科技日报记者 杨仑
一个个比指甲盖还小、厚度仅约1毫米的灰色方块，静静躺在真空包装盒中。若不经介绍，很难想象，身板如此“柔弱”的小方块竟然可以让身处太空的卫星芯片在极端温差下正常工作，也能让地面上支撑AI算力的光模块在冷热交替中游刃有余。
在位于沈阳浑南科技城的辽宁冷芯半导体科技有限公司（以下简称“冷芯科技”）生产车间，伴随着机器运转发出的微弱声响，由该公司自主研制的微型半导体控温芯片（Micro-TEC）正在批量生产。
这家成立于2021年、深耕高性能热电材料与微型半导体控温芯片的公司，在仅有硬币十分之一大小的芯片底座上，为中国光电子产业构筑了一道“防烫伤”的技术屏障。
上图 辽宁冷芯半导体科技有限公司生产的产品。下图 工作人员展示产品。科技日报记者 杨仑摄
聚焦精准控温
“当电流通过时，这个小方块的上表面会迅速结霜，而下表面则变得烫手，上下表面能产生100℃以上的温差。”冷芯科技董事长助理吴佩伦告诉科技日报记者。
对于普通用户而言，手机长时间使用发热会导致卡顿；而对于5G通信、激光雷达或航天探测器来说，哪怕一摄氏度的偏差都可能导致信号失真，甚至系统崩溃。尤其在算力需求爆发增长的当下，芯片集成度越来越高，热密度进一步增大，精准控温变得更为关键。
控温的技术底座源于物理学中的帕尔贴效应。不同于传统的被动制冷方式，冷芯科技生产的微型半导体控温芯片组成了一套全固态、零振动的热量搬运系统。通过对P型与N型半导体材料的能级调控，电子在通过结点时会定向携带热量进行迁移。“就好比成百上千个热量‘搬运工’同时工作，进而实现主动式、高响应热转移。”吴佩伦介绍。
此前，高端微型半导体控温芯片市场90%的份额被美、日等国企业占据。冷芯科技通过攻克高性能热电材料，将芯片尺寸压缩至毫米级，加工精度达到微米级。这意味着无论外界环境如何剧烈波动，光芯片都能在一个舒适区内高速运转，确保整个模块传输的绝对稳定。2022年7月，冷芯科技研制的“宇航级”芯片随“力箭一号”升空，首次实现了国产控温芯片的在轨工作，撕掉了此类器件长期依赖进口的标签。该公司不仅在微型化、低功耗等物理指标上追平日本同行，更在多级控温等复杂结构上实现了国产化产品零的突破。
具备竞争优势
冷芯科技核心团队由多位高层次科技人员组成，创始人为中国科学院院士成会明、中国科学院金属研究所研究员孙东明和邰凯平。在公司成立之前，创始人围绕二维材料与热电性能、柔性与微型热电芯片等关键技术发表了一系列论文。2021年，为解决小批量生产难以支撑产业化需求的痛点，他们决定走出实验室，将科研成果转化为现实生产力。
从“象牙塔”走向市场竞争的深水区，冷芯科技经历了转型阵痛。对于一家新成立的科技企业而言，客户的信任远比技术本身更难获取。在这一领域，下游企业对光模块物料清单（BOM）的更改极其谨慎，任何元器件的替换都意味着长达数年的验证周期与极高的系统性风险。“这使得我们的产品在很长一段时间内只能充当‘备胎’，漫长的验证周期足以拖垮大多数初创企业。”吴佩伦说。
面对生存危机，冷芯科技意识到科研人员的强项在于技术前瞻，而企业的稳健增长需要专业的工业逻辑。为此，公司专门从光电产业聚集区引进了职业副总经理、生产经理及质量经理，建立了严苛的质量控制体系。研发带头人回归科研本位，专注于技术迭代；管理层则负责流程再造与批量化交付。这种“科研+管理”的职业化改革，迅速激发了企业的内生动力，订单额开始呈现爆发式增长：从2022年的十几万元到2026年的千万元级跨越，增长曲线印证了管理转型的成功。
为证明产品的可靠性，冷芯科技主动接受了行业内最严苛的“85/85测试”——在85℃温差与85%湿度的极限环境下进行2000小时的可靠性验证。这意味着要在极高湿热环境下模拟数年的老化过程，确保器件在极端恶劣的环境下不失效。对品质的极致追求，帮助企业最终敲开了头部上市企业的大门。
获得市场认可，冷芯科技还有一手“绝招”。在冷芯科技生产线上，从原材料的自主研发到成品的封装测试，每一个环节都打上了自主创新的烙印。例如，在缺乏专用进口设备的情况下，技术团队利用划片机、固晶机等通用半导体设备进行工艺重构，自主搭建了一套全流程研发路径。这种对底层“源代码”的掌控，让冷芯科技在面对国际竞争时，具备了极高的技术韧性与成本优势。
布局更多领域
AI服务器功耗持续攀升、低空飞行器的高功率电池与电机系统对高效散热的需求愈加迫切……随着人工智能、低空经济、新能源等领域的跨越式发展，热管理技术正从传统光通信的辅助角色，跃升为决定高性能算力天花板的核心变量之一。
在时代的浪潮中，以冷芯科技为代表的专注于先进热管理解决方案的企业正迎来战略窗口期。在资本市场青睐与地方政府产业基金的支持下，企业正向智能驾驶、生物医疗及未来通信等多个方面拓展。
在智能驾驶领域，车载激光雷达被誉为“汽车之眼”。但在-40℃至85℃的极端环境切换中，雷达模组极易产生温漂，导致感知精度下降。冷芯科技的产品可以通过高精度的温度补偿，确保雷达在复杂工况下的稳定性，成为车规级供应链中坚实可靠的一环；在生物医药领域，PCR核酸检测仪等需要精准变温控制的设备，采用冷芯科技提供的快速升降温方案后，检测效率得到显著提升。
“企业能够发展壮大，也要感谢这片丰厚的创新沃土。”吴佩伦说。2025年，沈阳全社会研发经费投入达260亿元，同比增长11.2%，形成“科技型中小企业—高新技术企业—雏鹰、瞪羚、独角兽企业”的梯度培育体系。沈阳市科技局负责人介绍，近年来，沈阳市大力推动科研成果从实验室走向产业链，加大科技企业培育力度。
从最初的一纸论文，到如今具备年产数百万片的规模化供应能力的现代化工厂，冷芯科技的突围之路也是沈阳新质生产力打破传统路径依赖、向全球价值链高端挺进的生动缩影。
孙东明表示，未来冷芯科技将在产能和产值持续提升的基础上，继续加大研发投入，建设控温元器件研发中心；依托团队独到的技术识别能力，挖掘更多行业内的前沿科研成果并推动其在公司落地转化；将冷芯科技产品导入集成电路产业，解决集成电路产业日益突出的控温散热问题，引领产业做大做强。
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