凯迅光电——

塑造企业创新研发生态

本报记者 赖永峰 刘 兴

在凯迅光电LED芯片车间内,工作人员正进行芯片切割作业。本报记者 刘 兴摄

在江西南昌凯迅光电股份有限公司(以下简称“凯迅光电”)生产车间,工人们穿着防尘服,在各自岗位上忙碌着,生产井然有序地进行。“临近年底,客户订单需求量大,大家都在加足马力赶制生产。”凯迅光电常务副总经理潘彬说,公司主打产品LED芯片日产能可达5亿颗,太阳能电池外延片等产品已应用在航天器等装备上。

凯迅光电主要从事四元系LED外延片、芯片和高效砷化镓太阳能电池外延片等产品的研发、生产和销售,产品广泛应用于航天、户外大屏显示、高清图像显示等领域。“多年来,公司始终坚持自主创新,不断提升产品研发能力,增强市场竞争力,走出一条高质量发展道路。”潘彬说,2021年公司实现营业收入3.2亿元。

瞄准专业领域

凯迅光电成立之初,就清晰确定了发展方向。“我们瞄准太阳能电池外延片、LED芯片领域,研发生产大尺寸高效太阳能电池外延片、先进的LED芯片产品。”凯迅光电董事长王向武说。

为提高企业创新能力,凯迅光电持续完善创新体系,着力打造“基础研究+技术攻关+成果产业化+生产经营+人才支撑”全过程创新生态链,形成完善的创新研发生态,并通过加大研发投入、精进技术水平、深化产学研合作,不断探索新技术,研发新产品。

公司科研人员深知,关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。在太阳能电池外延片、LED芯片产品成功研发的背后,是科技团队无数个日夜的艰辛付出。凯迅光电芯片部芯片总监白继锋颇为感慨:“从实验室成果到产品量产,中间经历诸多环节。我们的团队在太阳能电池外延片、红光LED芯片、Mini LED芯片等领域攻克了多项技术难题。有时,为了攻克其中一项难啃的硬骨头,研发人员泡在实验室反复试验,连夜开会研究、讨论、修改方案,不断地调整参数,对产品一点点进行优化。”

“针对太阳能电池外延片和LED芯片两大类产品,公司每年投入研发资金达1600万元,还先后承担了省、市级科技项目12项。”潘彬说。凭借丰富技术资源储备、前瞻产品规划和持续资金投入,凯迅光电取得了不少成果。截至目前,公司已获授权专利53项,包括发明专利19项,实用新型专利34项。

突破研发难题

在凯迅光电产品展示厅,潘彬拿起一个长得像“光盘”的零部件递给记者。“虽然看着挺硬,但拿着很轻、很柔软。”潘彬说,这个看似平常的小薄片,就是6英寸高效砷化镓太阳能电池外延片,能为航天器在太空正常工作提供可靠的电源保障。

据介绍,太阳能电池外延片的面积通常不足30平方厘米,厚度仅为0.1毫米到0.2毫米,太阳能电池外延片上最细的金属线只有十几个微米。薄片虽小,制成却需要多道工序。

“我国航天器的空间物理电源系统一般使用4英寸高效砷化镓太阳能电池外延片。而要降低航天器上物理电源系统的成本和提高应用中的可靠性,就必须增加太阳能电池外延片的直径。”潘彬说。

公司迅速组织研发团队结合深空探测器实际工作环境,对已有太阳能电池外延片进行改良和优化。潘彬介绍,因尺寸增加,制作工艺面临挑战,其中最大技术难点在于,高温制作条件下保证外延片不发生翘曲。研发团队一个一个参数试,一项一项实验做,终于成功研发出6英寸太阳能电池外延片。

“我们已建成6英寸太阳能电池外延片生产线,生产的产品光电转化率达到33%。”潘彬介绍,对于航天器来讲,在同样的电池容量情况下,电池外延片光电转化率提高,不仅能够提升太阳能电池的发电能力,还可以有效减轻航空器的重量。目前,公司正着手研制升级版的太阳能电池外延片,新产品研制成功后,光电转换效率可达到34%。

拓展产业合作

“我们既注重技术创新能力建设,加强创新研发合作,又注重把技术优势转化为产品优势、效益优势。”潘彬说。

在产品生产过程中,凯迅光电还根据实际需要,对车间生产加工设备进行多处创新和改进,并增添先进生产设备。目前公司拥有超1万平方米的现代化洁净厂房,400多台(套)先进外延生长和芯片制造等设备。

记者探访公司生产车间,了解生产芯片所需工序和流程。经过清洗、蒸镀、黄光、蚀刻等前段工艺程序,再通过切割、检测及质检,最后包装成客户所需的LED芯片。

凭借均匀性、一致性、可靠性等综合性能方面的领先优势,凯迅光电生产的四元系外延片、芯片等产品在质量和产销量方面均处于国内领先水平,广泛应用于数码、点阵、显示屏、交通信号灯等领域;生产的高效砷化镓太阳能电池外延片达到了国际先进水平。

潘彬告诉记者,“目前公司订单充足,生产经营情况良好。我们计划在现有生产的基础上,通过新项目投建、扩充生产线的方式,来满足下游客户对产品的需求,进一步巩固和扩大企业在产业链中的地位”。

潘彬表示,接下来,企业将重点布局电池产品、Mini LED、反极性室外LED等市场空间广阔的新型外延片和芯片产品,与产业链上下游企业加强产业生态合作,以创新赋能发展,不断向高端化、多元化方向迈进。

2022-11-25 本报记者 赖永峰 刘 兴

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