從主打激光打標的校辦企業，到助力“國之重器”的高端激光裝備領軍者，華工科技26年發展史幾乎是一部中國激光產業的創新簡史。
“把科技的命脈牢牢掌握在自己手中”，華工科技累計投入超百億元研發資金，創下70多項“中國第一”，推動武漢成為全球激光技術創新策源地，助力中國激光產業躋身全球第一陣營。
8月7日，一臺全新的全自動晶圓激光開槽智能裝備從華工科技智能制造未來產業園啟程，發往華東某半導體客戶現場。這臺專為8—12英寸半導體晶圓設計的激光精細開槽設備，搭載國產的華日超快激光器，能以5微米超高精度進行表面微槽刻蝕，一片12英寸晶圓處理僅需3分鐘。
這是武漢市半導體激光裝備產業創新聯合實驗室（以下簡稱半導體聯合實驗室）的最新成果之一。“從激光器、運動臺到控制軟件，該裝備實現了核心零部件全國產化突破。”半導體聯合實驗室技術負責人、華工科技半導體產品線總經理黃偉近日介紹。
作為武漢市首批10家產業聯合實驗室之一，由華工科技牽頭，聯合華中科技大學、九峰山實驗室、長飛先進半導體公司等單位組建的半導體聯合實驗室，創新性地將科研戰場搬到企業一線，通過“單元技術—裝備集成—應用示范”的鏈式攻關，有效支撐了半導體激光高端裝備“從0到1”的研發與產業化落地。
■ 矢志創新攻堅 創下70多項“中國第一”
“向高處立，向遠處進，向寬處走，向深處做。”位于東湖科學城的華工科技智能制造未來產業園，醒目的十六字標語彰顯著企業雄心。
上月，華工科技迎來26周年慶。從主打激光打標的校辦企業，到助力“國之重器”的高端激光裝備領軍者，華工科技26年發展史幾乎是一部中國激光產業的創新簡史。
近20年前，一顆激光器加固螺絲釘需以3美元高價進口，成為中國激光產業受制于人的縮影。“把科技的命脈牢牢掌握在自己手中”，華工科技累計投入超百億元研發資金，創下70多項“中國第一”——從41.5秒焊完整車白車身到100%國產化半導體激光裝備，推動武漢成為全球激光技術創新策源地，助力中國激光產業躋身全球第一陣營。
“現在，華工科技不但實現了高端激光裝備替代進口，而且開始出口。”今年全國兩會期間，站上“代表通道”的華工科技黨委書記、董事長馬新強說，近十年來，公司核心產品以每年35%的增長速度“賣全球”。
“我們始終錨定‘全球首發、行業領先、專精特新’方向，發力自主創新、產業鏈協同創新。”華工科技總裁助理、中央研究院副院長夏勇介紹，近五年企業研發投入增長25%，旗下3家企業入選國家級專精特新“小巨人”，多款產品斬獲國家制造業單項冠軍。
復雜曲面紋理激光刻蝕智能裝備、3.2T光模塊/CPO光引擎、復雜曲面六軸激光微孔加工裝備……不久前舉行的華工科技創新日活動上，9大新品集中發布。這些凝聚公司中央研究院、產品線與高校研究團隊智慧的產品，目前均處在小試或中試階段，即將走向市場。
■ 直擊產業痛點 構建“研發—中試—量產”閉環
今年2月，武漢發布2024年度十大科技創新產品，由華工科技自主研發的國內首臺核心部件全國產化的高端晶圓激光切割裝備位列其中。該產品誕生至今已多次迭代升級，創下多項關鍵指標全國第一。
然而，其從實驗室創新到產業化應用的破局之路，并非一片坦途。黃偉介紹，晶圓廠對生產良率要求極高，對更換使用國產設備帶來的潛在風險顧慮重重，市場化遭遇“不敢用”的難題。
“國產半導體設備要推向市場是一個漫長而艱難的過程，中試驗證和批量驗證是兩大關卡。”在他看來，攻克這兩大難關意味著設備研發成功過半，是打通國產替代“最后一公里”的關鍵所在。
從“各自為戰”到“聯合攻堅”，華工科技牽頭組建的半導體聯合實驗室直擊痛點：華工科技主導裝備研發與軟件算法；九峰山實驗室提供晶圓廠級驗證和檢測環境，完成第一代設備半年超千小時中試；長飛先進半導體則提供最先進制程的碳化硅晶圓，開展量產級批量驗證并輸出檢測報告。“來自終端客戶的驗證報告，幫我們叩開了市場的大門。”黃偉說。
地理集聚加速技術迭代。在黃偉看來，半導體聯合實驗室的獨特優勢在于創新資源的“空間耦合”：從單元技術到裝備集成再到應用示范，9家成員單位全部位于武漢東湖高新區。華工科技、九峰山實驗室、長飛先進半導體均在武漢東湖科學城5公里范圍內，形成“基礎研究—中試—量產”無縫銜接的生態圈。
現場看到，半導體聯合實驗室與華工激光高端裝備制造車間僅“樓上樓下”之隔。“技術方案‘下個樓梯’即可直達生產線優化。”黃偉說，這種高效協同將設備驗證周期大幅縮短，使國產半導體激光設備從“實驗室樣機”到“客戶量產線”的進程變得“絲滑順暢”。
■ 錨定細分賽道 “開道超車，搶占先機”
九峰山，武漢中心城區的最高峰。在以這座最高峰命名的九峰山論壇——國內化合物半導體領域規模最大、規格最高的行業盛會上，華工科技核心子公司華工激光連續兩年攜“激光+量測”整體解決方案亮相，彰顯了這家激光巨頭深耕化合物半導體新賽道的實力與決心。
事實上，早在半導體聯合實驗室正式成立之前，華工科技已在半導體晶圓切割等領域積累豐富經驗。依托產學研深度融合優勢，公司成功構建覆蓋第一至第四代半導體材料的工藝裝備體系，開發出激光加工與量測兩大核心產品線，六類關鍵智能裝備貫通半導體前道制造與后道封裝全鏈條。
“把兩寸寬的事做到兩尺深，”黃偉說，華工科技牽頭組建半導體聯合實驗室時，企業內部多次論證，各成員單位也展開廣泛討論，最終圍繞半導體行業關鍵制程激光裝備落地應用，在激光工藝與量測裝備兩大方向布局8個關鍵項目，“這是一條細分賽道，也是武漢重點打造的未來產業之一”。
成立半年多，半導體聯合實驗室已交出一份亮眼成績單：核心零部件100%國產化的半導體晶圓激光切割裝備，效率與精度已達行業頂尖；碳化硅晶圓激光退火裝備的每小時加工效率，遠超日本同類設備。“這些裝備都已接近完成首臺（套）的驗證與銷售，標志著半導體裝備國產化的任務走出重要的一步。”黃偉說。
就在上月，華工科技在寬禁帶化合物半導體激光退火領域的創新研究成果，登上國際權威期刊。基于此轉化的華工科技全自動SiC晶圓激光退火裝備，已實現產業化突破，關鍵指標行業領先。
在黃偉看來，高端半導體裝備被譽為半導體工業“皇冠上的明珠”，技術門檻高，價值遠超產值本身。目前，國內70%的高端半導體激光裝備依然依賴進口，華工科技將聚焦化合物半導體賽道全力攻堅，助力武漢化合物半導體產業“開道超車，搶占先機”，“摘下更多‘皇冠上的明珠’”。
■ 布局海外市場 從國產替代到加速出海
7月29日，華工科技歐洲展示中心在匈牙利正式啟用，該中心創新引入“激光智造4S店”模式，首日即斬獲超3600萬元訂單，并與歐洲兩大本土激光切割機制造商達成戰略合作。
歐洲展示中心的火爆開局，是華工科技20余年國際化深耕的縮影。2000年，剛剛上市的“中國激光第一股”便大膽跨國并購，成為行業內最早走出去的中國企業。2011年至今，華工科技加大全球化進程，海外業務拓展迅速。
十余年戰略部署，從北美、歐洲到東南亞、澳洲，10余個制造基地漸次落子，40余國分支機構與營銷網絡編織成一張全球響應之網。今年上半年，華工科技出口總額逆勢上揚16%，部分高端激光裝備訂單量已超越國際品牌。
僅在過去數周，黃偉就接連輾轉馬來西亞、新加坡、泰國和香港等國家和地區。“國產替代不是終點。”他介紹，從替代進口到開始出口，半導體聯合實驗室的創新成果填補國內空白的同時，更已成功銷往加拿大、泰國等地。
面對半導體領域國際環境的深刻變化，這位海歸博士期望以半導體聯合實驗室為支點，撬動本地化深度布局，因地制宜在海外建立小型研發中心，招聘國際化人才，與武漢總部形成互補，針對全球市場需求進行敏捷開發。
“若前方無路，我們便踏出一條路！”黃偉和平均年齡30歲的團隊成員常用動畫電影《哪吒》里的臺詞互勉。當高端半導體激光裝備在海外工廠高效運轉，當越來越多的海外人才加入半導體聯合實驗室，26歲的華工科技正以“敢想敢干”之姿，向打造全球有影響力的科技企業堅定進發。
來源: 長江日報
附：專訪華中數控董事長陳吉紅
長江日報：從最初成立時年營業額不足7000萬元的校辦企業，到中國光谷的“百億軍團”之一，華工科技高質量成長的秘訣是什么？
黃偉：華工科技一直秉持著OPE企業文化精神，即開放（Open）、專業（Professional）和高效（Efficient），這是企業在26年里持續增長和創新的根源。我們推陳出新，開拓新的行業市場，打造新的產品，從早期的三維五軸高功率激光加工裝備，到半導體激光加工設備，再到最新的三維曲面微納加工裝備，幾乎每次都能抓住行業的熱點和打造創新的產品。
長江日報：作為一名海歸博士，你在華工科技最大的收獲是什么？
黃偉：2018年，我從加拿大回國，在杭州工作兩年后回到家鄉武漢，光谷是工作首選地。我在博士期間的研究方向，與現在的工作內容有一定的關聯性，都是利用激光作為工具，來實現半導體器件的制造及性能提升。5年來，我從一名單純的研究員，鍛煉成一位從研發到產業化再到市場推廣的全流程管理的總負責人，被評價為“上得廳堂，下得廚房”。
長江日報：半導體聯合實驗室的研發項目是如何選定的？
黃偉：半導體聯合實驗室布局了8個研發項目，均圍繞半導體的激光工藝裝備和量測裝備展開，從激光光源、半導體材料與激光相互作用的機理、軟件及視覺算法等單元技術出發，到裝備集成和驗證，基本構建了半導體裝備“從0到1”的全過程。目前激光工藝系列設備均完成了首臺（套）的批量驗證，量測設備也在近期完成了中試和小批量驗證，意味著許多核心單元技術完成了開發，達到了客戶滿意的結果。
長江日報：半導體聯合實驗室如何解決傳統產學研銜接中“各自為戰”的問題？
黃偉：半導體聯合實驗室由華工科技牽頭，聯合半導體產業鏈上下游9家單位，圍繞著器件、工藝和集成裝備展開研究。華中科技大學、九峰山實驗室等單位負責基礎研究、單元技術開發和工藝的開發，華日激光、華工激光負責核心光源和裝備集成開發，長飛先進半導體和云嶺光電負責裝備的應用示范單位，華工投資負責裝備成果的孵化，成功實現資源整合，優勢互補。
通過產學研協同創新，我們在較短時間內完成了半導體系列裝備的研發和產業化，把基礎理論、單元技術變成了復雜且高效的整機裝備。
長江日報：對半導體聯合實驗室的未來有何期許？
黃偉：我將與團隊一起持續攻關關鍵核心技術，推動半導體工藝裝備和量測裝備的迭代，壯大武漢市的半導體生態圈，讓激光與半導體產業深度結合，為高端制造國產替代添磚加瓦。
