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创造芯片“疑难杂症”这位工程师为大年夜国重器质量护航_芯片_薄技

神尊大人 2024-11-14 07:09:29 0

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林晓玲,工业和信息化部电子第五研究所正高等工程师,她在高端芯片的毛病定位、物理剖析等方面取得一系列国际领先的原创性成果,为探月工程、北斗卫星等重大工程做出关键贡献。
她自主研发的倒装芯片背面减薄技能,直接应用于浩瀚的重大工程中,为“嫦娥”卫星和“玉兔”车等设备的可靠运行保驾护航。

多年来,林晓玲团队先后荣获“中国电子信息科技创新团队奖”、全国“五一巾帼斥候岗”、“巾帼文明岗”等名誉。
林晓玲个人先后荣获 “广东省三八红旗手”、“广东省五一劳动奖章”、 “全国前辈事情者”等表彰。
今年6月,她荣获2022年第一季度“广东年夜大好人”称号。

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工业和信息化部电子第五研究所正高等工程师林晓玲。
(受访者供图)

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(图片来自网络侵删)

一块只有指甲大小的芯片,承载着上百亿个纳米级的晶体管,构建出犹如摩天算夜厦一样平常精密而繁芜的构造,这统统令林晓玲着迷。
“切实其实是叹为不雅观止,有时会感到抓狂,这到底是怎么做出来的。

林晓玲专注芯片可靠性与失落效剖析研究已经18年。
累计揭橥SCI/EI论文30余篇,获发明专利授权11件,自主研发失落效剖析干系软件6套并成功推向市场;先后承担及参与国家重大项目、省重点领域研究操持等课题近30项,研究成果荣获“省部级科学技能进步奖一等奖/二等奖”……科研成果丰硕,然而每一次进入实验室,芯片技能发展带来的新工艺、新问题,仍旧使她兴致飞腾地想要一探究竟。

自主研发芯片背面减薄技能

为“嫦娥”卫星运行保驾护航

“我的事情有点像年夜夫,各种电子元器件是检讨诊断的工具,找到电子元器件涌现瑕疵、毛病和故障的部位,然后剖析缘故原由,办理问题,预防和减少器件失落效。
”小到家电、汽车,大至飞机、火箭,电子元器件的运用无处不在,这是林晓玲感兴趣的领域,从本科到博士深造,她学习的领域一贯是微电子学与固体电子学专业。
进入研究所事情后,芯片质量和可靠性成为她主攻的探索方向。

“芯片是所有电子元器件中集成度最高、繁芜度最大的,以是找出芯片的毛病,难度也是最大的。
”林晓玲向描述她眼中的芯片天下。
一块芯片上每每集成着上亿乃至上百亿个纳米级的晶体管,晶体管通过多少端口和金属互连线连接,端口之间的间隔只有几到几十纳米,所有互连线叠加起来形成一个十几层的构造,理论上要用上万倍乃至近百万倍的显微镜才能不雅观测清楚。

做芯片毛病定位剖析,就好比在茫茫大海里探求一个晶体管,或者一根线路。
为了精准剖析芯片的问题,须要综合运用失落效定位、样品制备、微不雅观剖析,身分剖析、失落效预防等成体系的专业技能方法。

林晓玲和同事在实验室。
(受访者供图)

入职不久,林晓玲就碰到了新型倒装芯片的失落效剖析技能难题。
要想实现倒装芯片的毛病定位,必须将不到1毫米的芯片研磨到红外光可透过的200微米旁边厚度(注:1毫米=1000微米)。

但又薄又脆的芯片经不起几下打磨,就裂开碎掉了。
为理解决这个难题,林晓玲四处查阅文件资料,请教干系领域专家,通过一遍遍摸索,终于把倒装芯片顺利减薄到了最佳厚度,同时保持减薄前后芯片的电性能不变。

芯片减薄的行业标杆在林晓玲团队的集智攻关下不断被刷新,他们自主研发的超大规模倒装封装高精度、微米级芯片精确减薄技能,为“嫦娥”卫星和“玉兔”车的可靠运行保驾护航。

“芯片减薄技能可以把芯片削薄到30—200微米以内,从而在地面抗辐射实验中可以丈量评估出芯片的抗辐射水平,使实验更加准确、可信。
”林晓玲向阐明,卫星探测器装载了芯片等大量电子元器件,在太空中会面临太阳粒子、宇宙射线等的辐射,可能会导致卫星涌现数据丢失、功能受损等问题。
以是必须在地面对芯片进行抗辐射能力的评估实验,通过施加各种射线在芯片上,记录不雅观测性能的变革,为芯片的抗辐射加固供应实验支撑。

打球中场安歇也可读文献

科学探索之路永无止境

“逐步来,不要急,先确认清楚。
”每次接手重大工程开始做实验前,林晓玲都会这样提醒团队成员。
“一块一厘米乘一厘米的芯片,根据剖析需求,有时是把厚度减少到1/10去做毛病定位,有时是滴几滴堕落液对芯片进行局部去层处理,这个过程是很紧张的,有时一个倾斜角度不对就会导致失落败,必须慎之又慎。

高度专注,脚踏实地,是林晓玲对待科研一向的态度。
每进行一项技能攻关前,她都要带领团队成员查阅国内外文献理解前沿技能,开会谈论进行头脑风暴,请教同行前辈,末了形成方案。

“无论在哪里,只要我能动脑,就可以一贯思考。
”林晓玲喜好各种运动,每次去球场,她都随身带上文献,中场安歇对她来说是绝佳的读文献韶光。
晚上或者周末,她吭哧吭哧地皮算完儿子初中的数学难题后,就坐在一旁连续读文献,理解业界动态。

“走路可以想问题,用饭也可以想,坐一两小时的班车通勤时也可以想,每次想到什么及时记下来。
有时半夜梦醒,白天困扰的问题溘然有了思路,一定要起床把它写下来,不然睡不着了。

林晓玲热爱科研奇迹,十年如一日。
有时放假轻松了,她反而觉得浑身不对劲。
“彷佛有点虚度光阴,还是保持劳碌的状态觉得踏实些。

林晓玲有集邮的兴趣爱好,邮票和芯片在她眼里很相似,“方寸之间,有很大很丰富的天下。
” 芯片技能在不断发展,她认为自己的事情永久是创造问题,办理问题。

涌现新材料、新工艺、新构造,芯片可靠性和失落效剖析技能要同步更新;针对一种构造的技能研发出来后,就该当立时动手其余一种构造的技能研发。
“技能储备越多越好,不断探索,为芯片奇迹着力。
”她感叹这份奇迹的魅力所在,“这真的很好。

采写:南都 王瑜玲

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