近日,光博會(《中國光電》雜志)有幸對瑞波光電總經理胡海博士進行采訪。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)經驗,并預測了未來激光行業(yè)的發(fā)展趨勢。
Q1: 請您分享下您回國創(chuàng)業(yè)的初衷與契機?
胡海博士:2012年,中國激光產業(yè)到了井噴式爆發(fā)的前夜,新興應用層出不窮。工業(yè)、能源、運輸、農業(yè)、醫(yī)療設備、通訊和微電子等強勁增長行業(yè)是工業(yè)激光器技術的重要應用領域。
隨著應用和市場的快速發(fā)展,中國市場對激光產業(yè)上游芯片產品的需求量劇增,然而國內開發(fā)的激光芯片產品不能滿足國內市場需求,大部分高功率及光通信用芯片幾乎完全依賴進口。一方面由于大功率激光芯片門檻極高,芯片關鍵生產技術掌握在國外部分企業(yè)手中,國內生產技術與國際相比存在一定差距;另一方面,芯片配套的人才、設備也很匱乏。
當時國內經過數十年的研究仍然無法實現規(guī)模量產,這對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,當時萌生了回國創(chuàng)業(yè)的想法,正好遇到深圳啟動“孔雀計劃”,我們作為深圳第一批孔雀計劃創(chuàng)新團隊引入國內?!爸袊鳛橐粋€制造型和消費電子使用的大國,很多應用的場景都需要使用激光器,而激光器要用到激光芯片,我認為中國將成為世界上最大的激光芯片使用國家,應該也要擁有能自主生產研發(fā)激光芯片的能力。”
Q2: 能否介紹一下貴公司的應用領域及創(chuàng)新點?
胡海博士:深圳瑞波光電子有限公司主要致力于開發(fā)和生產大功率半導體激光芯片,也是目前國內極少數掌握包括外延設計、材料、芯片制備、芯片封裝和測試等全鏈條核心技術的新創(chuàng)企業(yè)。瑞波光電在很多核心技術方面實現了技術的突破,在外延結構方面,優(yōu)化了非對稱寬波導設計,并采用金屬有機化學氣相外延技術生長了低損耗、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)化生產要求的工藝流程,對金屬電極、非吸收窗口、腔面鈍化等關鍵工藝技術取得了突破, 在國內首次解決了大功率激光芯片最具有挑戰(zhàn)的腔面災變問題;在封裝方面,開發(fā)了對高功率激光芯片的共晶焊接工藝;在測試方面,開發(fā)了失效分析設備和5大系列的測試表征設備,完成了對激光芯片制造過程的所有關鍵節(jié)點的質量控制和數據采集。通過上述基礎條件的建立,我們研制出國內領先、世界一流水平的多種大功率半導體激光芯片,具備高功率、高效率、高亮度、高可靠性的優(yōu)點,并且解決芯片生產過程中的可靠性和良率問題,實現了大批量的生產和銷售。
目前瑞波光電的大功率激光芯片已經廣泛應用到智能制造、激光雷達、激光電視、激光醫(yī)療、消費電子等重大民生領域以及科研領域中,瑞波光電的激光芯片項目將在替換進口方面發(fā)揮著越來越重要的角色,實現了越來越大的經濟和社會效益。
目前中國每年進口芯片金額突破2200億美元,是第二名汽車及其零部件700億美元的兩倍,根據國務院2015年發(fā)布的《中國制造2025》的報告數據,2020年中國芯片自給率要達到40%,2025年要達到50%,關鍵芯片的國產化和產業(yè)化在當前貿易大戰(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業(yè)化將對產業(yè)和國家產生深遠而又重大的積極影響。
Q3:目前貴司的主打產品是哪些?
胡海博士:目前瑞波光電已經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。我們并對其中大部分研發(fā)成功的半導體激光芯片實現了產業(yè)化,完成了基礎研究-產品化-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”。
目前市場上對瑞波光電產品需求非常旺盛,瑞波光電正通過不斷的擴產來解決產能不足的問題。
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,我們已經組建好了核心團隊,團隊網羅了半導體激光領域各種尖端人才,不過即使有給力的團隊和伙伴,創(chuàng)業(yè)依然會遇到各種困難。從創(chuàng)業(yè)啟動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”,因為,當時整個半導體行業(yè)完整配套的產業(yè)鏈非常欠缺,很多需要的材料都找不到現成購買途徑,設備也不能直接使用,現實逼迫我們自己做定制化或開發(fā)設備、工具,這過程就花了一年半的時間,可真算是“零基礎創(chuàng)業(yè)”了。
當配套設施齊全,大家都以為可以大展身手了,但沒想到的是,芯片的研發(fā)難度遠遠超過了想象?!按蠊β始す庑酒铍y的是可靠性”,在最初,我們做了幾千個芯片,幾乎99%都會失效,幾乎每天都能看到自家工程師的測試報告上寫著芯片失效的文字。
失敗總會讓人氣餒,何況經歷了幾千次的失敗。經過分析所有的數據,研發(fā)人員發(fā)現了失敗的原因是出現了不可控的問題,最終我們從機理出發(fā),對參數進行了調整,再重新規(guī)劃實驗。經過兩年的時間,終于解決了問題所在,在不斷的加速老化評估以及最后客戶端的可靠度驗證”,芯片終于經受住了檢驗。
通過團隊的不懈努力,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,因為部分芯片的顏值缺陷,有一批上市的芯片達到了40%的退貨率。對此,我們的要求是“激光芯片的完美規(guī)格應該是零缺陷的”,因此在內部也做了深刻檢討,把每個工藝環(huán)節(jié)都嚴格檢查了一遍,通過認真的整改和調整,最后終于將退貨率控制到極低水平。
目前瑞波光電已經跨越了三座大山,成功解決了芯片量產所面臨的良率和可靠性問題,市場出現爆發(fā)性增長,目前瑞波光電的產品在市場上處于供不應求的局面,產能遠遠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)新投資集團領投,北京協同創(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充產能和新產品的研制和開發(fā)。
Q5:目前公司有哪些目標和規(guī)劃呢?未來的戰(zhàn)略增長點在什么地方?
胡海博士:未來智能制造、激光雷達、消費光子和激光醫(yī)療是瑞波光電未來重點關注的應用市場。這些新興應用市場將對大功率激光芯片提出更高的要求,瑞波獨有的工藝、專利以及測試技術將成為核心競爭力。應用客戶在關注產品性能和可靠性的同時,也對訂單交付、定制化服務提出更多要求。同時,本輪融資將大大提升瑞波現有產能,增強訂單交付能力,同時也會有效增強瑞波研發(fā)資源和力量。
在未來企業(yè)的發(fā)展規(guī)劃方面,瑞波光電三年內將完成產能持續(xù)倍增計劃,開發(fā)國內外的經銷網絡。同時也將持續(xù)投入IT系統(tǒng)建設和人才方面的建設;在研發(fā)方面,每年將不低于20%的預算用于新產品開發(fā),將瑞波光電打造成為全球領先的大功率半導體激光芯片專業(yè)制造商。
Q6:貴公司將在2018年展示哪些新產品呢?
胡海博士:瑞波光電一直注重新產品的開發(fā)和應用,比如針對當前熱門的無人駕駛、無人機和機器人應用的激光雷達,瑞波開發(fā)了25W,50W,75W 級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加工的808nm QCW 300W半導體激光器巴條。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(展位號:2A83)上結識上述領域的應用客戶,讓瑞波光電研制的大功率半導體激光芯片更多地服務行業(yè)和產業(yè),打破國外企業(yè)在此領域的芯片壟斷局面,讓中國的激光芯閃耀在世界之巔!
胡海博士寄語:
這幾年,中國光博會的成長、為中國光電產業(yè)做出的巨大的貢獻,我也都是看在眼里的。中國光博會迎來了二十周年,我由衷地希望光博會在發(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。
小編的話:胡海博士不畏困難與堅持信念最終讓芯片受住了檢驗。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下,中國的激光芯將一定會閃耀在世界之巔。