贵研所的周工到京城参与键合机的会战,已经两个多月。
对于这位老关系,吕辰一直想请他吃饭。
可事情一桩接一桩,键合机的芯片设计、工业计算机的微程序梳理,天天熬到半夜,哪有时间?因此一直拖着。
眼看就要进腊月了。
周工在6305厂的设备中心待了将近两个月,天天看着别人忙,自己闲得发慌。
金丝的事,贵研所早在两年前就解决了,纯度99.99%,线径25微米,延伸率、断裂强度全部达标。
他来参加会战,本来就是“带着任务来的”,可到了才发现,任务早就完成了。
不是他不想走,是不能走。
会战是军令状,各家单位都派了人,贵研所要是提前撤人,别人怎么看?
周工只好每天在设备中心转悠,帮别人递个扳手、看个波形,偶尔指点一下金丝的使用技巧,日子过得像温水煮青蛙。
又是一个周六,吕辰总算把手里的活儿告一段落,去菜市场转悠了一圈,带了一桶大蟹回来,个个七两往上,威武不凡。
小念青赶紧拉住小何骏:“骏骏别摸,会夹手!”
“表哥,今天要请三位客人到家里吃饭,你帮我整一桌!”吕辰把桶放到石桌上,不让小何骏够到。
“小辰,你这是把整个市场搬回来了?这季节的蟹,公的膏满,母的黄肥。这样的大蟹,好久没做过了。”
何雨柱抓起一个,螃蟹张牙舞爪的,引得小何骏一脸兴奋。
吕辰笑道:“今天请的可是贵客,不能寒碜了。”
他又从三轮车里里掏出几样菜,一条鲤鱼、两斤五花肉、一把蒜苗、一捆白菜,还有一块豆腐。
何雨柱嘿嘿笑道:“没问题,包在我身上。”
吕辰又从三轮车上搬下一坛花雕酒,坛子一打开,酒香混着桂花的甜味,满院子都是。
下午四点多,院门被敲响了。
吕辰去开门,周工、汤渺教授和钱兰结伴而来。
周工手里还提着一盒稻香村的点心,钱兰拿着一本书,吃饭还带作业。
“汤教授、周工、钱师姐,快请。”吕辰把他们让进院子。
“吕工,你这院子不错啊。”周工一进门就四处打量。
陈雪茹和娄晓娥带着孩子们上前打招呼,周工把稻香村的点心递给了念青,乐得小家伙笑成了月牙儿。
何雨柱从厨房探出头来,用围裙擦了擦手,跟客人打了个招呼,又缩回去忙了。
堂屋里,八仙桌上已经摆好了碗筷。
中间是一个大砂锅,里面炖着五花肉,咕嘟咕嘟冒着热气。
旁边几碟小菜:拍黄瓜、腌萝卜、花生米、皮蛋豆腐。
最显眼的是那桶螃蟹,用大蒸笼蒸着,盖子一掀,蟹香扑面而来。
“来来来,坐坐坐。”吕辰招呼大家坐下,给每人倒了一碗花雕。
周工端起碗闻了闻,眼睛一亮:“这酒好,不是市面上买的。”
“自己熬的。花雕加姜丝冰糖,埋了一年了。”
汤渺教授慢悠悠地抿了一口,点了点头:“温润,不冲喉。好酒。”
陈雪茹拿起一只螃蟹递给钱兰:“小兰,难得来家里,这个季节的螃蟹最好了,他们喝酒,咱们吃!”
钱兰接过,掰开蟹壳,橙红色的蟹黄满满的,她吸了一口,满足地眯起眼睛。
陈婶带着孩子们也在另一边也吃上了。
“吕工,你们家这伙食,比我们那边强太多了。”
“表哥手艺好。”吕辰笑道,“我在家只管吃,不管做。”
几个人边吃边聊,话题从键合机会战说起,周工说自己在设备中心闲得发慌,钱兰说五块芯片的复杂,汤渺教授说陶瓷劈刀的耐磨性还差一点。
聊着聊着,就聊到了从前。
“周工,我敬您一杯,当年咱们到昆明出差,多亏了您照顾。”吕辰端起酒碗,跟周工碰了一下。
周工笑了:“一晃都四年多了,那时候你们刚毕业没两年,年轻得很。”
钱兰也放下螃蟹,回忆起来:“那次咱们在实验室里分析闪锌矿,两天两夜没合眼。”
周工接过话茬:“是啊,两天两夜,我们发现了伴生锗,当时都不敢信,会泽那个地方,从来没报过有锗矿。”
汤渺教授笑了:“你们一次调研,就为国家发现了这种战略资源,当时动静可不小。那几年,西方禁运,全靠自己搞。要不是那次发现,咱们的红外设备还得卡脖子。”
周工笑道:“后来引出了冶金部,我们在者海的一个老铜矿坑里,找到了伴生锗矿的矿石。锗含量虽然不是特别高,但具有工业开采价值。冶金部就地建了锗矿生产线。”
汤教授补充道:“咱们的共建实验室,专门研究锗的提纯和单晶生长。红外测温枪、微光夜视仪,用的锗光学元件,就是从那条线上出来的。”
何雨柱又从厨房端出一盘葱爆羊肉,放在桌上。“各位慢用,还有个酸辣汤,马上好。”
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“何主何,菜够了,快坐下喝两杯。”汤渺教授拉他。
何雨柱摆摆手:“汤教授,你们先吃,我马上好。”说完又钻回厨房去了。
螃蟹吃完了,酒也喝了几轮。
窗外的天色渐渐暗下来,院里的灯亮了,昏黄的光洒在地上。
吕辰把大家请到书房,娄晓娥给大家泡了一壶龙井,茶汤清亮,豆香扑鼻。
周工端着茶杯,沉默了一会儿,像是在组织语言。
“汤教授,吕工,小钱,我今天来,除了吃饭,其实还有个事想跟你们商量。”
汤渺教授放下茶杯,看着他。
周工叹了口气:“金丝的事,我们那边没问题了。但这两年,我心里一直压着一块石头。”
他从随身的帆布包里掏出一个小本子,翻开,推到桌子中间。
“你们看看这个数据。”
吕辰接过来,钱兰凑过来看。
本子上密密麻麻记着各种实验数据,有配方、有拉丝工艺、有键合测试结果。
最前面几页是金丝的,纯度、线径、延伸率、断裂强度,每一项都很漂亮。
翻到后面,字迹变得潦草,数据也不太连贯,有几页甚至只有半页就断了。
“这是我们在搞的铝代金。”周工的声音低了下来。
书房里安静了一瞬。
钱兰指着本子上一行数据:“纯铝?延伸率太高了吧?”
“纯铝太软。”周工说,“键合的时候容易变形,焊点形状不可控。而且纯铝在应力下容易蠕变,长期可靠性差。我们试了加硅、加镁、加铜,配方搞了好几种,最后锁定在铝硅百分之一左右。硬度翻了一倍,延伸率也下来了。”
他翻到后面几页,指着一组数据:“但卡在这儿了。高温老化100小时后,焊点电阻上升了30%。军用标准是10%以内。差得远。”
吕辰盯着那组数据看了几秒:“氧化膜的问题?”
“对。”周工点头,“铝暴露在空气中,表面会形成一层致密的氧化膜,两三纳米厚。那层膜是绝缘体,会阻碍铝丝和芯片焊盘之间的金属键合。需要用超声楔焊来‘击碎’氧化膜,但工艺窗口很窄,功率小了打不碎,功率大了伤芯片。”
他顿了顿,声音更低了:“我们在所里做了一年多了,人手有限,能投入的精力也有限。而且……所里也不太安稳,有些人已经下地了,眼看这个课题就要无以为继。”
汤渺教授没有说话,端着茶杯慢慢喝着。
钱兰问:“周工,铝和金界面那个问题呢?铝和金在高温下会反应,生成脆性的金属间化合物。你们考虑过吗?”
周工苦笑:“考虑了,但还没深入。铝丝和芯片焊盘之间,如果焊盘是金的,高温老化后会产生AuAl?、AuAl?这些玩意儿,焊点电阻升高、机械强度下降,最终失效。要抑制这个,要么在铝丝里加阻挡层,要么在焊盘上做文章。但这涉及界面物理,我们那边搞不了。”
他抬起头,看着汤渺。
“汤教授,咱们两家在会泽合作了这么多年,锗的事搞成了。铝代金的事,我想请您帮个忙,帮我向刘星海教授引荐一下。贵研所现在的情况,我直接去找刘教授,分量不够。您在星河计划里有话语权,您要是能帮我说句话……”
汤渺教授放下茶杯,沉默了几秒,然后摇了摇头。
“周工,这件事,我去找刘教授,不如让小吕去。”
周工一愣,看向吕辰。
汤渺教授说:“小吕是刘教授的弟子,从清华实践到现在,跟了刘教授好几年。最主要的是,他一直跟着星河计划的核心项目,在需求和应用集成方面参与得很深入。他说的话,刘教授会认真听。我去说,刘教授会客气,但不一定当回事。”
钱兰也在旁边点头:“汤教授说得对,吕辰,这事你得去。”
吕辰也不推辞:“周工,这事我帮您问问。”
吕辰放下茶杯:“但您得把本子里的数据整理一下,写个像样的课题方案。不能光靠嘴说,得有东西给人看。”
周工眼睛一亮,连连点头:“没问题,我回去就写。”
“还有,”吕辰说,“您别抱太大希望。刘教授那边,成不成另说。我只能帮您递话,不能替您拍板。”
周工端起茶杯,跟吕辰碰了一下:“吕工,有您这句话就够了。”
四个人又喝了一会儿茶,聊了聊会战的进展。
窗外的夜色越来越浓,远处传来零星的狗叫声。
汤渺教授看了看表,说该回去了。
周工和钱兰也站起来告辞。
吕辰送到院门口。
周工握着他的手,用力摇了摇,没说话,转身消失在巷口的夜色里。
第二天上午,吕辰去了刘星海教授的办公室。
刘星海正坐在办公桌前翻一份文件,看见吕辰进来,摘下老花镜,指了指对面的椅子。
“坐。有事?”
吕辰把周工的事从头到尾说了一遍,从星河计划对金的需求,国家储备的困境,到贵研所铝代金项目的现状,到周工想请刘教授支持。
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刘星海听完,没有立刻表态。
他靠在椅背上,手指在桌面上轻轻敲着。
“贵研所的事,我清楚。”刘星海说,“周工来参加会战的时候,我就注意到了。键合金丝本身已经解决了,他来了快两个月,一直在设备中心待着,不怎么忙。我就知道他可能有别的事。”
吕辰没说话。
刘星海继续说:“他在会战动员会上提到过铝代金,我当时就认真考虑过。但这件事,周期太长,总装的军令状等不起。键合机会战只有半年,不可能把铝代金纳入进去。”
他顿了顿,说起了铝代金要解决的四个难题。
一是铝丝的纯度与掺杂配方,纯铝太软,键合时容易变形,焊点形状不可控。
纯铝在应力下容易蠕变,长期可靠性差,需要添加微量元素来提高强度,硅、镁、铜。
要确定最佳掺杂配方,掌握掺杂元素的均匀分布工艺,建立铝丝硬度、延伸率、断裂强度与掺杂比例的对应关系。
二是铝丝的表面氧化膜控制,铝暴露在空气中会立即形成一层致密的氧化膜,厚度两到五纳米。
氧化膜是绝缘体,会阻碍键合时铝丝与芯片焊盘之间的金属键合。
需要特殊的超声楔焊来‘击碎’氧化膜,但工艺窗口很窄。
要研究氧化膜的生长动力学,探索表面钝化处理工艺,优化超声焊接参数,找到击碎氧化膜但不损伤芯片的最佳窗口。
三是铝-金界面金属间化合物的抑制。
芯片焊盘通常是金或铝,铝和金在高温下会反应,生成脆性的金属间化合物,如AuAl?、AuAl?。
这些化合物会导致焊点电阻升高、机械强度下降,最终失效。
要研究铝-金界面在高温老化过程中的相变规律,探索在铝丝或焊盘上添加阻挡层,比如镍、钛来抑制化合物生长,建立加速老化试验方法,评估不同方案的长期可靠性。
四是键合工具的适配。
铝丝键合需要专用的陶瓷劈刀,楔焊工具,与金丝的毛细管劈刀不同。
劈刀的尺寸、形状、表面光洁度直接影响铝丝的键合质量。
现有陶瓷材料可能不够耐磨,或者与铝丝产生粘连。
要开发适合铝丝楔焊的陶瓷材料,精密加工陶瓷劈刀的尖端形状,研究劈刀与铝丝之间的摩擦学特性。
刘星海教授介绍完,看着吕辰:“这四个难题,每一个都需要一两年的攻关。全部解决,乐观估计也要三年。键合机会战只有半年,等不起。”
吕辰沉默了一会儿。
他忽然想起一件事。
“刘教授,首长让您用起来的那批人,他们是什么专业背景?”
刘星海看了他一眼,没有立刻回答。
他站起来,走到书柜前,从里面抽出一个牛皮纸信封,打开,抽出一张纸,递给吕辰。
“你自己看。”
吕辰接过来,是一份名单。
十几个人,每个人后面都写着单位、专业、当前状况。
他一行一行往下看,材料力学4人,金属物理3人,无机非金属材料3人,陶瓷工艺2人。
他把名单放下,抬起头。
“刘教授,这些人,正好可以用在铝代金上。”
刘星海看着他。
吕辰指着名单,一条一条地说:“材料力学的,可以分析铝丝在超声振动下的疲劳寿命、键合点的应力分布、热循环下的失效机理。
金属物理的,可以研究铝的晶体结构、位错运动、再结晶行为,解释为什么纯铝太软、为什么要加微量元素。
无机非金属材料的,可以研究铝表面的氧化膜特性,以及如何通过工艺或掺杂改变氧化膜的行为。
陶瓷工艺的,可以开发键合工具的陶瓷材料,这就是汤教授那边一直在做的劈刀。”
他放下名单,看着刘星海。
“刘教授,这些人凑在一起,正好组成一个完整的铝代金攻关小组。”
刘星海靠在椅背上,手指在扶手上轻轻敲着。
过了好一会儿,他坐直了身子,拿起桌上的铅笔,在名单的空白处写了一行字。
“你刚才说的那几个方向,拆成子课题,每个课题对应两到三个人。”
吕辰点了点头。
刘星海继续说:“铝代金这个事,不能挂在键合机会战名下。周期对不上,硬往上挂,两边都搞不好。但可以作为星河计划的预研课题,单独立项。”
他拿起那个名单,又看了一遍。
“既然贵研所已经开了头,那就牵头研发集成电路封装用铝丝及配套工具吧。工业陶瓷材料中心协作。密云实验站以协作单位的名义承担基础研究部分。”
他抬起头,看着吕辰。
“你回去告诉周工,让他写一份正式的课题立项申请。技术路线按刚才说的四个方向写,经费预算写清楚,时间节点按三年写。申请写好了交给我,我以星河计划的名义报上去。”
吕辰站起来:“是。”
刘星海又补充了一句:“密云那边的人,不要直接说是‘那批人’。就说‘红星所协作单位,密云材料实验站’的研究人员。名正言顺,谁也说不出来什么。”
吕辰点了点头。
刘星海挥了挥手:“去吧。”
吕辰轻轻带上门,走了出去。
下午,吕辰找到周工,把刘星海教授的要求告诉了他。
“周工,这个课题方案,抓紧写。写好了直接报刘教授。”
周工声音激动:“吕工,成了?”
“刘教授说可以立项。但有几个条件。”
“您说。”
“第一,不能挂在键合机会战名下,周期对不上。单独作为星河计划的预研课题。第二,您把课题申请写扎实,技术路线按四大难题拆分成子课题。第三,周期按三年写,别乐观,别拍胸脯保证一年出成果。”
周工连连答应。
“还有,”吕辰顿了顿,“密云那边会有一些人参与进来,做基础研究。具体是谁,您别问。他们的成果会以‘协作单位’的名义报过来。”
周工沉默了一会:“吕工,贵研所的人会记得你和刘教授做过的事。”
吕辰摆了摆手:“周工,我们没做过什么,这都是为了建设!”
周工点点头:“对,为了建设!”
二人相视一笑,一切尽在不言中。
吕辰放下茶杯:“但您得把本子里的数据整理一下,写个像样的课题方案。不能光靠嘴说,得有东西给人看。”
周工眼睛一亮,连连点头:“没问题,我回去就写。”
“还有,”吕辰说,“您别抱太大希望。刘教授那边,成不成另说。我只能帮您递话,不能替您拍板。”
周工端起茶杯,跟吕辰碰了一下:“吕工,有您这句话就够了。”
四个人又喝了一会儿茶,聊了聊会战的进展。
窗外的夜色越来越浓,远处传来零星的狗叫声。
汤渺教授看了看表,说该回去了。
周工和钱兰也站起来告辞。
吕辰送到院门口。
周工握着他的手,用力摇了摇,没说话,转身消失在巷口的夜色里。
第二天上午,吕辰去了刘星海教授的办公室。
刘星海正坐在办公桌前翻一份文件,看见吕辰进来,摘下老花镜,指了指对面的椅子。
“坐。有事?”
吕辰把周工的事从头到尾说了一遍,从星河计划对金的需求,国家储备的困境,到贵研所铝代金项目的现状,到周工想请刘教授支持。
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刘星海听完,没有立刻表态。
他靠在椅背上,手指在桌面上轻轻敲着。
“贵研所的事,我清楚。”刘星海说,“周工来参加会战的时候,我就注意到了。键合金丝本身已经解决了,他来了快两个月,一直在设备中心待着,不怎么忙。我就知道他可能有别的事。”
吕辰没说话。
刘星海继续说:“他在会战动员会上提到过铝代金,我当时就认真考虑过。但这件事,周期太长,总装的军令状等不起。键合机会战只有半年,不可能把铝代金纳入进去。”
他顿了顿,说起了铝代金要解决的四个难题。
一是铝丝的纯度与掺杂配方,纯铝太软,键合时容易变形,焊点形状不可控。
纯铝在应力下容易蠕变,长期可靠性差,需要添加微量元素来提高强度,硅、镁、铜。
要确定最佳掺杂配方,掌握掺杂元素的均匀分布工艺,建立铝丝硬度、延伸率、断裂强度与掺杂比例的对应关系。
二是铝丝的表面氧化膜控制,铝暴露在空气中会立即形成一层致密的氧化膜,厚度两到五纳米。
氧化膜是绝缘体,会阻碍键合时铝丝与芯片焊盘之间的金属键合。
需要特殊的超声楔焊来‘击碎’氧化膜,但工艺窗口很窄。
要研究氧化膜的生长动力学,探索表面钝化处理工艺,优化超声焊接参数,找到击碎氧化膜但不损伤芯片的最佳窗口。
三是铝-金界面金属间化合物的抑制。
芯片焊盘通常是金或铝,铝和金在高温下会反应,生成脆性的金属间化合物,如AuAl?、AuAl?。
这些化合物会导致焊点电阻升高、机械强度下降,最终失效。
要研究铝-金界面在高温老化过程中的相变规律,探索在铝丝或焊盘上添加阻挡层,比如镍、钛来抑制化合物生长,建立加速老化试验方法,评估不同方案的长期可靠性。
四是键合工具的适配。
铝丝键合需要专用的陶瓷劈刀,楔焊工具,与金丝的毛细管劈刀不同。
劈刀的尺寸、形状、表面光洁度直接影响铝丝的键合质量。
现有陶瓷材料可能不够耐磨,或者与铝丝产生粘连。
要开发适合铝丝楔焊的陶瓷材料,精密加工陶瓷劈刀的尖端形状,研究劈刀与铝丝之间的摩擦学特性。
刘星海教授介绍完,看着吕辰:“这四个难题,每一个都需要一两年的攻关。全部解决,乐观估计也要三年。键合机会战只有半年,等不起。”
吕辰沉默了一会儿。
他忽然想起一件事。
“刘教授,首长让您用起来的那批人,他们是什么专业背景?”
刘星海看了他一眼,没有立刻回答。
他站起来,走到书柜前,从里面抽出一个牛皮纸信封,打开,抽出一张纸,递给吕辰。
“你自己看。”
吕辰接过来,是一份名单。
十几个人,每个人后面都写着单位、专业、当前状况。
他一行一行往下看,材料力学4人,金属物理3人,无机非金属材料3人,陶瓷工艺2人。
他把名单放下,抬起头。
“刘教授,这些人,正好可以用在铝代金上。”
刘星海看着他。
吕辰指着名单,一条一条地说:“材料力学的,可以分析铝丝在超声振动下的疲劳寿命、键合点的应力分布、热循环下的失效机理。
金属物理的,可以研究铝的晶体结构、位错运动、再结晶行为,解释为什么纯铝太软、为什么要加微量元素。
无机非金属材料的,可以研究铝表面的氧化膜特性,以及如何通过工艺或掺杂改变氧化膜的行为。
陶瓷工艺的,可以开发键合工具的陶瓷材料,这就是汤教授那边一直在做的劈刀。”
他放下名单,看着刘星海。
“刘教授,这些人凑在一起,正好组成一个完整的铝代金攻关小组。”
刘星海靠在椅背上,手指在扶手上轻轻敲着。
过了好一会儿,他坐直了身子,拿起桌上的铅笔,在名单的空白处写了一行字。
“你刚才说的那几个方向,拆成子课题,每个课题对应两到三个人。”
吕辰点了点头。
刘星海继续说:“铝代金这个事,不能挂在键合机会战名下。周期对不上,硬往上挂,两边都搞不好。但可以作为星河计划的预研课题,单独立项。”
他拿起那个名单,又看了一遍。
“既然贵研所已经开了头,那就牵头研发集成电路封装用铝丝及配套工具吧。工业陶瓷材料中心协作。密云实验站以协作单位的名义承担基础研究部分。”
他抬起头,看着吕辰。
“你回去告诉周工,让他写一份正式的课题立项申请。技术路线按刚才说的四个方向写,经费预算写清楚,时间节点按三年写。申请写好了交给我,我以星河计划的名义报上去。”
吕辰站起来:“是。”
刘星海又补充了一句:“密云那边的人,不要直接说是‘那批人’。就说‘红星所协作单位,密云材料实验站’的研究人员。名正言顺,谁也说不出来什么。”
吕辰点了点头。
刘星海挥了挥手:“去吧。”
吕辰轻轻带上门,走了出去。
下午,吕辰找到周工,把刘星海教授的要求告诉了他。
“周工,这个课题方案,抓紧写。写好了直接报刘教授。”
周工声音激动:“吕工,成了?”
“刘教授说可以立项。但有几个条件。”
“您说。”
“第一,不能挂在键合机会战名下,周期对不上。单独作为星河计划的预研课题。第二,您把课题申请写扎实,技术路线按四大难题拆分成子课题。第三,周期按三年写,别乐观,别拍胸脯保证一年出成果。”
周工连连答应。
“还有,”吕辰顿了顿,“密云那边会有一些人参与进来,做基础研究。具体是谁,您别问。他们的成果会以‘协作单位’的名义报过来。”
周工沉默了一会:“吕工,贵研所的人会记得你和刘教授做过的事。”
吕辰摆了摆手:“周工,我们没做过什么,这都是为了建设!”
周工点点头:“对,为了建设!”
二人相视一笑,一切尽在不言中。
吕辰放下茶杯:“但您得把本子里的数据整理一下,写个像样的课题方案。不能光靠嘴说,得有东西给人看。”
周工眼睛一亮,连连点头:“没问题,我回去就写。”
“还有,”吕辰说,“您别抱太大希望。刘教授那边,成不成另说。我只能帮您递话,不能替您拍板。”
周工端起茶杯,跟吕辰碰了一下:“吕工,有您这句话就够了。”
四个人又喝了一会儿茶,聊了聊会战的进展。
窗外的夜色越来越浓,远处传来零星的狗叫声。
汤渺教授看了看表,说该回去了。
周工和钱兰也站起来告辞。
吕辰送到院门口。
周工握着他的手,用力摇了摇,没说话,转身消失在巷口的夜色里。
第二天上午,吕辰去了刘星海教授的办公室。
刘星海正坐在办公桌前翻一份文件,看见吕辰进来,摘下老花镜,指了指对面的椅子。
“坐。有事?”
吕辰把周工的事从头到尾说了一遍,从星河计划对金的需求,国家储备的困境,到贵研所铝代金项目的现状,到周工想请刘教授支持。
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他靠在椅背上,手指在桌面上轻轻敲着。
“贵研所的事,我清楚。”刘星海说,“周工来参加会战的时候,我就注意到了。键合金丝本身已经解决了,他来了快两个月,一直在设备中心待着,不怎么忙。我就知道他可能有别的事。”
吕辰没说话。
刘星海继续说:“他在会战动员会上提到过铝代金,我当时就认真考虑过。但这件事,周期太长,总装的军令状等不起。键合机会战只有半年,不可能把铝代金纳入进去。”
他顿了顿,说起了铝代金要解决的四个难题。
一是铝丝的纯度与掺杂配方,纯铝太软,键合时容易变形,焊点形状不可控。
纯铝在应力下容易蠕变,长期可靠性差,需要添加微量元素来提高强度,硅、镁、铜。
要确定最佳掺杂配方,掌握掺杂元素的均匀分布工艺,建立铝丝硬度、延伸率、断裂强度与掺杂比例的对应关系。
二是铝丝的表面氧化膜控制,铝暴露在空气中会立即形成一层致密的氧化膜,厚度两到五纳米。
氧化膜是绝缘体,会阻碍键合时铝丝与芯片焊盘之间的金属键合。
需要特殊的超声楔焊来‘击碎’氧化膜,但工艺窗口很窄。
要研究氧化膜的生长动力学,探索表面钝化处理工艺,优化超声焊接参数,找到击碎氧化膜但不损伤芯片的最佳窗口。
三是铝-金界面金属间化合物的抑制。
芯片焊盘通常是金或铝,铝和金在高温下会反应,生成脆性的金属间化合物,如AuAl?、AuAl?。
这些化合物会导致焊点电阻升高、机械强度下降,最终失效。
要研究铝-金界面在高温老化过程中的相变规律,探索在铝丝或焊盘上添加阻挡层,比如镍、钛来抑制化合物生长,建立加速老化试验方法,评估不同方案的长期可靠性。
四是键合工具的适配。
铝丝键合需要专用的陶瓷劈刀,楔焊工具,与金丝的毛细管劈刀不同。
劈刀的尺寸、形状、表面光洁度直接影响铝丝的键合质量。
现有陶瓷材料可能不够耐磨,或者与铝丝产生粘连。
要开发适合铝丝楔焊的陶瓷材料,精密加工陶瓷劈刀的尖端形状,研究劈刀与铝丝之间的摩擦学特性。
刘星海教授介绍完,看着吕辰:“这四个难题,每一个都需要一两年的攻关。全部解决,乐观估计也要三年。键合机会战只有半年,等不起。”
吕辰沉默了一会儿。
他忽然想起一件事。
“刘教授,首长让您用起来的那批人,他们是什么专业背景?”
刘星海看了他一眼,没有立刻回答。
他站起来,走到书柜前,从里面抽出一个牛皮纸信封,打开,抽出一张纸,递给吕辰。
“你自己看。”
吕辰接过来,是一份名单。
十几个人,每个人后面都写着单位、专业、当前状况。
他一行一行往下看,材料力学4人,金属物理3人,无机非金属材料3人,陶瓷工艺2人。
他把名单放下,抬起头。
“刘教授,这些人,正好可以用在铝代金上。”
刘星海看着他。
吕辰指着名单,一条一条地说:“材料力学的,可以分析铝丝在超声振动下的疲劳寿命、键合点的应力分布、热循环下的失效机理。
金属物理的,可以研究铝的晶体结构、位错运动、再结晶行为,解释为什么纯铝太软、为什么要加微量元素。
无机非金属材料的,可以研究铝表面的氧化膜特性,以及如何通过工艺或掺杂改变氧化膜的行为。
陶瓷工艺的,可以开发键合工具的陶瓷材料,这就是汤教授那边一直在做的劈刀。”
他放下名单,看着刘星海。
“刘教授,这些人凑在一起,正好组成一个完整的铝代金攻关小组。”
刘星海靠在椅背上,手指在扶手上轻轻敲着。
过了好一会儿,他坐直了身子,拿起桌上的铅笔,在名单的空白处写了一行字。
“你刚才说的那几个方向,拆成子课题,每个课题对应两到三个人。”
吕辰点了点头。
刘星海继续说:“铝代金这个事,不能挂在键合机会战名下。周期对不上,硬往上挂,两边都搞不好。但可以作为星河计划的预研课题,单独立项。”
他拿起那个名单,又看了一遍。
“既然贵研所已经开了头,那就牵头研发集成电路封装用铝丝及配套工具吧。工业陶瓷材料中心协作。密云实验站以协作单位的名义承担基础研究部分。”
他抬起头,看着吕辰。
“你回去告诉周工,让他写一份正式的课题立项申请。技术路线按刚才说的四个方向写,经费预算写清楚,时间节点按三年写。申请写好了交给我,我以星河计划的名义报上去。”
吕辰站起来:“是。”
刘星海又补充了一句:“密云那边的人,不要直接说是‘那批人’。就说‘红星所协作单位,密云材料实验站’的研究人员。名正言顺,谁也说不出来什么。”
吕辰点了点头。
刘星海挥了挥手:“去吧。”
吕辰轻轻带上门,走了出去。
下午,吕辰找到周工,把刘星海教授的要求告诉了他。
“周工,这个课题方案,抓紧写。写好了直接报刘教授。”
周工声音激动:“吕工,成了?”
“刘教授说可以立项。但有几个条件。”
“您说。”
“第一,不能挂在键合机会战名下,周期对不上。单独作为星河计划的预研课题。第二,您把课题申请写扎实,技术路线按四大难题拆分成子课题。第三,周期按三年写,别乐观,别拍胸脯保证一年出成果。”
周工连连答应。
“还有,”吕辰顿了顿,“密云那边会有一些人参与进来,做基础研究。具体是谁,您别问。他们的成果会以‘协作单位’的名义报过来。”
周工沉默了一会:“吕工,贵研所的人会记得你和刘教授做过的事。”
吕辰摆了摆手:“周工,我们没做过什么,这都是为了建设!”
周工点点头:“对,为了建设!”
二人相视一笑,一切尽在不言中。
吕辰放下茶杯:“但您得把本子里的数据整理一下,写个像样的课题方案。不能光靠嘴说,得有东西给人看。”
周工眼睛一亮,连连点头:“没问题,我回去就写。”
“还有,”吕辰说,“您别抱太大希望。刘教授那边,成不成另说。我只能帮您递话,不能替您拍板。”
周工端起茶杯,跟吕辰碰了一下:“吕工,有您这句话就够了。”
四个人又喝了一会儿茶,聊了聊会战的进展。
窗外的夜色越来越浓,远处传来零星的狗叫声。
汤渺教授看了看表,说该回去了。
周工和钱兰也站起来告辞。
吕辰送到院门口。
周工握着他的手,用力摇了摇,没说话,转身消失在巷口的夜色里。
第二天上午,吕辰去了刘星海教授的办公室。
刘星海正坐在办公桌前翻一份文件,看见吕辰进来,摘下老花镜,指了指对面的椅子。
“坐。有事?”
吕辰把周工的事从头到尾说了一遍,从星河计划对金的需求,国家储备的困境,到贵研所铝代金项目的现状,到周工想请刘教授支持。
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刘星海听完,没有立刻表态。
他靠在椅背上,手指在桌面上轻轻敲着。
“贵研所的事,我清楚。”刘星海说,“周工来参加会战的时候,我就注意到了。键合金丝本身已经解决了,他来了快两个月,一直在设备中心待着,不怎么忙。我就知道他可能有别的事。”
吕辰没说话。
刘星海继续说:“他在会战动员会上提到过铝代金,我当时就认真考虑过。但这件事,周期太长,总装的军令状等不起。键合机会战只有半年,不可能把铝代金纳入进去。”
他顿了顿,说起了铝代金要解决的四个难题。
一是铝丝的纯度与掺杂配方,纯铝太软,键合时容易变形,焊点形状不可控。
纯铝在应力下容易蠕变,长期可靠性差,需要添加微量元素来提高强度,硅、镁、铜。
要确定最佳掺杂配方,掌握掺杂元素的均匀分布工艺,建立铝丝硬度、延伸率、断裂强度与掺杂比例的对应关系。
二是铝丝的表面氧化膜控制,铝暴露在空气中会立即形成一层致密的氧化膜,厚度两到五纳米。
氧化膜是绝缘体,会阻碍键合时铝丝与芯片焊盘之间的金属键合。
需要特殊的超声楔焊来‘击碎’氧化膜,但工艺窗口很窄。
要研究氧化膜的生长动力学,探索表面钝化处理工艺,优化超声焊接参数,找到击碎氧化膜但不损伤芯片的最佳窗口。
三是铝-金界面金属间化合物的抑制。
芯片焊盘通常是金或铝,铝和金在高温下会反应,生成脆性的金属间化合物,如AuAl?、AuAl?。
这些化合物会导致焊点电阻升高、机械强度下降,最终失效。
要研究铝-金界面在高温老化过程中的相变规律,探索在铝丝或焊盘上添加阻挡层,比如镍、钛来抑制化合物生长,建立加速老化试验方法,评估不同方案的长期可靠性。
四是键合工具的适配。
铝丝键合需要专用的陶瓷劈刀,楔焊工具,与金丝的毛细管劈刀不同。
劈刀的尺寸、形状、表面光洁度直接影响铝丝的键合质量。
现有陶瓷材料可能不够耐磨,或者与铝丝产生粘连。
要开发适合铝丝楔焊的陶瓷材料,精密加工陶瓷劈刀的尖端形状,研究劈刀与铝丝之间的摩擦学特性。
刘星海教授介绍完,看着吕辰:“这四个难题,每一个都需要一两年的攻关。全部解决,乐观估计也要三年。键合机会战只有半年,等不起。”
吕辰沉默了一会儿。
他忽然想起一件事。
“刘教授,首长让您用起来的那批人,他们是什么专业背景?”
刘星海看了他一眼,没有立刻回答。
他站起来,走到书柜前,从里面抽出一个牛皮纸信封,打开,抽出一张纸,递给吕辰。
“你自己看。”
吕辰接过来,是一份名单。
十几个人,每个人后面都写着单位、专业、当前状况。
他一行一行往下看,材料力学4人,金属物理3人,无机非金属材料3人,陶瓷工艺2人。
他把名单放下,抬起头。
“刘教授,这些人,正好可以用在铝代金上。”
刘星海看着他。
吕辰指着名单,一条一条地说:“材料力学的,可以分析铝丝在超声振动下的疲劳寿命、键合点的应力分布、热循环下的失效机理。
金属物理的,可以研究铝的晶体结构、位错运动、再结晶行为,解释为什么纯铝太软、为什么要加微量元素。
无机非金属材料的,可以研究铝表面的氧化膜特性,以及如何通过工艺或掺杂改变氧化膜的行为。
陶瓷工艺的,可以开发键合工具的陶瓷材料,这就是汤教授那边一直在做的劈刀。”
他放下名单,看着刘星海。
“刘教授,这些人凑在一起,正好组成一个完整的铝代金攻关小组。”
刘星海靠在椅背上,手指在扶手上轻轻敲着。
过了好一会儿,他坐直了身子,拿起桌上的铅笔,在名单的空白处写了一行字。
“你刚才说的那几个方向,拆成子课题,每个课题对应两到三个人。”
吕辰点了点头。
刘星海继续说:“铝代金这个事,不能挂在键合机会战名下。周期对不上,硬往上挂,两边都搞不好。但可以作为星河计划的预研课题,单独立项。”
他拿起那个名单,又看了一遍。
“既然贵研所已经开了头,那就牵头研发集成电路封装用铝丝及配套工具吧。工业陶瓷材料中心协作。密云实验站以协作单位的名义承担基础研究部分。”
他抬起头,看着吕辰。
“你回去告诉周工,让他写一份正式的课题立项申请。技术路线按刚才说的四个方向写,经费预算写清楚,时间节点按三年写。申请写好了交给我,我以星河计划的名义报上去。”
吕辰站起来:“是。”
刘星海又补充了一句:“密云那边的人,不要直接说是‘那批人’。就说‘红星所协作单位,密云材料实验站’的研究人员。名正言顺,谁也说不出来什么。”
吕辰点了点头。
刘星海挥了挥手:“去吧。”
吕辰轻轻带上门,走了出去。
下午,吕辰找到周工,把刘星海教授的要求告诉了他。
“周工,这个课题方案,抓紧写。写好了直接报刘教授。”
周工声音激动:“吕工,成了?”
“刘教授说可以立项。但有几个条件。”
“您说。”
“第一,不能挂在键合机会战名下,周期对不上。单独作为星河计划的预研课题。第二,您把课题申请写扎实,技术路线按四大难题拆分成子课题。第三,周期按三年写,别乐观,别拍胸脯保证一年出成果。”
周工连连答应。
“还有,”吕辰顿了顿,“密云那边会有一些人参与进来,做基础研究。具体是谁,您别问。他们的成果会以‘协作单位’的名义报过来。”
周工沉默了一会:“吕工,贵研所的人会记得你和刘教授做过的事。”
吕辰摆了摆手:“周工,我们没做过什么,这都是为了建设!”
周工点点头:“对,为了建设!”
二人相视一笑,一切尽在不言中。
吕辰放下茶杯:“但您得把本子里的数据整理一下,写个像样的课题方案。不能光靠嘴说,得有东西给人看。”
周工眼睛一亮,连连点头:“没问题,我回去就写。”
“还有,”吕辰说,“您别抱太大希望。刘教授那边,成不成另说。我只能帮您递话,不能替您拍板。”
周工端起茶杯,跟吕辰碰了一下:“吕工,有您这句话就够了。”
四个人又喝了一会儿茶,聊了聊会战的进展。
窗外的夜色越来越浓,远处传来零星的狗叫声。
汤渺教授看了看表,说该回去了。
周工和钱兰也站起来告辞。
吕辰送到院门口。
周工握着他的手,用力摇了摇,没说话,转身消失在巷口的夜色里。
第二天上午,吕辰去了刘星海教授的办公室。
刘星海正坐在办公桌前翻一份文件,看见吕辰进来,摘下老花镜,指了指对面的椅子。
“坐。有事?”
吕辰把周工的事从头到尾说了一遍,从星河计划对金的需求,国家储备的困境,到贵研所铝代金项目的现状,到周工想请刘教授支持。
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刘星海听完,没有立刻表态。
他靠在椅背上,手指在桌面上轻轻敲着。
“贵研所的事,我清楚。”刘星海说,“周工来参加会战的时候,我就注意到了。键合金丝本身已经解决了,他来了快两个月,一直在设备中心待着,不怎么忙。我就知道他可能有别的事。”
吕辰没说话。
刘星海继续说:“他在会战动员会上提到过铝代金,我当时就认真考虑过。但这件事,周期太长,总装的军令状等不起。键合机会战只有半年,不可能把铝代金纳入进去。”
他顿了顿,说起了铝代金要解决的四个难题。
一是铝丝的纯度与掺杂配方,纯铝太软,键合时容易变形,焊点形状不可控。
纯铝在应力下容易蠕变,长期可靠性差,需要添加微量元素来提高强度,硅、镁、铜。
要确定最佳掺杂配方,掌握掺杂元素的均匀分布工艺,建立铝丝硬度、延伸率、断裂强度与掺杂比例的对应关系。
二是铝丝的表面氧化膜控制,铝暴露在空气中会立即形成一层致密的氧化膜,厚度两到五纳米。
氧化膜是绝缘体,会阻碍键合时铝丝与芯片焊盘之间的金属键合。
需要特殊的超声楔焊来‘击碎’氧化膜,但工艺窗口很窄。
要研究氧化膜的生长动力学,探索表面钝化处理工艺,优化超声焊接参数,找到击碎氧化膜但不损伤芯片的最佳窗口。
三是铝-金界面金属间化合物的抑制。
芯片焊盘通常是金或铝,铝和金在高温下会反应,生成脆性的金属间化合物,如AuAl?、AuAl?。
这些化合物会导致焊点电阻升高、机械强度下降,最终失效。
要研究铝-金界面在高温老化过程中的相变规律,探索在铝丝或焊盘上添加阻挡层,比如镍、钛来抑制化合物生长,建立加速老化试验方法,评估不同方案的长期可靠性。
四是键合工具的适配。
铝丝键合需要专用的陶瓷劈刀,楔焊工具,与金丝的毛细管劈刀不同。
劈刀的尺寸、形状、表面光洁度直接影响铝丝的键合质量。
现有陶瓷材料可能不够耐磨,或者与铝丝产生粘连。
要开发适合铝丝楔焊的陶瓷材料,精密加工陶瓷劈刀的尖端形状,研究劈刀与铝丝之间的摩擦学特性。
刘星海教授介绍完,看着吕辰:“这四个难题,每一个都需要一两年的攻关。全部解决,乐观估计也要三年。键合机会战只有半年,等不起。”
吕辰沉默了一会儿。
他忽然想起一件事。
“刘教授,首长让您用起来的那批人,他们是什么专业背景?”
刘星海看了他一眼,没有立刻回答。
他站起来,走到书柜前,从里面抽出一个牛皮纸信封,打开,抽出一张纸,递给吕辰。
“你自己看。”
吕辰接过来,是一份名单。
十几个人,每个人后面都写着单位、专业、当前状况。
他一行一行往下看,材料力学4人,金属物理3人,无机非金属材料3人,陶瓷工艺2人。
他把名单放下,抬起头。
“刘教授,这些人,正好可以用在铝代金上。”
刘星海看着他。
吕辰指着名单,一条一条地说:“材料力学的,可以分析铝丝在超声振动下的疲劳寿命、键合点的应力分布、热循环下的失效机理。
金属物理的,可以研究铝的晶体结构、位错运动、再结晶行为,解释为什么纯铝太软、为什么要加微量元素。
无机非金属材料的,可以研究铝表面的氧化膜特性,以及如何通过工艺或掺杂改变氧化膜的行为。
陶瓷工艺的,可以开发键合工具的陶瓷材料,这就是汤教授那边一直在做的劈刀。”
他放下名单,看着刘星海。
“刘教授,这些人凑在一起,正好组成一个完整的铝代金攻关小组。”
刘星海靠在椅背上,手指在扶手上轻轻敲着。
过了好一会儿,他坐直了身子,拿起桌上的铅笔,在名单的空白处写了一行字。
“你刚才说的那几个方向,拆成子课题,每个课题对应两到三个人。”
吕辰点了点头。
刘星海继续说:“铝代金这个事,不能挂在键合机会战名下。周期对不上,硬往上挂,两边都搞不好。但可以作为星河计划的预研课题,单独立项。”
他拿起那个名单,又看了一遍。
“既然贵研所已经开了头,那就牵头研发集成电路封装用铝丝及配套工具吧。工业陶瓷材料中心协作。密云实验站以协作单位的名义承担基础研究部分。”
他抬起头,看着吕辰。
“你回去告诉周工,让他写一份正式的课题立项申请。技术路线按刚才说的四个方向写,经费预算写清楚,时间节点按三年写。申请写好了交给我,我以星河计划的名义报上去。”
吕辰站起来:“是。”
刘星海又补充了一句:“密云那边的人,不要直接说是‘那批人’。就说‘红星所协作单位,密云材料实验站’的研究人员。名正言顺,谁也说不出来什么。”
吕辰点了点头。
刘星海挥了挥手:“去吧。”
吕辰轻轻带上门,走了出去。
下午,吕辰找到周工,把刘星海教授的要求告诉了他。
“周工,这个课题方案,抓紧写。写好了直接报刘教授。”
周工声音激动:“吕工,成了?”
“刘教授说可以立项。但有几个条件。”
“您说。”
“第一,不能挂在键合机会战名下,周期对不上。单独作为星河计划的预研课题。第二,您把课题申请写扎实,技术路线按四大难题拆分成子课题。第三,周期按三年写,别乐观,别拍胸脯保证一年出成果。”
周工连连答应。
“还有,”吕辰顿了顿,“密云那边会有一些人参与进来,做基础研究。具体是谁,您别问。他们的成果会以‘协作单位’的名义报过来。”
周工沉默了一会:“吕工,贵研所的人会记得你和刘教授做过的事。”
吕辰摆了摆手:“周工,我们没做过什么,这都是为了建设!”
周工点点头:“对,为了建设!”
二人相视一笑,一切尽在不言中。
吕辰放下茶杯:“但您得把本子里的数据整理一下,写个像样的课题方案。不能光靠嘴说,得有东西给人看。”
周工眼睛一亮,连连点头:“没问题,我回去就写。”
“还有,”吕辰说,“您别抱太大希望。刘教授那边,成不成另说。我只能帮您递话,不能替您拍板。”
周工端起茶杯,跟吕辰碰了一下:“吕工,有您这句话就够了。”
四个人又喝了一会儿茶,聊了聊会战的进展。
窗外的夜色越来越浓,远处传来零星的狗叫声。
汤渺教授看了看表,说该回去了。
周工和钱兰也站起来告辞。
吕辰送到院门口。
周工握着他的手,用力摇了摇,没说话,转身消失在巷口的夜色里。
第二天上午,吕辰去了刘星海教授的办公室。
刘星海正坐在办公桌前翻一份文件,看见吕辰进来,摘下老花镜,指了指对面的椅子。
“坐。有事?”
吕辰把周工的事从头到尾说了一遍,从星河计划对金的需求,国家储备的困境,到贵研所铝代金项目的现状,到周工想请刘教授支持。
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刘星海听完,没有立刻表态。
他靠在椅背上,手指在桌面上轻轻敲着。
“贵研所的事,我清楚。”刘星海说,“周工来参加会战的时候,我就注意到了。键合金丝本身已经解决了,他来了快两个月,一直在设备中心待着,不怎么忙。我就知道他可能有别的事。”
吕辰没说话。
刘星海继续说:“他在会战动员会上提到过铝代金,我当时就认真考虑过。但这件事,周期太长,总装的军令状等不起。键合机会战只有半年,不可能把铝代金纳入进去。”
他顿了顿,说起了铝代金要解决的四个难题。
一是铝丝的纯度与掺杂配方,纯铝太软,键合时容易变形,焊点形状不可控。
纯铝在应力下容易蠕变,长期可靠性差,需要添加微量元素来提高强度,硅、镁、铜。
要确定最佳掺杂配方,掌握掺杂元素的均匀分布工艺,建立铝丝硬度、延伸率、断裂强度与掺杂比例的对应关系。
二是铝丝的表面氧化膜控制,铝暴露在空气中会立即形成一层致密的氧化膜,厚度两到五纳米。
氧化膜是绝缘体,会阻碍键合时铝丝与芯片焊盘之间的金属键合。
需要特殊的超声楔焊来‘击碎’氧化膜,但工艺窗口很窄。
要研究氧化膜的生长动力学,探索表面钝化处理工艺,优化超声焊接参数,找到击碎氧化膜但不损伤芯片的最佳窗口。
三是铝-金界面金属间化合物的抑制。
芯片焊盘通常是金或铝,铝和金在高温下会反应,生成脆性的金属间化合物,如AuAl?、AuAl?。
这些化合物会导致焊点电阻升高、机械强度下降,最终失效。
要研究铝-金界面在高温老化过程中的相变规律,探索在铝丝或焊盘上添加阻挡层,比如镍、钛来抑制化合物生长,建立加速老化试验方法,评估不同方案的长期可靠性。
四是键合工具的适配。
铝丝键合需要专用的陶瓷劈刀,楔焊工具,与金丝的毛细管劈刀不同。
劈刀的尺寸、形状、表面光洁度直接影响铝丝的键合质量。
现有陶瓷材料可能不够耐磨,或者与铝丝产生粘连。
要开发适合铝丝楔焊的陶瓷材料,精密加工陶瓷劈刀的尖端形状,研究劈刀与铝丝之间的摩擦学特性。
刘星海教授介绍完,看着吕辰:“这四个难题,每一个都需要一两年的攻关。全部解决,乐观估计也要三年。键合机会战只有半年,等不起。”
吕辰沉默了一会儿。
他忽然想起一件事。
“刘教授,首长让您用起来的那批人,他们是什么专业背景?”
刘星海看了他一眼,没有立刻回答。
他站起来,走到书柜前,从里面抽出一个牛皮纸信封,打开,抽出一张纸,递给吕辰。
“你自己看。”
吕辰接过来,是一份名单。
十几个人,每个人后面都写着单位、专业、当前状况。
他一行一行往下看,材料力学4人,金属物理3人,无机非金属材料3人,陶瓷工艺2人。
他把名单放下,抬起头。
“刘教授,这些人,正好可以用在铝代金上。”
刘星海看着他。
吕辰指着名单,一条一条地说:“材料力学的,可以分析铝丝在超声振动下的疲劳寿命、键合点的应力分布、热循环下的失效机理。
金属物理的,可以研究铝的晶体结构、位错运动、再结晶行为,解释为什么纯铝太软、为什么要加微量元素。
无机非金属材料的,可以研究铝表面的氧化膜特性,以及如何通过工艺或掺杂改变氧化膜的行为。
陶瓷工艺的,可以开发键合工具的陶瓷材料,这就是汤教授那边一直在做的劈刀。”
他放下名单,看着刘星海。
“刘教授,这些人凑在一起,正好组成一个完整的铝代金攻关小组。”
刘星海靠在椅背上,手指在扶手上轻轻敲着。
过了好一会儿,他坐直了身子,拿起桌上的铅笔,在名单的空白处写了一行字。
“你刚才说的那几个方向,拆成子课题,每个课题对应两到三个人。”
吕辰点了点头。
刘星海继续说:“铝代金这个事,不能挂在键合机会战名下。周期对不上,硬往上挂,两边都搞不好。但可以作为星河计划的预研课题,单独立项。”
他拿起那个名单,又看了一遍。
“既然贵研所已经开了头,那就牵头研发集成电路封装用铝丝及配套工具吧。工业陶瓷材料中心协作。密云实验站以协作单位的名义承担基础研究部分。”
他抬起头,看着吕辰。
“你回去告诉周工,让他写一份正式的课题立项申请。技术路线按刚才说的四个方向写,经费预算写清楚,时间节点按三年写。申请写好了交给我,我以星河计划的名义报上去。”
吕辰站起来:“是。”
刘星海又补充了一句:“密云那边的人,不要直接说是‘那批人’。就说‘红星所协作单位,密云材料实验站’的研究人员。名正言顺,谁也说不出来什么。”
吕辰点了点头。
刘星海挥了挥手:“去吧。”
吕辰轻轻带上门,走了出去。
下午,吕辰找到周工,把刘星海教授的要求告诉了他。
“周工,这个课题方案,抓紧写。写好了直接报刘教授。”
周工声音激动:“吕工,成了?”
“刘教授说可以立项。但有几个条件。”
“您说。”
“第一,不能挂在键合机会战名下,周期对不上。单独作为星河计划的预研课题。第二,您把课题申请写扎实,技术路线按四大难题拆分成子课题。第三,周期按三年写,别乐观,别拍胸脯保证一年出成果。”
周工连连答应。
“还有,”吕辰顿了顿,“密云那边会有一些人参与进来,做基础研究。具体是谁,您别问。他们的成果会以‘协作单位’的名义报过来。”
周工沉默了一会:“吕工,贵研所的人会记得你和刘教授做过的事。”
吕辰摆了摆手:“周工,我们没做过什么,这都是为了建设!”
周工点点头:“对,为了建设!”
二人相视一笑,一切尽在不言中。
吕辰放下茶杯:“但您得把本子里的数据整理一下,写个像样的课题方案。不能光靠嘴说,得有东西给人看。”
周工眼睛一亮,连连点头:“没问题,我回去就写。”
“还有,”吕辰说,“您别抱太大希望。刘教授那边,成不成另说。我只能帮您递话,不能替您拍板。”
周工端起茶杯,跟吕辰碰了一下:“吕工,有您这句话就够了。”
四个人又喝了一会儿茶,聊了聊会战的进展。
窗外的夜色越来越浓,远处传来零星的狗叫声。
汤渺教授看了看表,说该回去了。
周工和钱兰也站起来告辞。
吕辰送到院门口。
周工握着他的手,用力摇了摇,没说话,转身消失在巷口的夜色里。
第二天上午,吕辰去了刘星海教授的办公室。
刘星海正坐在办公桌前翻一份文件,看见吕辰进来,摘下老花镜,指了指对面的椅子。
“坐。有事?”
吕辰把周工的事从头到尾说了一遍,从星河计划对金的需求,国家储备的困境,到贵研所铝代金项目的现状,到周工想请刘教授支持。
这章没有结束,请点击下一页继续阅读!
刘星海听完,没有立刻表态。
他靠在椅背上,手指在桌面上轻轻敲着。
“贵研所的事,我清楚。”刘星海说,“周工来参加会战的时候,我就注意到了。键合金丝本身已经解决了,他来了快两个月,一直在设备中心待着,不怎么忙。我就知道他可能有别的事。”
吕辰没说话。
刘星海继续说:“他在会战动员会上提到过铝代金,我当时就认真考虑过。但这件事,周期太长,总装的军令状等不起。键合机会战只有半年,不可能把铝代金纳入进去。”
他顿了顿,说起了铝代金要解决的四个难题。
一是铝丝的纯度与掺杂配方,纯铝太软,键合时容易变形,焊点形状不可控。
纯铝在应力下容易蠕变,长期可靠性差,需要添加微量元素来提高强度,硅、镁、铜。
要确定最佳掺杂配方,掌握掺杂元素的均匀分布工艺,建立铝丝硬度、延伸率、断裂强度与掺杂比例的对应关系。
二是铝丝的表面氧化膜控制,铝暴露在空气中会立即形成一层致密的氧化膜,厚度两到五纳米。
氧化膜是绝缘体,会阻碍键合时铝丝与芯片焊盘之间的金属键合。
需要特殊的超声楔焊来‘击碎’氧化膜,但工艺窗口很窄。
要研究氧化膜的生长动力学,探索表面钝化处理工艺,优化超声焊接参数,找到击碎氧化膜但不损伤芯片的最佳窗口。
三是铝-金界面金属间化合物的抑制。
芯片焊盘通常是金或铝,铝和金在高温下会反应,生成脆性的金属间化合物,如AuAl?、AuAl?。
这些化合物会导致焊点电阻升高、机械强度下降,最终失效。
要研究铝-金界面在高温老化过程中的相变规律,探索在铝丝或焊盘上添加阻挡层,比如镍、钛来抑制化合物生长,建立加速老化试验方法,评估不同方案的长期可靠性。
四是键合工具的适配。
铝丝键合需要专用的陶瓷劈刀,楔焊工具,与金丝的毛细管劈刀不同。
劈刀的尺寸、形状、表面光洁度直接影响铝丝的键合质量。
现有陶瓷材料可能不够耐磨,或者与铝丝产生粘连。
要开发适合铝丝楔焊的陶瓷材料,精密加工陶瓷劈刀的尖端形状,研究劈刀与铝丝之间的摩擦学特性。
刘星海教授介绍完,看着吕辰:“这四个难题,每一个都需要一两年的攻关。全部解决,乐观估计也要三年。键合机会战只有半年,等不起。”
吕辰沉默了一会儿。
他忽然想起一件事。
“刘教授,首长让您用起来的那批人,他们是什么专业背景?”
刘星海看了他一眼,没有立刻回答。
他站起来,走到书柜前,从里面抽出一个牛皮纸信封,打开,抽出一张纸,递给吕辰。
“你自己看。”
吕辰接过来,是一份名单。
十几个人,每个人后面都写着单位、专业、当前状况。
他一行一行往下看,材料力学4人,金属物理3人,无机非金属材料3人,陶瓷工艺2人。
他把名单放下,抬起头。
“刘教授,这些人,正好可以用在铝代金上。”
刘星海看着他。
吕辰指着名单,一条一条地说:“材料力学的,可以分析铝丝在超声振动下的疲劳寿命、键合点的应力分布、热循环下的失效机理。
金属物理的,可以研究铝的晶体结构、位错运动、再结晶行为,解释为什么纯铝太软、为什么要加微量元素。
无机非金属材料的,可以研究铝表面的氧化膜特性,以及如何通过工艺或掺杂改变氧化膜的行为。
陶瓷工艺的,可以开发键合工具的陶瓷材料,这就是汤教授那边一直在做的劈刀。”
他放下名单,看着刘星海。
“刘教授,这些人凑在一起,正好组成一个完整的铝代金攻关小组。”
刘星海靠在椅背上,手指在扶手上轻轻敲着。
过了好一会儿,他坐直了身子,拿起桌上的铅笔,在名单的空白处写了一行字。
“你刚才说的那几个方向,拆成子课题,每个课题对应两到三个人。”
吕辰点了点头。
刘星海继续说:“铝代金这个事,不能挂在键合机会战名下。周期对不上,硬往上挂,两边都搞不好。但可以作为星河计划的预研课题,单独立项。”
他拿起那个名单,又看了一遍。
“既然贵研所已经开了头,那就牵头研发集成电路封装用铝丝及配套工具吧。工业陶瓷材料中心协作。密云实验站以协作单位的名义承担基础研究部分。”
他抬起头,看着吕辰。
“你回去告诉周工,让他写一份正式的课题立项申请。技术路线按刚才说的四个方向写,经费预算写清楚,时间节点按三年写。申请写好了交给我,我以星河计划的名义报上去。”
吕辰站起来:“是。”
刘星海又补充了一句:“密云那边的人,不要直接说是‘那批人’。就说‘红星所协作单位,密云材料实验站’的研究人员。名正言顺,谁也说不出来什么。”
吕辰点了点头。
刘星海挥了挥手:“去吧。”
吕辰轻轻带上门,走了出去。
下午,吕辰找到周工,把刘星海教授的要求告诉了他。
“周工,这个课题方案,抓紧写。写好了直接报刘教授。”
周工声音激动:“吕工,成了?”
“刘教授说可以立项。但有几个条件。”
“您说。”
“第一,不能挂在键合机会战名下,周期对不上。单独作为星河计划的预研课题。第二,您把课题申请写扎实,技术路线按四大难题拆分成子课题。第三,周期按三年写,别乐观,别拍胸脯保证一年出成果。”
周工连连答应。
“还有,”吕辰顿了顿,“密云那边会有一些人参与进来,做基础研究。具体是谁,您别问。他们的成果会以‘协作单位’的名义报过来。”
周工沉默了一会:“吕工,贵研所的人会记得你和刘教授做过的事。”
吕辰摆了摆手:“周工,我们没做过什么,这都是为了建设!”
周工点点头:“对,为了建设!”
二人相视一笑,一切尽在不言中。
吕辰放下茶杯:“但您得把本子里的数据整理一下,写个像样的课题方案。不能光靠嘴说,得有东西给人看。”
周工眼睛一亮,连连点头:“没问题,我回去就写。”
“还有,”吕辰说,“您别抱太大希望。刘教授那边,成不成另说。我只能帮您递话,不能替您拍板。”
周工端起茶杯,跟吕辰碰了一下:“吕工,有您这句话就够了。”
四个人又喝了一会儿茶,聊了聊会战的进展。
窗外的夜色越来越浓,远处传来零星的狗叫声。
汤渺教授看了看表,说该回去了。
周工和钱兰也站起来告辞。
吕辰送到院门口。
周工握着他的手,用力摇了摇,没说话,转身消失在巷口的夜色里。
第二天上午,吕辰去了刘星海教授的办公室。
刘星海正坐在办公桌前翻一份文件,看见吕辰进来,摘下老花镜,指了指对面的椅子。
“坐。有事?”
吕辰把周工的事从头到尾说了一遍,从星河计划对金的需求,国家储备的困境,到贵研所铝代金项目的现状,到周工想请刘教授支持。
这章没有结束,请点击下一页继续阅读!
刘星海听完,没有立刻表态。
他靠在椅背上,手指在桌面上轻轻敲着。
“贵研所的事,我清楚。”刘星海说,“周工来参加会战的时候,我就注意到了。键合金丝本身已经解决了,他来了快两个月,一直在设备中心待着,不怎么忙。我就知道他可能有别的事。”
吕辰没说话。
刘星海继续说:“他在会战动员会上提到过铝代金,我当时就认真考虑过。但这件事,周期太长,总装的军令状等不起。键合机会战只有半年,不可能把铝代金纳入进去。”
他顿了顿,说起了铝代金要解决的四个难题。
一是铝丝的纯度与掺杂配方,纯铝太软,键合时容易变形,焊点形状不可控。
纯铝在应力下容易蠕变,长期可靠性差,需要添加微量元素来提高强度,硅、镁、铜。
要确定最佳掺杂配方,掌握掺杂元素的均匀分布工艺,建立铝丝硬度、延伸率、断裂强度与掺杂比例的对应关系。
二是铝丝的表面氧化膜控制,铝暴露在空气中会立即形成一层致密的氧化膜,厚度两到五纳米。
氧化膜是绝缘体,会阻碍键合时铝丝与芯片焊盘之间的金属键合。
需要特殊的超声楔焊来‘击碎’氧化膜,但工艺窗口很窄。
要研究氧化膜的生长动力学,探索表面钝化处理工艺,优化超声焊接参数,找到击碎氧化膜但不损伤芯片的最佳窗口。
三是铝-金界面金属间化合物的抑制。
芯片焊盘通常是金或铝,铝和金在高温下会反应,生成脆性的金属间化合物,如AuAl?、AuAl?。
这些化合物会导致焊点电阻升高、机械强度下降,最终失效。
要研究铝-金界面在高温老化过程中的相变规律,探索在铝丝或焊盘上添加阻挡层,比如镍、钛来抑制化合物生长,建立加速老化试验方法,评估不同方案的长期可靠性。
四是键合工具的适配。
铝丝键合需要专用的陶瓷劈刀,楔焊工具,与金丝的毛细管劈刀不同。
劈刀的尺寸、形状、表面光洁度直接影响铝丝的键合质量。
现有陶瓷材料可能不够耐磨,或者与铝丝产生粘连。
要开发适合铝丝楔焊的陶瓷材料,精密加工陶瓷劈刀的尖端形状,研究劈刀与铝丝之间的摩擦学特性。
刘星海教授介绍完,看着吕辰:“这四个难题,每一个都需要一两年的攻关。全部解决,乐观估计也要三年。键合机会战只有半年,等不起。”
吕辰沉默了一会儿。
他忽然想起一件事。
“刘教授,首长让您用起来的那批人,他们是什么专业背景?”
刘星海看了他一眼,没有立刻回答。
他站起来,走到书柜前,从里面抽出一个牛皮纸信封,打开,抽出一张纸,递给吕辰。
“你自己看。”
吕辰接过来,是一份名单。
十几个人,每个人后面都写着单位、专业、当前状况。
他一行一行往下看,材料力学4人,金属物理3人,无机非金属材料3人,陶瓷工艺2人。
他把名单放下,抬起头。
“刘教授,这些人,正好可以用在铝代金上。”
刘星海看着他。
吕辰指着名单,一条一条地说:“材料力学的,可以分析铝丝在超声振动下的疲劳寿命、键合点的应力分布、热循环下的失效机理。
金属物理的,可以研究铝的晶体结构、位错运动、再结晶行为,解释为什么纯铝太软、为什么要加微量元素。
无机非金属材料的,可以研究铝表面的氧化膜特性,以及如何通过工艺或掺杂改变氧化膜的行为。
陶瓷工艺的,可以开发键合工具的陶瓷材料,这就是汤教授那边一直在做的劈刀。”
他放下名单,看着刘星海。
“刘教授,这些人凑在一起,正好组成一个完整的铝代金攻关小组。”
刘星海靠在椅背上,手指在扶手上轻轻敲着。
过了好一会儿,他坐直了身子,拿起桌上的铅笔,在名单的空白处写了一行字。
“你刚才说的那几个方向,拆成子课题,每个课题对应两到三个人。”
吕辰点了点头。
刘星海继续说:“铝代金这个事,不能挂在键合机会战名下。周期对不上,硬往上挂,两边都搞不好。但可以作为星河计划的预研课题,单独立项。”
他拿起那个名单,又看了一遍。
“既然贵研所已经开了头,那就牵头研发集成电路封装用铝丝及配套工具吧。工业陶瓷材料中心协作。密云实验站以协作单位的名义承担基础研究部分。”
他抬起头,看着吕辰。
“你回去告诉周工,让他写一份正式的课题立项申请。技术路线按刚才说的四个方向写,经费预算写清楚,时间节点按三年写。申请写好了交给我,我以星河计划的名义报上去。”
吕辰站起来:“是。”
刘星海又补充了一句:“密云那边的人,不要直接说是‘那批人’。就说‘红星所协作单位,密云材料实验站’的研究人员。名正言顺,谁也说不出来什么。”
吕辰点了点头。
刘星海挥了挥手:“去吧。”
吕辰轻轻带上门,走了出去。
下午,吕辰找到周工,把刘星海教授的要求告诉了他。
“周工,这个课题方案,抓紧写。写好了直接报刘教授。”
周工声音激动:“吕工,成了?”
“刘教授说可以立项。但有几个条件。”
“您说。”
“第一,不能挂在键合机会战名下,周期对不上。单独作为星河计划的预研课题。第二,您把课题申请写扎实,技术路线按四大难题拆分成子课题。第三,周期按三年写,别乐观,别拍胸脯保证一年出成果。”
周工连连答应。
“还有,”吕辰顿了顿,“密云那边会有一些人参与进来,做基础研究。具体是谁,您别问。他们的成果会以‘协作单位’的名义报过来。”
周工沉默了一会:“吕工,贵研所的人会记得你和刘教授做过的事。”
吕辰摆了摆手:“周工,我们没做过什么,这都是为了建设!”
周工点点头:“对,为了建设!”
二人相视一笑,一切尽在不言中。
吕辰放下茶杯:“但您得把本子里的数据整理一下,写个像样的课题方案。不能光靠嘴说,得有东西给人看。”
周工眼睛一亮,连连点头:“没问题,我回去就写。”
“还有,”吕辰说,“您别抱太大希望。刘教授那边,成不成另说。我只能帮您递话,不能替您拍板。”
周工端起茶杯,跟吕辰碰了一下:“吕工,有您这句话就够了。”
四个人又喝了一会儿茶,聊了聊会战的进展。
窗外的夜色越来越浓,远处传来零星的狗叫声。
汤渺教授看了看表,说该回去了。
周工和钱兰也站起来告辞。
吕辰送到院门口。
周工握着他的手,用力摇了摇,没说话,转身消失在巷口的夜色里。
第二天上午,吕辰去了刘星海教授的办公室。
刘星海正坐在办公桌前翻一份文件,看见吕辰进来,摘下老花镜,指了指对面的椅子。
“坐。有事?”
吕辰把周工的事从头到尾说了一遍,从星河计划对金的需求,国家储备的困境,到贵研所铝代金项目的现状,到周工想请刘教授支持。
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刘星海听完,没有立刻表态。
他靠在椅背上,手指在桌面上轻轻敲着。
“贵研所的事,我清楚。”刘星海说,“周工来参加会战的时候,我就注意到了。键合金丝本身已经解决了,他来了快两个月,一直在设备中心待着,不怎么忙。我就知道他可能有别的事。”
吕辰没说话。
刘星海继续说:“他在会战动员会上提到过铝代金,我当时就认真考虑过。但这件事,周期太长,总装的军令状等不起。键合机会战只有半年,不可能把铝代金纳入进去。”
他顿了顿,说起了铝代金要解决的四个难题。
一是铝丝的纯度与掺杂配方,纯铝太软,键合时容易变形,焊点形状不可控。
纯铝在应力下容易蠕变,长期可靠性差,需要添加微量元素来提高强度,硅、镁、铜。
要确定最佳掺杂配方,掌握掺杂元素的均匀分布工艺,建立铝丝硬度、延伸率、断裂强度与掺杂比例的对应关系。
二是铝丝的表面氧化膜控制,铝暴露在空气中会立即形成一层致密的氧化膜,厚度两到五纳米。
氧化膜是绝缘体,会阻碍键合时铝丝与芯片焊盘之间的金属键合。
需要特殊的超声楔焊来‘击碎’氧化膜,但工艺窗口很窄。
要研究氧化膜的生长动力学,探索表面钝化处理工艺,优化超声焊接参数,找到击碎氧化膜但不损伤芯片的最佳窗口。
三是铝-金界面金属间化合物的抑制。
芯片焊盘通常是金或铝,铝和金在高温下会反应,生成脆性的金属间化合物,如AuAl?、AuAl?。
这些化合物会导致焊点电阻升高、机械强度下降,最终失效。
要研究铝-金界面在高温老化过程中的相变规律,探索在铝丝或焊盘上添加阻挡层,比如镍、钛来抑制化合物生长,建立加速老化试验方法,评估不同方案的长期可靠性。
四是键合工具的适配。
铝丝键合需要专用的陶瓷劈刀,楔焊工具,与金丝的毛细管劈刀不同。
劈刀的尺寸、形状、表面光洁度直接影响铝丝的键合质量。
现有陶瓷材料可能不够耐磨,或者与铝丝产生粘连。
要开发适合铝丝楔焊的陶瓷材料,精密加工陶瓷劈刀的尖端形状,研究劈刀与铝丝之间的摩擦学特性。
刘星海教授介绍完,看着吕辰:“这四个难题,每一个都需要一两年的攻关。全部解决,乐观估计也要三年。键合机会战只有半年,等不起。”
吕辰沉默了一会儿。
他忽然想起一件事。
“刘教授,首长让您用起来的那批人,他们是什么专业背景?”
刘星海看了他一眼,没有立刻回答。
他站起来,走到书柜前,从里面抽出一个牛皮纸信封,打开,抽出一张纸,递给吕辰。
“你自己看。”
吕辰接过来,是一份名单。
十几个人,每个人后面都写着单位、专业、当前状况。
他一行一行往下看,材料力学4人,金属物理3人,无机非金属材料3人,陶瓷工艺2人。
他把名单放下,抬起头。
“刘教授,这些人,正好可以用在铝代金上。”
刘星海看着他。
吕辰指着名单,一条一条地说:“材料力学的,可以分析铝丝在超声振动下的疲劳寿命、键合点的应力分布、热循环下的失效机理。
金属物理的,可以研究铝的晶体结构、位错运动、再结晶行为,解释为什么纯铝太软、为什么要加微量元素。
无机非金属材料的,可以研究铝表面的氧化膜特性,以及如何通过工艺或掺杂改变氧化膜的行为。
陶瓷工艺的,可以开发键合工具的陶瓷材料,这就是汤教授那边一直在做的劈刀。”
他放下名单,看着刘星海。
“刘教授,这些人凑在一起,正好组成一个完整的铝代金攻关小组。”
刘星海靠在椅背上,手指在扶手上轻轻敲着。
过了好一会儿,他坐直了身子,拿起桌上的铅笔,在名单的空白处写了一行字。
“你刚才说的那几个方向,拆成子课题,每个课题对应两到三个人。”
吕辰点了点头。
刘星海继续说:“铝代金这个事,不能挂在键合机会战名下。周期对不上,硬往上挂,两边都搞不好。但可以作为星河计划的预研课题,单独立项。”
他拿起那个名单,又看了一遍。
“既然贵研所已经开了头,那就牵头研发集成电路封装用铝丝及配套工具吧。工业陶瓷材料中心协作。密云实验站以协作单位的名义承担基础研究部分。”
他抬起头,看着吕辰。
“你回去告诉周工,让他写一份正式的课题立项申请。技术路线按刚才说的四个方向写,经费预算写清楚,时间节点按三年写。申请写好了交给我,我以星河计划的名义报上去。”
吕辰站起来:“是。”
刘星海又补充了一句:“密云那边的人,不要直接说是‘那批人’。就说‘红星所协作单位,密云材料实验站’的研究人员。名正言顺,谁也说不出来什么。”
吕辰点了点头。
刘星海挥了挥手:“去吧。”
吕辰轻轻带上门,走了出去。
下午,吕辰找到周工,把刘星海教授的要求告诉了他。
“周工,这个课题方案,抓紧写。写好了直接报刘教授。”
周工声音激动:“吕工,成了?”
“刘教授说可以立项。但有几个条件。”
“您说。”
“第一,不能挂在键合机会战名下,周期对不上。单独作为星河计划的预研课题。第二,您把课题申请写扎实,技术路线按四大难题拆分成子课题。第三,周期按三年写,别乐观,别拍胸脯保证一年出成果。”
周工连连答应。
“还有,”吕辰顿了顿,“密云那边会有一些人参与进来,做基础研究。具体是谁,您别问。他们的成果会以‘协作单位’的名义报过来。”
周工沉默了一会:“吕工,贵研所的人会记得你和刘教授做过的事。”
吕辰摆了摆手:“周工,我们没做过什么,这都是为了建设!”
周工点点头:“对,为了建设!”
二人相视一笑,一切尽在不言中。
吕辰放下茶杯:“但您得把本子里的数据整理一下,写个像样的课题方案。不能光靠嘴说,得有东西给人看。”
周工眼睛一亮,连连点头:“没问题,我回去就写。”
“还有,”吕辰说,“您别抱太大希望。刘教授那边,成不成另说。我只能帮您递话,不能替您拍板。”
周工端起茶杯,跟吕辰碰了一下:“吕工,有您这句话就够了。”
四个人又喝了一会儿茶,聊了聊会战的进展。
窗外的夜色越来越浓,远处传来零星的狗叫声。
汤渺教授看了看表,说该回去了。
周工和钱兰也站起来告辞。
吕辰送到院门口。
周工握着他的手,用力摇了摇,没说话,转身消失在巷口的夜色里。
第二天上午,吕辰去了刘星海教授的办公室。
刘星海正坐在办公桌前翻一份文件,看见吕辰进来,摘下老花镜,指了指对面的椅子。
“坐。有事?”
吕辰把周工的事从头到尾说了一遍,从星河计划对金的需求,国家储备的困境,到贵研所铝代金项目的现状,到周工想请刘教授支持。
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刘星海听完,没有立刻表态。
他靠在椅背上,手指在桌面上轻轻敲着。
“贵研所的事,我清楚。”刘星海说,“周工来参加会战的时候,我就注意到了。键合金丝本身已经解决了,他来了快两个月,一直在设备中心待着,不怎么忙。我就知道他可能有别的事。”
吕辰没说话。
刘星海继续说:“他在会战动员会上提到过铝代金,我当时就认真考虑过。但这件事,周期太长,总装的军令状等不起。键合机会战只有半年,不可能把铝代金纳入进去。”
他顿了顿,说起了铝代金要解决的四个难题。
一是铝丝的纯度与掺杂配方,纯铝太软,键合时容易变形,焊点形状不可控。
纯铝在应力下容易蠕变,长期可靠性差,需要添加微量元素来提高强度,硅、镁、铜。
要确定最佳掺杂配方,掌握掺杂元素的均匀分布工艺,建立铝丝硬度、延伸率、断裂强度与掺杂比例的对应关系。
二是铝丝的表面氧化膜控制,铝暴露在空气中会立即形成一层致密的氧化膜,厚度两到五纳米。
氧化膜是绝缘体,会阻碍键合时铝丝与芯片焊盘之间的金属键合。
需要特殊的超声楔焊来‘击碎’氧化膜,但工艺窗口很窄。
要研究氧化膜的生长动力学,探索表面钝化处理工艺,优化超声焊接参数,找到击碎氧化膜但不损伤芯片的最佳窗口。
三是铝-金界面金属间化合物的抑制。
芯片焊盘通常是金或铝,铝和金在高温下会反应,生成脆性的金属间化合物,如AuAl?、AuAl?。
这些化合物会导致焊点电阻升高、机械强度下降,最终失效。
要研究铝-金界面在高温老化过程中的相变规律,探索在铝丝或焊盘上添加阻挡层,比如镍、钛来抑制化合物生长,建立加速老化试验方法,评估不同方案的长期可靠性。
四是键合工具的适配。
铝丝键合需要专用的陶瓷劈刀,楔焊工具,与金丝的毛细管劈刀不同。
劈刀的尺寸、形状、表面光洁度直接影响铝丝的键合质量。
现有陶瓷材料可能不够耐磨,或者与铝丝产生粘连。
要开发适合铝丝楔焊的陶瓷材料,精密加工陶瓷劈刀的尖端形状,研究劈刀与铝丝之间的摩擦学特性。
刘星海教授介绍完,看着吕辰:“这四个难题,每一个都需要一两年的攻关。全部解决,乐观估计也要三年。键合机会战只有半年,等不起。”
吕辰沉默了一会儿。
他忽然想起一件事。
“刘教授,首长让您用起来的那批人,他们是什么专业背景?”
刘星海看了他一眼,没有立刻回答。
他站起来,走到书柜前,从里面抽出一个牛皮纸信封,打开,抽出一张纸,递给吕辰。
“你自己看。”
吕辰接过来,是一份名单。
十几个人,每个人后面都写着单位、专业、当前状况。
他一行一行往下看,材料力学4人,金属物理3人,无机非金属材料3人,陶瓷工艺2人。
他把名单放下,抬起头。
“刘教授,这些人,正好可以用在铝代金上。”
刘星海看着他。
吕辰指着名单,一条一条地说:“材料力学的,可以分析铝丝在超声振动下的疲劳寿命、键合点的应力分布、热循环下的失效机理。
金属物理的,可以研究铝的晶体结构、位错运动、再结晶行为,解释为什么纯铝太软、为什么要加微量元素。
无机非金属材料的,可以研究铝表面的氧化膜特性,以及如何通过工艺或掺杂改变氧化膜的行为。
陶瓷工艺的,可以开发键合工具的陶瓷材料,这就是汤教授那边一直在做的劈刀。”
他放下名单,看着刘星海。
“刘教授,这些人凑在一起,正好组成一个完整的铝代金攻关小组。”
刘星海靠在椅背上,手指在扶手上轻轻敲着。
过了好一会儿,他坐直了身子,拿起桌上的铅笔,在名单的空白处写了一行字。
“你刚才说的那几个方向,拆成子课题,每个课题对应两到三个人。”
吕辰点了点头。
刘星海继续说:“铝代金这个事,不能挂在键合机会战名下。周期对不上,硬往上挂,两边都搞不好。但可以作为星河计划的预研课题,单独立项。”
他拿起那个名单,又看了一遍。
“既然贵研所已经开了头,那就牵头研发集成电路封装用铝丝及配套工具吧。工业陶瓷材料中心协作。密云实验站以协作单位的名义承担基础研究部分。”
他抬起头,看着吕辰。
“你回去告诉周工,让他写一份正式的课题立项申请。技术路线按刚才说的四个方向写,经费预算写清楚,时间节点按三年写。申请写好了交给我,我以星河计划的名义报上去。”
吕辰站起来:“是。”
刘星海又补充了一句:“密云那边的人,不要直接说是‘那批人’。就说‘红星所协作单位,密云材料实验站’的研究人员。名正言顺,谁也说不出来什么。”
吕辰点了点头。
刘星海挥了挥手:“去吧。”
吕辰轻轻带上门,走了出去。
下午,吕辰找到周工,把刘星海教授的要求告诉了他。
“周工,这个课题方案,抓紧写。写好了直接报刘教授。”
周工声音激动:“吕工,成了?”
“刘教授说可以立项。但有几个条件。”
“您说。”
“第一,不能挂在键合机会战名下,周期对不上。单独作为星河计划的预研课题。第二,您把课题申请写扎实,技术路线按四大难题拆分成子课题。第三,周期按三年写,别乐观,别拍胸脯保证一年出成果。”
周工连连答应。
“还有,”吕辰顿了顿,“密云那边会有一些人参与进来,做基础研究。具体是谁,您别问。他们的成果会以‘协作单位’的名义报过来。”
周工沉默了一会:“吕工,贵研所的人会记得你和刘教授做过的事。”
吕辰摆了摆手:“周工,我们没做过什么,这都是为了建设!”
周工点点头:“对,为了建设!”
二人相视一笑,一切尽在不言中。
吕辰放下茶杯:“但您得把本子里的数据整理一下,写个像样的课题方案。不能光靠嘴说,得有东西给人看。”
周工眼睛一亮,连连点头:“没问题,我回去就写。”
“还有,”吕辰说,“您别抱太大希望。刘教授那边,成不成另说。我只能帮您递话,不能替您拍板。”
周工端起茶杯,跟吕辰碰了一下:“吕工,有您这句话就够了。”
四个人又喝了一会儿茶,聊了聊会战的进展。
窗外的夜色越来越浓,远处传来零星的狗叫声。
汤渺教授看了看表,说该回去了。
周工和钱兰也站起来告辞。
吕辰送到院门口。
周工握着他的手,用力摇了摇,没说话,转身消失在巷口的夜色里。
第二天上午,吕辰去了刘星海教授的办公室。
刘星海正坐在办公桌前翻一份文件,看见吕辰进来,摘下老花镜,指了指对面的椅子。
“坐。有事?”
吕辰把周工的事从头到尾说了一遍,从星河计划对金的需求,国家储备的困境,到贵研所铝代金项目的现状,到周工想请刘教授支持。
这章没有结束,请点击下一页继续阅读!
刘星海听完,没有立刻表态。
他靠在椅背上,手指在桌面上轻轻敲着。
“贵研所的事,我清楚。”刘星海说,“周工来参加会战的时候,我就注意到了。键合金丝本身已经解决了,他来了快两个月,一直在设备中心待着,不怎么忙。我就知道他可能有别的事。”
吕辰没说话。
刘星海继续说:“他在会战动员会上提到过铝代金,我当时就认真考虑过。但这件事,周期太长,总装的军令状等不起。键合机会战只有半年,不可能把铝代金纳入进去。”
他顿了顿,说起了铝代金要解决的四个难题。
一是铝丝的纯度与掺杂配方,纯铝太软,键合时容易变形,焊点形状不可控。
纯铝在应力下容易蠕变,长期可靠性差,需要添加微量元素来提高强度,硅、镁、铜。
要确定最佳掺杂配方,掌握掺杂元素的均匀分布工艺,建立铝丝硬度、延伸率、断裂强度与掺杂比例的对应关系。
二是铝丝的表面氧化膜控制,铝暴露在空气中会立即形成一层致密的氧化膜,厚度两到五纳米。
氧化膜是绝缘体,会阻碍键合时铝丝与芯片焊盘之间的金属键合。
需要特殊的超声楔焊来‘击碎’氧化膜,但工艺窗口很窄。
要研究氧化膜的生长动力学,探索表面钝化处理工艺,优化超声焊接参数,找到击碎氧化膜但不损伤芯片的最佳窗口。
三是铝-金界面金属间化合物的抑制。
芯片焊盘通常是金或铝,铝和金在高温下会反应,生成脆性的金属间化合物,如AuAl?、AuAl?。
这些化合物会导致焊点电阻升高、机械强度下降,最终失效。
要研究铝-金界面在高温老化过程中的相变规律,探索在铝丝或焊盘上添加阻挡层,比如镍、钛来抑制化合物生长,建立加速老化试验方法,评估不同方案的长期可靠性。
四是键合工具的适配。
铝丝键合需要专用的陶瓷劈刀,楔焊工具,与金丝的毛细管劈刀不同。
劈刀的尺寸、形状、表面光洁度直接影响铝丝的键合质量。
现有陶瓷材料可能不够耐磨,或者与铝丝产生粘连。
要开发适合铝丝楔焊的陶瓷材料,精密加工陶瓷劈刀的尖端形状,研究劈刀与铝丝之间的摩擦学特性。
刘星海教授介绍完,看着吕辰:“这四个难题,每一个都需要一两年的攻关。全部解决,乐观估计也要三年。键合机会战只有半年,等不起。”
吕辰沉默了一会儿。
他忽然想起一件事。
“刘教授,首长让您用起来的那批人,他们是什么专业背景?”
刘星海看了他一眼,没有立刻回答。
他站起来,走到书柜前,从里面抽出一个牛皮纸信封,打开,抽出一张纸,递给吕辰。
“你自己看。”
吕辰接过来,是一份名单。
十几个人,每个人后面都写着单位、专业、当前状况。
他一行一行往下看,材料力学4人,金属物理3人,无机非金属材料3人,陶瓷工艺2人。
他把名单放下,抬起头。
“刘教授,这些人,正好可以用在铝代金上。”
刘星海看着他。
吕辰指着名单,一条一条地说:“材料力学的,可以分析铝丝在超声振动下的疲劳寿命、键合点的应力分布、热循环下的失效机理。
金属物理的,可以研究铝的晶体结构、位错运动、再结晶行为,解释为什么纯铝太软、为什么要加微量元素。
无机非金属材料的,可以研究铝表面的氧化膜特性,以及如何通过工艺或掺杂改变氧化膜的行为。
陶瓷工艺的,可以开发键合工具的陶瓷材料,这就是汤教授那边一直在做的劈刀。”
他放下名单,看着刘星海。
“刘教授,这些人凑在一起,正好组成一个完整的铝代金攻关小组。”
刘星海靠在椅背上,手指在扶手上轻轻敲着。
过了好一会儿,他坐直了身子,拿起桌上的铅笔,在名单的空白处写了一行字。
“你刚才说的那几个方向,拆成子课题,每个课题对应两到三个人。”
吕辰点了点头。
刘星海继续说:“铝代金这个事,不能挂在键合机会战名下。周期对不上,硬往上挂,两边都搞不好。但可以作为星河计划的预研课题,单独立项。”
他拿起那个名单,又看了一遍。
“既然贵研所已经开了头,那就牵头研发集成电路封装用铝丝及配套工具吧。工业陶瓷材料中心协作。密云实验站以协作单位的名义承担基础研究部分。”
他抬起头,看着吕辰。
“你回去告诉周工,让他写一份正式的课题立项申请。技术路线按刚才说的四个方向写,经费预算写清楚,时间节点按三年写。申请写好了交给我,我以星河计划的名义报上去。”
吕辰站起来:“是。”
刘星海又补充了一句:“密云那边的人,不要直接说是‘那批人’。就说‘红星所协作单位,密云材料实验站’的研究人员。名正言顺,谁也说不出来什么。”
吕辰点了点头。
刘星海挥了挥手:“去吧。”
吕辰轻轻带上门,走了出去。
下午,吕辰找到周工,把刘星海教授的要求告诉了他。
“周工,这个课题方案,抓紧写。写好了直接报刘教授。”
周工声音激动:“吕工,成了?”
“刘教授说可以立项。但有几个条件。”
“您说。”
“第一,不能挂在键合机会战名下,周期对不上。单独作为星河计划的预研课题。第二,您把课题申请写扎实,技术路线按四大难题拆分成子课题。第三,周期按三年写,别乐观,别拍胸脯保证一年出成果。”
周工连连答应。
“还有,”吕辰顿了顿,“密云那边会有一些人参与进来,做基础研究。具体是谁,您别问。他们的成果会以‘协作单位’的名义报过来。”
周工沉默了一会:“吕工,贵研所的人会记得你和刘教授做过的事。”
吕辰摆了摆手:“周工,我们没做过什么,这都是为了建设!”
周工点点头:“对,为了建设!”
二人相视一笑,一切尽在不言中。
吕辰放下茶杯:“但您得把本子里的数据整理一下,写个像样的课题方案。不能光靠嘴说,得有东西给人看。”
周工眼睛一亮,连连点头:“没问题,我回去就写。”
“还有,”吕辰说,“您别抱太大希望。刘教授那边,成不成另说。我只能帮您递话,不能替您拍板。”
周工端起茶杯,跟吕辰碰了一下:“吕工,有您这句话就够了。”
四个人又喝了一会儿茶,聊了聊会战的进展。
窗外的夜色越来越浓,远处传来零星的狗叫声。
汤渺教授看了看表,说该回去了。
周工和钱兰也站起来告辞。
吕辰送到院门口。
周工握着他的手,用力摇了摇,没说话,转身消失在巷口的夜色里。
第二天上午,吕辰去了刘星海教授的办公室。
刘星海正坐在办公桌前翻一份文件,看见吕辰进来,摘下老花镜,指了指对面的椅子。
“坐。有事?”
吕辰把周工的事从头到尾说了一遍,从星河计划对金的需求,国家储备的困境,到贵研所铝代金项目的现状,到周工想请刘教授支持。
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刘星海听完,没有立刻表态。
他靠在椅背上,手指在桌面上轻轻敲着。
“贵研所的事,我清楚。”刘星海说,“周工来参加会战的时候,我就注意到了。键合金丝本身已经解决了,他来了快两个月,一直在设备中心待着,不怎么忙。我就知道他可能有别的事。”
吕辰没说话。
刘星海继续说:“他在会战动员会上提到过铝代金,我当时就认真考虑过。但这件事,周期太长,总装的军令状等不起。键合机会战只有半年,不可能把铝代金纳入进去。”
他顿了顿,说起了铝代金要解决的四个难题。
一是铝丝的纯度与掺杂配方,纯铝太软,键合时容易变形,焊点形状不可控。
纯铝在应力下容易蠕变,长期可靠性差,需要添加微量元素来提高强度,硅、镁、铜。
要确定最佳掺杂配方,掌握掺杂元素的均匀分布工艺,建立铝丝硬度、延伸率、断裂强度与掺杂比例的对应关系。
二是铝丝的表面氧化膜控制,铝暴露在空气中会立即形成一层致密的氧化膜,厚度两到五纳米。
氧化膜是绝缘体,会阻碍键合时铝丝与芯片焊盘之间的金属键合。
需要特殊的超声楔焊来‘击碎’氧化膜,但工艺窗口很窄。
要研究氧化膜的生长动力学,探索表面钝化处理工艺,优化超声焊接参数,找到击碎氧化膜但不损伤芯片的最佳窗口。
三是铝-金界面金属间化合物的抑制。
芯片焊盘通常是金或铝,铝和金在高温下会反应,生成脆性的金属间化合物,如AuAl?、AuAl?。
这些化合物会导致焊点电阻升高、机械强度下降,最终失效。
要研究铝-金界面在高温老化过程中的相变规律,探索在铝丝或焊盘上添加阻挡层,比如镍、钛来抑制化合物生长,建立加速老化试验方法,评估不同方案的长期可靠性。
四是键合工具的适配。
铝丝键合需要专用的陶瓷劈刀,楔焊工具,与金丝的毛细管劈刀不同。
劈刀的尺寸、形状、表面光洁度直接影响铝丝的键合质量。
现有陶瓷材料可能不够耐磨,或者与铝丝产生粘连。
要开发适合铝丝楔焊的陶瓷材料,精密加工陶瓷劈刀的尖端形状,研究劈刀与铝丝之间的摩擦学特性。
刘星海教授介绍完,看着吕辰:“这四个难题,每一个都需要一两年的攻关。全部解决,乐观估计也要三年。键合机会战只有半年,等不起。”
吕辰沉默了一会儿。
他忽然想起一件事。
“刘教授,首长让您用起来的那批人,他们是什么专业背景?”
刘星海看了他一眼,没有立刻回答。
他站起来,走到书柜前,从里面抽出一个牛皮纸信封,打开,抽出一张纸,递给吕辰。
“你自己看。”
吕辰接过来,是一份名单。
十几个人,每个人后面都写着单位、专业、当前状况。
他一行一行往下看,材料力学4人,金属物理3人,无机非金属材料3人,陶瓷工艺2人。
他把名单放下,抬起头。
“刘教授,这些人,正好可以用在铝代金上。”
刘星海看着他。
吕辰指着名单,一条一条地说:“材料力学的,可以分析铝丝在超声振动下的疲劳寿命、键合点的应力分布、热循环下的失效机理。
金属物理的,可以研究铝的晶体结构、位错运动、再结晶行为,解释为什么纯铝太软、为什么要加微量元素。
无机非金属材料的,可以研究铝表面的氧化膜特性,以及如何通过工艺或掺杂改变氧化膜的行为。
陶瓷工艺的,可以开发键合工具的陶瓷材料,这就是汤教授那边一直在做的劈刀。”
他放下名单,看着刘星海。
“刘教授,这些人凑在一起,正好组成一个完整的铝代金攻关小组。”
刘星海靠在椅背上,手指在扶手上轻轻敲着。
过了好一会儿,他坐直了身子,拿起桌上的铅笔,在名单的空白处写了一行字。
“你刚才说的那几个方向,拆成子课题,每个课题对应两到三个人。”
吕辰点了点头。
刘星海继续说:“铝代金这个事,不能挂在键合机会战名下。周期对不上,硬往上挂,两边都搞不好。但可以作为星河计划的预研课题,单独立项。”
他拿起那个名单,又看了一遍。
“既然贵研所已经开了头,那就牵头研发集成电路封装用铝丝及配套工具吧。工业陶瓷材料中心协作。密云实验站以协作单位的名义承担基础研究部分。”
他抬起头,看着吕辰。
“你回去告诉周工,让他写一份正式的课题立项申请。技术路线按刚才说的四个方向写,经费预算写清楚,时间节点按三年写。申请写好了交给我,我以星河计划的名义报上去。”
吕辰站起来:“是。”
刘星海又补充了一句:“密云那边的人,不要直接说是‘那批人’。就说‘红星所协作单位,密云材料实验站’的研究人员。名正言顺,谁也说不出来什么。”
吕辰点了点头。
刘星海挥了挥手:“去吧。”
吕辰轻轻带上门,走了出去。
下午,吕辰找到周工,把刘星海教授的要求告诉了他。
“周工,这个课题方案,抓紧写。写好了直接报刘教授。”
周工声音激动:“吕工,成了?”
“刘教授说可以立项。但有几个条件。”
“您说。”
“第一,不能挂在键合机会战名下,周期对不上。单独作为星河计划的预研课题。第二,您把课题申请写扎实,技术路线按四大难题拆分成子课题。第三,周期按三年写,别乐观,别拍胸脯保证一年出成果。”
周工连连答应。
“还有,”吕辰顿了顿,“密云那边会有一些人参与进来,做基础研究。具体是谁,您别问。他们的成果会以‘协作单位’的名义报过来。”
周工沉默了一会:“吕工,贵研所的人会记得你和刘教授做过的事。”
吕辰摆了摆手:“周工,我们没做过什么,这都是为了建设!”
周工点点头:“对,为了建设!”
二人相视一笑,一切尽在不言中。
吕辰放下茶杯:“但您得把本子里的数据整理一下,写个像样的课题方案。不能光靠嘴说,得有东西给人看。”
周工眼睛一亮,连连点头:“没问题,我回去就写。”
“还有,”吕辰说,“您别抱太大希望。刘教授那边,成不成另说。我只能帮您递话,不能替您拍板。”
周工端起茶杯,跟吕辰碰了一下:“吕工,有您这句话就够了。”
四个人又喝了一会儿茶,聊了聊会战的进展。
窗外的夜色越来越浓,远处传来零星的狗叫声。
汤渺教授看了看表,说该回去了。
周工和钱兰也站起来告辞。
吕辰送到院门口。
周工握着他的手,用力摇了摇,没说话,转身消失在巷口的夜色里。
第二天上午,吕辰去了刘星海教授的办公室。
刘星海正坐在办公桌前翻一份文件,看见吕辰进来,摘下老花镜,指了指对面的椅子。
“坐。有事?”
吕辰把周工的事从头到尾说了一遍,从星河计划对金的需求,国家储备的困境,到贵研所铝代金项目的现状,到周工想请刘教授支持。
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刘星海听完,没有立刻表态。
他靠在椅背上,手指在桌面上轻轻敲着。
“贵研所的事,我清楚。”刘星海说,“周工来参加会战的时候,我就注意到了。键合金丝本身已经解决了,他来了快两个月,一直在设备中心待着,不怎么忙。我就知道他可能有别的事。”
吕辰没说话。
刘星海继续说:“他在会战动员会上提到过铝代金,我当时就认真考虑过。但这件事,周期太长,总装的军令状等不起。键合机会战只有半年,不可能把铝代金纳入进去。”
他顿了顿,说起了铝代金要解决的四个难题。
一是铝丝的纯度与掺杂配方,纯铝太软,键合时容易变形,焊点形状不可控。
纯铝在应力下容易蠕变,长期可靠性差,需要添加微量元素来提高强度,硅、镁、铜。
要确定最佳掺杂配方,掌握掺杂元素的均匀分布工艺,建立铝丝硬度、延伸率、断裂强度与掺杂比例的对应关系。
二是铝丝的表面氧化膜控制,铝暴露在空气中会立即形成一层致密的氧化膜,厚度两到五纳米。
氧化膜是绝缘体,会阻碍键合时铝丝与芯片焊盘之间的金属键合。
需要特殊的超声楔焊来‘击碎’氧化膜,但工艺窗口很窄。
要研究氧化膜的生长动力学,探索表面钝化处理工艺,优化超声焊接参数,找到击碎氧化膜但不损伤芯片的最佳窗口。
三是铝-金界面金属间化合物的抑制。
芯片焊盘通常是金或铝,铝和金在高温下会反应,生成脆性的金属间化合物,如AuAl?、AuAl?。
这些化合物会导致焊点电阻升高、机械强度下降,最终失效。
要研究铝-金界面在高温老化过程中的相变规律,探索在铝丝或焊盘上添加阻挡层,比如镍、钛来抑制化合物生长,建立加速老化试验方法,评估不同方案的长期可靠性。
四是键合工具的适配。
铝丝键合需要专用的陶瓷劈刀,楔焊工具,与金丝的毛细管劈刀不同。
劈刀的尺寸、形状、表面光洁度直接影响铝丝的键合质量。
现有陶瓷材料可能不够耐磨,或者与铝丝产生粘连。
要开发适合铝丝楔焊的陶瓷材料,精密加工陶瓷劈刀的尖端形状,研究劈刀与铝丝之间的摩擦学特性。
刘星海教授介绍完,看着吕辰:“这四个难题,每一个都需要一两年的攻关。全部解决,乐观估计也要三年。键合机会战只有半年,等不起。”
吕辰沉默了一会儿。
他忽然想起一件事。
“刘教授,首长让您用起来的那批人,他们是什么专业背景?”
刘星海看了他一眼,没有立刻回答。
他站起来,走到书柜前,从里面抽出一个牛皮纸信封,打开,抽出一张纸,递给吕辰。
“你自己看。”
吕辰接过来,是一份名单。
十几个人,每个人后面都写着单位、专业、当前状况。
他一行一行往下看,材料力学4人,金属物理3人,无机非金属材料3人,陶瓷工艺2人。
他把名单放下,抬起头。
“刘教授,这些人,正好可以用在铝代金上。”
刘星海看着他。
吕辰指着名单,一条一条地说:“材料力学的,可以分析铝丝在超声振动下的疲劳寿命、键合点的应力分布、热循环下的失效机理。
金属物理的,可以研究铝的晶体结构、位错运动、再结晶行为,解释为什么纯铝太软、为什么要加微量元素。
无机非金属材料的,可以研究铝表面的氧化膜特性,以及如何通过工艺或掺杂改变氧化膜的行为。
陶瓷工艺的,可以开发键合工具的陶瓷材料,这就是汤教授那边一直在做的劈刀。”
他放下名单,看着刘星海。
“刘教授,这些人凑在一起,正好组成一个完整的铝代金攻关小组。”
刘星海靠在椅背上,手指在扶手上轻轻敲着。
过了好一会儿,他坐直了身子,拿起桌上的铅笔,在名单的空白处写了一行字。
“你刚才说的那几个方向,拆成子课题,每个课题对应两到三个人。”
吕辰点了点头。
刘星海继续说:“铝代金这个事,不能挂在键合机会战名下。周期对不上,硬往上挂,两边都搞不好。但可以作为星河计划的预研课题,单独立项。”
他拿起那个名单,又看了一遍。
“既然贵研所已经开了头,那就牵头研发集成电路封装用铝丝及配套工具吧。工业陶瓷材料中心协作。密云实验站以协作单位的名义承担基础研究部分。”
他抬起头,看着吕辰。
“你回去告诉周工,让他写一份正式的课题立项申请。技术路线按刚才说的四个方向写,经费预算写清楚,时间节点按三年写。申请写好了交给我,我以星河计划的名义报上去。”
吕辰站起来:“是。”
刘星海又补充了一句:“密云那边的人,不要直接说是‘那批人’。就说‘红星所协作单位,密云材料实验站’的研究人员。名正言顺,谁也说不出来什么。”
吕辰点了点头。
刘星海挥了挥手:“去吧。”
吕辰轻轻带上门,走了出去。
下午,吕辰找到周工,把刘星海教授的要求告诉了他。
“周工,这个课题方案,抓紧写。写好了直接报刘教授。”
周工声音激动:“吕工,成了?”
“刘教授说可以立项。但有几个条件。”
“您说。”
“第一,不能挂在键合机会战名下,周期对不上。单独作为星河计划的预研课题。第二,您把课题申请写扎实,技术路线按四大难题拆分成子课题。第三,周期按三年写,别乐观,别拍胸脯保证一年出成果。”
周工连连答应。
“还有,”吕辰顿了顿,“密云那边会有一些人参与进来,做基础研究。具体是谁,您别问。他们的成果会以‘协作单位’的名义报过来。”
周工沉默了一会:“吕工,贵研所的人会记得你和刘教授做过的事。”
吕辰摆了摆手:“周工,我们没做过什么,这都是为了建设!”
周工点点头:“对,为了建设!”
二人相视一笑,一切尽在不言中。
吕辰放下茶杯:“但您得把本子里的数据整理一下,写个像样的课题方案。不能光靠嘴说,得有东西给人看。”
周工眼睛一亮,连连点头:“没问题,我回去就写。”
“还有,”吕辰说,“您别抱太大希望。刘教授那边,成不成另说。我只能帮您递话,不能替您拍板。”
周工端起茶杯,跟吕辰碰了一下:“吕工,有您这句话就够了。”
四个人又喝了一会儿茶,聊了聊会战的进展。
窗外的夜色越来越浓,远处传来零星的狗叫声。
汤渺教授看了看表,说该回去了。
周工和钱兰也站起来告辞。
吕辰送到院门口。
周工握着他的手,用力摇了摇,没说话,转身消失在巷口的夜色里。
第二天上午,吕辰去了刘星海教授的办公室。
刘星海正坐在办公桌前翻一份文件,看见吕辰进来,摘下老花镜,指了指对面的椅子。
“坐。有事?”
吕辰把周工的事从头到尾说了一遍,从星河计划对金的需求,国家储备的困境,到贵研所铝代金项目的现状,到周工想请刘教授支持。
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刘星海听完,没有立刻表态。
他靠在椅背上,手指在桌面上轻轻敲着。
“贵研所的事,我清楚。”刘星海说,“周工来参加会战的时候,我就注意到了。键合金丝本身已经解决了,他来了快两个月,一直在设备中心待着,不怎么忙。我就知道他可能有别的事。”
吕辰没说话。
刘星海继续说:“他在会战动员会上提到过铝代金,我当时就认真考虑过。但这件事,周期太长,总装的军令状等不起。键合机会战只有半年,不可能把铝代金纳入进去。”
他顿了顿,说起了铝代金要解决的四个难题。
一是铝丝的纯度与掺杂配方,纯铝太软,键合时容易变形,焊点形状不可控。
纯铝在应力下容易蠕变,长期可靠性差,需要添加微量元素来提高强度,硅、镁、铜。
要确定最佳掺杂配方,掌握掺杂元素的均匀分布工艺,建立铝丝硬度、延伸率、断裂强度与掺杂比例的对应关系。
二是铝丝的表面氧化膜控制,铝暴露在空气中会立即形成一层致密的氧化膜,厚度两到五纳米。
氧化膜是绝缘体,会阻碍键合时铝丝与芯片焊盘之间的金属键合。
需要特殊的超声楔焊来‘击碎’氧化膜,但工艺窗口很窄。
要研究氧化膜的生长动力学,探索表面钝化处理工艺,优化超声焊接参数,找到击碎氧化膜但不损伤芯片的最佳窗口。
三是铝-金界面金属间化合物的抑制。
芯片焊盘通常是金或铝,铝和金在高温下会反应,生成脆性的金属间化合物,如AuAl?、AuAl?。
这些化合物会导致焊点电阻升高、机械强度下降,最终失效。
要研究铝-金界面在高温老化过程中的相变规律,探索在铝丝或焊盘上添加阻挡层,比如镍、钛来抑制化合物生长,建立加速老化试验方法,评估不同方案的长期可靠性。
四是键合工具的适配。
铝丝键合需要专用的陶瓷劈刀,楔焊工具,与金丝的毛细管劈刀不同。
劈刀的尺寸、形状、表面光洁度直接影响铝丝的键合质量。
现有陶瓷材料可能不够耐磨,或者与铝丝产生粘连。
要开发适合铝丝楔焊的陶瓷材料,精密加工陶瓷劈刀的尖端形状,研究劈刀与铝丝之间的摩擦学特性。
刘星海教授介绍完,看着吕辰:“这四个难题,每一个都需要一两年的攻关。全部解决,乐观估计也要三年。键合机会战只有半年,等不起。”
吕辰沉默了一会儿。
他忽然想起一件事。
“刘教授,首长让您用起来的那批人,他们是什么专业背景?”
刘星海看了他一眼,没有立刻回答。
他站起来,走到书柜前,从里面抽出一个牛皮纸信封,打开,抽出一张纸,递给吕辰。
“你自己看。”
吕辰接过来,是一份名单。
十几个人,每个人后面都写着单位、专业、当前状况。
他一行一行往下看,材料力学4人,金属物理3人,无机非金属材料3人,陶瓷工艺2人。
他把名单放下,抬起头。
“刘教授,这些人,正好可以用在铝代金上。”
刘星海看着他。
吕辰指着名单,一条一条地说:“材料力学的,可以分析铝丝在超声振动下的疲劳寿命、键合点的应力分布、热循环下的失效机理。
金属物理的,可以研究铝的晶体结构、位错运动、再结晶行为,解释为什么纯铝太软、为什么要加微量元素。
无机非金属材料的,可以研究铝表面的氧化膜特性,以及如何通过工艺或掺杂改变氧化膜的行为。
陶瓷工艺的,可以开发键合工具的陶瓷材料,这就是汤教授那边一直在做的劈刀。”
他放下名单,看着刘星海。
“刘教授,这些人凑在一起,正好组成一个完整的铝代金攻关小组。”
刘星海靠在椅背上,手指在扶手上轻轻敲着。
过了好一会儿,他坐直了身子,拿起桌上的铅笔,在名单的空白处写了一行字。
“你刚才说的那几个方向,拆成子课题,每个课题对应两到三个人。”
吕辰点了点头。
刘星海继续说:“铝代金这个事,不能挂在键合机会战名下。周期对不上,硬往上挂,两边都搞不好。但可以作为星河计划的预研课题,单独立项。”
他拿起那个名单,又看了一遍。
“既然贵研所已经开了头,那就牵头研发集成电路封装用铝丝及配套工具吧。工业陶瓷材料中心协作。密云实验站以协作单位的名义承担基础研究部分。”
他抬起头,看着吕辰。
“你回去告诉周工,让他写一份正式的课题立项申请。技术路线按刚才说的四个方向写,经费预算写清楚,时间节点按三年写。申请写好了交给我,我以星河计划的名义报上去。”
吕辰站起来:“是。”
刘星海又补充了一句:“密云那边的人,不要直接说是‘那批人’。就说‘红星所协作单位,密云材料实验站’的研究人员。名正言顺,谁也说不出来什么。”
吕辰点了点头。
刘星海挥了挥手:“去吧。”
吕辰轻轻带上门,走了出去。
下午,吕辰找到周工,把刘星海教授的要求告诉了他。
“周工,这个课题方案,抓紧写。写好了直接报刘教授。”
周工声音激动:“吕工,成了?”
“刘教授说可以立项。但有几个条件。”
“您说。”
“第一,不能挂在键合机会战名下,周期对不上。单独作为星河计划的预研课题。第二,您把课题申请写扎实,技术路线按四大难题拆分成子课题。第三,周期按三年写,别乐观,别拍胸脯保证一年出成果。”
周工连连答应。
“还有,”吕辰顿了顿,“密云那边会有一些人参与进来,做基础研究。具体是谁,您别问。他们的成果会以‘协作单位’的名义报过来。”
周工沉默了一会:“吕工,贵研所的人会记得你和刘教授做过的事。”
吕辰摆了摆手:“周工,我们没做过什么,这都是为了建设!”
周工点点头:“对,为了建设!”
二人相视一笑,一切尽在不言中。
吕辰放下茶杯:“但您得把本子里的数据整理一下,写个像样的课题方案。不能光靠嘴说,得有东西给人看。”
周工眼睛一亮,连连点头:“没问题,我回去就写。”
“还有,”吕辰说,“您别抱太大希望。刘教授那边,成不成另说。我只能帮您递话,不能替您拍板。”
周工端起茶杯,跟吕辰碰了一下:“吕工,有您这句话就够了。”
四个人又喝了一会儿茶,聊了聊会战的进展。
窗外的夜色越来越浓,远处传来零星的狗叫声。
汤渺教授看了看表,说该回去了。
周工和钱兰也站起来告辞。
吕辰送到院门口。
周工握着他的手,用力摇了摇,没说话,转身消失在巷口的夜色里。
第二天上午,吕辰去了刘星海教授的办公室。
刘星海正坐在办公桌前翻一份文件,看见吕辰进来,摘下老花镜,指了指对面的椅子。
“坐。有事?”
吕辰把周工的事从头到尾说了一遍,从星河计划对金的需求,国家储备的困境,到贵研所铝代金项目的现状,到周工想请刘教授支持。
这章没有结束,请点击下一页继续阅读!
刘星海听完,没有立刻表态。
他靠在椅背上,手指在桌面上轻轻敲着。
“贵研所的事,我清楚。”刘星海说,“周工来参加会战的时候,我就注意到了。键合金丝本身已经解决了,他来了快两个月,一直在设备中心待着,不怎么忙。我就知道他可能有别的事。”
吕辰没说话。
刘星海继续说:“他在会战动员会上提到过铝代金,我当时就认真考虑过。但这件事,周期太长,总装的军令状等不起。键合机会战只有半年,不可能把铝代金纳入进去。”
他顿了顿,说起了铝代金要解决的四个难题。
一是铝丝的纯度与掺杂配方,纯铝太软,键合时容易变形,焊点形状不可控。
纯铝在应力下容易蠕变,长期可靠性差,需要添加微量元素来提高强度,硅、镁、铜。
要确定最佳掺杂配方,掌握掺杂元素的均匀分布工艺,建立铝丝硬度、延伸率、断裂强度与掺杂比例的对应关系。
二是铝丝的表面氧化膜控制,铝暴露在空气中会立即形成一层致密的氧化膜,厚度两到五纳米。
氧化膜是绝缘体,会阻碍键合时铝丝与芯片焊盘之间的金属键合。
需要特殊的超声楔焊来‘击碎’氧化膜,但工艺窗口很窄。
要研究氧化膜的生长动力学,探索表面钝化处理工艺,优化超声焊接参数,找到击碎氧化膜但不损伤芯片的最佳窗口。
三是铝-金界面金属间化合物的抑制。
芯片焊盘通常是金或铝,铝和金在高温下会反应,生成脆性的金属间化合物,如AuAl?、AuAl?。
这些化合物会导致焊点电阻升高、机械强度下降,最终失效。
要研究铝-金界面在高温老化过程中的相变规律,探索在铝丝或焊盘上添加阻挡层,比如镍、钛来抑制化合物生长,建立加速老化试验方法,评估不同方案的长期可靠性。
四是键合工具的适配。
铝丝键合需要专用的陶瓷劈刀,楔焊工具,与金丝的毛细管劈刀不同。
劈刀的尺寸、形状、表面光洁度直接影响铝丝的键合质量。
现有陶瓷材料可能不够耐磨,或者与铝丝产生粘连。
要开发适合铝丝楔焊的陶瓷材料,精密加工陶瓷劈刀的尖端形状,研究劈刀与铝丝之间的摩擦学特性。
刘星海教授介绍完,看着吕辰:“这四个难题,每一个都需要一两年的攻关。全部解决,乐观估计也要三年。键合机会战只有半年,等不起。”
吕辰沉默了一会儿。
他忽然想起一件事。
“刘教授,首长让您用起来的那批人,他们是什么专业背景?”
刘星海看了他一眼,没有立刻回答。
他站起来,走到书柜前,从里面抽出一个牛皮纸信封,打开,抽出一张纸,递给吕辰。
“你自己看。”
吕辰接过来,是一份名单。
十几个人,每个人后面都写着单位、专业、当前状况。
他一行一行往下看,材料力学4人,金属物理3人,无机非金属材料3人,陶瓷工艺2人。
他把名单放下,抬起头。
“刘教授,这些人,正好可以用在铝代金上。”
刘星海看着他。
吕辰指着名单,一条一条地说:“材料力学的,可以分析铝丝在超声振动下的疲劳寿命、键合点的应力分布、热循环下的失效机理。
金属物理的,可以研究铝的晶体结构、位错运动、再结晶行为,解释为什么纯铝太软、为什么要加微量元素。
无机非金属材料的,可以研究铝表面的氧化膜特性,以及如何通过工艺或掺杂改变氧化膜的行为。
陶瓷工艺的,可以开发键合工具的陶瓷材料,这就是汤教授那边一直在做的劈刀。”
他放下名单,看着刘星海。
“刘教授,这些人凑在一起,正好组成一个完整的铝代金攻关小组。”
刘星海靠在椅背上,手指在扶手上轻轻敲着。
过了好一会儿,他坐直了身子,拿起桌上的铅笔,在名单的空白处写了一行字。
“你刚才说的那几个方向,拆成子课题,每个课题对应两到三个人。”
吕辰点了点头。
刘星海继续说:“铝代金这个事,不能挂在键合机会战名下。周期对不上,硬往上挂,两边都搞不好。但可以作为星河计划的预研课题,单独立项。”
他拿起那个名单,又看了一遍。
“既然贵研所已经开了头,那就牵头研发集成电路封装用铝丝及配套工具吧。工业陶瓷材料中心协作。密云实验站以协作单位的名义承担基础研究部分。”
他抬起头,看着吕辰。
“你回去告诉周工,让他写一份正式的课题立项申请。技术路线按刚才说的四个方向写,经费预算写清楚,时间节点按三年写。申请写好了交给我,我以星河计划的名义报上去。”
吕辰站起来:“是。”
刘星海又补充了一句:“密云那边的人,不要直接说是‘那批人’。就说‘红星所协作单位,密云材料实验站’的研究人员。名正言顺,谁也说不出来什么。”
吕辰点了点头。
刘星海挥了挥手:“去吧。”
吕辰轻轻带上门,走了出去。
下午,吕辰找到周工,把刘星海教授的要求告诉了他。
“周工,这个课题方案,抓紧写。写好了直接报刘教授。”
周工声音激动:“吕工,成了?”
“刘教授说可以立项。但有几个条件。”
“您说。”
“第一,不能挂在键合机会战名下,周期对不上。单独作为星河计划的预研课题。第二,您把课题申请写扎实,技术路线按四大难题拆分成子课题。第三,周期按三年写,别乐观,别拍胸脯保证一年出成果。”
周工连连答应。
“还有,”吕辰顿了顿,“密云那边会有一些人参与进来,做基础研究。具体是谁,您别问。他们的成果会以‘协作单位’的名义报过来。”
周工沉默了一会:“吕工,贵研所的人会记得你和刘教授做过的事。”
吕辰摆了摆手:“周工,我们没做过什么,这都是为了建设!”
周工点点头:“对,为了建设!”
二人相视一笑,一切尽在不言中。
吕辰放下茶杯:“但您得把本子里的数据整理一下,写个像样的课题方案。不能光靠嘴说,得有东西给人看。”
周工眼睛一亮,连连点头:“没问题,我回去就写。”
“还有,”吕辰说,“您别抱太大希望。刘教授那边,成不成另说。我只能帮您递话,不能替您拍板。”
周工端起茶杯,跟吕辰碰了一下:“吕工,有您这句话就够了。”
四个人又喝了一会儿茶,聊了聊会战的进展。
窗外的夜色越来越浓,远处传来零星的狗叫声。
汤渺教授看了看表,说该回去了。
周工和钱兰也站起来告辞。
吕辰送到院门口。
周工握着他的手,用力摇了摇,没说话,转身消失在巷口的夜色里。
第二天上午,吕辰去了刘星海教授的办公室。
刘星海正坐在办公桌前翻一份文件,看见吕辰进来,摘下老花镜,指了指对面的椅子。
“坐。有事?”
吕辰把周工的事从头到尾说了一遍,从星河计划对金的需求,国家储备的困境,到贵研所铝代金项目的现状,到周工想请刘教授支持。
这章没有结束,请点击下一页继续阅读!
刘星海听完,没有立刻表态。
他靠在椅背上,手指在桌面上轻轻敲着。
“贵研所的事,我清楚。”刘星海说,“周工来参加会战的时候,我就注意到了。键合金丝本身已经解决了,他来了快两个月,一直在设备中心待着,不怎么忙。我就知道他可能有别的事。”
吕辰没说话。
刘星海继续说:“他在会战动员会上提到过铝代金,我当时就认真考虑过。但这件事,周期太长,总装的军令状等不起。键合机会战只有半年,不可能把铝代金纳入进去。”
他顿了顿,说起了铝代金要解决的四个难题。
一是铝丝的纯度与掺杂配方,纯铝太软,键合时容易变形,焊点形状不可控。
纯铝在应力下容易蠕变,长期可靠性差,需要添加微量元素来提高强度,硅、镁、铜。
要确定最佳掺杂配方,掌握掺杂元素的均匀分布工艺,建立铝丝硬度、延伸率、断裂强度与掺杂比例的对应关系。
二是铝丝的表面氧化膜控制,铝暴露在空气中会立即形成一层致密的氧化膜,厚度两到五纳米。
氧化膜是绝缘体,会阻碍键合时铝丝与芯片焊盘之间的金属键合。
需要特殊的超声楔焊来‘击碎’氧化膜,但工艺窗口很窄。
要研究氧化膜的生长动力学,探索表面钝化处理工艺,优化超声焊接参数,找到击碎氧化膜但不损伤芯片的最佳窗口。
三是铝-金界面金属间化合物的抑制。
芯片焊盘通常是金或铝,铝和金在高温下会反应,生成脆性的金属间化合物,如AuAl?、AuAl?。
这些化合物会导致焊点电阻升高、机械强度下降,最终失效。
要研究铝-金界面在高温老化过程中的相变规律,探索在铝丝或焊盘上添加阻挡层,比如镍、钛来抑制化合物生长,建立加速老化试验方法,评估不同方案的长期可靠性。
四是键合工具的适配。
铝丝键合需要专用的陶瓷劈刀,楔焊工具,与金丝的毛细管劈刀不同。
劈刀的尺寸、形状、表面光洁度直接影响铝丝的键合质量。
现有陶瓷材料可能不够耐磨,或者与铝丝产生粘连。
要开发适合铝丝楔焊的陶瓷材料,精密加工陶瓷劈刀的尖端形状,研究劈刀与铝丝之间的摩擦学特性。
刘星海教授介绍完,看着吕辰:“这四个难题,每一个都需要一两年的攻关。全部解决,乐观估计也要三年。键合机会战只有半年,等不起。”
吕辰沉默了一会儿。
他忽然想起一件事。
“刘教授,首长让您用起来的那批人,他们是什么专业背景?”
刘星海看了他一眼,没有立刻回答。
他站起来,走到书柜前,从里面抽出一个牛皮纸信封,打开,抽出一张纸,递给吕辰。
“你自己看。”
吕辰接过来,是一份名单。
十几个人,每个人后面都写着单位、专业、当前状况。
他一行一行往下看,材料力学4人,金属物理3人,无机非金属材料3人,陶瓷工艺2人。
他把名单放下,抬起头。
“刘教授,这些人,正好可以用在铝代金上。”
刘星海看着他。
吕辰指着名单,一条一条地说:“材料力学的,可以分析铝丝在超声振动下的疲劳寿命、键合点的应力分布、热循环下的失效机理。
金属物理的,可以研究铝的晶体结构、位错运动、再结晶行为,解释为什么纯铝太软、为什么要加微量元素。
无机非金属材料的,可以研究铝表面的氧化膜特性,以及如何通过工艺或掺杂改变氧化膜的行为。
陶瓷工艺的,可以开发键合工具的陶瓷材料,这就是汤教授那边一直在做的劈刀。”
他放下名单,看着刘星海。
“刘教授,这些人凑在一起,正好组成一个完整的铝代金攻关小组。”
刘星海靠在椅背上,手指在扶手上轻轻敲着。
过了好一会儿,他坐直了身子,拿起桌上的铅笔,在名单的空白处写了一行字。
“你刚才说的那几个方向,拆成子课题,每个课题对应两到三个人。”
吕辰点了点头。
刘星海继续说:“铝代金这个事,不能挂在键合机会战名下。周期对不上,硬往上挂,两边都搞不好。但可以作为星河计划的预研课题,单独立项。”
他拿起那个名单,又看了一遍。
“既然贵研所已经开了头,那就牵头研发集成电路封装用铝丝及配套工具吧。工业陶瓷材料中心协作。密云实验站以协作单位的名义承担基础研究部分。”
他抬起头,看着吕辰。
“你回去告诉周工,让他写一份正式的课题立项申请。技术路线按刚才说的四个方向写,经费预算写清楚,时间节点按三年写。申请写好了交给我,我以星河计划的名义报上去。”
吕辰站起来:“是。”
刘星海又补充了一句:“密云那边的人,不要直接说是‘那批人’。就说‘红星所协作单位,密云材料实验站’的研究人员。名正言顺,谁也说不出来什么。”
吕辰点了点头。
刘星海挥了挥手:“去吧。”
吕辰轻轻带上门,走了出去。
下午,吕辰找到周工,把刘星海教授的要求告诉了他。
“周工,这个课题方案,抓紧写。写好了直接报刘教授。”
周工声音激动:“吕工,成了?”
“刘教授说可以立项。但有几个条件。”
“您说。”
“第一,不能挂在键合机会战名下,周期对不上。单独作为星河计划的预研课题。第二,您把课题申请写扎实,技术路线按四大难题拆分成子课题。第三,周期按三年写,别乐观,别拍胸脯保证一年出成果。”
周工连连答应。
“还有,”吕辰顿了顿,“密云那边会有一些人参与进来,做基础研究。具体是谁,您别问。他们的成果会以‘协作单位’的名义报过来。”
周工沉默了一会:“吕工,贵研所的人会记得你和刘教授做过的事。”
吕辰摆了摆手:“周工,我们没做过什么,这都是为了建设!”
周工点点头:“对,为了建设!”
二人相视一笑,一切尽在不言中。
吕辰放下茶杯:“但您得把本子里的数据整理一下,写个像样的课题方案。不能光靠嘴说,得有东西给人看。”
周工眼睛一亮,连连点头:“没问题,我回去就写。”
“还有,”吕辰说,“您别抱太大希望。刘教授那边,成不成另说。我只能帮您递话,不能替您拍板。”
周工端起茶杯,跟吕辰碰了一下:“吕工,有您这句话就够了。”
四个人又喝了一会儿茶,聊了聊会战的进展。
窗外的夜色越来越浓,远处传来零星的狗叫声。
汤渺教授看了看表,说该回去了。
周工和钱兰也站起来告辞。
吕辰送到院门口。
周工握着他的手,用力摇了摇,没说话,转身消失在巷口的夜色里。
第二天上午,吕辰去了刘星海教授的办公室。
刘星海正坐在办公桌前翻一份文件,看见吕辰进来,摘下老花镜,指了指对面的椅子。
“坐。有事?”
吕辰把周工的事从头到尾说了一遍,从星河计划对金的需求,国家储备的困境,到贵研所铝代金项目的现状,到周工想请刘教授支持。
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刘星海听完,没有立刻表态。
他靠在椅背上,手指在桌面上轻轻敲着。
“贵研所的事,我清楚。”刘星海说,“周工来参加会战的时候,我就注意到了。键合金丝本身已经解决了,他来了快两个月,一直在设备中心待着,不怎么忙。我就知道他可能有别的事。”
吕辰没说话。
刘星海继续说:“他在会战动员会上提到过铝代金,我当时就认真考虑过。但这件事,周期太长,总装的军令状等不起。键合机会战只有半年,不可能把铝代金纳入进去。”
他顿了顿,说起了铝代金要解决的四个难题。
一是铝丝的纯度与掺杂配方,纯铝太软,键合时容易变形,焊点形状不可控。
纯铝在应力下容易蠕变,长期可靠性差,需要添加微量元素来提高强度,硅、镁、铜。
要确定最佳掺杂配方,掌握掺杂元素的均匀分布工艺,建立铝丝硬度、延伸率、断裂强度与掺杂比例的对应关系。
二是铝丝的表面氧化膜控制,铝暴露在空气中会立即形成一层致密的氧化膜,厚度两到五纳米。
氧化膜是绝缘体,会阻碍键合时铝丝与芯片焊盘之间的金属键合。
需要特殊的超声楔焊来‘击碎’氧化膜,但工艺窗口很窄。
要研究氧化膜的生长动力学,探索表面钝化处理工艺,优化超声焊接参数,找到击碎氧化膜但不损伤芯片的最佳窗口。
三是铝-金界面金属间化合物的抑制。
芯片焊盘通常是金或铝,铝和金在高温下会反应,生成脆性的金属间化合物,如AuAl?、AuAl?。
这些化合物会导致焊点电阻升高、机械强度下降,最终失效。
要研究铝-金界面在高温老化过程中的相变规律,探索在铝丝或焊盘上添加阻挡层,比如镍、钛来抑制化合物生长,建立加速老化试验方法,评估不同方案的长期可靠性。
四是键合工具的适配。
铝丝键合需要专用的陶瓷劈刀,楔焊工具,与金丝的毛细管劈刀不同。
劈刀的尺寸、形状、表面光洁度直接影响铝丝的键合质量。
现有陶瓷材料可能不够耐磨,或者与铝丝产生粘连。
要开发适合铝丝楔焊的陶瓷材料,精密加工陶瓷劈刀的尖端形状,研究劈刀与铝丝之间的摩擦学特性。
刘星海教授介绍完,看着吕辰:“这四个难题,每一个都需要一两年的攻关。全部解决,乐观估计也要三年。键合机会战只有半年,等不起。”
吕辰沉默了一会儿。
他忽然想起一件事。
“刘教授,首长让您用起来的那批人,他们是什么专业背景?”
刘星海看了他一眼,没有立刻回答。
他站起来,走到书柜前,从里面抽出一个牛皮纸信封,打开,抽出一张纸,递给吕辰。
“你自己看。”
吕辰接过来,是一份名单。
十几个人,每个人后面都写着单位、专业、当前状况。
他一行一行往下看,材料力学4人,金属物理3人,无机非金属材料3人,陶瓷工艺2人。
他把名单放下,抬起头。
“刘教授,这些人,正好可以用在铝代金上。”
刘星海看着他。
吕辰指着名单,一条一条地说:“材料力学的,可以分析铝丝在超声振动下的疲劳寿命、键合点的应力分布、热循环下的失效机理。
金属物理的,可以研究铝的晶体结构、位错运动、再结晶行为,解释为什么纯铝太软、为什么要加微量元素。
无机非金属材料的,可以研究铝表面的氧化膜特性,以及如何通过工艺或掺杂改变氧化膜的行为。
陶瓷工艺的,可以开发键合工具的陶瓷材料,这就是汤教授那边一直在做的劈刀。”
他放下名单,看着刘星海。
“刘教授,这些人凑在一起,正好组成一个完整的铝代金攻关小组。”
刘星海靠在椅背上,手指在扶手上轻轻敲着。
过了好一会儿,他坐直了身子,拿起桌上的铅笔,在名单的空白处写了一行字。
“你刚才说的那几个方向,拆成子课题,每个课题对应两到三个人。”
吕辰点了点头。
刘星海继续说:“铝代金这个事,不能挂在键合机会战名下。周期对不上,硬往上挂,两边都搞不好。但可以作为星河计划的预研课题,单独立项。”
他拿起那个名单,又看了一遍。
“既然贵研所已经开了头,那就牵头研发集成电路封装用铝丝及配套工具吧。工业陶瓷材料中心协作。密云实验站以协作单位的名义承担基础研究部分。”
他抬起头,看着吕辰。
“你回去告诉周工,让他写一份正式的课题立项申请。技术路线按刚才说的四个方向写,经费预算写清楚,时间节点按三年写。申请写好了交给我,我以星河计划的名义报上去。”
吕辰站起来:“是。”
刘星海又补充了一句:“密云那边的人,不要直接说是‘那批人’。就说‘红星所协作单位,密云材料实验站’的研究人员。名正言顺,谁也说不出来什么。”
吕辰点了点头。
刘星海挥了挥手:“去吧。”
吕辰轻轻带上门,走了出去。
下午,吕辰找到周工,把刘星海教授的要求告诉了他。
“周工,这个课题方案,抓紧写。写好了直接报刘教授。”
周工声音激动:“吕工,成了?”
“刘教授说可以立项。但有几个条件。”
“您说。”
“第一,不能挂在键合机会战名下,周期对不上。单独作为星河计划的预研课题。第二,您把课题申请写扎实,技术路线按四大难题拆分成子课题。第三,周期按三年写,别乐观,别拍胸脯保证一年出成果。”
周工连连答应。
“还有,”吕辰顿了顿,“密云那边会有一些人参与进来,做基础研究。具体是谁,您别问。他们的成果会以‘协作单位’的名义报过来。”
周工沉默了一会:“吕工,贵研所的人会记得你和刘教授做过的事。”
吕辰摆了摆手:“周工,我们没做过什么,这都是为了建设!”
周工点点头:“对,为了建设!”
二人相视一笑,一切尽在不言中。
吕辰放下茶杯:“但您得把本子里的数据整理一下,写个像样的课题方案。不能光靠嘴说,得有东西给人看。”
周工眼睛一亮,连连点头:“没问题,我回去就写。”
“还有,”吕辰说,“您别抱太大希望。刘教授那边,成不成另说。我只能帮您递话,不能替您拍板。”
周工端起茶杯,跟吕辰碰了一下:“吕工,有您这句话就够了。”
四个人又喝了一会儿茶,聊了聊会战的进展。
窗外的夜色越来越浓,远处传来零星的狗叫声。
汤渺教授看了看表,说该回去了。
周工和钱兰也站起来告辞。
吕辰送到院门口。
周工握着他的手,用力摇了摇,没说话,转身消失在巷口的夜色里。
第二天上午,吕辰去了刘星海教授的办公室。
刘星海正坐在办公桌前翻一份文件,看见吕辰进来,摘下老花镜,指了指对面的椅子。
“坐。有事?”
吕辰把周工的事从头到尾说了一遍,从星河计划对金的需求,国家储备的困境,到贵研所铝代金项目的现状,到周工想请刘教授支持。
这章没有结束,请点击下一页继续阅读!
刘星海听完,没有立刻表态。
他靠在椅背上,手指在桌面上轻轻敲着。
“贵研所的事,我清楚。”刘星海说,“周工来参加会战的时候,我就注意到了。键合金丝本身已经解决了,他来了快两个月,一直在设备中心待着,不怎么忙。我就知道他可能有别的事。”
吕辰没说话。
刘星海继续说:“他在会战动员会上提到过铝代金,我当时就认真考虑过。但这件事,周期太长,总装的军令状等不起。键合机会战只有半年,不可能把铝代金纳入进去。”
他顿了顿,说起了铝代金要解决的四个难题。
一是铝丝的纯度与掺杂配方,纯铝太软,键合时容易变形,焊点形状不可控。
纯铝在应力下容易蠕变,长期可靠性差,需要添加微量元素来提高强度,硅、镁、铜。
要确定最佳掺杂配方,掌握掺杂元素的均匀分布工艺,建立铝丝硬度、延伸率、断裂强度与掺杂比例的对应关系。
二是铝丝的表面氧化膜控制,铝暴露在空气中会立即形成一层致密的氧化膜,厚度两到五纳米。
氧化膜是绝缘体,会阻碍键合时铝丝与芯片焊盘之间的金属键合。
需要特殊的超声楔焊来‘击碎’氧化膜,但工艺窗口很窄。
要研究氧化膜的生长动力学,探索表面钝化处理工艺,优化超声焊接参数,找到击碎氧化膜但不损伤芯片的最佳窗口。
三是铝-金界面金属间化合物的抑制。
芯片焊盘通常是金或铝,铝和金在高温下会反应,生成脆性的金属间化合物,如AuAl?、AuAl?。
这些化合物会导致焊点电阻升高、机械强度下降,最终失效。
要研究铝-金界面在高温老化过程中的相变规律,探索在铝丝或焊盘上添加阻挡层,比如镍、钛来抑制化合物生长,建立加速老化试验方法,评估不同方案的长期可靠性。
四是键合工具的适配。
铝丝键合需要专用的陶瓷劈刀,楔焊工具,与金丝的毛细管劈刀不同。
劈刀的尺寸、形状、表面光洁度直接影响铝丝的键合质量。
现有陶瓷材料可能不够耐磨,或者与铝丝产生粘连。
要开发适合铝丝楔焊的陶瓷材料,精密加工陶瓷劈刀的尖端形状,研究劈刀与铝丝之间的摩擦学特性。
刘星海教授介绍完,看着吕辰:“这四个难题,每一个都需要一两年的攻关。全部解决,乐观估计也要三年。键合机会战只有半年,等不起。”
吕辰沉默了一会儿。
他忽然想起一件事。
“刘教授,首长让您用起来的那批人,他们是什么专业背景?”
刘星海看了他一眼,没有立刻回答。
他站起来,走到书柜前,从里面抽出一个牛皮纸信封,打开,抽出一张纸,递给吕辰。
“你自己看。”
吕辰接过来,是一份名单。
十几个人,每个人后面都写着单位、专业、当前状况。
他一行一行往下看,材料力学4人,金属物理3人,无机非金属材料3人,陶瓷工艺2人。
他把名单放下,抬起头。
“刘教授,这些人,正好可以用在铝代金上。”
刘星海看着他。
吕辰指着名单,一条一条地说:“材料力学的,可以分析铝丝在超声振动下的疲劳寿命、键合点的应力分布、热循环下的失效机理。
金属物理的,可以研究铝的晶体结构、位错运动、再结晶行为,解释为什么纯铝太软、为什么要加微量元素。
无机非金属材料的,可以研究铝表面的氧化膜特性,以及如何通过工艺或掺杂改变氧化膜的行为。
陶瓷工艺的,可以开发键合工具的陶瓷材料,这就是汤教授那边一直在做的劈刀。”
他放下名单,看着刘星海。
“刘教授,这些人凑在一起,正好组成一个完整的铝代金攻关小组。”
刘星海靠在椅背上,手指在扶手上轻轻敲着。
过了好一会儿,他坐直了身子,拿起桌上的铅笔,在名单的空白处写了一行字。
“你刚才说的那几个方向,拆成子课题,每个课题对应两到三个人。”
吕辰点了点头。
刘星海继续说:“铝代金这个事,不能挂在键合机会战名下。周期对不上,硬往上挂,两边都搞不好。但可以作为星河计划的预研课题,单独立项。”
他拿起那个名单,又看了一遍。
“既然贵研所已经开了头,那就牵头研发集成电路封装用铝丝及配套工具吧。工业陶瓷材料中心协作。密云实验站以协作单位的名义承担基础研究部分。”
他抬起头,看着吕辰。
“你回去告诉周工,让他写一份正式的课题立项申请。技术路线按刚才说的四个方向写,经费预算写清楚,时间节点按三年写。申请写好了交给我,我以星河计划的名义报上去。”
吕辰站起来:“是。”
刘星海又补充了一句:“密云那边的人,不要直接说是‘那批人’。就说‘红星所协作单位,密云材料实验站’的研究人员。名正言顺,谁也说不出来什么。”
吕辰点了点头。
刘星海挥了挥手:“去吧。”
吕辰轻轻带上门,走了出去。
下午,吕辰找到周工,把刘星海教授的要求告诉了他。
“周工,这个课题方案,抓紧写。写好了直接报刘教授。”
周工声音激动:“吕工,成了?”
“刘教授说可以立项。但有几个条件。”
“您说。”
“第一,不能挂在键合机会战名下,周期对不上。单独作为星河计划的预研课题。第二,您把课题申请写扎实,技术路线按四大难题拆分成子课题。第三,周期按三年写,别乐观,别拍胸脯保证一年出成果。”
周工连连答应。
“还有,”吕辰顿了顿,“密云那边会有一些人参与进来,做基础研究。具体是谁,您别问。他们的成果会以‘协作单位’的名义报过来。”
周工沉默了一会:“吕工,贵研所的人会记得你和刘教授做过的事。”
吕辰摆了摆手:“周工,我们没做过什么,这都是为了建设!”
周工点点头:“对,为了建设!”
二人相视一笑,一切尽在不言中。