在生活中，一秒鐘的時間轉瞬即逝，而在時間頻率行業(yè)領域，千分之一秒則意味著成敗的關鍵。當今，以原子鐘為代表的高精密時頻產品，已經在衛(wèi)星導航授時、通信同步、水下探測等應用領域發(fā)揮出不可替代的作用。近日，在濱海高新區(qū)，由天津華信泰科技有限公司自主打造的全國首條萬臺芯片原子鐘產線投產，踏出了該領域核心技術從“1”到“N”的重要起始步。
國產芯片原子鐘打破國際壟斷
從“分秒必爭”到“千分之一秒必爭”再到“萬分之一秒必爭”，人們僅僅需要一個原子鐘。其中，芯片原子鐘作為一種微小型原子鐘，不僅可以實現規(guī)模化生產，還具備授時精準度高、功耗低、體積小等特點，可以應用于多種便攜式設備及無人值守設備中，擁有廣泛的應用空間。
據了解，在此次天津華信泰芯片原子鐘生產線投產之前，國際上僅有一家美國公司實現了芯片原子鐘的規(guī)模化生產。當時，國內用戶想要購買國外的芯片原子鐘，“買不起”“不好買”“買不上”已成為常態(tài)。為了打破這一國際壟斷，華信泰的研發(fā)團隊早在2010年起，就承擔起了這一項目的研發(fā)工作。
2016年，在北京完成原理樣機；2020年，首款產品定型。2021年，全國首條萬臺芯片原子鐘產線選址天津濱海高新區(qū)；2022年，產線動工并實現交付；2023年，正式投產。歷經十余載的創(chuàng)新與突破，如今，隨著產線上首臺芯片原子鐘的下線，這一“卡脖子”的技術枷鎖被徹底擊碎。
天津華信泰科技有限公司董事長梁小芃表示，此次，全國首條萬臺芯片原子鐘產線的落成投產，意味著我國在芯片原子鐘領域可以自主實現規(guī)模化量產，成功打破了國外壟斷，有效地解決了我國在該領域的迫切需求，同時也為天津濱海高新區(qū)的產業(yè)高質量發(fā)展注入新的活力。
市場前景廣闊
目前，國際主流的原子鐘可分為氫原子鐘、銫原子鐘、銣原子鐘等。雖然每一款原子鐘產品都能夠為各行業(yè)提供精確的時間標準來源，但用處不同，對于原子鐘產品的要求也千變萬化。
據天津華信泰科技有限公司董事長梁小芃介紹，雖然技術較為成熟的銫原子鐘、銣原子鐘產品具備頻率準確度高、穩(wěn)定度高等特點，但在海底探勘等特殊領域，仍存在無法兼顧低功耗、小體積等實際應用需求。因此，新興的芯片原子鐘因其具備微型化、低功耗、精度高等特點，恰好填補了技術與市場的雙重空白。
在進行海底石油勘探時，數以萬計的加裝了芯片原子鐘的海洋節(jié)點被有序投入海底，在為期一個月的作業(yè)周期內，這些節(jié)點上的芯片原子鐘的時間誤差不會超過1毫秒。節(jié)點之間通過精準同步感受人工地震波，通過數據判讀，可以準確地判斷海底的油氣儲量。
北京—研發(fā)，天津—產業(yè)化
走進位于濱海高新區(qū)的天津華信泰科技有限公司驚奇地發(fā)現，這家企業(yè)的總廠房面積約1300平方米，而用于芯片原子鐘生產的潔凈間僅僅400平方米。而在這些潔凈間中，劃片間、清洗間、光刻間等功能分區(qū)井井有條。
“在我們的廠房中，供電設備、空氣凈化設備、廢水廢氣處理設備等8套大型設備占據了廠房面積的約三分之二，而這些設備全部服務于我們用于生產的400平方米潔凈間。”據天津華信泰科技有限公司總經理劉瑞元介紹，芯片原子鐘顧名思義，是使用制造芯片的設備及相關工藝去制造原子鐘，這種制造方式對于廠房空間、配套設施等軟硬件環(huán)境的需求格外苛刻。
據了解，天津華信泰科技有限公司是北京華信泰科技股份有限公司的全資子公司。公司在北京的研發(fā)中心承擔著整個芯片原子鐘的研發(fā)工作，而天津則是推進公司從研發(fā)走向產業(yè)化的第一步。為了加快公司芯片原子鐘產業(yè)化落地的速度，2021年，華信泰的團隊與天津濱海高新區(qū)的招商部門就選址問題進行了多輪對接，最終找到了能夠兼具區(qū)位交通優(yōu)勢、廠房挑高優(yōu)勢、廠區(qū)配套設施優(yōu)勢的廠房落地生根。
“天津華信泰可以共享所有北京華信泰的知識產權。”梁小芃說，目前京津兩地的華信泰團隊每周都要開例會，及時溝通生產情況，升級生產工藝，這種“雙城”的工作模式已逐步成為公司的日常。
談及下一步的工作目標，梁小芃表示，今年公司還將陸續(xù)推動三款新的芯片原子鐘產品走向量產。未來，公司將進一步優(yōu)化天津產線，逐步擴充產能，形成特色鮮明的“天津生產模式”，進而推廣至全國。
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