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【大國工匠】顧春燕:巧手點亮雷達之眼
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發布時間: 2019-05-02 10:33:06
編輯: 沈高潔

  用比頭發絲還細的金線,將芯片與外部電路連通,這種工藝被稱為金線鍵合。

  和傳統意義上的焊接不同,這種工藝通過針尖的超聲震動,使得金線與焊盤形成分子間連接來達到微焊接目的,全部流程必須在顯微鏡下完成。

  在中國電科第十四研究所就有這樣一位女工藝師,她用自己的一雙巧手,串連起我國最尖端雷達的核心。

  一克黃金,拉出10微米直徑、661米長的金線,這大概是一根頭發絲的8分之1粗細,用這樣的金線來鍵合雷達收發組件,沒有機器可以完成,只有靠人。

  中國電科十四所雷達收發組件總裝師顧春燕:稍微掛一點點,它在那兒蕩啊蕩啊,風一吹它就在那兒擺。我還跟設計師吵架,我說你們天天搞這種東西,我們這沒辦法干。

  這種對芯片的極致要求來自于太赫茲雷達,它是未來戰場上對動態目標探測成像的殺手锏,它的極高頻率,要求芯片內部器件之間的間隔必須呈幾何倍數縮小,同樣,用來連接器件的金絲也必須細到極限。

  顧春燕需要把組裝的不可能變成可能。這場焊接不用焊槍,沒有火星,高倍顯微鏡下六萬赫茲的震動頻率,通過她右手的觸碰,將中國最尖端雷達設備的收發組件一點點串起。

  中國電科十四所雷達收發組件總裝師顧春燕:人家是大江大河上造橋,我們是在那么一點點小的空間里面造橋。

  2007年,顧春燕技校畢業進了中國電科十四所。那時所里剛開始搞微組裝,為了練技術,她甚至會用尺子反復測量手腕抬起的高度,只為了鍵合時能讓金線的拱起的弧度一致。

  中國電科十四所雷達收發組件總裝師顧春燕:你特別想做一件事情的時候你是喜歡它。有些試驗件它沒有成型之前,各種這樣拐那樣拐,各種交叉,技能就是這樣鍛煉起來的。

  也就在那一年,脫穎而出的顧春燕領到了一把編號1的小鑷子,和9個同事裝起了中國第一部星載相控陣雷達中的上千個組件。十多年過去了,鑷子閃亮如新,而大塊頭組件,變成了指尖的小方格。

  中國電科十四所雷達收發組件總裝師顧春燕:它有四個通道,十幾層,每一層都有正面反面,每一層里面的器件密密麻麻的,幾乎沒有什么距離。

  這樣的距離不是毫厘之間,而是以微米來計算。2014年春天,高分三號衛星研制到了關鍵階段,這是我國首顆分辨率達到1米的C波段多極化微波遙感衛星,每平方厘米的收發組件上,裝配密度超過了一萬個點,這給鍵合工序出了大難題,哪怕在操作中產生5微米的誤差,都會造成芯片短路。

  中國電科十四所高級工程師胡永芳:設計是新設計,里面的器件也是當時自主可控、剛突破完的,用的新器件,我們的新工藝,當時給我們的提供的器件也就是那三五片。

  沒有人敢操作的事情,顧春燕站了出來,試裝過程中,她創造性地將劈刀打薄并旋轉90度安裝,將芯片傾斜15度角順利鍵合。然而興奮并沒持續多久,大家在整機測試時發現,雷達訊號比預計的要微弱。

  改制芯片起碼需要半年,會極大拖延研制進度,錯過發射窗口期,經過反復論證,唯一可行的方法只有再次通過鍵合工序,將已經連好的上千根線條當中的一條割斷,連接到另一枚器件上。這樣的改動是破天荒第一次,一旦割錯或者割傷別的線條,芯片就會立刻報廢。

  中國電科十四所雷達收發組件總裝師顧春燕:真的不能錯一步。就那一瞬間,心都吊在嗓子頭。

  這是一場雷達的“心臟搭橋手術”,顧春燕把現場15微米的硬質針頭,用酸微腐蝕方法變細作為自己的“手術刀”。幾分鐘后,她站了起來。

  中國電科十四所高級工程師胡永芳:就這么一個站的動作,大家已經就是往她那邊擁了,就一個一個去顯微鏡下要給她再三確定,確定她的東西好的,那個時候就整個我們的房間,凈化廠房就沸騰了。

  2016年8月,搭載著“超級透視眼”的高分三號衛星成功發射,從此,穿過雷雨、濃霧,我國衛星遙感水平實現了新的跨越。

  作為十四所微組裝首席技能專家,顧春燕擔負起了所有研制性產品的首件全流程作業任務。從我們的航母和驅逐艦上的“海之星”,到新一代戰機火控雷達,一枚枚中華神盾捍衛著祖國的國防安全,一雙雙戰鷹之眼在顧春燕的手中被輕輕點亮。

  中國電科十四所雷達收發組件總裝師顧春燕:剛到十四所的時候,就知道是報效祖國的,干的時間越來越長,才知道我們做的這些產品,真的是越來越了不起。我們國家自己的設計師獨立設計,我們用我們自己的工藝來組裝它。這是我們的自豪感,也是責任感。

  (央視記者:肖璞岳群盛潔王海東張昊李娟宋亮張博)

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