广东科技向“新”力丨这个团队突破“在头发丝上跳舞”，陈新：科学没有捷径，要挨得住冷板凳

南方财经全媒体记者吴佳楠 实习生何秀雯 广州报道

近日，全省科技大会在广州召开，会上颁发了2023年度广东省科学技术奖。由广东工业大学陈新教授领衔的“电子器件高密度封装的微细阵列制造关键技术与装备”项目获广东省技术发明奖。

当前，多芯片互连的电子器件高密度封装成为行业发展新赛道，微细阵列制造正是其技术竞争的核心。该项目在领域内取得了系统性技术突破，研制的相关装备、关键技术指标优于国际品牌，产销创造多个全国、全球第一，成果为我国在全球电子器件高密度封装新赛道上抢占发展主动权贡献突出。

这项技术的研发过程中需要突破哪些难题？团队如何克服技术难题？目前这项技术能否广泛运用，是否还要继续验证？这个技术应用之后，会对行业起到什么样的作用？

带着这些问题，在获奖之际，广东工业大学陈新教授在接受南方财经全媒体记者采访时表示，这项技术既要速度又要精度，业界称芯片封装行业“在头发丝上跳舞”，广东是电子制造大省，AI的发展带动了封装产业发展，一个器件集成堆叠的芯片越来越多，支持实现更强的计算能力和存储能力，就会对整个产业的发展和变革起到很大的推动作用。

人工智能带动封装行业发展 

南方财经：电子器件高密度封装的微细阵列制造关键技术，它的成功研发需要注意什么？团队如何克服技术难题？

陈新：因为现在芯片越来越小，互连的密度越来越高，所以行业要求芯片集成要连得多、连得密、连得实。芯片小型化后，首先，要求划片要划得很精准、很精细；第二，要高密度的互连，也就是封装，要求在基板上做出的电路又精又细，垂直互连的孔也要做得很细很密。第三，芯片堆起来以后，外围要用引线来互连，这个引线也要做得很细、很密。

难度就是这项工作既要速度又要精度，叫做高速高精，被业界比喻为“头发丝上跳舞”。因为芯片封装的量特别大，没有效率也不行。但有效率没有高精度更不行，如，手机内就有很多芯片细密互连集成的器件，只要有一条线连得不牢固、不准确，整个电子设备就坏了。所以要求互连的操作精度要非常准、效率要非常高，这就是最大挑战。 

另外，存储、运算等芯片之间互连的引线密度很高，好比在一根头发丝上就要绷两根线、三根线，保证两头的线跟芯片的互连键合界面必须是高品质连接，不能只是简单的通电与不通电。如果连接品质不高，将来通信时就会出现讯号抖动等故障，这对我们制造是一个巨大的考验。所以必须进行工艺创新，把模型建得非常精准，机械运动控制得更加精准，才能够做出这么细密的互连线。

装备创新往往并不是一蹴而就的，要靠数学、力学、机械设计、运动控制方面的长期学术积淀，通过系统化创新才能把新装备做出来。所以一定要强调多学科交叉、强调技术沉淀，坚持在一个方向上持续地攻关。在科学技术突破的道路上，10年、20年的冷板凳都要能坐得住。坚持才有收获，想找一个捷径一下子就能获得成功，我觉得这个不能叫科学。

南方财经：现在全世界都在竞争封装技术，你们这项技术在全世界的排行情况怎么样？

陈新：这是显而易见的。假设一层存储一个GB，两层就至少是两个GB，现在可以堆到16层了，其存储能力肯定就大得多了，多个CPU同时工作，效率肯定要高很多。现在的大模型、AI计算等对存储与运算性能要求越来越高，将来芯片集成堆叠会越来越多，平面上也越来越密，计算与存储效率就提上去了，再加上软件、算法、大模型的创新，这个产业才能跟上。

假设我们跟西方在战略竞争，软件做好了，大模型做好了，但是人家不把最好的芯片给你，不把最好的堆叠封装技术给你，那你还是做不了。所以这项技术对国家战略性新兴产业跃升和国际竞争力提升是有重要支撑作用。我国芯片前端技术是比人家落后，但后端封装方面，我国跟西方可以说已有平等竞争的能力，甚至有些单项技术可能更好，当然在半导体制造领域，西方整体的沉淀比我们充足。 

因为本身确实在沉淀上相对不足，所以无论多困难，都要坚持自主创新，同时坚持开放合作，把握技术发展态势，按照产业的需求持续攻关和培养人才。

南方财经：目前这些方面的技术能否广泛运用，是否还要继续验证？这个技术应用之后，会对行业起到什么样的作用？

陈新：我们与大族激光、迈为科技、安捷利美维和兴森快捷等一批龙头企业有深入的合作，技术成果已得到广泛的应用。实验室也孵化了两家跟成果相关的企业，一个是做芯片集成封装的，叫广东佛智芯微电子技术研究有限公司，现在每年已有几千万、上亿的技术服务费收益。另外，团队教授也孵化了广东阿达智能装备有限公司，现在也是国家专精特新“小巨人”企业，年销售额已接近3亿元。这些说明市场需要这样的技术、需要这样的产品。

一方面，我国在5纳米、7纳米、14纳米的芯片领域正在追赶国际；另一方面，在如今的后摩尔时代，芯片的线宽线距变密技术的发展速度在放缓，它继续变密的成本特别高、制造难度特别大，所以速度放缓了，这也给了我们追赶的时间。先进封装，就是把多种芯片更加有效、更细密地集成在一起封装起来，提高器件的性能，这是目前行业认为后摩尔时代延续摩尔定律的一个最有效途径，并成为行业技术竞争的一个新赛道。

广东是电子制造大省，手机在广东至少占了全世界一半的比例。一个手机里面几百颗芯片，一个电脑里面也是上几百颗芯片，怎么样能把它做得更密？AI时代，运算能力要求更强，储存的数据要求更大，AI的发展带动了封装产业的发展，如现在跟我们合作的芯片封装企业，尽管宏观整体经济下行压力大，但封装行业仍在持续增长。因此，这对广东电子制造产业的持续发展将起到很大的推动作用。

南方财经：在攻克关键技术的过程中，是怎样深入企业去了解需求，修正自己的技术？

陈新：西安交大的老校长王树国说过，现在很多技术，企业已经走在高校前面去了。像电子制造、芯片制造这些行业，我国的华为、大疆，有很多技术走得很前。大学有数学、物理、力学控制这些基础优势。高校的这些基础优势，如果不跟产业的前端需求相融合的话，颠覆性的创新创意也出不来。如果只靠实验室、靠学校来做，那猴年马月才把装备做得出来，因此产学研深度合作十分必要。

所以我很感谢企业合作伙伴，高校有了要真正做成产品的想法，企业比高校做产品能力强得多，很快把它做出来。而这些新想法的来源，也是因为企业有需求。所以企业来做产业化、做成装备，然后我们再去实验，把这个模型调得更好、更优，这样才能真正走向市场。例如，2019年我们提出了一种Mini LED飞行刺晶的技术方案，并获得了美国专利，但设备很复杂，我们自己在实验室做不出来，所以我把这个专利给了苏州的一家上市公司，人家三个月就把新装备生产出来，新装备的刺晶效率较传统提高了好几倍。

因此，作为理工科大学，脱离产业的实验室研究是没有前途的。所以我们几十年都是跟产业捆绑，经常跟企业交流，我的研究生有很多长期待在企业，企业也有一些技术人员在学校读在职博士、在职硕士，形成一种长期的依赖关系、捆绑关系。

南方财经：你认为，广东应如何培养多学科融合的复合人才？ 

陈新：现在高校教育确实在这方面需要改革，多专业融合是未来发展的一个大趋势。因为任何一个产品不是单项技术可以做出来的，比如手机是电子产品，也是机械制造、新材料产品。所以学科交叉对人才培养就显得非常重要。

广工也探索过多专业融合培养。2014年，广工把机械、控制、数学、信息、工业设计等六七个专业的学生，跟港科大、东莞理工一起搞了粤港澳机器人学院，进行多专业融合培养。每个专业有一个简化的课程要完成，另外有1/3的时间，跨专业一起做项目开发，让他们在读大学期间就学会跨专业的沟通、交流与合作。第一次试点是2015年，到2019年毕业，后来这些学生去国外读研究生，很多名校也抢着要；还有一些学生到企业就业，本科学历拿的年薪比研究生还要高。试点下来，证明这种方式是有效的。 

我们过去叫做穷国办大教育，好比大锅菜，一千个人都是一样的教法，千人一面的教育，这也是一种需要改革。一个专业要有多套教学方案，多个专业又可以融在一块做项目，实现跨专业的融合，这都是教育需要改革的内容。我们做过一些有益探索，学生都很欢迎，企业也很欢迎，当然，还需要总结提高。 

南方财经：在做项目的过程中，对于广东如何结合因地制宜培育新质生产力有怎样的看法？

陈新：广东的科技创新、产业创新环境都是非常好的。政府特别重视技术创新与产业创新，也出台了很多政策。尽管现在经济遇到一些困难，但政府推进技术创新与产业创新的力度并没有减弱，而且这个决心越来越大。

获奖不是目的，获奖是为了激励年轻人，激励团队，激励学生，让我们更有动力继续往前走。另一方面，也是进一步凝练前进方向，起到再总结、再梳理、再前进的作用。

我理解的新质生产力就是三点。第一是创新。没有科技创新，就谈不上新质生产力。特别是，广东是电子制造大省，我们要了解国际行情，要了解产业需求，才能够去做技术创新，特别是颠覆性、引领性创新。第二是要让资源有效配置。避免那种低水平重复竞争，浪费资源，要把资源用在刀刃上，这就是管理能力要提升。第三就是要跟产业深度融合。技术最终要落到产品上，要落到产业进步上才是硬道理。技术出发点和落脚点，就是去引领行业向新向前、向更高的高度去发展。把这三点做好了，就是真正在发展新质生产力。