京瓷国芯:十载磨一剑,破局HTCC氮氧陶瓷芯片"卡脖子"之困

 佚名文
发布时间:2025-10-01 10:36

在中国高温共烧陶瓷(HTCC)领域,京瓷国芯这个名字与国产化替代的艰辛历程紧密相连。十多年前,当中国在高端陶瓷芯片领域几乎完全依赖进口时,京瓷国芯及创业团队怀揣产业报国理想的技术专家毅然踏上创业之路。从实验室到产业化,从技术突破到市场认可,团队完成了中国HTCC产业链从无到有、从弱到强的历史性跨越,在氮氧陶瓷芯片、氧传感器陶瓷芯片、多层陶瓷基板等多个关键领域实现了进口替代,为中国高端制造填补了一项又一项空白。

一、破冰:挺进HTCC技术"无人区"

上世纪90年代末,中国的HTCC技术几乎是一片空白。这种需要在1600℃以上高温共烧成型的高性能陶瓷材料,是制造氮氧传感器及氧传感器陶瓷芯片、电子封装基板的核心部件,广泛应用于汽车电子、航空航天、工业控制等领域。然而,由于技术门槛极高,全球市场长期被日本、德国少数企业垄断。

创业之初,团队面临的是"三无"境地:无成熟配方、无专业设备、无工艺标准。公司带领团队从最基础的材料纯化开始攻关。"陶瓷粉体的粒径分布直接影响烧结性能,公司花了整整两年时间,试验了上百种研磨工艺。"团队核心成员回忆道。通过反复试验,他们最终掌握了亚微米级陶瓷粉体的制备技术,为后续产品开发奠定了基础。

2015年,团队成功研制出第一代HTCC氮氧陶瓷芯片,经测试主要性能指标达到进口产品80%的水平。这个看似不够完美的成果,却是中国HTCC产业从零到一的关键突破。某汽车单位成为首个客户,虽然首批订单仅有500片,但标志着国产HTCC产品正式走向应用。

二、攻坚:三大核心产品的技术突围

随着研发深入,京瓷国芯团队逐渐在三大类产品线上取得系列突破,构筑起国产HTCC的技术矩阵。

氮氧陶瓷芯片:从追赶到引领在汽车尾气处理领域,氮氧传感器芯片堪称"皇冠上的明珠"。这类芯片需要在极端环境下保持长期稳定性,技术难度极高。2016年,团队攻克了氧化锆基体与功能电极的共烧匹配难题,开发出具有自主知识产权的氮氧传感芯片。通过创新性地引入氧化物掺杂技术,使产品在响应速度和使用寿命上均优于当时的主流进口产品。

氧传感器陶瓷芯片:突破汽车电子壁垒氧传感器是汽车电喷系统的"神经末梢",其核心陶瓷元件长期被博世、NGK垄断。2019年,京瓷国芯团队首创多层异质结构共烧技术,解决了氧化铝与尖晶石两种材料热膨胀系数不匹配的世界性难题。研发的宽域氧传感器芯片成功通过主流主机厂验证,使国产氧传感器首次进入前装市场。该技术随后衍生出适用于氢能源汽车的专用传感芯片,为新能源产业提供了关键零部件支持。

多层陶瓷基板:赋能高端电子封装在5G通信和功率电子领域,多层陶瓷基板是不可或缺的"电子骨架"。2022年,团队开发出介电常数可调的系列化HTCC基板产品,导热性能较传统产品提升40%。其中,为某型号相控阵雷达定制的大尺寸陶瓷基板(150mm×150mm),实现了0.5μm线路精度,打破了国外技术封锁。目前,该产品线已形成从消费电子到航天军工的全套解决方案。

三、蝶变:构建完整产业生态链

技术突破只是第一步,要实现真正的国产化替代,必须构建完整的产业生态。公司很早就意识到这一点,在创业中期就开始布局垂直整合战略。

在装备端,团队与国内厂商联合开发了专用高温烧结炉,将设备国产化率提高到85%以上;在材料端,建立了从高纯氧化铝粉体到贵金属浆料的自主供应体系;在应用端,与下游客户共建了十余个联合实验室,形成"研发-中试-量产"的快速转化通道。

这种全产业链布局在2019年全球供应链危机中显现出巨大价值。当国际大厂交货周期延长至半年以上时,京瓷国芯的快速响应能力赢得了市场青睐,当年营收逆势增长67%。某国际汽车电子巨头中国区采购总监评价:"他们的本土化服务能力改变了游戏规则,不仅提供产品,更提供解决方案。"

四、超越:从替代者到标准制定者

经过十余年积累,京瓷国芯团队已从技术追随者成长为行业引领者。在燃料电池、固态电池电解质等前沿方向,新一代陶瓷材料已进入中试阶段。

"真正的国产化不是简单复制,而是要实现技术超越。回望十多年创业路,企业最感慨的不是技术突破或商业成功,而是培养出了一支扎根陶瓷材料的专业团队。"当年一起创业的年轻人,现在都成了各个技术方向的带头人,这才是最宝贵的财富。"在他看来,中国HTCC产业的未来,正需要这样一代代人的持续接力。

从实验室的孤灯到产业化的曙光,京瓷国芯用十多年时间诠释了"中国智造"的深刻内涵。在HTCC这片曾经被国际巨头垄断的高技术领域,公司团队不仅实现了国产化替代的初心,更开辟出中国高端陶瓷材料创新发展的新航道。随着中国制造业向高质量发展迈进,这种坚持长期主义、攻克核心技术的创业故事,必将激励更多后来者勇闯科技创新的"无人区"。

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