時(shí)間，需要“精打細(xì)算”。有別于普通時(shí)鐘，芯片原子鐘利用原子共振頻率原理計(jì)時(shí)，兼具高精度、低功耗、小體積等特點(diǎn)，是精準(zhǔn)丈量時(shí)間的“超級(jí)鐘表”。近期，高新區(qū)企業(yè)天津華信泰科技有限公司生產(chǎn)的8立方厘米芯片原子鐘正式交付，這是目前國(guó)內(nèi)體積最小的量產(chǎn)型產(chǎn)品，關(guān)鍵指標(biāo)達(dá)到世界領(lǐng)先水平，為我國(guó)高端制造、能源勘探、航空航天等領(lǐng)域發(fā)展添薪助力。

從研發(fā)端到生產(chǎn)端

芯片原子鐘這只神奇的鐘表有哪些用途？北京華信泰科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱華信泰）董事長(zhǎng)梁小芃舉例說(shuō)，在海底石油勘探領(lǐng)域，芯片原子鐘是海底節(jié)點(diǎn)（OBN）的核心器件，不依賴外部信號(hào)，能為OBN提供極穩(wěn)定的統(tǒng)一時(shí)間基準(zhǔn)，使其可以精準(zhǔn)地通過地震波勾勒出油氣藏的分布輪廓，不僅滿足了高精度要求，還能進(jìn)一步擴(kuò)大勘探面積。

面對(duì)國(guó)內(nèi)對(duì)國(guó)產(chǎn)化時(shí)頻器件的迫切需求，2010年，華信泰承擔(dān)國(guó)家科技重大專項(xiàng)，投入到芯片原子鐘的自主研發(fā)工作中。經(jīng)過10余年鉆研，成功突破關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的芯片原子鐘。

不過，從原理可行到產(chǎn)品可用，再到批量可造，其間橫亙著巨大的鴻溝。早期，芯片原子鐘依靠手工生產(chǎn)，不僅效率低，產(chǎn)品一致性也沒有保障?！耙?yàn)槿狈梢越梃b的成熟經(jīng)驗(yàn)，我們對(duì)規(guī)?；a(chǎn)工藝的摸索也是從零開始。比如芯片原子鐘的真空封裝工藝，我們用了4年時(shí)間攻克難題，才達(dá)到高良品率的封裝效果?！绷盒∑M說(shuō)。

在為生產(chǎn)基地選址的過程中，華信泰接到了天津?yàn)I海高新區(qū)拋來(lái)的“橄欖枝”。這里良好的制造業(yè)基礎(chǔ)和豐富的人才資源，加上往來(lái)北京方便，讓企業(yè)決定在天津扎根發(fā)展。

2023年7月，國(guó)內(nèi)首條芯片原子鐘量產(chǎn)線在天津華信泰科技有限公司建成投產(chǎn)，可完成器件生產(chǎn)、組件集成、物理系統(tǒng)真空封裝、性能測(cè)試等全套生產(chǎn)流程。“這條生產(chǎn)線的投產(chǎn)，標(biāo)志著我國(guó)在芯片原子鐘技術(shù)上取得重要突破，同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化落地?！绷盒∑M說(shuō)，如今，該生產(chǎn)線的年產(chǎn)能可達(dá)3萬(wàn)臺(tái)。

從追趕者到引領(lǐng)者

產(chǎn)品的批量化生產(chǎn)為企業(yè)發(fā)展按下了加速鍵。去年年底，華信泰再次推出重磅新品——8立方厘米的新一代芯片原子鐘，體積縮小至上一代產(chǎn)品的三分之一，在保持穩(wěn)定度的基礎(chǔ)上，功耗進(jìn)一步降低。這一重要突破，使我國(guó)在芯片原子鐘小型化方面走在了世界前列。

天津華信泰科技有限公司總經(jīng)理劉瑞元全程參與了新品的研發(fā)工作，他告訴記者：“一些場(chǎng)景對(duì)芯片原子鐘的體積和重量要求比較嚴(yán)苛，但體積縮小了，信號(hào)強(qiáng)度也會(huì)相應(yīng)地受到影響，所以我們?cè)谶@方面花費(fèi)了很多功夫，調(diào)整參數(shù)和工藝，確保產(chǎn)品的穩(wěn)定度和可靠性?！?/p>

“目前，國(guó)外先進(jìn)的芯片原子鐘的體積是十幾立方厘米，我們做到了8立方厘米，穩(wěn)定度也達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平?！绷盒∑M頗為自豪，她表示，近期，新一批20臺(tái)8立方厘米芯片原子鐘將交付用戶，用于海底石油勘探的驗(yàn)證應(yīng)用。

眼下，在天津華信泰科技有限公司，生產(chǎn)線正在滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。隨著近年來(lái)芯片原子鐘市場(chǎng)需求的顯著提升，華信泰的訂單量也呈現(xiàn)穩(wěn)步增長(zhǎng)的趨勢(shì)。

“芯片原子鐘體積小、重量輕、功耗低，實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)后，成本也進(jìn)一步降低，有很大的市場(chǎng)應(yīng)用空間?！绷盒∑M說(shuō)，“比如，商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)近年來(lái)發(fā)展很快，市場(chǎng)前景廣闊，對(duì)于芯片原子鐘的設(shè)計(jì)、性能也提出了更高的要求，我們正在推進(jìn)這一領(lǐng)域的研發(fā)工作?！?/p>

從產(chǎn)業(yè)鏈到生態(tài)圈

得益于雙城布局，“北京研發(fā)、天津生產(chǎn)”的模式為華信泰芯片原子鐘的技術(shù)迭代和規(guī)?；l(fā)展提供了關(guān)鍵支撐?！拔覀兊谋本┛偛烤奂硕鄬W(xué)科專業(yè)人才，負(fù)責(zé)核心技術(shù)研發(fā)和市場(chǎng)拓展；天津公司依托自動(dòng)化產(chǎn)線負(fù)責(zé)生產(chǎn)任務(wù)，同時(shí)承接部分工藝優(yōu)化的研發(fā)工作?！绷盒∑M表示，利用天津本地資源，企業(yè)和南開大學(xué)、天津大學(xué)等高校及科研機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)，共同推進(jìn)技術(shù)攻關(guān)，并與同樣位于高新區(qū)的企業(yè)用戶建立了長(zhǎng)期合作關(guān)系。

為尖端技術(shù)產(chǎn)業(yè)化提供沃土，高新區(qū)構(gòu)建起“研發(fā)—中試—量產(chǎn)—應(yīng)用”全鏈條創(chuàng)新生態(tài)，促進(jìn)政企協(xié)同、產(chǎn)學(xué)研深度融合。除華信泰之外，這里還集聚了中科曙光、海光信息、飛騰、麒麟、360、金海通、瑞發(fā)科等一批優(yōu)質(zhì)企業(yè)，形成完善的信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)集群，2025年信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)營(yíng)收再創(chuàng)新高。與此同時(shí)，高新區(qū)依托產(chǎn)業(yè)基金引聚優(yōu)質(zhì)項(xiàng)目，并推動(dòng)信創(chuàng)產(chǎn)教聯(lián)合體建設(shè)，積極培育京津冀新一代信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新集群，打造協(xié)同共生的生態(tài)圈。

隨著各行業(yè)對(duì)高精度時(shí)間同步需求的提升，芯片原子鐘的“脈動(dòng)”還將服務(wù)更多場(chǎng)景——目前，華信泰已在商業(yè)航天、電力、通信等領(lǐng)域加大布局力度，相關(guān)產(chǎn)品在關(guān)鍵資質(zhì)認(rèn)證上取得重要進(jìn)展，為芯片原子鐘多領(lǐng)域規(guī)模化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

一枚枚微型鐘表，以極致的精度記錄下高水平科技自立自強(qiáng)的探索，丈量著科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合的堅(jiān)實(shí)步伐?！敖衲辏覀儗?dòng)新產(chǎn)品的研發(fā)，推動(dòng)芯片原子鐘進(jìn)一步向小型化發(fā)展，讓‘中國(guó)時(shí)間’為更多行業(yè)發(fā)展提供助力。”梁小芃說(shuō)。

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