集成電路，是現(xiàn)代信息社會的基石。不只是我們?nèi)粘Ｊ褂玫氖謾C、電視機、計算機等各種電子設(shè)備廣泛使用集成電路，軍事、遙控、通訊等領(lǐng)域也都對集成電路有高度依賴。

每年，全球集成電路行業(yè)都有幾次重要的國際會議，而其中以國際固態(tài)電路會議最為重要，堪稱“業(yè)界風(fēng)向標”。該會議始于1953年，是目前國際上規(guī)模最大、最權(quán)威、水平最高的固態(tài)電路國際會議，是全球最尖端芯片技術(shù)發(fā)表之地，有著集成電路行業(yè)“奧林匹克”大會的美譽。在60多年的辦會歷史中，眾多集成電路史上里程碑式的發(fā)明都在這里首次亮相。例如：世界上第一個TTL電路，世界上第一個GHz微處理器，世界上第一個CMOS毫米波電路等等。入選該會議的科研成果，都代表著當前國際集成電路領(lǐng)域的最高科技水平。

在日前舉行的第68屆國際固態(tài)電路會議（ISSCC 2021）上，兩款來自合肥的芯片驚艷亮相，為合肥邁向“中國IC之都”加速。

隔離電源芯片挑戰(zhàn)“物美價廉”

在此次大會上，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)程林教授課題組提出一種新型隔離電源芯片設(shè)計方案。該方案通過在單個玻璃襯底上利用三層再布線層，實現(xiàn)高性能微型變壓器的繞制，并完成與發(fā)射和接收芯片的互聯(lián)，有效提高了芯片轉(zhuǎn)換效率和功率密度電子芯片，為今后隔離電源芯片的設(shè)計提供了一個新的解決方案。

隔離電源芯片在工業(yè)控制設(shè)備中對于保證系統(tǒng)的安全和可靠性起到至關(guān)重要的作用。之前由于受技術(shù)方面的限制，隔離電源芯片尺寸和成本一直降不下來。程林教授課題組創(chuàng)造性利用先進的晶圓級封裝技術(shù)，不僅完成芯片間的互聯(lián)，還實現(xiàn)了變壓器的繞制，克服了現(xiàn)有芯片設(shè)計中需要3顆甚至4顆芯片的缺點，使得隔離電源芯片可以實現(xiàn)更高的效率和更低的成本。

“這種晶圓級封裝特別適合大規(guī)模的生產(chǎn)，在大規(guī)模生產(chǎn)條件下，它的成本可以大大降低，比同款芯片可能效率提高了10個百分點，這意味著設(shè)備的使用壽命會大大加長，同時對設(shè)備的安全使用也有很大好處?！背塘纸榻B說。此次，他所率課題組的相關(guān)成果以論文形式在該會議上發(fā)表并進行演示，得到專家一致認可?！懊磕甏蠹s有200篇論文入選國際固態(tài)電路會議。這也是中科大首次以第一作者單位在該會議上發(fā)表論文。”程林說。

今年的全國兩會政府工作報告中提出要把科技自立自強作為國家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐，這讓程林感到身兼更多責(zé)任。“作為一名高?？蒲腥藛T，我要帶領(lǐng)團隊不斷提高創(chuàng)新能力，加快關(guān)鍵核心技術(shù)的攻關(guān)。同時，也要不斷加強人才的培養(yǎng)力度，為社會和企業(yè)輸送更多優(yōu)秀人才?！?/p>

毫米波雷達芯片創(chuàng)全球新紀錄

在第68屆國際固態(tài)電路會議上，另一款誕生在合肥的芯片同樣引人矚目。這就是中國電子科技集團公司第三十八研究所發(fā)布的一款高性能77GHz毫米波芯片及模組，它在國際上首次實現(xiàn)兩顆3發(fā)4收毫米波芯片及10路毫米波天線單封裝集成，探測距離達38.5米，創(chuàng)造了全球毫米波封裝天線最遠探測距離的新紀錄。

據(jù)介紹，該芯片在24毫米×24毫米空間里實現(xiàn)多路毫米波雷達收發(fā)前端的功能，創(chuàng)造性地提出一種動態(tài)可調(diào)快速寬帶鳥聲信號產(chǎn)生方法，并在封裝內(nèi)采用多饋入天線技術(shù)，大幅提升封裝天線的有效輻射距離，為近距離智能感知提供了一種小體積、低成本的解決方案。

此次發(fā)布的封裝天線模組包含兩顆38所自主研發(fā)的77GHz毫米波雷達芯片，該芯片面向智能駕駛領(lǐng)域?qū)诵暮撩撞▊鞲衅鞯男枨螅捎玫统杀竟に?，單片集?個發(fā)射通道、4個接收通道及雷達波形產(chǎn)生器等，主要性能指標達國際先進水平，在快速寬帶雷達信號產(chǎn)生等方面具有特別優(yōu)勢，芯片支持多片級聯(lián)并構(gòu)建更大規(guī)模的雷達陣列。

封裝天線技術(shù)很好地兼顧了天線性能、成本及體積，代表著近年來毫米波天線技術(shù)的重大成就?；谏瘸鲂途A級封裝是封裝天線的一種主流的實現(xiàn)途徑，國際上大公司都基于該項技術(shù)開發(fā)了集成封裝天線的芯片產(chǎn)品。此次，38所團隊基于扇出型晶圓級封裝技術(shù)，創(chuàng)造性地采用了多饋入天線技術(shù)電子芯片，有效改善了封裝天線效率低等問題，探測距離創(chuàng)造了新的世界紀錄。