5G传输不掉帧、手机信号稳定不死机、摄像头信号传输通畅......这是不是大家日常使用电子产品最核心的一些要求。实际上，各类电子产品要想稳定运行，几乎都离不开配套的石英晶体元器件，它也被称为“电子产品的心脏”，大小几乎都是毫米级。

　　致敬美好生活创造者守护者，由江苏广电总台融媒体新闻中心联合江苏省总工会推出的特别策划——《了不起的劳动者》，今天就认识一位在毫米“小世界”里，不断钻研和闯荡的工程师。

　　比米粒还小，却内藏玄机。“如果把芯片比喻为大脑，那石英频率元器件会比喻成它的心脏，它是给主芯片提供频率信号的。”南京中电熊猫晶体科技有限公司技术部经理 高级工程师李坡介绍。

　　小到儿童玩具，大到航空设备，都离不开它。“如果这个产品失效了，整个系统的工作也就直接就停下来了。”

　　长1.6毫米，宽1.2毫米，这个小小的石英晶体元器件，是中电熊猫晶体新近研发的“5G通信用温补晶振和热敏晶体产品”之一，填补了国内同类产品的空白。它是5G通信系统中核心的电子元器件之一，可用于智能可穿戴设备、AI机器人、自动驾驶、智能医疗等领域。它为系统提供基本的时钟信号，接收传输信号，过去曾长期依赖进口。

　　“晶体里面真正起作用的是石英水晶片，一个二氧化硅的水晶片，就像一个玻璃片一样，里面水晶晶格在震动，给芯片去提供频率信号。”李坡介绍。

　　为了能在这条关乎未来的5G赛道中抢占先机，2019年，中电熊猫晶体开始重点攻关面向5G通信的晶振产品。“我们拿到这个研发指标的时候，就觉得这个事挺难的。”

　　但再难，也得迎难而上。李坡和团队承担项目中的核心部分——温补晶振用低老化率晶体的突破任务。老化率直接关系着晶振频率的长期稳定性。

　　“常规的产品来说，一般是一年大概是3个PPM（百万分之一）老化漂移，就可以满足要求了。但是对5G通讯用温补晶振来说，一年频率漂移不能超过0.1个PPM（百万分之一），对我们要求是可以说是提高了30倍。”李坡说。

　　与之相匹配，对所用水晶片的外形、尺寸和角度的一致性等都提出了更高的要求。“不同的频率，是取决于水晶片的厚度，也就是厚度越薄它的频率会越高。”

　　水晶片切割时，一微米的偏差都将影响产品的最终性能。为了加工出满足要求的高精度水晶片，李坡和同事们对水晶片的切割、研磨、滚边等工艺条件进行反复设计与改进。

　　“有很多时候有很多瞬间，都是会有这种失败了就是失败了可能真的是做不出来了，但是想去做更尖端的东西，所以我们只能是付出更多的努力去做。”

　　李坡带领团队，对水晶片的尺寸和角度的设计展开深入研究，并对匹配的镀膜电极进行反复试验，无数次调整电极尺寸和位置。终于，符合要求的晶体设计完成了。

　　但来不及高兴太久，低老化率生产工艺的考验又接踵而至。为了满足系统百万分之零点一的年老化率的要求，产品需要在镀膜材料、导电胶成分、过程热处理等多方面进行设计改进，为了寻找最优工艺，李坡和团队成员泡在生产线上，一遍遍验证。

　　“整个产品的加工过程大概需要2到3天，这2到3天几乎是必须要人亲自在现场，一定要盯着它，不能有任何断层的情况。而且这个实验完了之后，是不是到底我是需要两个退火还是三个退火还是几个，还是退火的条件怎么样，这些过程都是要试验完了后，要经过一个很长时间的观测，它的老化率这样一个测试，才能得出来结果。”

　　退火是将产品在真空状态加热到300℃后再缓慢冷却，目的是释放加工过程中产生的应力，减少后期使用中由于应力释放带来的频率老化。验证调整再去验证，最后找到最适合的工艺条件。

　　经过近两年的奋战，“5G通信用温补晶振和热敏晶体系列产品”成功量产。经中国电子集团鉴定，该系列产品技术水平达到国际先进、国内领先，该项目也获得全国职工技术协会2021年度职工技术创新成果特等奖。

　　“这么长时间的一个努力，能够做到填补国内的空白，所以我们还是挺自豪的。”

　　除了5G通信用温补晶振产品，李坡还参与了多项重要产品的研发。从一名初出茅庐的青涩小伙，到石英晶体元器件领域的专家，李坡和团队刻苦钻研近20年，产品几乎已经达到机械加工的极限标准。无数个奋斗的日日夜夜，见证了他在“毫米”小世界里攻克的一个个难题。他也把自己的经验对年轻同事，倾囊相授。

　　“那段时间低频的阻抗，一直达不到设计要求，他就带着我泡在上架工序，不停地去试验胶点的大小、胶点的位置、晶片搭载的高低、晶面搭载的位置，在一个星期的时间内，我们成功地把这个难题攻克下来。”南京中电熊猫晶体科技有限公司技术部工艺主管卞玉介绍。

　　“我们在新品研制项目中，经常会遇到很多问题解决不了，然后都是去找他。”南京中电熊猫晶体科技有限公司技术部研发工程师郑凯旋表示。

　　工作十九年来，李坡获得授权专利17项，其中发明专利2项。2020年以来，共为企业创造直接经济效益2500万元。2023年，李坡获得“江苏省五一劳动奖章”。

　　作为行业里的佼佼者，李坡还参与多项石英晶体行业国家标准的编制工作。如今，李坡和团队又开始向新的目标迈进——攻克光刻技艺，为未来更小尺寸超微型晶体进行技术储备。

　　南京中电熊猫晶体科技有限公司技术部经理 高级工程师李坡

　　技术研发是没有止境的，所以就是把这一个产品这一个材料钻研到极致。

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　　江苏广电融媒体新闻中心记者/周婷婷 桑雨生 王从