研成果成功转会

中南大学材料高校姜国圣先生(同时也是哥伦布升华微电子材料有限公司董事长、总老董、法人代表),他和公司成员一道成功地将钨铜材料市场化,并补充了国内的技能空白,助力我国军工电子的前行,并拿到了国防科技提升奖。本人受资料牛网(材料人网旗下专注材料科技的新媒体网站)编辑委托,非常美观地邀请到了姜老师和大家来钻探关于电子封装材料的部分政工,以及科研成果转化之路上的有些醒来。

您读书时代是怎么和素材整合的?

姜先生:这时对选于选正规的事务实在自己并不是很通晓,能考上大学就觉着十分不错了。因为及时的大学录取率很低,只有百分之十几。农村的儿童要上大学就更加不易于。高中的时候,我上的是大家县的一中。在自家高考这年(1988年),考题正如难,全体分数不高,当年的中南大学还叫做中南中医药大学,基本上超越第一分数线几分就可以被选定,能考取重点高校十分春风得意。

在1988年吧,我就顺风考上了中南中医药大学。至于采用材料专业呢,是因为当时以此正式录取的人多嘛。说实话,这时自己也并了解材料专业有多么多么好。不像明天,知道了素材、消息、能源是现代文明的三大柱子。当时凭直觉认为材料专业还足以,材料拔取的园地应该也会相比较多,未来工作也会相比较好找。真正认识材料、接触材料,应该是到了高校之后。在学堂,我面临了广大导师的影响,他们对本身的影响相当大。当时我们的系主管是唐仁政助教,现在也是大家公司的谋士,有些粉末冶金的题材自己也会向他请教,他给自己印象最深的一句话就是——材料领域嘛,要拿个什么样诺Bell奖可能很难,不过你要发点小财,搞点什么事物仍旧很容易的。在自我今日看来,也真正是这么回事。材料高校老一辈的教育工作者工作上的确都是小心翼翼,不断地给大家描绘材料蓝图——当时国家材料技术还相比落后,有诸多东西与海外有很大区别,老师就跟我们说需要下一代年轻人来努力赶上世界先进程度。

1992年,我本科毕业。当年有众多本科生留校。材料高校当时5个班是留了8个人。我们那一届留校的同校是最多的,后来留校的名额就渐渐地少了。一般都要硕士了,现在都是学士,而且自己的学士还不留,一般要海归或者有海外留学经历的。在当时,其实过多学童不情愿留高校,而甘愿去做事,因为高校对待的确相似。我觉得领先生也挺好的,边上班边学习,又读了研究生,还读了硕士。

提起中南,大家都会说中南有色金属强、粉冶院厉害,那么你为何会挑选研究电子封装材料呢?

姜先生:我真的接触电子封装材料应当是在1998年。当年,在我们学校召开了一个军工材料配套项目研商会。中国电子科技公司集团(十大军工集团之一)下面的第十三级啄磨所(以下简称十三所),在会上就指出来他们需要钨铜材料,为大功率电子元器件做配套底板。

在“七五”期间,我国不少钻探院就起来研发那个材料了。由于钨铜材料里钨成分占比相当高,钨含量在80%以上,但是钨的熔点很高,在及时用粉末冶金的艺术达不到高的致密度,材料气密性的问题直接解决不了。

在那个军工材料会上,当时十三所一处长就说:“这么些钨铜材料你们中南材料高校应该可以搞,因为您搞有色金属、稀有金属也很知名啊,那多少个钨铜材料你们何人能做嘛?”我先生(王志法)此前研讨过这多少个材料,首即使用在电力半导体下面,诸如晶闸管、整流管等。我先生是大家钨钼教研室的经理,正好也去了议会现场。王先生就说:“哎哎,那么些钨铜材料大家能做!”他们听到这些答复呢,也异常感兴趣。因为外国对这些钨铜材料对我国是禁运的,不卖给我们,担心我们作为军用。当时也只可以从局部另外渠道购买,对我国军工电子的前行有严重的掣肘。

在当时,电子封装材料这么些概念仍然大家这么些人提议来的。因为当时我们看外国的文献,electronic
packaging
material翻译过来就是电子封装材料。当时国内都是叫底板、基板、热沉之类的。

大家做这一个钨铜材料相比有经验,在98年初就给十三所送过去了几个样品,第几回的样品气密性还差了一点点。但是大家精通是何许原因,立异之后,第二次送过去,这个特性就非常好,一贯解决不了的气密性问题就成功化解了。他们也非凡快意。99年时材料大学对大家的援助也比较大,当时的系总裁是尹志民先生,就拨给大家20万的经费来继承搞那个类型。当时,江西省也赋予了俺们一万块钱的经费帮忙。这时我们课题组唯有3个人,王先生,我还有一位后驶来花旗国去了的刘先生,我们五人就把这么些序列确立起来了。

99年的时候,我们就起来生产。当时那多少个材料根本用以大功率电子元器件,比较迫切,不过量不大,应该说还处于研发阶段。我们平常会打这么一个比方:我们好比4、5点钟的太阳,而这么些做元器件的却是8、9点的日光。这一个意思就是说我们这几个材料研发地比她们过早了一部分,当时还没到太规模批量要求的时候。

这就是一个奇迹的空子让大家接触了电子封装材料。不过我们事先是有技术储备的,所以如若你发现机遇,立时可以转入实际生育应用。大家也还真的不知晓这么些还填了国内的一个技艺空白,还为国家满意了一个相比较关键的需要。

在2001年的时候,我们以此项目还得了一个国防科技提高2等级(2等奖里头排第一名)。我们高校这样长年累月还并未什么人得过国防奖。得了这个奖之后,我们后来又申请了江山的援助,国家给了大家500多万。在资料高校大家又创了一个笔录,当时还未曾什么人能得到500多万的档次,这是一个固定资产的投资项目,国家给钱根本进货装备,我们要保管可以平安健康批量化的生育。

江山前前后后共计大概给了大家2000多万,不过我们起码是为国家省了多少个亿的钱。为啥这么说吗?我们的用户十三所跟我们讲,他们此前买一个钨铜底座,从海外买是要60多快钱一个,而我们以此材料做好之后的,报价才13块钱,价格只有国外的五分之一,而且时间上更快,20来天就能提供,从海外买有时候半年都拿不到货。我们当教员的想法很单纯,不像商人为利益,我们就是为着降本钱,可以把这一个材料用起来,国产化。所以我觉得国家投那么些钱是特别值得的,发生的功用相比较大。我们在军工电子这块依然做了一些小贡献。

电子封装材料近日市面上首要有哪两种?您为啥会选拔切磋W-Cu体系、Mo-Cu、Cu/Mo/Cu 、Cu/Mo70Cu/Cu等高性能电子封装材料呢?

姜先生:现在电子封装材料序列相比较多,至少来讲有4种。第一类:难熔金属基,以钨、钼作为基体,首要跟铜来复合。如今来讲,这一类应该是市场上用量最大的。第二类:铝基,国防电子科技高校、航空材料所等许多单位在做这多少个Al/SiC材料;这几年Al/Si炒的相比较热了,首假若用作二级封装,壳体材料。市场范围上比钨铜的还要大一部分。第三类:金刚石类,如金刚石/铜、金刚石/铝。金刚石的热导高,很多大功率的元器件就希望更好的导热性,现在这一块也有这几人在做。第四类:碳纤维类,碳纤维/铜、碳纤维/铝等,外国有些集团一度做出来了,不过还不太早熟,导热性能确实是很好,但是本人的加工、材质方面还设有一些问题。

钨铜材料是一个军民两用的材料,不仅能用于军事上,也能民用如手机通讯里的微波元器件。大家的产品重要最大一块就是用来大功率微波射频电子元器件,其余一块就是网络通信。网络通信这十几年更上一层楼特别快,我们这一个材料也用于吸纳和发射模块做散热底座。刚最先用户要求就是钨铜材料,由此我们的首先个产品就是W-Cu,后来市场需求才渐渐起首向上Mo-Cu、Cu/Mo/Cu
、Cu/Mo70Cu/Cu等制品。我们现在的基本点或者钨铜。不过现在,钨铜那块的量这几年真的在减低。紧假诺现在都起来用第三代半导体(氮化镓,碳化硅),这一多样的功率更大,这多少个钨铜的热导已达到顶峰值,再做也很难提升。最近的来头就是做Cu/Mo/Cu、Cu/Mo70Cu/Cu,安阳治结构,铜含量增高,热导性能更好,近几年这一个制品的滋长需求也相比较大。

日前,电子封装材料的前进情况咋样?电子封装材料的钻研前景咋样?

姜先生:那个材料(钨铜)应该正是发展的金子一代。大家多少用户就说,中国病逝十年是房地产业发展的黄金时期,而后边十年是我们的金子一代。随着军工电子、网络通信、微波通信等领域急速前进,对电子封装材料的市场需求较大,因而我觉着那些材料,至少近十几年来说发展前景是比较可观的。可是对于其他一个素材的话,都有一个使用寿命,用到自然水平就会被淘汰。外国的话从90年间开首用这么些材料,也一度用了20多年。那多少个材料也有些替代,不过很难质料好资金又低的制品取代如今的电子封装材料。将来以来,可能只有改元器件的结构,向集成化的动向发展,这时这一个零件可能不需要目前这么些材料。

作为一名科研工作者,都期待观察自己的科研成果成功转化,那么你是哪些将团结的钻研成功转化成产品的?

姜先生:确确实实作为一个科研人员,依然盼望自己搞的门类能用到国民经济建设中等去,能用到国家事实上生产中,能缓解国家的部分的难题。我想这是每一个搞科研的人最大的愿想。

科研成功转化这几个进程是很劳累的,成功转会和科研这全然是两码事。从实验室做出来的事物可以批量生产,这一个过程十分悠久。回顾整整过程,我们这么些钨铜材料有六个困难。

第一个难点,性能上达标难,钨铜材料要达到99%上述的致密度才能应用,不然气密性可是关。这多少个题材,咱们是突破了事先的技术难题——认为钨粉压制压力无法太高,否则会造成坯料开裂。而我们是走了一个捷径,直接高压成型,无需靠高温收缩来达成性能目标(会形成闭空隙,无法缓解致密度、气密性的题材)。在80年代,我先生就做了这多少个类型,当时是用在电力半导体上,没有用在军工电子方面。正是大家有这么些做钨铜材料的技术储备,所以我们接触这多少个材料后快速地能把性能这个技能问题解决了。

其次个难点,钨铜材料加工难。钨铜材料里钨的成分很高,钨本身相比硬,而电子元器件的底版形状复杂,各式各个,而且精度要求异常高,公差大多要求小于0.05mm,所以这一个材料异常难加工。咱们搞材料的要紧是缓解性能上的题目,后来遇上加工的问题,我们也懵了。刚起头的时候,没有找到适合的加工设备,我们资产也有限,一个微细器件拿去加工为主做基金太高,而且当时的加工为主等数控加工设备相当少。还好当时用户对那多少个尺寸要求还不是特意严,只要性能上知足了要求,尺寸上有些超差也能承受。我就边走边学,寻求合适的加工设备和摸索加工工艺,渐渐地把这几个尺寸精度提上来了。第三个难点,钨铜材料表面电镀。那几个材料后续需要钎焊,不过它无法间接焊到氧化铝陶瓷框上,所以我们的成品方面需要镀一层镍,有些镀完镍还亟需镀层金。焊接温度在800-810℃之间,因为钨和镍的热膨胀周到不雷同,只要某一处结合不好,在高温下就容易鼓泡,因而要求电镀完的钨铜材料表面在10倍显微镜下不可以体察到起泡现象。幸运地是,这多少个技术储备我们也有。92年我留校分到材料高校的一个材料厂下边,它是做电力半导体下面的钼圆片的,那些下面就需要镀镍。钨铜上边镀镍和钼下边镀镍就相比较像样了,当时大家请了黑龙江大学一个退居二线的教职工来提携我们一起来开发那一个技能,逐步地就把这一个题材给解决了。

成功科研转化,第一点我觉着需要咬牙,这其间会碰到大大小小一雨后春笋的题材,必须咬着牙坚贞不屈。这时这几个材料市场还不大,别人也不甘于买我们的技巧。因此就只有我们团结一心来想办法市场化。同时我们资产、人才都很缺少。我回忆2000年的时候,大家都在吃年夜饭、放鞭炮的时候,我先生他们还在做尝试。遇到问题,要抱着一个个砍下解决地信念。锲而不舍地始终不渝,这是大家科研成功转会的一个相比较根本的元素。第二点就是要有牺牲精神,搞产业化,假使立即仅仅是追求个人利益,大家以此公司曾经散了。第三点就是团队合作,搞产业,需要管市场、管质地、财务的五光十色的姿色,团队很关键。

全套最先难,很多业务起始搞了后来,上了一个台阶之后,逐步地就会越来越好。99年的时候,我们集团年产值才几万块钱,21世纪初每年40、50万,真正量上去是从09年上马,有一千万。2018年我们是四千万。2019年我们盼望能达标五千万。

你现在即是中南大学材料大学的任课,又是杜阿拉升华微电子材料有限公司的总总裁,这二种身份您认为有何不同?

姜先生:感觉最大的两样就是权利。在该校当个教师依然自在一些,只要管好自己和学员。不过我们现在店家有一百多位职工,我前日有很强的责任感。这么多职工,需要养家糊口,一定要化解他们就业问题,也期望她们能活着得更好有的,有责任让员工过上甜蜜的生存。这么多职工,也急需管理好,安全问题很要紧。我们材料领域就涉嫌到有的饮鸩止渴的事物,比如氢气就是一个易燃易爆的东西,还有液氨、高温作业,还有一些如轧机等机械设备,都有必然的危险性,所以说自家的下压力很大,责任也很大。我也确确实实希望每位员工都能平安来上班,高心花怒放兴地赶回,这一个需要有些管制情势来确保。还有部分别样题材,比如公司的周转,以后能走多远,集团发展愿景等都需要来设想,然则在母校就绝不考虑那些。

作为校办公司,当初获取了院校的什么样补助?近来公司已搬入湖太原乡金洲新区工业园区,这多少个年来集团碰到的挑衅和机会有哪些?

姜先生:高校首长也很爱慕,尽可能提供任何便利条件,没有高校、院里面的援助,大家也无法进化到如今这么些样子。在二〇一三年,这么些材料生产量越来越大,不再适合在全校科研场地生产,高校就让我们搬到金州新区工业园,按一个中小集团的格局发展。

商厦前几天面临最大的一个挑衅就是市场竞争。大家从前是补充了国内技术空白,最早实现这些钨铜材料产业化,在07年、08年事先我们是分别供应,那多少个时候大家也不需要搞销售。不过,现在市面也大了,我们的生产能力也有限。作为客户来讲,他们以为大家是一校办集团,还不是真的的一个社会上的合作社,对于教授来搞生产这几个力量存在疑虑。有时候客户需求量大的时候,大家的供货供不上,客户就培育竞争对手。现在很有趣的是,我们的每一位客户都塑造一个竞争对手,不过我们的市场占有率依旧在60%。近日以来,那个行业我们仍然处于领先地点,对手也还确认。有人经过我们培养的学童来询问我们的技巧,包括我们写小说、学生写著作,不可制止地泄露一些技艺,实际上是向社会发布了。我们先天也发觉其他4、5家商南开多也是在模拟我们的技能在做这个产品。搞产业化,搞公司经营,资本运作,不是大家教育工作者的优势,那些真的挑衅也相比大。大家也还直接在学习、努力,积极应对社会上的一部分竞争。

其次个挑衅吧,就是基金。压力仍旧很大的,这么多职工,每个月都要60、70万的薪资。还有部分其他的耗费。没有钱,很多事物是买不回去的。

机遇的话,就像刚刚讲的,是一个迈入的纯金一代。大家现在也想搞资本运作,举行融资。产量大了后头对股本的急需更大,很六个人也乐意给我们投资,也许将来我们会真的的社会化,举办融资,入股等。以前自己的一个想方设法就是,当我们完成1000万的时候,我们就应当退了,我们应当回到我们的科研岗位上去,做技术帮忙、服务,后边涉及的一对市面的运作、经营应该由标准的人士来做。我觉着学校更符合我,在那边有点赶鸭子上架的寓意,搞起来也麻烦。各取所长,把这个集团做得更大更好。

这么些行业有个特色,市场不是很大,量也不是很大。重要市场仍旧在外国,都是世界500强的多少个大的小卖部控制着。像我们这多少个材料,全球来讲,重要依旧日本集团决定,全球80%、90%的商海自身觉得都属于东瀛A.L.M.T集团。

合作社生产过程中,紧要涉及到的工艺、技术有哪些?这几个干活儿对工作人士的学历、探究背景等根本有怎么着要求?

姜先生:生产过程中,重要不外乎材料、加工、电镀三大地方。我们以此是跨了好多少个行业,跨学科、跨领域,需要通盘了解一些文化和技艺。

俺们公司有个氛围就是,重视技术人士能力,特别是解决生产中技术问题的力量,大家有些大专生解决问题能力强,他们的工薪比研究生还高。自然我们也盼望能招聘高学历的,有很多文化的。不过也期望能把这么些知识用起来,能帮公司化解问题。

前几天都保护能源环保,在生产过程中公司发出的污染物紧如若怎么着?又是怎么样处理的吧?

姜老师:2016三元始发举行新环保法,国家对环保这一块抓得比较紧。水污染这一块首倘诺关乎到重金属污染(电镀废液),重金属镍排放含量要求小于1mg/L。我们投资了100多万购买先进的环保装备,重倘诺选择分子膜加树脂的拍卖方法,并装了在线监控装置,环保局24钟头可以在线监控,他们多少个时辰抽样,监控相当严苛。俺们自身依然大学里头办的合作社,更应该率先做好环保问题,必须要有环保意识,不对环境造成污染。就算如此这些废水处理成本很大,可是作为集团仍旧要讲良心。你偷排可能对你的震慑不大,但对人家可能导致了很大影响。每个人都是社会的一员,也不可以逃离那个被污染的条件,所以我们各类人总得要一同使劲自觉抓好环保。此外,就是咱们尽量的地行使一些省吃俭用减耗的设备,也是一个环保的章程。第多少个,就是要提高生产功用。大家的工艺路线很长,有40、50道工序,成品率的操纵要求很高。我们也直接在想办法提升生产效率,更好地精打细算减排


文 | 刘沐

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