物美价廉，一场关于“滤波器”的“中国智造”故事正在上演。
“没有滤波器的智好手机就会损失通讯功能，变成一块砖头。”大略的一句话，滤波器的主要性可见一斑。然而便是这么一个单个芯片不到1平方毫米的鄙吝械，全国每年200亿颗的需求，90%以上却要从国外入口，特殊是高真个高频滤波器芯片完备依赖入口，极易受制于人。
如今，环球高频滤波器领域迎来一位“中国玩家”。
“我们以很低的本钱，实现了高频滤波器的国产化，在冲破国外垄断的同时，有望推动滤波器芯片价格大幅低落！
”7月15日，新乡经开区，河南科之诚第三代半导体碳基芯片有限公司卖力人谢波玮说，由该公司研发的金刚石基2Ghz-10GHz高频射频滤波器已经完成核心技能攻关，即将实现量产。
全新技能路线 国产高频滤波器从无到有
滤波器是移动通信射频前真个核心部件之一，紧张运用于无线通讯领域，包括智好手机、路由器、通信基站、物联网无线终端等，个中手机霸占着约70%的需求。
滤波器有什么用？
“好比我们身处一个喧华的菜市场内，充斥着各种各样的声音，但是我只想听到你说的话，就须要过滤掉其他杂音，这便是滤波器的浸染。”谢波玮阐明说，我们生活的空间中有各种不同频段的电磁波，如果须要建立稳定的通讯，就必须处在同一频段内，滤波器相称于对频段的一个专项选择，而更高的频率意味着能在单位韶光内可传输更大的数据量。
进入5G时期后，由于叠加更多频段，滤波器对数量和频率的哀求都提高了。一部5G手机在通信、WiFi、蓝牙、导航等功能上有着不同的信息交流频段，常日要凑集数十颗乃至上百颗滤波器芯片，海内整体每年须要200亿颗滤波器芯片，个中低频滤波器90%以上从国外入口，价格更高的高频滤波器则无法自主生产。
“之以是会这样，紧张源于材料和专利的限定。”谢波玮说，“一方面，海内目前无法大规模生产制造滤波器芯片的材料——高品质电子级铌酸锂、钽酸锂单晶，另一方面，国外长期的发展已经形成了明确的专利壁垒。”
也便是说，高频滤波器真正国产，必须在芯片根本材料和技能专利上双双取得打破。
2015年，中国科学院大学博士毕业的谢波玮辞掉在国外有名芯片厂商的事情，返国创业，通过与中国科学院电工研究所进行互助，经由8年韶光的联合攻关，在根本材料领域提出了“金刚石+氮化铝的材料体系”，在电路设计方面“全新设计了螺旋构造的IDT换能电路”，终极推出了高频金刚石基射频滤波器产品，绕过了传统技能路线的专利限定，冲破了国外在高频滤波器领域的垄断，补充了海内空缺。
今年年初，这一项目得到了由科技部主理的2022年全国颠覆性技能创新大赛总决赛最高奖。
从1000元到1毛钱 家当化的关键在本钱
按技能路线划分，目前市场上主流的滤波器有两种：声表面波滤波器、体声波滤波器。
在2Ghz以下的低频滤波器中，由于本钱适中，性能较好，声表面波滤波器运用广泛，霸占着最大的市场份额。
但如果超过了2Ghz，就必须采取体声波滤波器的技能，其各项性能指标更加精良，但也因制作工艺繁芜，本钱水涨船高，单个体声波滤波器芯片的均匀本钱在10元旁边，部分产品的市场价格在20元以上。
一项技能成果适不适宜家当化，能否被市场接管，关键就在于本钱。
“我们这项技能创新最大的亮点，不仅在于冲破国外高频滤波器的技能垄断，更难得的是通过材料创新，实现了以更低本钱的声表面波工艺，生产过去只有体声波滤波器才能达到的高频性能，可谓是物美价廉。”谢波玮说。
事实上，用金刚石晶片制造滤波器芯片早有古人考试测验，虽然产品性能非常好，但单颗芯片本钱将会在1000元往上，本钱太高，此前只在军工等分外家当上有所运用。
既然完备用金刚石造芯片难以被市场接管，只用一部分行弗成？
科之诚的思路是，不完备采取金刚石作为根本材料，而是依然以硅基晶圆片为支撑层，将金刚石以薄膜的形式成长在上面，作为功能层再进行电路设计。
在实际攻关中，该公司打破了“大面积、高平整度金刚石薄膜沉积”“氮化铝多元素共掺杂、高平整度C轴择优取向薄膜”等技能难点，终极将设想变为了现实。
由于新技能利用的金刚石薄膜只有10微米，用料足够少。一块芯片的金刚石利用本钱从以前的1000元降到了现在的0.1元，已可以进行规模化生产。
目前，科之诚已经申请了多项专利，节制了2英寸-6英寸硅基金刚石薄膜制备工艺、2英寸-6英寸取向压电薄膜制备工艺和金刚石基射频滤波器芯片的设计、半导体工艺、封装、检测技能，并完玉成工艺流片验证，这标志着核心技能攻关已经完成。
按照目前的生产工艺，科之诚终极将高频滤波器芯片的本钱掌握在了6毛钱旁边，这一价格较目前市场上的体声波滤波器芯片20元的价格拥有着巨大的上风。“而且随着家当化水平的提高，这一价格还有不小的低落空间。”据谢波玮先容，目前2GHz以上的高频滤波器的市场规模在300亿元以上，将来进入6G通讯时期，市场规模将进一步扩大。
据悉，科之诚已经完成首批3000万元的融资，正在加紧推动产品早日问世。
高端成果为何落户河南？
一项国际前沿的技能成果，为何终极选择落户河南，在新乡进行转化？
“刚刚我们提到的1000元，实在是采取‘电子级人造金刚石晶片’生产芯片的本钱，如果是天然钻石，每一颗芯片的本钱可能要高达上万元。”
谢波玮的这句话，道出了个中玄机。
“天下超硬材料看中国，中国超硬材料看河南。”我省超硬材料产量占环球的70%以上，已经在全国和环球创下了多项“第一”，形成了以超硬材料及制品为核心、原辅材料和专用设备仪器为根本、公共技能做事体系为支撑的百口当链格局。
近年来，我省不断推进金刚石运用领域创新，得天独厚的家当根本和政策支持力度，成了科之诚将公司选址在新乡的紧张缘故原由。
企业的发展离不开良好的营商环境，更离不开当地“肥沃的土壤”。作为公司的所在地，新乡经开区在用地、融资等方面也都给予了大量帮助。新乡经开区坚持企业创新主体地位和市场创新导向，通过沙龙活动、“一对一”政策宣讲、产学研对接、校企互助等多种形式，勾引创新要素向企业聚拢，不断提升企业整体实力和竞争力。
截至目前，新乡经开区高新技能企业和备案国家科技型中小企业分别达到62家和128家，国家级专精特新“小巨人”企业和省级“专精特新”企业分别达到2家和16家，各种研发平台达到110家。区中小企业做事中央成功获批“国家级中小企业公共做事示范平台”，拥有区高新技能创业做事中央、中关村落e谷新乡创想基地2家国家级科技企业孵化器，数量全市第一。
业内专家评价，科之诚的这项技能将拓展金刚石在新领域的运用路子，进一步巩固河南在人造金刚石领域的引领地位，未来有望在海内打造一个产值数百亿元的涵盖金刚石基多层膜晶圆、滤波器芯片制造、封装测试的第三代半导体家当集群。
