Làm chủ công nghệ chế tạo linh kiện chỉnh lưu điện tử

Tốt gấp 10 lần sản phẩm thế giới

Diode Schottky là sản phẩm hợp tác đầu tiên giữa Trung tâm Nghiên cứu triển khai Khu Công nghệ cao (SHTP Labs) và Công ty TNHH Quang lượng tử Việt - Mỹ. Cách đây hơn 2 năm, nhận thấy được tiềm năng từ các sản phẩm vi mạch của công ty, SHTP đã đồng ý tiếp nhận đơn vị này vào dự án ươm tạo, đồng thời ký kết hợp tác để tiếp nhận chuyển giao công nghệ sản xuất linh kiện chỉnh lưu điện tử từ một nhà khoa học người Mỹ.

Ông Nguyễn Viết Thể, Trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết, trong vòng 1 năm đầu tiên, quá trình chuyển giao này dừng lại ở khâu đào tạo nguồn nhân lực và xây dựng quy trình sản xuất. Đối với một công ty sản xuất vi mạch lần đầu tiên ra đời tại Việt Nam, đây là bước đi quan trọng và cần thiết. Bắt đầu từ năm 2013, quá trình nghiên cứu, sản xuất thử nghiệm diode Schottky mới thực sự bắt đầu. Ông Thể nhớ lại: “Thời điểm đó, các kỹ sư của SHTP Labs và Công ty Quang lượng tử Việt - Mỹ gần như “cắm chốt” trong phòng sạch để thử nghiệm liên tục. Chỉ cần một sơ sót nhỏ cũng khiến cả quá trình nghiên cứu trước đó đổ sông đổ biển. Phần lớn các nguyên liệu để sản xuất diode đều phải mua từ nước ngoài. Do đây lại là các nguyên vật liệu hạn chế xuất khẩu của các nước, nên chúng tôi buộc phải mang về theo đường xách tay hoặc mua trung gian qua nước thứ 3".

Hàng loạt khó khăn bủa vây trong thời gian đầu nghiên cứu, nhưng với nỗ lực của các kỹ sư Việt Nam, dưới sự hướng dẫn của chuyên gia người Mỹ, mất 3 tháng sau đó, sản phẩm diode Schottky được chế tạo thành công và công bố trên các phương tiện thông tin đại chúng. Không ngờ, chỉ chưa đầy một tháng, vào tháng 4-2013, nhóm khách hàng từ Công ty Linh kiện điện tử Hồng Công cùng giáo sư của Trung tâm Vi mạch điện tử thuộc Đại học Hồng Công đã đến Việt Nam với mong muốn tìm hiểu quy trình sản xuất diode tại Phòng Lab. “Họ đã mang diode này về so sánh với linh kiện có mã sản phẩm ESAD92-02R (hãng Fuji Electric - Nhật Bản). Kết quả kiểm tra cho thấy sản phẩm có dòng rò vào khoảng 25 µA, trong khi mức trung bình của các sản phẩm hiện nay là khoảng 200 µA. Như vậy, chúng tôi đã tạo ra một sản phẩm tốt hơn xấp xỉ 10 lần so với sản phẩm cạnh tranh”, ông Thể phấn khởi cho biết.

Sẽ sớm có hợp đồng xuất khẩu

Nói về khả năng ứng dụng loại linh kiện chỉnh lưu hiện nay kể tên, TS Dương Minh Tâm, Phó ban quản lý SHTP chia sẻ, cấu tạo diode chỉnh lưu với hai mẫu bán dẫn p và n tiếp xúc điểm với nhau. Hình thành nên lớp chuyển tiếp chỉ cho dòng điện chạy qua một chiều. Nghĩa là, khi cho dòng xoay chiều chạy qua diode sẽ bị phân cực trở thành dòng 1 chiều. Như vậy, diode có mặt hầu hết các sản phẩm điện tử gia dụng, vì các mạch, thiết bị điện tử đều sử dụng dòng điện 1 chiều, không thể sử dụng dòng điện xoay chiều để hoạt động. Diode này nhằm bảo vệ các động cơ điện, máy biến thế, hoặc các thiết bị tải khác như cuộn dây nam châm điện… khỏi dòng điện chuyển tiếp hoặc điện áp chuyển tiếp.

Các nước có nền công nghệ tiên tiến trên thế giới như Nhật Bản, Hàn Quốc, Mỹ… đã bỏ qua các sản phẩm cơ bản này để tiến lên sản xuất các chip, vi điều khiển. Tuy nhiên, hiện nay sản phẩm diode chỉnh lưu vẫn rất cần cho ngành công nghiệp điện tử. Dự kiến, tổng doanh thu mặt hàng này trên thế giới vào khoảng 5 tỷ USD/năm. Kết quả do Trường Đại học Hồng Công đánh giá cho thấy 19/25 diode do SHTP sản xuất ra đều đạt tiêu chuẩn kỹ thuật (75%). Sau khi đánh giá cụ thể, phía Hồng Công và SHTP đã ký kết bản ghi nhớ về hợp đồng xuất khẩu ngay trong năm 2014 với vài ngàn diode chỉnh lưu/đơn hàng đầu tiên. Như vậy, việc sản xuất thành công diode chỉnh lưu không chỉ giúp Việt Nam có tên trên bản đồ vi mạch thế giới, mà còn tạo ra doanh thu lớn từ việc xuất khẩu sản phẩm này. Tham vọng mà sản phẩm này hướng đến là chiếm từ 2% - 5% thị phần thế giới trong 5 năm tới.

Về triển vọng của các loại diode kế tiếp, ông Nguyễn Viết Thể cho biết, Trung tâm Nghiên cứu và triển khai Khu Công nghệ cao sẽ sản xuất một số sản phẩm thương mại dựa trên công nghệ có sẵn từ diode Schottky như các linh kiện chỉnh lưu công suất có điện áp từ 100V lên 2.000V và dòng điện lên đến 100A, các diode FRED từ 100V lên 2.000V và dòng điện đạt 150A, diode JBS với điện áp đạt được là 1.800V và dòng điện lên đến 250A. Đây là những dòng diode có hàm lượng chất xám cao, giá trị kinh tế cũng lớn hơn nhiều. Qua đó, khẳng định được trình độ công nghệ Việt Nam trong lĩnh vực vi mạch trước bạn bè thế giới, nhất là trong giai đoạn TPHCM đang tập trung đầu tư thực hiện Chương trình phát triển vi mạch bán dẫn đến năm 2020.