干在实处,勇立潮头 —— 记女科学家蒋晓兰女士

来源:中国经济新闻网 #半导体# #科学家#
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蒋晓兰女士是一位成功的高科技封装行业专家。她的工作和科研经历包括高科技材料PCB生产制造业以及封装产业。她不断磨砺自己的专业技术,以线性相关性等理论深入结合实践,大胆创新,主导了大量新工艺的实验开发和工业规模应用,同时获得数十项美国和中国专利成果,包括美国专利semiconductor device assembly process等等。

国家间的竞争,社会经济的发展和人民生活质量的提高都离不开科技实力的迅猛发展。在大国经济博弈中,高科技产业在当今世界产业中占经济发展的龙头和主导地位,而以PCB工业,半导体,以及智能卡等封装行业为代表的高科技制造封装产业是整个高科技产业的材料基础和核心。如果说高新技术产业代表着一个国家的综合国力,那么高科技材料产业实力就是科技实力的最重要指标。

关于科技行业的发展速度,有一个著名的摩尔定律:所谓摩尔定律是由美国英特尔(Intel)公司的创始人之一戈登·摩尔(Gordon Moore)提出:当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。 换言之,每一美元所能买到的电脑性能,将每隔18-24个月翻一倍以上。

在美国强大的工业和科技教育水平的推动下,科技巨头英特尔公司连续长达30年占据全球微处理器CPU芯片的90%以上的市场份额;而韩国则依靠后发优势,科技突飞猛进,三星公司于2017年荣登全球半导体榜首,打破英特尔公司长达25年的垄断;其他欧洲及日本等传统科技强国依然占有一席之地。2017年世界半导体产业前十大企业区域分布:美国居5家,占50%;韩国居2家,占20%;新加坡、日本、欧洲各居1家,各占10%。而根据近日半导体产业研究机构IC Insights公布报告显示,全球半导体产值今年将首度突破5,000亿美元大关,预估成长14%至5,091亿美元。

蒋晓兰女士的科研开发经历起步于PCB行业。PCB(Printed Circuit Board)即印刷电路板,主要由绝缘基材与导体两类材料构成,在电子设备中起到支撑、互连的作用。采用电路板的主要优点是大大减少布线和装配的差错,提高了自动化水平和生产劳动率。蒋晓兰女士从上海交通大学硕士研究生毕业以后进入PCB行业,通过对线路板制程的深度了解,蒋晓兰女士从板材变形课题的研究着手,采用线性相关性理论深入进行数据分析,从而解决了生产多层板由于材料涨缩不一致造成生产良率低下的长期困扰问题。同时借此课题论文报告,公司老板成功接单了一笔23层板的订单,销售额四千多万人民币,并在公司团队的协助下成功完成了此订单的生产任务。

2003年蒋晓兰女士进入半导体行业,在5年多的时间里开发了大量新工艺,新封装。例如芯片背面涂胶工艺(WBC),替代传统点胶或共晶工艺(主要针对小芯片),采用芯片粘结剂作为浆料,将其涂覆到晶圆背面之后再烘干。其优点是同传统方法相比成本降低20-30%,可以控制键合层厚度并且得到更高的单位时间产量。还有美国专利semiconductor device assembly process公司也有量产。同时蒋晓兰女士主导了QFN项目的开发。QFN/DFN (Quad Flat No-Lead/Dual Flat No-Lead) 是使用非传统导线框架 (Lead frame) ,同时接近芯片尺寸的,无引脚的一种先进塑胶封装件。封装是指为保护芯片不受环境因素的影响,而将晶圆代工厂商制造好的集成电路装配为芯片的过程,具有连接芯片内部和外部电路沟通的作用。从需求管理,产品外形设计,框架设计,试制样品直至转入大规模量产,整个该项目由蒋晓兰女士控制协调,现在已持续大规模生产近10年。

不同于过去我们用的磁条卡,智能卡(Smart Card)是将信息存储于芯片里,而不再是在磁条上。(此处的IC和半导体行业的IC是不一样的概念。)它将集成电路芯片镶嵌于塑料基片中,封装成卡的形式,能实现数据的存储、传递、处理等功能。作为大规模集成电路、计算机技术和信息安全技术发展的产物,随着技术的日臻成熟, IC卡目前已广泛应用于金融、通信、社保等多个领域,其规模化的发展与应用极大地提高了人们工作与生活的便利程度。

蒋晓兰女士从半导体工业进入智能卡行业以来,一边工作一边科研,并不断把科研成果应用于生产实践中。蒋晓兰女士的科研成果也通过申请专利的方式得到了行业的认可。目前蒋晓兰女士在智能卡行业领域拥有十多项中国发明专利,产品外观设计及适用新型专利也有十多项。蒋晓兰女士主导开发了该行业的CFN封装,大大提高了产品的生产效率,带来了规模化的经济收益。

蒋晓兰女士的人生宗旨是,勤勤恳恳做事,踏踏实实做人。一直以来,蒋晓兰女士不断前进的基础就是持之以恒的坚持科学研究,一点一滴的不断积累经验,只有稳定,踏实的努力才会出成果。与此同时,科技行业的一大特点是日新月异,只有不断学习新的知识才能跟上时代的潮流。蒋晓兰女士的工作科研经历,从PCB行业到半导体,再到智能卡工业,蒋晓兰女士始终站在高科技发展的前沿。

2018年中国半导体产值预估可望挑战6,200亿元人民币的新高纪录,维持20%的年成长速度,高于全球半导体产业2018年的3.4%成长率。但是,从目前的发展来看,中国半导体在核心处理器及存储器等IC产品基本依赖进口,进口额已连续四年超过1.4万亿元人民币,提升国产化率是中国半导体工业的重要课题之一。

作为半导体核心产业链上重要的一环,封装在摩尔定律驱动行业发展的时代地位已经相当于设计和制造,随着“超越摩尔时代”概念的提出和到来,先进封装成为了延续摩尔定律的关键,在产业链上的重要性日渐提升。蒋晓兰女士在封装领域的长期经验积累及科研开发能力能够在该领域继续突破,为社会经济的发展做出贡献。

责编: 赵碧莹
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