人才之问:从基础研究到面向应用,从科研者到兼具基础科研与企业应用思维的复合型人才,面对研究方向差异的难题,文志斌如何应对?面对国外垄断几十年的电子材料技术,他如何争分夺秒突破难关?
人才名片:深圳市海外C类高层次人才,博士毕业于四川大学,美国科罗拉多大学博尔德分校访问学者、比利时蒙斯大学博士后,深圳先进电子材料国际创新研究院助理研究员、热管理材料(TIM1)项目核心成员,于2022年3月成功实现了 TIM1材料的转移转化,目前已发表SCI高水平文章19篇,拥有7件发明专利。
学有所成 报效祖国
随着新一轮科技革命和产业革命的发展,新一代信息技术与新材料技术不断取得新突破,我国芯片产业在不断发展的同时也存在诸多问题:一方面,芯片发展面临着国际战略性制约和市场竞争双重打压;另一方面,芯片技术多集中在中低端市场,持续创新能力薄弱、产业生态链衔接不完备、产业发展与市场脱节且高端芯片制造关键材料国产化程度低,面临受制于人的困境。
2020年12月30日,为面向国家战略需求和科技前沿热点,中国科学院深圳先进技术研究院和深圳市宝安区人民政府合作共建了深圳先进电子材料国际创新研究院(以下简称“电子材料院”),聚焦高端先进电子封装材料,解决芯片封装领域核心技术问题,推动高端电子材料国产化“突围”。
在此背景下,应时而生的电子材料院与学成归国的文志斌开始结下不解之缘。苦心钻研高分子材料领域12年的文志斌,时刻鞭策自己要做有意义的研究,服务祖国建设。
文志斌做研究
贸易战以来,全国掀起芯片热。在面临众多核心技术难题的背景下,2020年文志斌从比利时回到国内,萌生出加入电子材料院,将个人科研追求与国家需求相结合的想法。“电子材料与我所学的高分子材料背景强相关,从事应用研究的念头也愈发强烈。”他说道,“机缘巧合之下我接触到孙蓉老师的团队。在与她的谈话中,我了解到国内高端电子封装材料的短板,也在她的鼓励下加入到电子材料院。”
从零开始 迎难而上
文志斌怀揣着激情与梦想加入到电子材料院,他笃定这里就是梦想生根发芽的舞台。刚进入电子材料院,文志斌便迎来了第一道难题:TIM1作为聚合物基复合材料与他自身研究的智能响应材料差异较大。
从研究比较偏前沿的智能材料转变到电子材料应用研究,意味着他要打破曾经的小圈子,包括思维的转变和知识的积累都要重新学习,从零开始,对他而言是一个很大的挑战。但他没有气馁,反而铆足了劲,快速调整状态,白天工作,晚上加班加点学习相关知识。通过《先进封装材料》一书,他系统地了解TIM1,也了解了团队围绕开展的其他电子封装材料知识,使他进一步明确了研究方向。
“对我来说既是挑战也是机遇,因为我最开始就埋下了做应用研究的种子,现在正好有了机遇让它发芽成长,我内心还是比较平稳地接受与过渡的。对于专业知识的学习,离不开团队给予我的帮助,我是站在团队十几年沉淀的肩膀上成长的,慢慢地补充知识,一直也还在继续学习中。”谈及如何克服研究方向的差异,他如是说。
自此,文志斌的科研之路势如破竹,一路生花。
文志斌操作实验设备
方向选准 势如破竹
选择正确的研究方向,对于一个科研人员来说,至关重要。当时科技竞争日趋激烈,小小一滴胶的技术却被国外垄断几十年,高端电子材料受制于人的困境亟待打破。文志斌作为核心人员,一头扎入高端芯片封装关键材料——热界面材料(TIM1)的研发中。
此时荆棘,彼时花开。回忆初期的科研之路,不可避免地遇到许多难题,每一步都需要抽丝剥茧、层层分析,了解材料的关键性能与科学问题。“在整个项目过程中,我们遇到很多困难,譬如原料监测、条件控制、工艺优化、性能平衡等等,我们是在摸索中前进,通过一点一滴的科学积累与工匠精神,以深圳速度在短时间内踩过外国企业十几年来踩过的坑,逐步解决难题。”文志斌坦言。
“科研之路枯燥且漫长,每一个小突破都需要科研人员日夜钻研,反复验证。遇见瓶颈期是常态,做科研的心路历程是跌宕起伏的。尽管研发的道路异常艰难,但作为科研人员学会接受和平稳心态也是研发成功的关键因素。因为一旦选准方向,就要坚定不移地走下去。”文志斌说道。
文志斌背靠团队十几年的耕耘沉淀,依托电子材料院的“研发-测试-中试-应用”的完整闭环平台,与团队成员共同协作,不断发现问题解决问题,再发现新问题寻找新方案,循环往复,一点一滴地总结规律以及科学问题。经过三百多个日夜的奋斗,以勤奋换时间,终于在2022年3月加速完成了国产化TIM1的研发。
热界面材料(TIM1)
国产化TIM1的研发成功,意味着我们有能力解决当前我国电子封装及热管理领域面临的“卡脖子”问题,拥有了国际先进的热管理TIM1解决方案及相关材料生产技术,避免芯片核心技术和集成电路产业受制于人的困境。
面对产品的研发成功,文志斌表示,心里很满足和自豪,虽然只是前进了一小步,前面也会有更多的困难与挑战,但是国产化T1M1的研发让他更加有信心地往前走。
尽管在反复验证的过程中会感觉枯燥,但文志斌依旧初心不变。问及推动自己坚持下去的关键因素,他眼里闪烁着对科研的热爱,微笑着回答道:“能够支持我坚持下去的动力有两个因素:一是自己内心坚持做有用的研究,与国家需求结合在一起。像张国平老师所说的,我们现在做的是能够留下自己痕迹的国家事;二是电子材料院犹如定海神针,让我知道自己身后有强大的后盾,孙蓉老师一直鼓励我要找准自己的定位和目标,坚持走下去,曾小亮老师和任琳琳老师对我的支持与包容,团队其他成员的理解和信赖,这些于我而言都是缺一不可的。”
砥砺前行 面向未来
TIM1成功实现了转移转化,这只是成为商品的开始。在研发过程中,文志斌还需要不断了解企业的需求、转化后深度参与企业产线的搭建、生产测试人员的培训、产品的试产-量产等过程中将遇到一系列的问题并逐步找出解决方案。
文志斌在两年的研发过程中不断摸索总结出“根科学问题”,以专业的知识、坚韧的信念与团队成员一起协作,攻克一道又一道难题,解决了产品研发过程中的粉体表界面调控、分子网络设计、热力学表征与优化和应用可靠性研究等问题。同时,合作发表了一系列面向应用的科学论文,申请了7项核心专利。
对于从基础研究到面向应用层面,文志斌亦有了更多的理解,他表示,基础研究只要一个点足够先进和创新就可以了,就像天空有一轮皓月就行,而面向应用所要涉及和考虑的问题很多,它是多因素的耦合,它需要漫天繁星。以TIM1为例,它不是每一项都是最先进最好的,但是它呈现的最终状态绝对是目前最平衡的。
文志斌专注记录
一路走来,文志斌作为电子材料院的见证者和参与者,始终怀揣着“面向产业需求,实现电子材料国产化突破”的初心与使命。
电子材料是集成电路的三大要素之一,是电子信息产业的物质基础,是信息技术的基础与关键,对保障我国信息产业的发展和信息安全、国防安全的战略意义重大。问及如何看待电子材料行业未来的发展,文志斌回答道:“近年来,电子材料行业发展很迅猛,但是我们不再是要吃饱,而是要吃好,国家也大力支持引导向中高端电子产业的发展,中国缺‘卡脖子’的高端电子材料,很多点需要补上,这也是整个行业在着力突破的方向,虽然路很长,但是未来可期。”
“中国现在是在奋起追赶,超越和引领还有很长的路要走,在这个大洪流中,未来我还是希望在电子材料这个方向上继续突破。”这是文志斌的美好愿景,“拥有好的团队、先进的研究平台、大力支持的政策,感觉自己是个时代幸运儿,同时也希望自己能够加速成长起来,遇见更好的自己,做出更大的贡献。”