件智能工厂。除了智能工厂，智能印制测试车间也已经建设完成。
记者在智能印制测试车间看到，1000多平方米空间里摆放着36台设备。工人拿起扫码枪，瞄准工单二维码，所有生产参数实现“一秒入库”。信息中心经理杨轶介绍，这个车间主要测试产品是否合格，测试后设备将自动在合格产品上印制特定的文字或图案。去年，企业对智能印制测试车间进行升级，系统对每批次产品进行标识，实现售后产品可追溯。
据介绍，公司自2003年开始探索智能化转型，经过十几年发展，在采购、生产、销售、运营、管理等环节建立起自主研发的智慧系统，实现了全生产流程的自动化和智能化。“每收到一笔新订单，系统中的高级排程模块就会根据订单来设定生产需求，按照材料、设备和人员等因素，制定详细的加工计划，最后将加工指令分发至车间。”高志祥说，受益于智能化改造，公司销售收入增长30%、生产效率提升11%。
智能化改造也有助于提高良品率、降低误差率。有的晶体体积很小，生产过程中稍有差错，对成品的质量影响很大。使用智能化系统以来，公司产品不良品率较从前降低了3%，产品单位能耗降低31%。
当前，5G和人工智能的发展，将带动基础频率元器件需求稳步增长。“熊猫晶体已实现年产振荡器1亿颗、谐振器4亿颗，今年上半年营业收入超过1.7亿元。”高志祥说，未来公司将加大新产品开发力度，加快光刻工艺平台建设，突破小尺寸、高基频晶片的研发难点，不断提升创新能力，推动石英晶体元器件技术发展。
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