作者:托玛斯教授 发布时间:2015-07-23
——记中南大学机电工程学院教授朱文辉
本刊记者 祝传海
随着“中国制造2025”以及《国家集成电路产业发展推进纲要》的推出,中国制造全面进入“赶超时代”。朱文辉教授就是活跃在集成制造领域的国际知名的微电子封装专家。中国第一个三维封装“973”项目的首席科学家,他见证了我国微电子行业近年的快速发展,并以他独特的个人传奇展现科学家的个人价值。
何为微电子封装?朱文辉教授解释道,“就是将微集成电路器件的信号端引出来并加以保护,形成可靠微系统微器件的过程。它是实现从纳微观到宏观、从小器件到大系统的转变并连接生命和非生命的纽带。微系统封装是贯穿于大数据、云计算、信息感知及国防安全等重大战略领域的关键技术。”
在集成电路领域全球竞争激烈的“赶超时代”,朱文辉教授是如何领略一路风景的呢?
从爆炸力学到微电子封装,开启人生的精彩
1981年,朱文辉被著名的中国科技大学近代力学系录取。该系的第一届系主任就是著名科学家钱学森。在那个年代里,钱老作为“两弹一星”工程的奠基人,是全中国怀揣理工梦想的青年人的偶像,朱文辉也因此毫不犹豫选择了爆炸力学专业。
毕业后10年,在中科大一次与香港科技大学余同希教授的见面开启了朱文辉的海外之旅。次年,经余教授举荐,朱文辉加入新加坡高性能计算研究院任高级工程师,主要从事结构冲击动力学和爆炸效应研究。两年后又是余教授推荐应日本文部省的邀请,担任大阪府立大学的助理教授,研究涉及结构耐撞性和材料动力学等,这一切都是他拿手的老本行,工作起来得心应手。
朱文辉人生最重要的一个转折点是在2001年。当时全家正准备从日本回国之前,他到新加坡探访同事朋友,却意外地得知新加坡英飞凌公司招聘封装研发工程师。当天面试便受邀正式成为了英飞凌公司的一员,闯入半导体行业。“本想去国外见识一下,学点新技术,没想到却弄丢了老本行。”对于职业生涯的大转折,朱文辉淡淡地感慨:“很多事情都讲究一个缘分,有些转变要随遇而安,敢于面对!”
一个学习爆炸力学,天天与炸药打交道的人转而开启了微电子封装的漫漫征途,面对全新的挑战,同时也是对自身的一种超越。
话虽说的云淡风轻,但朱文辉在背后付出的辛勤却超出了常人的想象。毕竟隔行如隔山,很多东西都要从头开始。当时先进的微电子封装领域正在经历着一场“绿色革命”,他迅速地提出绿色封装材料选择方法,成功地从33种材料组合中挑选出两种,并准确地预测出可靠性的结果。他还组织了封装焊球热疲劳可靠性研究,通过实验与仿真相结合的方法获得焊球热疲劳寿命解析预测模型,使得寿命预测在几分钟内可以实现,并且比当时模拟的精度足足提高8倍之多!作为一名“半导体新人”,朱文辉取得的成果可谓骄人,并很快在产品研发中得到了实际应用。与此同时,德国人一丝不苟的敬业精神给他奋进的动力,职业素养的形成也奠定了他之后事业发展的基础。2006年起,朱文辉在UTAC的任职完成了他从技术研发向技术管理的转变,积累了丰富的研发管理和团队建设的经验。
谈到13年海外经历的收获时,出乎意外地,朱文辉特意谈起两次失败的总结。UTAC公司早期的决策中,在Bumping技术上投资(该做的时候没有做)以及后来搞TSV项目(不该做的时候做了)这两个重大的研发路线偏差,导致了公司经营连续性的困局及封装研发团队溃散。这让朱文辉认识到战略制定与研发体系的健全对公司的发展是何等的重要!从某种意义上讲,这成了他一笔最宝贵的财富。
近10年的半导体产业积累,正是朱文辉博观约取、厚积薄发的过程,他在背后付出的每一滴汗水,每一天的努力,都凝固成一块块厚重坚实的砖,铺就成一条追赶的道路。在这段岁月里,朱文辉完成了从单纯的技术人员向企业管理的平稳过渡,积累了丰富的研发管理、团队建设、战略规划和企业研发的良好经验,在对外交流与合作方面也得到了极大的锻炼和提升。在打拼中奋力前进,在失败中总结经验,不断地超越自我,前方的路更为宽广。
从国外转战国内,带领华天科研创新跨越发展
朱文辉在新加坡的工作和生活都很顺利,如果不是在2008年新加坡的EPTC会议上与中国封装协会理事长毕克允先生一见如故,恐怕朱文辉已经放弃回国的念头,安心享受东南亚的阳光了。就在这次会面后的北京ICEPT2009会议期间,毕老正式力邀朱文辉回国开辟一番新天地。面对着来自祖国诚挚的邀请,朱文辉内心涌动,他只有一个很强烈也很朴素的想法:自己在国外待了那么久,也确实很想把国外先进封装的研发成果带回国内,推动国内行业的创新体系建设,能为祖国半导体产业发展做点事。
2010年元旦,朱文辉告别了新加坡温暖的家和妻子儿女,在毕克允理事长的陪同下,从北京飞到西安,再乘汽车,经过了十几个小时的颠簸跋涉,终于在元月3号的晚上12点赶到了甘肃天水——华天科技股份有限公司的所在地。大西北的风物,一切都很陌生,地理上的贫瘠与闭塞,或许是他没有想到的。要把老婆孩子都留在新加坡只身前来这里工作,很多人都为他捏了把汗。经过了一段时间的思想斗争,朱文辉最终决定加入华天集团。没有什么豪言壮语,原因很简单,就是感觉华天很不容易,就像沙漠上的一片绿洲顽强地生存着——华天精神感动了他。
朱文辉全身心地投入到华天科技事业中去。在他看来,国内的微电子封装必须与时俱进才能发展。国际微电子封装的历史证明了这一点。华天科技又当如何与时俱进?如何实现“追赶和超越”,这是摆在朱文辉面前的一道难题。
初到华天时,人才严重缺乏,基础投入极少,公司一直在做低端的制造,几乎没有创新的研发。朱文辉摸清了情况之后,从科研和产品规划入手,研究制定企业的发展战略,优化科研生产体系,搭建有战斗力的团队,全面推动创新与发展。这其中的关键是,积极倡导和大力发展属于华天自主知识产权的原创技术,推动高端产品与关键技术的快速发展。朱文辉明白,如果做不到这些,不要说超越,就是追赶,我们也将是越追越落后。
在肖胜利董事长的大力支持下,朱文辉开始了大刀阔斧的改革与创新之路。他带动国家级企业技术中心的成立,策划创建华天封装技术研究院,建立工程研发体系,着力培养一支强有力的研发团队,有力推动了国家企业技术中心的认定。“人才就是竞争力,人才可以有效地推动科技创新,缩短新产品的开发周期”。朱文辉最明白人才的重要性,积极推动引进核心人才,倡议并组织“100名硕士培养计划”,同时协助推动人才制度的改革。他要在西北这一片沙漠之上种出梧桐树,招来更多的金凤凰。
有了规划,朱文辉开始利用自己在行业的影响,推动国际交流与广泛合作,让世界各地的专家来出谋划策,扩大华天的行业影响和智力资源范围。他成功组织了华天科技历史上的第一届国际科技论坛。之后多次应邀到国际各大著名封装会议作特邀报告或培训,宣传华天成果。
在发展布局上,朱文辉提出低端产品建优势、主流产品争市场、高端产品图跨越、并重发展的思路;积极推动向以TSV技术为代表的高端发展。协同勾画了立足西部、向东部延伸扩展的战略路线。在此基础上,他领导组织并主持实施了华天首个国家科技重大02专项“多圈V/UQFN、FCQFN和AAQFN封装工艺技术研发及产业化”项目及后来的多个项目课题,有力推动了华天系列先进封装产品BGA、FC和高密度QFN的研发与产业化,为长远发展奠定了基础,实现了高端先进封装的重大技术开发与产业化突破。
他领衔铜线技术开发项目,突破了铜线球焊防氧化等集成电路铜线键合封装的关键技术,技术水平达到国际先进,逐步在90%产品上获得推广应用,取得了显著的经济效益和社会效益。此项科技成果增强了企业市场竞争力,成为维护华天长期行业高利润的重要支撑。
他负责MEMS项目的研究并在三地推广应用,发展成为新的产品增长点;他开启华天国际大客户的开发与维护工作,帮助华天科技走向国际化;他领导成立不同定位的天水分院、西安分院和昆山分院。西安分院定位多圈QFN、FCBGA、FCCSP等工艺技术的研究和产品开发,昆山分院定位凸点、WLCSP、TSV的工艺技术研究和产品开发。构筑了以新产品、新材料、新技术开发应用的封装技术创新体系,帮助公司完成了从传统封装到国际尖端TSV技术的总体布局,增强了企业科技创新能力和行业示范作用。开拓的高密度QFN、FC新产品方向,已成为西安快速发展的核心动力;在以TSV为代表的高端封装跨越上,朱文辉以前瞻性的眼光,从技术趋势与市场定位出发,推动华天入股收购昆山西钛微电子科技有限公司(现华天科技昆山),吹响了华天向高端TSV封装突破的进军号。
2012年春,朱文辉受委担任昆山西钛微电子科技有限公司总经理。坐镇昆山,朱文辉肩负着运筹帷幄挽救困局的重任。在他的带领下,凭借对全球影像传感产业最新技术趋势和发展路线的精准把握,将西钛微电子的发展定位在占据全球影像传感芯片主导地位的高度上。通过狠抓新产品导入与工程能力建设、新客户开拓与生产管理,带动公司一步一个台阶前进。短短三个月,公司实现扭亏为盈,公司半年内封装产量由两千多片增加到八千片。一年之内产值增加了4倍,宣告昆山西钛迅速步入高速发展阶段,推动了TSV-CIS的研发与产业化,得到行业内的高度认可,在TSV-CIS领域所取得的技术领先和全球制造优势,帮助华天实现了从低端向最高端的跨越。朱文辉风趣形象地比喻:过去华天是“抢”饭吃,后来可以“分”饭吃,现在终于可以“挑”饭吃了。
他积极参与策划,联合行业龙头公司成立华进半导体封装先导技术研发中心有限公司,并任第一届董事。
朱文辉教授领导推动华天的知识产权建设,也硕果累累。初到华天之时,公司仅有13项专利技术,而在四年之后,专利技术已达280多项。他和同事们的辛苦没有白费,华天科技发展迅猛,产值规模迅速跃居行业第二,真正形成了爆发式地增长,实现了从规模上追赶到高端产品局部超越,快速接近“以卓越的产品和服务促进中国微电子产业的发展,将华天发展成为世界著名的微电子企业”的远景目标。不仅如此,华天的行业形象大大提升,带动了西部封装行业的跨越,使封装成为西部电子产业链的一个最重要的环节。
在行业赶超的道路上,朱文辉时刻充满着“时不我待”的紧迫感。在华天的日子里,他身为国家引进的特聘专家,一心扑在工作上,兢兢业业,亲力亲为,即便是回新加坡休假,几乎每次都是匆忙提前返回公司。他和团队一起以创新和国际视野推动着华天科技的战车从沙漠绿洲驶入了高速道。在华天担任总工程师的四年时间里,朱文辉完成了一个个重大任务,兼任着研究院院长、昆山西钛总经理、技术中心副主任等多个集团要职。这些光环的背后,是敏锐的洞察力和艰辛的工作。
从企业回到高校,面向集成电路新未来
谁也没有想到,2014年年初,在国内外大企业里摸爬滚打了14年的朱文辉会重新回到校园,开启中南大学教学和科研之旅。
中国半导体产业基础还相对薄弱,但是要想推动我国封装行业实现“从追赶到超越”,提升我国封装行业的国际竞争力,我们的观念、技术和管理必须与国际接轨,走国际化道路。这不是一两个人或一两家企业可以完成的,需要大量的专业人才,而高校将责无旁贷地担负起人才培养与输送的重任。一个站在国家产业发展高度的深思者就这样萌生了投入到高等教育的新挑战中。
企业和高校有太多的不同。企业注重营收、利润和可持续发展,是成果应用和产品开发制造的平台;大学则更要着重于人才培养和基础研究,是原创成果重要基地。两者的共同挑战都是人才。两种角色的转换让朱文辉不由自主地感叹:“从做研究转到企业就像是脱胎换骨,重生一次。现在我又从企业回到高校,等于是再次重生!”但是一想到我国即将到来的集成电路产业的“赶超时代”,需要更多的人才来支撑产品与技术的发展,朱文辉感到肩上的时代责任。
2014年,随着国务院《国家集成电路产业发展推进纲要》的发布,以及“推进小组”和“国家集成电路产业基金”的成立,集成电路产业提升到了一个新的战略高度,目标是2030年与先进国家同步。中国集成电路产业真正进入“赶超时代”。他认为,应该让这个产业系统里的企业与高校之间能够贯通起来,结合起来,让身处象牙塔里的学子们熟知产业所面临的问题,才可以更好地为产业服务,将成果落地。据统计,中国高校成果的转化率不到10%,其中一个重要原因就是研究与应用脱离。在企业多年拼博的朱文辉深深懂得,研究一定要既有前瞻性,又与产品和市场紧密结合,以应用需求驱动研发,这样成果才会有血有肉。
到中南大学之后,朱文辉狠抓教学,与时俱进,根据时代的发展变化重新制定教学计划。同时,领导成立了新的“微系统制造科学与工程系”及“先进微纳制造中心”,组建了微电子方向的科研教学团队,目标是发展成为引领国内三维集成的学科方向和科研教学的示范基地,以人才培养和成果输出支撑起我国半导体产业的快速发展。
过去一年,他通过组织实施国家重大战略需求方面的基础研究项目,开启了国内最强的三维集成协同作战。朱文辉作为首席科学家成功申报了我国第一个先进封装的“973”项目“20/14nm集成电路晶圆级三维集成制造的基础研究”,由中南大学、北大、清华、华中科大、上海交大、中科院微电子研究所、中芯国际、中科院深圳先进技术研究院一同联合攻关。项目的开展,将为后摩尔时代的IC三维集成制造提供新的知识体系与应用技术。
面对着集成电路产业已经到来的“赶超时代”,朱文辉深知任务的艰巨,但同时他也欣喜地表示:这个行业在国内,过去是封闭的,现在就像打开了一扇窗子,空气进来了,光线进来了,产业的成长空间打开了,美好的未来正在等着我们去努力创造。就像人生,只有在不停地追赶和超越中前进,才充满了精彩……
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