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芯片战争-44:新中国第一台半导体收音机

原创 科技真相 科技红利及方向型资产研究 2019-10-07

中国半导体产业的思考—随笔之《芯片战争——亮剑!国运之战》 芯片战争44—新中国第一台半导体收音机(黎明之前,1950-1959年) 1958年3月中科院半导体研究室,成功将晶体管技术应用于民用,研制国内最早的晶体管收音机。新中国第一台半导体晶体管收音机,第一台国产化半导体晶体管收音机,第一台商用化的国产化半导体晶体管收音机分别研制成功。 正文: 第二章 黎明之前第三十节:新中国第一台半导体收音机 1958年3月,中科院半导体研究室,成功将晶体管技术应用于民用,研制了中国国内最早的晶体管收音机。 于1957年刚回国的林兰英先生负责材料制备工作,并接替锗单晶的研制,在林兰英先生的带领下,包括团队成员龙兴凯周煌郁元恒等人的共同努力下,成功研制了掺杂的锗单晶,为锗单晶的实用化和商用化工作推进近了一步。随后,北京电子管厂成功的完成了锗晶体管的批量化生成和制造,由此,中国半导体晶体管收音机诞生了。 锗单晶,指的是不含大角晶界或孪晶的锗晶体。呈金刚石型晶体结构,锗单晶是一种重要的半导体材料。 图:锗单晶 新中国半导体事业的发展是从锗单晶的研制开始的,最早始于中科院王守武先生等人,但是,随着林兰英先生的加入,加快了锗单晶从实验室到工业化生产制造的进程。 1957年春,林兰英谢绝了美国公司的高薪挽留,毅然踏上了归国的路途。但最后还是遭受到美国联邦调查局的刁难。在几经阻拦无效后,美国联邦调查局来了最后一招儿:在她登船之前将她的行李物品翻了个遍。见无利可图又对她搜身,只搜出一张6800美元的旅行支票。这支票被美国海关无理扣留,直到23年后的1980年,才由中国银行出面将其索回。最让林兰英先生没料到是,美国联邦 调.查.局多年来长期始终一直留意她。1966-1976年期间,他们通过林先生在美国的一位朋友来中国做她的工作,林先生谢绝了他们的好意,说:“我林兰英既然在20年前毅然回到了中国,20年后的今天,就更不会回到美国去了。” 林兰英回到了阔别数载的祖国,并马上介入了半导体材料的研究工作中。五十年代期间,林兰英先生在中国科学院应用物理研究所和半导体研究室工作期间,尽管设备条件不尽人意,但她与同事们不畏艰辛,很快便取得了优异的成绩。回国半年之后,即拉制出我国第一根锗单晶。之后,仅用一个月的时间就研制出n型和p型的锗单晶各一公斤。北京电子管厂用这些锗单晶,制造出新中国第一批次向市场销售的半导体收音机。作为新中国半导体材料领域最著名的开拓者和奠基人,在林兰英先生等人的带领下,中国第一代半导体人自力更生,发扬亮剑精神,不断取得了在半导体硅材料领域的研究成果,为新中国在1960年全面开展半导体硅器件的研制创造了先决条件。 新中国第一台半导体晶体管收音机,主要由上海宏音电讯器材厂、天和电化厂等9个工厂以及上海无线电技术研究所协作研制而成的,机内装有7支体积极小的半导体晶体管,50多种零件都是特制的超小型的。以3节手电筒里用的干电池作电源,可以延续收音四五百个小时。 图:1958年中国最早的晶体管收音机,刊登于1958年第六期的《无线电》杂志上 1958年3月11日,上海宏音无线电器材厂工程师张元震同志领导的试制小组,与天和电化厂等9家工厂以及上海无线电技术研究所共同协作,试制成功国内第一台晶体管收音机。该机为便携式7晶体管中波段超外差式收音机,木质外壳,带提手,整机尺寸为270毫米×160毫米×92毫米。1958年3月16日,《人民日报》图文报道了新中国第一台半导体收音机的信息。 需要说明的是,这台晶体管收音机,所有50多种零件均实现小型化,但是,其中所使用的7只三极管和2只二极管全部是国外产品,并非国产化晶体管。 图:1958年3月16日,《人民日报》图文报道中国第一台半导体收音机 宏音无线电器材厂是一家开办于1939年的民营无线电企业,出品“美多牌”收音机和扩音机,1958年4月与公利电器厂合并成立上海无线电器材厂,1960年又与永安第三棉纺厂等数家企业合并成立上海无线电三厂。由此,上海无线电三厂是中国最早研制晶体管收音机的整机厂之一。 图:1958年中国最早的晶体管收音机 还有一个问题就是,上海宏音电讯器材厂于1958年3月11日成功研制的中国第一台晶体管收音机,实际上并没有量产,因为最关键的晶体管并非国产,而是进口。由此,新中国半导体和电子工业开始对“国产化晶体管”收音机进行了技术攻关。。。而最先拔得头筹的是哈尔滨,其次是上海。 1958年,哈尔滨新生开关厂从一机部电机科学研究院得到了0.2克锗单晶片,由工程师何德和同志负责,参照国外工艺技术开始研制锗二、三极管。6月份,何德和、周德宜、缪德培、徐梦然等4人试制成点接触式锗检波二极管。7月份,哈尔滨新生开关厂半导体研究室在省公安厅领导倡导下,参照国外样机(日本产,由何德和妻子从日本购回)开始研制袖珍式晶体管收音机。由何德和任技术总负责、何柏林、王恩荣、马太林、沈木周等10余人组成研制组。 研制组的全体成员们从元器件研制入手,经过日夜苦战,在第一机械工业部电机科学院和北京电子管厂的协作下,首先试制成功关键的器件——晶体管,此后扬声器、空气可变电容器、中周、变压器、电位器、磁棒等难关逐个攻克。 图:何德和介绍601袖珍半导体收音机的研制经过
仅用38天时间,在9月28日,哈尔滨新生开关厂研制组就研制成功中国第一部用自制小型元器件装配的中波超外差式袖珍半导体收音机,首批共试制样机8台,向1958年国庆节献礼,样机由陈副总理出国访问时使用。国庆节后,哈尔滨新生开关厂向公安部、国家科委作了汇报,受到鼓励,要求进一步完善,提高质量。经过一年的筹备,1959年末投入批量生产,但是产品被定名为“松花江牌”—601型半导体收音机。由此,促进了哈尔滨市和黑龙江省之广播工业和半导体材料、半导体器件等工业的发展。 哈尔滨新生开关厂,1960年,以哈尔滨新生开关厂的半导体研究室和收音机试制人员为基础,成立了黑龙江半导体收音机制造厂,批量生产袖珍收音机。1963年,全国首届半导体收音机评比,松花江牌601型袖珍式晶体管收音机评为一等奖(1963年9月10日《人民日报》三版有报道)。1968年1月,该厂划归黑龙江省无线电工业公司领导,更名为黑龙江省半导体收音机厂,1970年1月工厂划归哈尔滨市电子仪表局领导,更名为哈尔滨无线电四厂,成为生产半导体收音机的专业厂。是年,该厂研制成功4J5型六管二波段袖珍半导体收音机。1974年,孙振等同志研制成7404B型台式半导体收音机。1970—1985年期间,该厂先后研制和生产了6种袖珍式、2种便携式、12种台式晶体管收音机,累计产量达到669805部。 哈尔滨无线电四厂,后来也参与了深圳特区的建设。1981年9月,深圳市工业局与哈尔滨无线电四厂合资成立了当时深圳特区的第一家内联企业——深圳康乐电子有限公司。 需要说明的是,松花江601半导体收音机是新中国研制的第二台袖珍机,并不是第一台。新中国第一台袖珍机是——鹦鹉904半导体收音机。 图:鹦鹉牌904半导体收音机——新中国第一台袖珍机
1961年国庆节后,在北京展览馆举办了日本商品日展览会,当时传言这次展出要发售半导体收音机,观众非常拥挤,除在展馆外广场挤满了人,把会场栏杆都挤坏了,外国通讯媒体对此作了夸张渲染的报道。周总 理听了很生气,说:“中国人要有志气嘛!”,引发了我们自力更生试制半导体收音机的念头,要为国家争口气。于是便决定由十二局来策划方案(代号为904会战)。从1962年冬正式开始到1963年秋,历时10个月就试制出两批样机,经一再改进而定型。这次试制工作(904会战)出了我国最早的超小型6管半导体收音机,取名为“鹦鹉牌”,先后发售了两种规格的2千余台(定价70-90元),还为出国访问的代表团作礼品送给朝鲜等国。 图:鹦鹉牌904半导体收音机的内部电路
那一年,鹦鹉牌904半导体收音机成为了新中国的时髦货,上到国家领导人出国访问做国礼,下到普通老百姓皆是一机难求之。时光冉冉,鹦鹉牌904半导体收音机在今天已经鲜为人知了,但是,作为新中国发展电子科技事业的历史来说,这是值得一提的事。鹦鹉牌904的研制单位是十二局,生产制造单位是811厂和几个小厂共同协作生产出来的。 国营811,也就是北京实验工厂,后来与18所组建长征航天控制工程公司,主要从事于伺服控制产品、智能机电、液压控制及计算机应用技术等。 图:当年的时髦货——鹦鹉牌904半导体收音机 需要说明的是,1958年9月28日,哈尔滨新生开关厂,在北京电子管厂的帮助下,采用国产化锗晶体管,成功研制了第一台全部使用国产元器件的半导体收音机。严格意义而言,这是新中国第一台国产化半导体晶体管收音机。 图:松花江601晶体管收音机,新中国第一台完全采用国产化元器件的收音机 早在1958年夏,哈尔滨新生开关厂开始进行国产袖珍式收音机的研制工作,研制小组克服了许多困难,奋战了38个日日夜夜,终于在共和国9周年华诞前的9月28日,使得第一台全部使用国产元器件的半导体收音机发出了清晰洪亮的声音,向1958年国庆节献了大礼。 图:哈尔滨新生开关厂推出的第一台晶体管收音机—松花江601,蓝色款
图:哈尔滨新生开关厂推出的第一台晶体管收音机—松花江601,红色款 这是第一台完全使用国产化元器件的收音机,被命名为“松花江601”型,其体积为130mm×80mm×36mm,用3只3AX型低频晶体三极管,电源用4节5号小型电池,机身分为两款:红色和蓝色。后期型号为601B和新曙光4J1型。 而上海国产化半导体收音机的工作晚于哈尔滨,主要是作为新中国两大产业集群之一的上海,希望能够采用上海本地生产的晶体管,这就使得上海方面的工作晚于哈尔滨。 1958年8月,上海无线电技术研究所试制成功第一只上海本地产锗二极管和锗三极管。随后,上海无线电器材厂采用这批上海本地产的锗晶体管,于1959年国庆10周年前夕组装出“美多牌”ST2—1—1型半导体收音机。 图:“美多牌”ST2—1—1型半导体收音机
“美多牌”ST2—1—1型半导体收音机,技术工艺上应用浸渍法印制电路,表面涂以环氧树脂,从工艺上保证线路绝缘,这种工艺技术在当时的国内是具有领先性的。 图:“美多牌”ST2—1—1型半导体收音机的内部电路板 图:“美多牌”ST2—1—1型半导体收音机的外壳
ST2—1—1型半导体收音机,为便携式7管中波段超外差式收音机,上海无线电器材厂直接批量生产了300台并投放市场,根据国际惯例,这属于规模量产,所以,“美多牌”ST2—1—1型为第一款首次实现了国产晶体管收音机的商品化之量产产品。而哈尔滨方面的松花江牌-601第一次仅仅生产8台,并不属于商业化的量产。 次年,1959年初,全国举行第一次收音机观摩评比会后,国务院和部委对国家即将大力发展半导体收音机的决策,作出了明确的表示:“今后半导体收音机大量生产后,用小巧的干电池来供给收音机用电,可以克服旧式电池收音机(电子管机)的收听费用高和设备笨重等缺点,在暂时没有电力供应的农村也可广泛使用”(《无线电》1959年1期转引的讲话)。 随后,到1962年,上海无线电三厂进一步推出了“美多28A8管便携式半导体收音机”,这是一款经典的爆款,具体请见随笔后文叙述之。数年之间,上海无线电二厂、北京无线电厂、南京无线电厂相继生产出飞乐2J1、牡丹2041、熊猫B301、302等半导体收音机。 图:1963年人民日报关于多款半导体收音机的报道
这其中,作为北京产业集群龙头工厂的华北无线电联合厂(718厂)生产的半导体收音机,表现也非常的出色,用料扎实,坚固耐用,并且在外观造型和工艺并不逊于当时的日本索尼。 图:日本索尼TR-72收音机Vs华北无线电联合厂生产的收音机(右边)
图:日本索尼TR-72收音机内部结构Vs华北无线电联合厂收音机的内部结构(右边)
所以,新中国第一台半导体晶体管收音机,由上海宏音电讯器材厂、天和电化厂等9个工厂以及上海无线电技术研究所联合研制,但是,采用的晶体管全部进口。新中国第一台国产化半导体晶体管收音机,包括半导体晶体管在内的所有元器件全部国产化,由哈尔滨新生开关厂完成研制,其中的半导体晶体管采用北京电子管厂生产的锗晶体管。新中国第一台商用化的国产化半导体晶体管收音机,是上海无线电器材厂研制生产的“美多牌”ST2—1—1型晶体管收音机,其中半导体晶体管主要是上海无线电技术研究所研制的锗晶体管。 新中国半导体收音机工业的发展,是新中国半导体工业事业发展的结晶,两者相辅相成、互相促进。新中国第一台半导体收音机以及国产化和商用化进程的推动工作,背后蕴藏着新中国第一代半导体人艰苦奋斗、自强不息、永不放弃、迎难而上的“亮剑”精神!!! 感谢您一直以来、长期持续关注《中国半导体产业的思考——随笔》和《芯片战争——亮剑!国运之战》相关系列报告以及敬请您持续关注后续系列! 如果您喜欢本文,欢迎转发和转载。谢谢。 注1:本文部分图表、数据等引用于互联网、公司公告等;注2:本文相关专利信息和说明等引用于互联网以及国家相关专利机构等;注3:本文相关公司信息、产品等引用于互联网,外媒、公司公告等;注4:本文相关行业数据、产业信息等来自国家统计局、工信部等;