[中报]源杰科技(688498):陕西源杰半导体科技股份有限公司2023年半年度报告

时间:2023年08月24日 19:51:36 中财网

原标题:源杰科技:陕西源杰半导体科技股份有限公司2023年半年度报告

公司代码:688498 公司简称:源杰科技






陕西源杰半导体科技股份有限公司
2023年半年度报告








重要提示
一、 本公司董事会、监事会及董事、监事、高级管理人员保证半年度报告内容的真实性、准确性、完整性,不存在虚假记载、误导性陈述或重大遗漏,并承担个别和连带的法律责任。


二、 重大风险提示
公司已在本报告中详细阐述公司在经营过程中可能面临的各种风险及应对措施,敬请查阅本报告“第三节 管理层讨论与分析”之“五、风险因素”部分,请投资者注意投资风险。


三、 公司全体董事出席董事会会议。


四、 本半年度报告未经审计。


五、 公司负责人ZHANG XINGANG、主管会计工作负责人陈振华及会计机构负责人(会计主管人员)曹夏璐声明:保证半年度报告中财务报告的真实、准确、完整。


六、 董事会决议通过的本报告期利润分配预案或公积金转增股本预案 无

七、 是否存在公司治理特殊安排等重要事项
□适用 √不适用

八、 前瞻性陈述的风险声明
√适用 □不适用
本报告中所涉及的未来计划、发展战略等前瞻性描述不构成公司对投资者的实质承诺,敬请投者注意投资风险。


九、 是否存在被控股股东及其他关联方非经营性占用资金情况


十、 是否存在违反规定决策程序对外提供担保的情况?


十一、 是否存在半数以上董事无法保证公司所披露半年度报告的真实性、准确性和完整性 否

十二、 其他
□适用 √不适用

目录
第一节 释义 ..................................................................................................................................... 4
第二节 公司简介和主要财务指标 ................................................................................................. 6
第三节 管理层讨论与分析 ........................................................................................................... 10
第四节 公司治理 ........................................................................................................................... 29
第五节 环境与社会责任 ............................................................................................................... 32
第六节 重要事项 ........................................................................................................................... 34
第七节 股份变动及股东情况 ....................................................................................................... 54
第八节 优先股相关情况 ............................................................................................................... 64
第九节 债券相关情况 ................................................................................................................... 64
第十节 财务报告 ........................................................................................................................... 64



备查文件目录载有公司负责人、主管会计工作负责人、会计机构负责人(会计主管人 员)签名并盖章的财务报表。
 报告期内在中国证监会指定报纸上公开披露过的所有公司文件的正本 及公告的原稿。



第一节 释义
在本报告书中,除非文义另有所指,下列词语具有如下含义:

常用词语释义  
源杰科技、公司陕西源杰半导体科技股份有限公司
宁波创泽云宁波创泽云投资合伙企业(有限合伙)
汉京西成杭州汉京西成创业投资合伙企业(有限合伙)(曾 用名:杭州汉京西成股权投资合伙企业(有限合 伙))
瞪羚金石北京瞪羚金石股权投资中心(有限合伙)
哈勃投资哈勃科技创业投资有限公司
先导光电陕西先导光电集成科技投资合伙企业(有限合 伙)
国投创投国投(宁波)科技成果转化创业投资基金合伙企 业(有限合伙)
青岛金石青岛金石灏汭投资有限公司
瑞衡创盈杭州瑞衡创盈股权投资合伙企业(有限合伙)
国开基金国开制造业转型升级基金(有限合伙)
中创汇盈北京中创汇盈投资管理中心(有限合伙)
贝斯泰电子苏州贝斯泰电子科技有限公司
欣芯聚源陕西欣芯聚源管理咨询合伙企业(有限合伙)
工大科创北京工大科创股权投资合伙企业(有限合伙)
嘉兴景泽嘉兴景泽投资合伙企业(有限合伙)
中信投资中信证券投资有限公司
国开科创国开科技创业投资有限责任公司
远景亿城共青城远景亿城投资合伙企业(有限合伙)
平潭立涌平潭立涌股权投资合伙企业(有限合伙)
广发乾和广发乾和投资有限公司
超越摩尔上海超越摩尔股权投资基金合伙企业(有限合 伙)
源华创投无锡源华创业投资合伙企业(有限合伙)(曾用 名:上海沣泽企业管理合伙企业(有限合伙))
成都蕊扬成都蕊扬企业管理中心(有限合伙)
中际旭创中际旭创股份有限公司
储翰科技成都储翰科技股份有限公司
保荐人、保荐机构国泰君安证券股份有限公司
《公司法》《中华人民共和国公司法》
《公司章程》现行有效的《陕西源杰半导体科技股份有限公司 章程》
中国证监会中国证券监督管理委员会
报告期2023年1月1日-2023年6月30日
元、万元、亿元除非特别说明,指人民币元、万元、亿元
半导体常温下导电性能介于导体(Conductor)与绝缘体 (Insulator)之间的材料
光电子器件、光器件Optoelectronics Device(OT),利用电光子转 换效应制成的各种功能器件,包括光有源组件、 光无源组件、光模块等最终实现光电转化功能的 器件总称,是光电子技术的关键和核心部件
光芯片实现光电信号转换的三五族化合物半导体材料,
  主要包括激光器芯片和探测器芯片
激光器芯片三五族化合物半导体材料,集成包含有源区、波 导层、外包层、电极接触层、PN结等多层外延材 料,依靠有源区量子阱实现将电能转化为光能并 发射激光,主要作用为将电信号转换成光信号, 系组成TOSA的核心部件
探测器芯片三五族化合物半导体材料,主要作用为将光信号 转换成电信号,系组成ROSA的核心部件
TOSATransmit Optical Subassembly,光发射组件, 主要将电信号转化为光信号并发射出去
ROSAReceiver Optical Subassembly,光接收组件, 主要接收光信号并将其转化为电信号
光模块光芯片加工封装为光发射组件(TOSA)及光接收 组件(ROSA),再将光收发组件、电芯片、结构 件等进一步加工成光模块
FPFabry-Perot Laser,法布里-珀罗激光器芯片, 一种边发射激光器芯片
DFBDistributed Feedback Laser,分布式反馈激光 器芯片,一种边发射激光器芯片
EMLElectro-absorption Modulated Laser,电吸收 调制激光器芯片,一种边发射激光器芯片
SOASemiconductor Optical Amplifier,半导体光 放大器,一种电芯片
G吉比特每秒,信号传输速率单位
1270/1290/1310/1330/1490/1550nm激光器芯片传输信号的波段
硅光Silicon Photonics,激光器芯片作光源,硅基 集成调制器和无源光路,将光源耦合至硅基材料 实现光器件功能的技术
CWContinuous Wave,连续波,激光器芯片以连续 方式而非脉冲方式输出的光信号
PAM44 Pulse Amplitude Modulation,4脉冲幅度调 制,一种信号调制技术
WDMWavelength Division Multiplexing,波分复用 技术
C/M/D/LWDMCoarse/Metro/Dense/Lan Wavelength Division Multiplexing,稀疏/中等/密集/细波分复用
PONPassive Optical Network,无源光纤网络
EPONEthernet Passive Optical Network,以太网无 源光纤网络,下行、上行速率均为1. 25 G
GPONGigabit Capable Passive Optical Network, 千兆无源光纤网络,下行速率 2.5G,上行速率 1.25G
10G-PON万兆无源光纤网络,下行、上行速率最大可达到 10G
接入网业务节点与终端用户之间的所有线路设备、传输 设备以及传输媒质组成的网络,负责用户接入, 通常有固网接入和无线接入方式,即“最后一公 里”
4G、5G第四代移动通信技术、第五代移动通信技术
云计算Cloud Computing,是分布式计算的一种,是基
  于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式, 通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常 是虚拟化的资源
数据中心Data Center,为电信、存储等应用,建立的专门 容纳计算机系统及其相关组件的中心
发散角Divergence Angle,激光器芯片发射的最外束 光与光轴形成的夹角
信噪比Signal Noise Ratio,主信号与背景噪声的比值
光功率Luminous Power,光单位时间内输出的能量值
寄生电容Parasitic Capacitance,两个相邻导体构成电 容,干扰信号传递
掩埋型Buried Heterostructure Waveguide,一种利用 半导体外延层将发光层掩埋的结构,掩埋结构形 成高效电注入,具备低功耗、电光转换效能高优 势,大量用于分布式通信领域
脊波导型Ridge Waveguide,一种外观为长方脊型的结构, 在脊型区中能形成电对光高密度转换,具备高效 工艺生产优势,主要用于高速信号传输领域
IDMIntegrated Device Manufacture,包含芯片设 计、芯片制造、封装测试在内全部或主要业务环 节的经营模式
衬底外延生长工序的基片,通过气相外延生长技术在 其表面生成相应材料和结构
晶圆Wafer,衬底经过外延等环节加工后成为晶圆,经 过切割为芯片
MOCVDMetal-organic Chemical Vapor Deposition, 金属有机化合物化学气相沉淀,是在气相外延生 长的基础上发展起来的一种新型气相外延生长 技术
量子阱Quantum Well Structure,具有离散能量值的势 阱结构
外延Epitaxy,在衬底上生长一层单晶层,系光芯片制 造的核心环节
光栅Grating,利用衍射效应对光进行调制的物理结 构
光波导Optical Waveguide,引导光传播的物理结构
GaAs砷化镓,三五族化合物
AlInGaAs铝铟镓砷,三五族化合物
mW毫瓦,功率单位,为10^-3瓦

注:本报告中可能存在个别数据加总后与相关数据汇总数存在尾差情况,系计算时四舍五入造成。



第二节 公司简介和主要财务指标
一、 公司基本情况

公司的中文名称陕西源杰半导体科技股份有限公司
公司的中文简称源杰科技
公司的外文名称Yuanjie Semiconductor Technology Co., Ltd.
公司的外文名称缩写Yuanjie Semiconductor Technology
公司的法定代表人ZHANG XINGANG
公司注册地址陕西省西咸新区沣西新城开元路1265号
公司注册地址的历史变更情况2020年12月23日,公司注册地址由“陕西省西咸新区沣西新城 总部经济园9号楼1311室”变更为“陕西省西咸新区沣西新城 开元路以北、兴信路以西、纵九路以东”。2023年5月24日,公 司注册地址由“陕西省西咸新区沣西新城开元路以北、兴信路 以西、纵九路以东”变更为“陕西省西咸新区沣西新城开元路 1265号”。
公司办公地址陕西省西咸新区沣西新城开元路1265号
公司办公地址的邮政编码712000
公司网址http://www.yj-semitech.com/
电子信箱[email protected]
报告期内变更情况查询索引不适用

二、 联系人和联系方式

 董事会秘书(信息披露境内代表)证券事务代表
姓名程硕吴晶
联系地址陕西省西咸新区沣西新城开元路1265号陕西省西咸新区沣西新城开元路1265号
电话029-38011198029-38011198
传真029-38011198029-38011198
电子信箱[email protected][email protected]

三、 信息披露及备置地点变更情况简介

公司选定的信息披露报纸名称《中国证券报》《上海证券报》《证券日报》《证券时报》
登载半年度报告的网站地址上海证券交易所网站 www.sse.com.cn
公司半年度报告备置地点证券部办公室
报告期内变更情况查询索引不适用

四、 公司股票/存托凭证简况
(一) 公司股票简况
√适用 □不适用

公司股票简况    
股票种类股票上市交易所及板块股票简称股票代码变更前股票简称
A股上海证券交易所科创板源杰科技688498不适用

(二) 公司存托凭证简况
□适用 √不适用
五、 其他有关资料
□适用 √不适用

六、 公司主要会计数据和财务指标
(一) 主要会计数据
单位:元 币种:人民币

主要会计数据本报告期 (1-6月)上年同期本报告期比上 年同期增减(%)
营业收入61,319,058.10122,802,844.47-50.07
归属于上市公司股东的净利润19,391,086.2349,049,350.87-60.47
归属于上市公司股东的扣除非经常 性损益的净利润4,117,952.3043,475,582.85-90.53
经营活动产生的现金流量净额-28,618,685.5237,071,065.53-177.20
 本报告期末上年度末本报告期末比 上年度末增减 (%)
归属于上市公司股东的净资产2,115,313,262.552,102,471,916.640.61
总资产2,249,096,993.522,295,683,768.92-2.03


(二) 主要财务指标

主要财务指标本报告期 (1-6月)上年同期本报告期比上年 同期增减(%)
基本每股收益(元/股)0.321.09-70.55
稀释每股收益(元/股)0.321.09-70.55
扣除非经常性损益后的基本每股收 益(元/股)0.070.97-92.78
加权平均净资产收益率(%)0.917.65减少6.74个百分 点
扣除非经常性损益后的加权平均净 资产收益率(%)0.196.78减少6.59个百分 点
研发投入占营业收入的比例(%)21.529.19增加12.33个百分 点

公司主要会计数据和财务指标的说明
√适用 □不适用
(1) 本报告期营业收入同比下降 50.07%,主要系光纤接入、数据中心等市场的光芯片需求表现不佳,下游客户减少采购所致;
(2) 归属于上市公司股东的净利润同比下降 60.47%,主要系报告期市场需求表现不佳,公司收入下滑,加之产品价格竞争及高毛利产品占比大幅下降所致;
(3) 归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润同比下降 90.53%,除以上影响净利润变动因素外,主要系本期确认其他收益、公允价值变动收益及投资收益等非经常性损益较上年同期增加较多所致;
(4) 经营活动产生的现金流量净额同比下降177.20%,主要系报告期市场需求表现不佳,主要客户收款同比大幅下降,加之承兑汇票等结算方式占比较高,从而导致现金流入同比有所下降。此外,购买商品、支付职工薪酬增加及支付以前年度递延税费,导致现金流出增加所致; (5) 基本每股收益、稀释每股收益同比下降 70.55%,主要系报告期收入下降,净利润下降及股本增加所致;扣除非经常性损益后的基本每股收益同比下降 92.78%,除了以上影响基本每股收益及稀释每股收益以外,主要系主要系本期确认其他收益、公允价值变动收益及投资收益等非经常性损益较上年同期增加较多所致;
(6) 加权平均净资产收益率同比减少 6.74个百分点,主要系报告期利润减少及净资产增加所致;扣除非经常性损益后的加权平均净资产收益率减少6.59个百分点,除了影响加权平均净资产收益减少的因素外,主要系主要系本期确认其他收益、公允价值变动收益及投资收益等非经常损益较上年同期增加较多所致;
(7) 研发投入占营业收入的比例同比增加 12.33个百分点,主要系报告期收入下降,加之研发投入同比增加所致。


七、 境内外会计准则下会计数据差异
□适用 √不适用

(一) 同时按照国际会计准则与按中国会计准则披露的财务报告中净利润和归属于上市公司股东的净资产差异情况
□适用 √不适用

(二) 同时按照境外会计准则与按中国会计准则披露的财务报告中净利润和归属于上市公司股东的净资产差异情况
□适用 √不适用

(三) 境内外会计准则差异的说明:
□适用 √不适用

八、 非经常性损益项目和金额
√适用 □不适用
单位:元币种:人民币

非经常性损益项目金额附注(如适用)
非流动资产处置损益23,479.17 
越权审批,或无正式批准文件, 或偶发性的税收返还、减免  
计入当期损益的政府补助,但与 公司正常经营业务密切相关,符 合国家政策规定、按照一定标准 定额或定量持续享受的政府补助 除外12,333,578.57 
计入当期损益的对非金融企业收 取的资金占用费  
企业取得子公司、联营企业及合 营企业的投资成本小于取得投资 时应享有被投资单位可辨认净资 产公允价值产生的收益  
非货币性资产交换损益  
委托他人投资或管理资产的损益  
因不可抗力因素,如遭受自然灾 害而计提的各项资产减值准备  
债务重组损益  
企业重组费用,如安置职工的支 出、整合费用等  
交易价格显失公允的交易产生的 超过公允价值部分的损益  
同一控制下企业合并产生的子公  
司期初至合并日的当期净损益  
与公司正常经营业务无关的或有 事项产生的损益  
除同公司正常经营业务相关的有 效套期保值业务外,持有交易性金 融资产、衍生金融资产、交易性金 融负债、衍生金融负债产生的公允 价值变动损益,以及处置交易性金 融资产、衍生金融资产、交易性金 融负债、衍生金融负债和其他债权 投资取得的投资收益5,611,998.89 
单独进行减值测试的应收款项、合 同资产减值准备转回  
对外委托贷款取得的损益  
采用公允价值模式进行后续计量 的投资性房地产公允价值变动产 生的损益  
根据税收、会计等法律、法规的 要求对当期损益进行一次性调整 对当期损益的影响  
受托经营取得的托管费收入  
除上述各项之外的其他营业外收 入和支出-663.77 
其他符合非经常性损益定义的损 益项目  
减:所得税影响额2,695,258.93 
少数股东权益影响额(税 后)  
合计15,273,133.93 

对公司根据《公开发行证券的公司信息披露解释性公告第1号——非经常性损益》定义界定的非经常性损益项目,以及把《公开发行证券的公司信息披露解释性公告第1号——非经常性损益》中列举的非经常性损益项目界定为经常性损益的项目,应说明原因。

□适用 √不适用

九、 非企业会计准则业绩指标说明
□适用 √不适用
第三节 管理层讨论与分析
一、 报告期内公司所属行业及主营业务情况说明
(一) 所属行业情况说明
公司聚焦于光芯片行业,主营业务为光芯片的研发、设计、生产与销售。根据中国证监会《上市公司行业分类指引》(2012修订),公司属于“制造业”中的“C39计算机、通信和其他电子设备制造业”。根据《国民经济行业分类》(GB/T4754-2017),公司所处行业为“C392通信设备制造”之“C3976光电子器件制造”。根据《战略性新兴产业分类(2018)》(国家统计局令第23号),公司所处的行业细分领域为“1新一代信息技术产业”之“1.2电子核心产业”之“1.2.1新型电子元器件及设备制造”之“3976光电子器件制造”。

随着全球信息互联规模不断扩大,光电信息技术正在崛起。在这种趋势下,光芯片的下游应用场景不断扩展,需求量不断增加,同时对光芯片的速率、功率、传输距离也提出更高的要求。

目前在电信市场、数据中心市场,光芯片都得到了较为广泛的应用,其中电信市场又可以细分为光纤接入和移动通信两个细分领域。

电信市场上半年总体呈现一定程度的放缓的发展态势,中国市场和东南亚市场基本上保持稳中有升的局面;但是在北美等海外市场经历了过去2-3年的高速发展后,今年上半年出现了需求的下滑。具体来看,中国市场5G无线前传市场宏站逐步完成第一阶段的大规模建设,后续将重点对小站和室分站进行完善建设;海外5G建设在逐步的推进,但是总体规模还有待进一步的提升;10G PON接入网市场相比于年初的预期,有一定程度的下滑,主要表现为海外的市场需求有一定程度的放缓,国内市场增量比预期的小。

数据中心市场上半年呈现两极分化的情况。传统的云数据中心在经过过去几年较大规模的投资后,2023年上半年出现较为明显的放缓和下滑的情况。但是以ChatGPT为代表的AI数据中心的需求出现了井喷式的增长,AI数据中心的大规模超预期需求释放带动了400G/800G各类光模块的订单释放,预计在未来一两年均有旺盛的400G/800G光模块以及对应的光芯片需求。

(二) 主营业务情况说明
公司聚焦于光芯片行业,主营业务为光芯片的研发、设计、生产与销售,目前公司的主要产品为光芯片,主要应用于电信市场、数据中心市场、车载激光雷达市场等领域。其中电信市场可以分为光纤接入、移动通信网络。在光通信领域中,主要产品包括2.5G、10G、25G、50G 以及更高速率的DFB、EML激光器系列产品和大功率硅光光源产品,主要应用于光纤接入、4G/5G移动通信网络和数据中心等领域。在车载激光雷达领域,产品涵盖1550波段车载激光雷达激光器芯片等产品。

经过多年研发与产业化积累,公司已建立了包含芯片设计、晶圆制造、芯片加工和测试的IDM全流程业务体系,拥有多条覆盖MOCVD外延生长、光栅工艺、光波导制作、金属化工艺、端面镀膜、自动化芯片测试、芯片高频测试、可靠性测试验证等全流程自主可控的生产线,公司逐步发展为国内领先的光芯片供应商。公司将继续深耕光芯片行业,致力成为国际一流光电半导体芯片和技术服务供应商。



应用领域  速率产品类型
电信市场类光纤接入光纤接入 EPON2.5G1310nm FP
  光纤接入 GPON2.5G1310nm DFB
   2.5G1490nm DFB
  光纤接入 10GPON2.5G1270nm DFB
   10G1270nm DFB
   10G1577nm EML/+SOA
  光纤接入 50GPON25G1300nm/ 1286nm DFB
   50G1286/1342nm EML
 移动通信网络4G移动通信网络10G1310nm FP
   10G1310nm DFB
   10G1270~1570nm CWDM16 DFB
  5G移动通信网络25G1310nm FP
   25G10G 超频 1270~1370nm CWDM6 DFB
   25G1270/1330nm DFB
   25G1310nm DFB
   25G1270~1370nm CWDM6 DFB
   25GLWDM12 Channel DFB
   25GMWDM12 Channel DFB
   50G1270~1370nm PAM4 CWDM6 DFB
数据中心类数据中心 100G/200G/400G 2Km25G1270~1330nm CWDM4 DFB 
  25GLWDM4 Channel DFB 
  25GLWDM4 Channel EML 
  50G1270~1330nm PAM4 CWDM4 DFB 
  100G1270-1330nm CWDM4 PAM4 EML 
  CW1270~1330nm CWDM4 High Power 70mW 
  CWLWDM4 Channel High Power 70mW 
  CW1310nm High Power 50mW 
  CW1270~1330nm CWDM4 High Power 25mW 
车载激光雷达/1550nm Pulse DFB  
注:1、2.5G、10G、25G、50G、100G代表激光器芯片的传输速率;CWDM、LWDM、MWDM代表可应用于波分复用网络的激光器芯片;PAM4代表可应用于PAM4脉冲调制技术的激光器芯片; 2、报告期内,公司主要向客户销售激光器芯片,但为满足部分客户需求,公司会将激光器芯
(三) 主要经营模式
1、销售模式
公司采取以直销为主、经销为辅的销售模式,设立市场与销售部负责开发客户、产品推广以及维护客户关系。市场与销售部根据客户需求情况制定销售计划,将接到的订单需求反馈给生产与运营部,协调产品研发、生产、交付、质量等服务工作,同时承担跟单、售后、技术支持等工作。

新产品及客户导入方面,由于光芯片产品设计参数、性能指标多,公司市场与销售部根据客户需求先与其进行深度技术交流,研发部在此基础上进行产品设计、材料选型、样品生产等工作,然后在厂内进行样品性能测试、可靠性测试,并将样品送至客户处进行综合测试。测试通过后,客户会小批量下单采购,并在多批次生产合格后,转入批量采购。公司的成熟产品主要通过展会、现有客户推荐、销售经理开发等方式寻求新客户。

2、采购模式
每月月底采购部根据生产与运营部提供的次月生产计划及安全库存,制定对应的生产原物料采购计划(包括预测需求);原材料采购到货后,品质部负责生产原物料的检验工作,并提供生产原物料的质检项目和质检结果;质检合格后,由仓管科负责核对到货单物料数量与采购订单物料数量,财务部负责最终付款。另外研发部门、生产类部门、厂务部门、行政部门等根据公司经营需要,制定相应各部门采购计划并提前传递采购部审核,由采购部统一采购。

公司制定供应商认证及供应商管理流程,对新的供应商进行资质评估及调查,对提供的样品进行验证,并进行合格供应商评审,合格的供应商将被录入《合格供方名单》。公司对供应商进行绩效考核并分级管理,按需进行物料替代管理、供应商稽核管理,确保公司的采购质量。

3、生产模式
公司生产激光器芯片属于IDM模式,掌握芯片设计、晶圆外延等光芯片制造的核心技术,拥有覆盖芯片设计、晶圆制造、芯片加工和测试等自主生产的能力,公司的IDM模式能够缩短产品开发周期,实现光芯片制造的自主可控,快速响应客户并高效提供相应解决方案,能够迅速地应对动态市场需求。

公司生产以市场需求为导向,生产与运营部根据客户订单协调相关部门制定生产计划。公司根据年度销售策略进行产能评估,提前适当备货以应对需求高峰,保持库存的适度水平,减小生产压力。

4、研发模式
公司研发以行业发展、应用需求及研发项目为基础,新产品研发流程以研发部《设计和开发控制程序》体系进行管理,从立项开始先后经历6个阶段,主要包括:立项、设计输入输出、工程验证测试(EVT)、设计验证测试(DVT)、研发转生产培训考核、批量过程验证测试优化(PVT)等阶段,各阶段要求满足后进入下一阶段,具体如下:
(1)立项阶段
市场与销售部根据客户及市场需求,提出新项目立项申请,填写《项目研发建议书》,并提交市场与销售部、研发部及总经理共同评审。项目评审通过后,指定项目负责人制作项目可行性分析,包括项目方案概况列举、项目预算、研发过程风险预估与对应措施,确定参与人员、明确客户指标需求等。

(2)设计输入输出阶段
项目负责人根据立项阶段资料,制作设计开发阶段指导文件及流程,包括产品技术参数、工艺指导文件、结构设计、工艺流程设计、环保分析、研发过程失效分析及对应的控制措施等。

(3)工程验证测试阶段(EVT)
研发部根据《设计和开发控制程序》要求进行投片,参照设计输入输出阶段工艺指导文件与流程进行样品试制,在试制结束后对客户需求指标进行测试分析。此阶段针对产品特性与工艺生产异常关闭率进行评审。第一轮样品试制若无法满足客户需求,研发项目团队总结样品试制过程中的问题,进行分析、提出设计更改并重新输出对应指导文件,获得批准后进行下轮样品试制,直到满足客户需求后可转入下一阶段。

(4)设计验证测试阶段(DVT)
研发部根据投片数量进行设计验证测试,对客户需求指标进行测试并分析。此阶段针对产品稳定性与异常关闭率进行评审。设计验证测试结束若无法满足客户需求,研发项目团队总结生产过程中的问题,进行分析、提出设计更改并重新输出对应指导文件,从上一阶段的工程验证测试(EVT)开始开发,直到满足客户需求并通过验证。

(5)研发转生产培训考核阶段
研发转生产培训考核阶段,研发部提供给生产与运营部相关资料,包括输出工艺标准指导书、工单、参数对照表、质检标准、标准工时统计表、试生产任务单等,并根据需求对生产线相应的人员进行培训与考核,通过评审后方可转入下个阶段。

(6)批量过程验证测试优化阶段(PVT)
批量过程验证测试优化阶段(PVT),生产与运营部接收研发转生产阶段文件后,评估产线产能、管理投入设备并分析人员、安全和环境等因素,确认具备量产能力后,制定并组织实施生产计划,投入资源进行批量验证与测试。在批量生产过程中,研发项目团队总结生产过程中的问题,进行分析、提出设计更改并重新输出对应指导文件,直到达到预期目标并通过验证。


二、 核心技术与研发进展
1. 核心技术及其先进性以及报告期内的变化情况
(1)核心技术的情况
经过多年研发与产业化积累,公司形成了“掩埋型激光器芯片制造平台”、“脊波导型激光器芯片制造平台”两大平台,积累了“高速调制激光器芯片技术”、“异质化合物半导体材料对接生长技术”、“小发散角技术”等八大技术,具体情况如下:

序号技术类别核心技术名称技术来源对应产品类型
1晶圆外延技术异质化合物半导体 材料对接生长技术自主研发所有产品
2晶圆外延技术、晶 圆工艺技术大功率激光器芯片 技术自主研发1270/1290/1310/1330nm 大功率 25/50/70mW 激 光器芯片、1550nm Pulse DFB 激光器
3    
  高速调制激光器芯 片技术自主研发所有 2.5G/10G/25G 激 光器产品,特别着重于 50G CWDM6/CWDM4 P A M 4 激光器芯片
4    
  非气密应用芯片结 构技术自主研发所有产品
5    
  小发散角技术自主研发所有产品
6    
  抗反射技术自主研发10G 1310nm DFB激光器 芯片、10G 1310nm FP激 光器芯片
序号技术类别核心技术名称技术来源对应产品类型
7 电吸收调制器集成 技术自主研发10G、25G及 100G PAM4 EML 芯片
8晶圆工艺技术掩埋型激光器芯片 制造平台自主研发2.5G 1310/1490/1550nm DFB激光器芯片、2.5G 1310nm FP激光器芯片、 50/70mW大功率激光器 芯片、1550nm Pulse DFB 激光器
9    
  脊波导型激光器芯 片制造平台自主研发除应用掩埋型激光器芯 片制造平台技术的所有 产品
10    
  相移光栅技术自主研发所有产品
(2)核心技术的先进性
公司两大平台积累了大量光芯片工艺制程技术和生产经验,系已有产品生产的保障、未来产品升级及品类拓展的基础。同时,公司突破技术壁垒,积累八大技术,实现激光器芯片的性能优化及成本降低,其中,优化产品性能方面,可实现激光器芯片的高速调制、高可靠性、高信噪比、高电光转换、高耦合效率、抗反射等;降低产品成本方面,可提高激光器芯片的良率,并可简化激光器芯片封装过程中对其他器件的需求,降低产品单位生产成本、下游封装环节的复杂度及对进口组件的依赖,有助于解决大规模光网络部署的供应链安全。

公司建立两大平台并积累八大技术,开发先进的生产制造工艺,积累多项拥有自主知识产权的专利,不断提升产品的竞争力,为通信系统厂商和各家模块厂商提供高性能、低成本的光芯片,满足通信系统及其他下游应用的商业化更新需求。公司的核心技术具体如下:
技术类别 核心技术
性能优势高速调制核心技术 1:高速调制激光器芯片技术
  核心技术 2:电吸收调制器集成技术
 高可靠性核心技术 3:异质化合物半导体材料对接生长技术
  核心技术 4:非气密环境下光芯片设计与制造技术
 高信噪比核心技术 5:相移光栅技术
 高电光转换核心技术 6:大功率激光器芯片技术
成本优势核心技术 7:小发散角技术 
 核心技术 8:抗反射技术 
制造平台核心技术 9:掩埋型激光器芯片制造平台 
 核心技术 10:脊波导型激光器芯片制造平台 
1)高速调制激光器芯片技术,实现高速激光器芯片的规模化生产
移动通信网络与数据中心数据高速传输的需求,要求激光器芯片调制速率提升至25G波特率及以上。高速调制激光器的开发难点在于对有源区量子阱进行高速应用设计、纳米级精度的外延生长技术与高速芯片谐振腔的设计。

公司高速调制激光器芯片技术完成以下难点开发:①通过理论计算,建立结构模型,进行高度专业化仿真,以完成高速芯片结构设计,有效减少试错成本与开发周期;②有源区晶圆外延工艺参数匹配调试;③高速应用之相移光栅工艺条件开发验证;④各项高速验证指标评测系统搭建。

公司凭借该项技术,在保证产品可靠性的同时,解决高速晶圆外延精度问题、芯片高温环境运行可靠性、寄生电容限制芯片高速特性等技术难题,突破了高速激光器芯片产品的技术瓶颈,有助于实现25G、50G PAM4 DFB激光器芯片的规模化、高质量、低成本的生产制造。2020年,公司凭借25G MWDM 12波段DFB激光器芯片,成为满足中国移动相关5G建设方案批量供货的厂商。

2)电吸收调制器集成技术,突破100G PAM4 EML激光器芯片的海外技术垄断 目前国际先进的100G PAM4 EML激光器芯片采用电吸收调制器集成技术,其将DFB激光器芯片技术与电吸收调制器芯片技术进行集成,以此突破高速瓶颈。电吸收调制器集成技术的开发难点在于,集成大功率DFB激光器芯片和高速调制器于同一芯片,在不同区域分别实现发射光源和高速调制的功能。如集成设计及生产过程不合宜,会导致对接介面缺陷、晶向失配等材料缺陷问题,影响产品的可靠性。

公司电吸收调制器集成技术完成以下技术突破:①分别设计发射光源区与调制区的晶圆量子阱结构,实现功能独离优化;②光波导光路计算与仿真;③异质波导有源区外延工艺技术开发;④芯片高频寄生电容优化。⑤大功率发射光源与高速调制器低损耗对接技术。公司凭借该技术,设计定型了100G PAM4 EML激光器芯片,目前处于验证测试阶段,有助于打破海外领先光芯片企业垄断的局面,为公司长期发展提供技术保障。

3)异质化合物半导体材料对接生长技术,实现高温、大电流工作环境中高速激光器芯片产品的高可靠性
速率要求达到10G及以上的激光器芯片制程中,量子阱发光区一般使用铝铟镓砷(AlInGaAs)等复合化合物半导体材料,因该材料在空气中易氧化,导致芯片在高温工作环境中快速裂化失效,极大限制终端室外通信设备的可靠性。

公司异质化合物半导体材料对接生长技术完成以下难点开发:①异质化合物半导体材料光波导设计与仿真;②异质化合物半导体材料对接生长晶圆外延工艺参数匹配调试;公司利用较稳定的化合物半导体材料进行异质半导体材料对接生长,降低半导体材料在制程时曝露空气产生缺陷的概率,从根本上解决可靠性劣化问题。公司该项技术开发难度极高,提供了产品劣化解决方案,实现高速率激光器芯片的高可靠性,使得产品成功用于国内外大型通信设备商,并最终应用于中国移动、中国联通、中国电信等国内外知名运营商网络中。

4)非气密环境下光芯片设计与制造技术,实现客户拓展至数据中心市场 数据中心的应用场景中,客户持续降低成本的需求,促使光模块厂商采用非气密设计。该设计方案下,光芯片易受到水和氧气侵蚀,导致性能失效,因此,对光芯片高温高湿耐受能力要求极高。非气密环境下光芯片设计与制造技术开发难点在于高温高湿环境失效机理研究、钝化膜材料选择、集成工艺等。

公司非气密应用芯片结构技术完成以下技术突破:①抵抗高温、高湿的光学镀膜材料和设计方案;②多种材料的实验与理论验证;③激光器芯片的高温高湿环境模拟与测试系统;④多层光学膜与钝化膜的设计与集成制造。公司凭借该项技术,实现高速激光器芯片在高温、高湿环境下的长期可靠工作,成功实现向大型数据中心客户的批量供货,将产品的应用场景延伸至数据中心。

5)相移光栅技术,实现非周期光栅制作
光通信要求光信号在传输过程中不失真,因此激光器芯片的信噪比指标非常重要。信噪比代表主信号与背景噪声的比值,信噪比越大代表主信号占优势,能顺利将信息传递而不受噪声干扰。

相移光栅技术是改善激光器芯片信噪比的重要技术,相移光栅具备优异的单模光输出性能(光的单色性、光的纯度),能够提升主信号的比值,减小噪声的影响。该技术近年来被大量应用于高端高速光芯片,已成为行业中高度认可的制造高速激光器芯片必须技术之一。传统的光栅技术通过全息系统实现,但仅能够制作等周期间距的光栅,无法制作特殊非等周期的光栅结构。相移光栅技术的开发难点在于光栅相移量的理论设计非常繁杂,涉及光和电的综合知识,此外搭建相移光栅制作系统需花费大量的开发时间与资金成本。

公司相移光栅技术完成以下难点开发:①建立理论模型,进行高度专业化仿真,完成10G/25G/50G芯片光栅设计;②电子束光栅设备的投资与操作技术开发;③相移光栅工艺条件开发验证;实现制作特殊相移光栅技术。公司将该技术成功应用于所有激光器芯片中,大幅提升了产品良率与性能指标。

6)大功率激光器芯片技术,开发下一代高速光模块用大功率激光器芯片 高速数据中心市场中,400G、800G及更高速率光模块代表行业最先进的技术,其要求使用的激光器芯片直调速率达到50G、100G甚至到200G,已逼近直调激光器芯片设计与制作的极限。硅光子集成技术成为400G、800G及更高速率光模块的解决方案,其要求激光器芯片发射光源耦合到硅基材料的波导中,但存在不同材料间光源的耦合效率低、光传输损耗较大的问题。大功率激光器芯片技术能够实现产品的高光功率输出,弥补光传输损耗问题,其开发难点在于有源区的量子阱设计、外延生长技术及芯片谐振腔几何结构的设计等。

公司大功率激光器芯片技术完成以下难点开发:①结构设计与理论仿真;②晶圆外延工艺和光波导设计; ③光栅设计与制造; ④大功率芯片测试与可靠性评估系统。公司凭借该项技术,在保证产品可靠性的同时,解决光功率在高温下饱和的问题,成功实现50/70mW/100mW大功率激光器芯片的开发。目前,仅美日少数头部光芯片厂商能够提供相关产品,公司将该技术应用于大功率激光器芯片的开发,为行业内下一代高速光模块的新兴技术提供稳定与高性能的激光器芯片。

7)小发散角技术,降低封装成本并减少进口依赖
光通信系统中,激光器芯片发射出的光信号需耦合到光纤中,才能真正用于通信传输,因此芯片发光耦合到光纤或是具有光波导载体上的耦合效率为下游模块厂商关注的重点。为提升耦合效率,传统耦合方案中下游模块厂商常采用昂贵的进口耦合透镜,与激光器芯片进行光模块的封装生产。小发散角技术可以整形激光器芯片发射的光斑,使得芯片输出的光信号更易耦合至光纤中,从而使得模块厂商采用国产普通耦合透镜,就可封装出高性能的产品,有效提升了耦合效率,降低了生产成本。

公司小发散角技术完成以下难点开发:①光斑转换器(SSC)光波导设计与仿真;②光斑转换器光波导工艺制作与开发。公司凭借该技术,以光在波导的传输行为理论为基础,开发出于有源区以外的光斑转换器结构制作技术,在不牺牲芯片性能前提下实现小发散角的功能。公司将该技术应用于各类激光器芯片中,在同类产品实现了差异化竞争,并降低模块厂商对进口组件的依赖,有助于解决大规模光网络部署的供应链安全及成本问题。

8)抗反射技术,降低封装成本并减少进口依赖
光信号在光通信系统传递过程中,如遇到不同段光纤之间的接口或连结器件,容易形成光反射并沿光纤返回激光器芯片,产生相干效应,引起同调性下降、光路信号噪音崩溃等问题,影响激光器芯片的性能。传统解决方案为在光模块中的激光器与光纤接口间额外增加光隔离器,过滤反射光并仅让正向传输的光信号通过,避免反射光对激光器芯片的影响。光隔离器的核心器件常采用进口的法拉第旋光片,增加了光模块的尺寸及封装厂的封装难度和成本,也形成了对进口组件的依赖。

公司抗反射技术完成以下技术突破:①抗反射光损耗波导设计与仿真;②反射光损耗波导外延工艺制作与开发;③芯片级反射光测评系统搭建与开发。公司凭借该技术,成功开发出有源区出光端集成反射光损耗波导结构制作技术,将隔离器功能集成于芯片结构中,实现激光器芯片对系统造成的反射光不再敏感。下游模块厂商在使用公司这类芯片进行模块生产时,可以减少使用昂贵的进口隔离器,降低了封装成本,以及对进口器件的依赖。

9)掩埋型激光器芯片制造平台,实现高电光转化效率产品的制造
光纤接入应用的大功率2.5G激光器芯片、数据中心应用的大功率激光器芯片,均要求激光器芯片的高光功率、低电功耗,掩埋型结构的激光器芯片相较于脊波导型激光器芯片具有更高电光转化效率。掩埋型结构开发难点在于晶圆外延与晶圆刻蚀的工艺技术开发,需开发者具备成熟与高精度的制造工艺水平。

公司经过多年生产经验积累及工艺打磨,开发了掩埋型激光器芯片制造平台,积累的主要技术及生产工艺包括:①晶圆的量子阱外延技术;②晶圆的电流阻挡层外延技术;③晶圆的台阶刻蚀技术;④晶圆的低缺陷多次外延技术;⑤完整的可靠性验证与测试。公司凭借此平台制造的大功率激光器芯片是公司的主要产品之一,采用该平台成功开发的 70mW/100mW大功率激光器芯片10)脊波导型激光器芯片制造平台,实现高速率产品的制造
目前10G、25G以及更高速激光器芯片通常采用的是脊波导结构。公司通过技术人员的研发、核心生产人员培训及生产经验积累,解决脊波导结构制造过程中的设计、工艺与生产等技术和工程问题,实现了高速率芯片的量产,也为更高速率产品的研发奠定了基础。脊波导型结构开发难点在于需精确控制脊波导尺寸,尺寸控制不佳会降低电注入效率与产品高速性能。

公司经过多年生产经验积累及工艺打磨,开发了脊波导型激光器芯片制造平台,积累的主要技术及生产工艺包括:①高精度电子束光栅曝光系统的生产工艺;②高精度低缺陷脊波导刻蚀工艺;③针对不同应用的异质结波导技术;④脊波导激光器芯片的可靠性与高频验证体系。公司凭借该技术,开发了低缺陷的脊波导型激光器芯片结构,实现10G、25G与50G PAM4 DFB激光器芯片的高性能指标、高可靠性及批量出货。


国家科学技术奖项获奖情况
□适用 √不适用
国家级专精特新“小巨人”企业、制造业“单项冠军”认定情况
□适用 √不适用
2. 报告期内获得的研发成果
截至报告期末,累计获得各类知识产权45项,其中发明专利16项,实用新型专利15项,商标10项,作品著作权4项。

报告期内获得的知识产权列表

 本期新增 累计数量 
 申请数(个)获得数(个)申请数(个)获得数(个)
发明专利022016
实用新型专利111515
外观设计专利0000
软件著作权0000
其他001414
合计134945
注:其他指“商标和作品著作权”。


3. 研发投入情况表
单位:元

 本期数上年同期数变化幅度(%)
费用化研发投入13,195,604.0811,283,097.6816.95
资本化研发投入---
研发投入合计13,195,604.0811,283,097.6816.95
研发投入总额占营业收入 比例(%)21.529.19增加12.33个百 分点
研发投入资本化的比重(%)---

研发投入总额较上年发生重大变化的原因
□适用 √不适用

研发投入资本化的比重大幅变动的原因及其合理性说明
□适用 √不适用

4. 在研项目情况
√适用 □不适用
单位:元

序 号项目名称预计总投资规模本期投入金额累计投入金额进展或阶段性成果拟达到 目标技术水平具体应用前景
1工业级 50mW/70mW 大功率硅光激光器 开发3,450,000.00352,227.542,290,305.35具备量产能力,良率 优化阶段实现产 业化国内领先、 国际先进数据中心、光计 算、硅光应用
225G LWDM激光器开 发11,520,000.00665,002.697,323,238.56具备量产能力,良率 优化阶段实现产 业化国际领先数据中心、4G/5G 无线领域
32.5G长距离传输、 大功率工业级 DFB 激光器9,900,000.00148,849.927,655,358.12批量出货实现产 业化国际领先接入网
425/28G双速率数据 中心CWDM DFB激光 器23,360,000.002,286,704.3421,504,523.03具备量产能力,良率 优化阶段实现产 业化国际领先数据中心、4G/5G 无线领域
550G PAM4 DFB激光 器开发5,450,000.002,421,915.134,608,534.47客户送样阶段实现产 业化国内领先、 国际先进数据中心
6100G EML激光器开 发12,900,000.003,802,832.0510,842,945.67验证测试阶段实现产 业化国内领先、 国际先进数据中心、接入网
750G及以下、100G光 芯片的可靠性机理 研究13,590,000.002,729,090.667,266,983.26验证测试阶段实现产 业化国际先进所有光通信领域
8用于新一代5G基站 的高速 DFB芯片设 计和制造技术2,240,000.00184,180.88889,920.71客户端批量验证阶 段实现产 业化国内领先、 国际先进5G无线领域
9大功率 EML光芯片 的集成工艺开发2,080,000.00102,354.42469,264.90客户端批量验证阶 段实现产 业化国内领先、 国际先进数据中心、接入网
101550波段车载激光 雷达激光器芯片1,424,000.0077,234.57386,854.71客户端批量验证阶 段实现产 业化国际领先车载激光雷达领 域
113寸DFB激光器开发2,600,000.00167,288.751,995,448.11验证测试阶段实现产 业化国内领先、 国际先进所有光通信领域、 车载激光雷达、气 体探测
12200G PAM4 EML激光 器开发10,400,000.00171,193.65171,193.65产品开发阶段实现产 业化国际先进数据中心、接入网
13工业级 100mW大功 率硅光激光器开发5,200,000.0083,319.5683,319.56产品开发阶段实现产 业化国际先进数据中心、光计 算、硅光应用
1450G PON EML激光器 开发5,200,000.003,409.923,409.92产品开发阶段实现产 业化国际先进接入网
合 计 109,314,000.0013,195,604.0865,491,300.02    
(未完)
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