如果说5G/6G通信是万物互联的“信息高速公路”，那么滤波芯片就是其不可或缺的 “信号守门员”，其性能直接决定了通信质量、传输速度和设备功耗。但长期以来，这一重要芯片技术被Broadcom、Qorvo两家外国企业垄断，筑起专利高墙。
一家广州企业为突破技术封锁，选择了一条全新的技术路线，用全球独创的单晶氮化铝技术路线打破壁垒，实现国产滤波芯片的自主可控。近日，“活力中国调研行”广东站采访团走进广州市艾佛光通科技有限公司（下称“艾佛光通”），实地走访国产芯片的破局之路。
破局5G/6G芯片“卡脖子”难题
在5G/6G时代，随着传输速率不断提升、带宽持续拓宽，对无线电波信号的提取能力要求也越来越高。因此，应用于高频通讯的高性能滤波芯片就成为射频领域最关键的核心器件，是该领域“皇冠上的明珠”。过去，国外主流的体声波滤波器，使用的是多晶FBAR滤波芯片结构。不过，这一技术路线在国外很早就被申请了专利保护。
“外国企业从材料、设计到制造工艺等全部环节都进行了专利保护，我们要突破这一‘卡脖子’技术难题，必须要在材料、设计以及制造工艺都全面独创出一套自己的技术。”艾佛光通投融资副总经理黄泓竣介绍，艾佛光通2011年在广州黄埔成立首个单晶氮化铝材料与芯片研发中心，一直致力于攻克滤波芯片难题。
“我们采取和外国截然不同的技术路线，我们原创提出基于单晶AlN的5G体声波滤波芯片技术SABAR®，突破国外企业长期垄断，实现关键性能指标较国际同类产品提升20%以上，目前可广泛应用于5G通信、卫星互联网、物联网及车载通信等领域。”黄泓竣说。
“简单来说，单晶材料是整齐排列的，信号传输又快又准；而多晶材料就像散乱的队伍，容易产生能量损耗。”黄泓竣告诉记者，虽然单晶氮化铝在物理特性上优势明显，但制备难度极大，艾佛光通的研发团队从材料生长、芯片设计到制造工艺进行全链条创新，甚至对半导体设备进行升级改装，最终才形成自主专利。
经过多年的技术攻关，2015年，艾佛光通成功运行首条5G SABAR® 滤波芯片中试生产线，月产能50万颗。2020年，建成5G SABAR® 滤波芯片大规模生产线，月产能达到3000万颗。如今，艾佛光通已实现近100款滤波芯片的稳定量产，大批应用在手机、无人机、通信基站、人工智能等产品和领域。
企业快速成长与广东产业沃土密不可分
在滤波芯片领域成功突破国外“卡脖子”技术的艾佛光通，其快速成长与广东这片产业沃土密不可分。在艾佛光通研发副总经理衣新燕看来，广东对半导体产业的政策支持力度走在全国前列，其中最核心的支撑是良好的融资环境。“企业要发展、要扩张规模，融资肯定是头等大事，尤其是半导体行业，有了资金才能快速扩张，把产品快速生产出来并销售出去，这一点我认为是最重要的。”
除了政策与资金加持，广东庞大的应用市场和产业集群效应，也是芯片企业成长的又一大优势。“你有产品得有市场，而大湾区应用电子方面的客户非常多。在下游客户这方面，大湾区拥有非常大的优势，而在上游的材料、设备以及芯片制造环节，这几年发展非常快，后发势头很足。”衣新燕认为，这两大优势使得艾佛光通在广州的发展“非常合适”。
谈及广东半导体产业的整体发展，衣新燕认为，当前广东仍需加快补齐上游材料与设备领域的短板，而做强芯片制造环节，是拉动全产业链补强升级的重要引擎。“芯片制造是可以带动上游和下游的产业链重要环节，芯片制造首先需要上游的材料和设备，慢慢就会吸引企业过来；下游制造出来的东西要卖给客户，围绕大湾区的市场，更多产品应运而生。制造是核心，可以把上下游串联得更紧密，也能带动、吸引更多创业团队和人才过来。”
文｜记者 莫谨榕
图｜记者 刘畅