华智新材料的生产车间。受访者供图

每周三下午，佛山华智新材料有限公司（下称“华智新材料”）总经理马文珍都要组织一次会议，召集公司技术人员与长电科技的工程师们就某个应用于5G通信基站的产品开一次电话会议，探讨芯片的散热解决方案。

华智新材料是一家大功率半导体器件散热及封装解决方案的提供商，凭借国内首创的异质材料精密热键合技术与独特的高导热材料配方，华智新材料生产的芯片散热衬底拥有优异的导热性能和高可靠性，解决了“北斗”卫星、相控阵雷达、5G通信基站等重大项目中的大功率芯片散热难题，填补国内技术空白。

同时，华智新材料的产品也被应用于解决大功率半导体激光器、云计算数据中心、新能源汽车、高铁、高压输电、风力发电等领域核心芯片的散热问题。

马文珍表示，当下日趋激烈的国际竞争形势下，国内的许多大功率半导体器件研发生产企业都在把国产化程度提到一个新的高度，华智新材料正是通过长期不懈的自主研发，为“中国芯”保驾护航。

●撰文：黄逸豪 李慧君

后发优势

散热衬底性能比传统高50%

在华智新材料的会议室内，摆放着一颗颗金黄色的小片，这些小片虽不起眼，却对大型电子装备起着至关重要的作用。

马文珍介绍，以5G通信基站为例，华智新材料的散热衬底应用于通信基站的功放模块中，为模块内的发射芯片提供散热、支撑和保护作用，以提高芯片的长期可靠性。

散热衬底的一大特点就是兼具高导热率和低应力，大功率半导体芯片工作时结温将快速上升到200℃左右，如果没有散热衬底迅速将热量导出，会立刻因自身结温过高而烧毁；而一旦散热衬底的应力较大，高温下会使芯片长期可靠性大大下降，影响器件性能。

相比国内传统的散热材料，华智新材料的产品散热能力提高了近50%，可以使芯片结温降低60℃，大大高出客户对通信基站发射芯片结温参数的指标要求。

客户之所以选择与华智新材料合作，就在于华智新材料实现了高端大功率半导体芯片核心散热衬底的国产化，并且在价格上保持了竞争力。

马文珍介绍，芯片产业在中国起步较晚，作为配套产业链其中一环的芯片散热衬底，国内基础薄弱。随着华为等国内龙头企业技术研发水平的不断发展，具备芯片关键散热衬底国产化能力的华智新材料受到众多半导体领域客户的青睐。

华智新材料吸引客户的不仅仅是导热性能优异的芯片散热衬底，还有快速的批量化生产能力。

凭借华智新材料国内首创的异质材料精密热键合技术带来成本优势，散热衬底的生产供应周期被大大缩短，良品率由传统工艺的60%提高到现在98%，成本也比国外同类产品下降40%左右。

“相比国外同行，我们还具有后发优势。”马文珍说，国外同行企业由于起步较早，在生产线上重新导入新技术需要投入巨大成本，加上基本没有竞争对手，缺乏更新换代的动力，大多数还在使用上世纪90年代的技术。

另一方面，通信基站作为现代社会重要的基础设施，会被安装在各种各样的自然环境中，横跨炎热的三亚地区和寒冷的东北地区，为保护脆弱的芯片，这要求散热衬底也要通过最严苛的可靠性测试。

在通信基站用户的可靠性测试中，华智新材料散热衬底接受五千次温度冲击也没有出现问题，体现出了强大的可靠性。“一般的民用设备例如手机，接受1千次温度冲击就算是合格了。”马文珍说。

百折不挠

一个工艺参数试验200多次

从2017年开始，华智新材料保持着销售额每年翻一番的高速增长。“按照我们预期，未来四五年依然会保持每年100%左右的增长。”马文珍说。

然而，在企业初创阶段，华智新材料经历了3年不断投入资金研发，却没有任何产出的艰难时期。

华智新材料在2013年注册成立后，于2014年开始投资设厂，在2014年至2016年期间投入了数千万元进行研发，一边对异质材料精密热键合技术进行技术攻关，一边配合客户反复进行可靠性测试，争取获得供应资格。

从异质材料精密热键合技术的研发历程中，不难看出华智新材料团队创业之艰难。

为了攻破异质材料精密热键合这个技术难题，华智新材料组建了一个10多人的研发攻坚小组，尝试了多种工艺路线，反复迭代工艺参数，设计并定制了专有的加工设备，不断地改进设备操作系统，最终新产品研发成功。

投入研发的所有资金，均来自于几位创始人的自筹资金。“当时国内芯片散热衬底领域一片空白，国内外巨大的市场被完全垄断，我们看好这个市场。”马文珍说。

研发异质材料精密热键合技术期间，整个研发团队长期加班加点，经受无数挫折。

曾经为了试验一个工艺参数，华智新材料研发团队进行了长达1年的攻关，经过了200多次实验，不断总结经验和摸索规律，最后发现设想的研发路径是错误的。最终，经过无数次的失败和摸索，研发团队终于实现了技术突破。

在马文珍看来，做科研就像做选择题，当把所有错误选项都尝试了，离正确也就不远了。

之所以能够耐住寂寞投身科研，与马文珍早年经历有关。在西安交通大学微电子学系求学期间，老师就经常鼓励他，无论毕业后在那个领域做工作，都要做到全世界TOP3，让所从事的领域不再受制于外国的技术封锁；而在和日本多家公司的交流学习过程中，日本企业的工匠精神以及高精尖技术给他留下深刻印象，华智新材料也一直在践行工匠精神。

2015年下半年，华智新材料进入最困难的时期，研发资金快耗尽了，但还是没有接到任何订单，客户仍在不断进行技术验证。直到2016年春节前一周，因为通过了大量的可靠性测试，华智新材料终于获得了客户一张300万元的订单，企业发展开始腾飞。

融资扩产

投入4000万元建新厂房

随着国内芯片产业的快速发展，散热衬底的需求在迅速扩大，华智新材料计划在南海力合科技园投资4000万元扩建一家5000多平方米的洁净工厂，该厂投产后预计能够实现年产1000万颗封装散热组件的产能，产值达到数亿元。

生产散热衬底的同时，华智新材料也正在探索为客户提供一整套的封装方案，从散热衬底生产到封装组件，实现散热系统的垂直整合，为客户提供更为全面的产品服务，以达到生产效率更高和生产成本更低的目标，提高自身市场竞争力。

结合大功率半导体的行业特点，华智新材料在扮演好制造商角色的同时，向服务商逐渐转变。除为客户提供产品之外，华智新材料也安排了专职研发人员与客户的设计师、研发人员组建联合项目组，贴近客户共同研发，及时响应客户需求。

“芯片散热材料的市场形势变化很快，我们必须与客户走得足够近，不停地根据市场最新需求去研发创新，才能立于不败之地。”马文珍说。

为适应快速发展的业务，华智新材料的人才团队也在不断扩大。目前，华智新材料拥有8人的核心研发团队，均是“80后”的985高校硕士和博士。未来5年，研发团队规模计划每年翻一番，并计划在广州设立研发中心。

“当时落户南海也是考虑到交通比较便利，且南海地方政府服务意识好，商业环境比我们考察过的很多城市都要好。”马文珍说，南海靠近广州且交通便利，很多985高校的人才愿意过来发展，同时企业也正在对外融资，可以为核心研发人员开出有竞争力的薪资，并提供股权激励。

研发方面，华智新材料正计划在季华实验室设立联合研发中心，利用其强大的设备平台开展后端材料分析、技术研发等，并与入驻的芯片团队进行合作，提供散热设计、封装设计等专业配套服务。

此外，华智新材料引荐了硅谷的一支芯片研发团队入驻季华实验室。“华智新材料正为南海本土的精加工、模具等企业提供需求牵引，力求各方尽快形成协同效应，这样落户佛山的芯片团队在研发成果转化上就能得到及时响应。”马文珍说。

■手记

以破釜沉舟的气概做实业

随着国际竞争态势的日趋激烈，中国企业在发展上遇到越来越多的挑战与阻碍，坚持自主创新，提升国产化程度，是中国企业实现自强的必经之路。

当被问及当时为何选择把自己的大量资金投入科研，而不是其他回报更快的投资渠道时，马文珍讲出了不让中国再被技术“卡脖子”的初心，也正是这种破釜沉舟做实业的气概，让华智新材料团队守得云开见月明，实现了每年翻一番的快速发展。

进行科研攻坚，是一个寂寞且艰苦的过程，在一次成功前，可能要经历无数次失败，这需要科研工作者具有坚强的内心，以及对自身所追求事业的坚定信仰和信心。华智新材料正是今日高速发展的中国制造业的缩影，正是一群群有信仰、有信心的科研人挺直了中国制造的脊梁。

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