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刘强:破解科技成果转化难题 为芯片换上国产“衣服”

2024-10-24 来源:深圳新闻网

人才介绍:

刘强,深圳先进电子材料国际创新研究院高级工程师,从事集成电路封装关键核心材料领域材料研发工作;作为项目组核心成员研发的临时键合材料于2016年转移转化并孵化成立高端电子封装材料公司-深圳市化讯半导体材料有限公司;作为项目负责人带领团队率先完成热滑移临时键合材料、激光解键合材料及配套清洗剂开发,打破了国外材料公司对临时键合材料国内市场的长期垄断;所研发的材料先后获得中国国际高新技术成果交易会优秀产品奖、深圳市科技进步二等奖等,参与广东省重大专项等省市相关项目10余项,发表学术论文20余篇,申请发明专利10余件、PCT专利1件,参与制定相关企业标准2件。

人才之问:

研发初期,在人员不足、设备稀缺、场地有限的困境下,他是如何继续坚持下去?他是如何实现科研成果与市场实际需求紧密结合?作为团队的领路人,他又是如何应对挑战,不断前行?


你知道吗?芯片也需要“包装”。作为现代电子设备的心脏,芯片封装技术的重要性不言而喻。刘强,正是专注于集成电路封装临时键合领域材料的研发与应用工作。

长期以来,先进封装所使用的临时键合材料基本被欧美、日本等国家垄断,并存在着巨大的技术壁垒。从2011年加入深圳先进电子材料国际创新研究院(以下简称“电子材料院”),刘强扎根集成电路封装关键核心材料临时键合领域材料研发工作十余年,带领团队开发的临时键合材料及配套清洗剂不仅打破了国外材料公司临时键合材料国内市场的长期垄断,更助力保障我国高端超薄芯片的产业链安全。

潜心钻研十余载 ,实现从实验室到产业化的跨越

回顾起科研征途的起点,刘强坦言,本科时选择化学专业是机缘巧合,而真正点燃他心中兴趣之火的,是研究生阶段才开始深入接触到的化学实验。在实验室中,每一个新结构所承载的未知,都如同未知世界的密钥,引领刘强一步步深入探索材料世界。

2011年,从兰州大学硕士毕业后,刘强入职电子材料院。在孙蓉与张国平两位导师的带领下,他投身于集成电路封装领域中的关键核心材料难题——临时键合材料的研发。彼时,国内临时键合领域材料研发尚属空白,国外技术壁垒高筑,刘强与团队在几乎一无所有的条件下,开启了艰难的探索之旅。

深圳先进电子材料国际创新研究院

科研之路,宛如一场漫长而孤独的马拉松。日复一日、单调重复的实验操作,成千上万次的尝试与失败,构成了他们日常的真实写照。新材料的研发,需经历无数次的验证与修正。由于实验室设备限制,他们不得不将样品送至客户进行验证,每轮验证周期长达一至两个月。在这漫长的等待与反馈循环中,他们前后送样临时键合材料70余批。面对一次次的失败,刘强与导师们夜以继日地分析原因、调整配方。

寒冬里扎下的根,终于在春日里绽放。针对超薄芯片加工用临时键合材料的难题,刘强带领团队深入剖析关键核心材料问题的根源,围绕关键技术展开攻关,构建了一条从材料设计、性能测试、工艺验证到中试量产、器件小批量验证的全链条技术开发路径。他们成功研发出热滑移、机械解以及耐高温等多种临时键合材料,并实现了从实验室到产业化的跨越。

2016年,刘强作为项目组核心成员参与研发的热滑移临时键合材料转移转化并孵化成立高端电子封装材料公司——深圳市化讯半导体材料有限公司(以下简称“化讯”)。2023年,刘强和团队研发的耐高温临时键合材料也成功转移转化至化讯。

刘强和团队研发的耐高温临时键合材料

深挖产业需求 ,推动科技成果转化“加速度”

从实验室的科研成果,到市场上的广泛运用,往往需跨越一道被喻为“死亡之谷”的艰难险阻。日本学者出川曾形象地将这一过程划分为“魔川—死谷—达尔文海”三个阶段,其中“死谷”便是科技成果产业化前必须逾越的鸿沟。

在我国,尽管科技创新成果如雨后春笋般涌现,但许多优秀成果在迈向产业化的道路上,却未能成功跨越这道“死亡之谷”。科研与市场的脱节、产学研协同的不足,以及运作模式的不健全,都是导致这一现象的重要原因。

刘强推动科技成果转化

谈起电子材料院尤为特别的一点时,刘强提到了与市场的接轨,“电子材料院离产业很近,做的东西能够真正面向市场。”在刘强看来,客户资源对于材料开发是非常关键的,如果没有任何市场信息完全靠自己做,对研发人员来说无疑是在闭门造车。为了深入了解市场需求、跟进技术难题,确保研发方向与市场需求高度契合,刘强会经常性地出差拜访客户,收集客户提出的痛点问题,以技术创新引领行业发展。

“我们会定期和客户交流,了解他们需求,以及目前碰到的难点,否则会碰到材料开发没有方向的问题。”化讯拥有非常多的客户资源,而电子材料院拥有人才与技术,双方形成了流畅的技术转化机制,能够快速将科研成果转化为产品,从而实现市场化。在刘强的眼中,研究院与企业的合作是互补的,“我们研究院做的工作是从0到1的过程,而企业做的是1到100。要把一个产品真正做成商品,双方必须紧密合作。”

这种产学研深度融合的模式,不仅使电子材料院的研究成果更具市场价值,也为企业提供了源源不断的技术支持。如今,电子材料院已经建成了完备的临时键合材料技术开发平台和研发团队,为未来在临时键合材料技术方面的国际引领奠定了坚实的基础。化讯也成为国内第一家实现超薄芯片加工所需临时键合胶材料量产的企业,能够支撑通信终端龙头企业的高端芯片安全生产,并在国内市场占有率较高,基本实现了临时键合胶材料的国产替代。

强化队伍建设,为高质量发展蓄势赋能

在科技创新的浪潮中,人才是推动高质量发展的核心要素。如何更有效地发挥人才的积极性,是任何一支科研团队都必须面对的问题。

目前,刘强团队已经打造了“本科-硕士-博士”的完整人才培养体系。团队的7名成员按照各自的专业特长,形成了高效协作的工作模式。博士生负责实验设计方案的制定,硕士生专注于配胶、合成、性能测试等具体环节,本科生则专门负责测试。这种分工明确、各司其职的团队建设理念,不仅提高了工作效率,也促进了团队成员之间的互补与成长。

刘强(右)培养年轻工程师

“我们研究院一直将人才发展放在首位。”自2019年来到宝安,刘强见证了这片土地发生的巨大变化。现代化的科研环境、一应俱全的检测设备,为科研人员提供了良好的工作平台。而附近的宝安人才林公园,更成为了团队成员休闲放松的好去处。“研发遇到瓶颈时,我们常常会去那里散步、锻炼,寻找灵感和突破。”刘强说道。

谈及未来规划,刘强表示将与化讯和客户保持密切联系,深化合作。同时,团队将在两个关键领域继续攻关:一是材料的清洗问题,如何确保临时键合材料在使用后能够完全去除;二是降低激光解键合工艺对芯片器件的损伤风险,甚至实现完全无损去除。这两个问题的解决,将进一步提升团队在临时键合材料领域的技术实力和市场竞争力。