孫雅琴

雷光寅

芯片是整個(gè)信息社會(huì)的基石和心臟，也是推動(dòng)整個(gè)信息社會(huì)向前發(fā)展的發(fā)動(dòng)機(jī)。芯片有一個(gè)非常長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)業(yè)鏈的每個(gè)環(huán)節(jié)都必須環(huán)環(huán)相扣，要求極高，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò)都可能導(dǎo)致這枚芯片最終無(wú)法達(dá)標(biāo)。作為微電子技術(shù)領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要技術(shù)，芯片封裝技術(shù)就是溝通芯片內(nèi)部世界與外部電路的橋梁?！叭绻酒瑳](méi)有封裝，就會(huì)變得無(wú)比脆弱，可能連最基礎(chǔ)的電路功能都實(shí)現(xiàn)不了。”復(fù)旦大學(xué)工程與應(yīng)用技術(shù)研究院研究員雷光寅說(shuō)。

相較于集成電路領(lǐng)域的其他技術(shù)而言，芯片封裝技術(shù)顯得異常低調(diào)，導(dǎo)致外界對(duì)這一領(lǐng)域知之甚少。但多年來(lái)，雷光寅卻矢志不渝扎根在這一領(lǐng)域中，一直從事新型納米材料以及先進(jìn)半導(dǎo)體功率模塊等方面的研究，立志通過(guò)科學(xué)研究為芯片封裝研發(fā)出更多先進(jìn)材料，提升其制造工藝，將芯片的性能進(jìn)行最大限度的發(fā)揮。

對(duì)雷光寅而言，科學(xué)研究追求的不是光鮮，而是切實(shí)地為社會(huì)作出貢獻(xiàn)。

小封裝蘊(yùn)含大智慧

20世紀(jì)90年代以來(lái)，以信息技術(shù)、生物技術(shù)為代表的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。同時(shí)也吸引了雷光寅對(duì)這一領(lǐng)域的關(guān)注。也是在這一背景下，他選擇扎根于浙江大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)開(kāi)始學(xué)習(xí)、探索，并于2003年6月順利獲得了浙江大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)士學(xué)位。

本科畢業(yè)后，雷光寅選擇申請(qǐng)前往美國(guó)弗吉尼亞理工大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)，進(jìn)行研究深造。當(dāng)時(shí)弗吉尼亞理工大學(xué)與美國(guó)其他高校合作成立了生物學(xué)工程學(xué)院，雷光寅的研究生導(dǎo)師因?yàn)榫哂休^強(qiáng)材料學(xué)背景也參與其中，并開(kāi)始尋求一位生物學(xué)背景的學(xué)生進(jìn)行合作研究。在這一背景下，雷光寅被成功收入其麾下，開(kāi)始與導(dǎo)師共同深入到材料科學(xué)與工程專業(yè)的項(xiàng)目研究中，展開(kāi)合作探索。而雷光寅的碩士論文《納米銀顆粒的制備及其抗菌性能》就是從材料的角度出發(fā)，利用納米銀懸浮液解決生物醫(yī)學(xué)方面的相關(guān)問(wèn)題。在不斷深入的研究開(kāi)拓之下，雷光寅逐漸打開(kāi)了材料研究的大門(mén)。

2005年8月，雷光寅順利獲得了材料科學(xué)與工程專業(yè)碩士學(xué)位。在此之后，他決心跟隨著自己的導(dǎo)師，繼續(xù)在美國(guó)弗吉尼亞理工大學(xué)電力電子中心（CPES）攻讀材料科學(xué)與工程專業(yè)的博士學(xué)位，這一階段，他多維度地深入學(xué)習(xí)材料科學(xué)與電力電子工程技術(shù)，在不斷研究錘煉下，能夠有效地根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景轉(zhuǎn)換成對(duì)工程材料的需求，并且開(kāi)發(fā)出了高性能的電子材料和制備工藝，其博士就讀期間開(kāi)發(fā)的納米銀焊漿，還被評(píng)為2007年度最具商業(yè)價(jià)值的100個(gè)產(chǎn)品之一（R&D 100 Award）。由雷光寅作為第一作者的論文也發(fā)表在電子封裝領(lǐng)域著名期刊IEEE Transactions on Components and Packaging Technology，單篇他引144次。這些經(jīng)歷都為他今后從事封裝領(lǐng)域的研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

大危機(jī)下的科研歷練

21世紀(jì)初期，美國(guó)金融風(fēng)暴洶洶來(lái)襲，更于2008年在世界掀起了一場(chǎng)金融海嘯。本來(lái)應(yīng)該于2008年年底左右結(jié)束博士研究的雷光寅，也受到了當(dāng)時(shí)“惡劣”就業(yè)形勢(shì)的影響。一年多的灰暗時(shí)期，讓雷光寅身心俱疲。正當(dāng)他對(duì)未來(lái)的方向感到迷茫時(shí)，轉(zhuǎn)機(jī)也隨即出現(xiàn)。

福特汽車(chē)公司作為美國(guó)最大的工業(yè)壟斷組織和世界重要跨國(guó)企業(yè)之一，在整個(gè)金融危機(jī)的大背景下并沒(méi)有申請(qǐng)破產(chǎn)，并慢慢走出了低谷。2010年年初，福特公司開(kāi)始向社會(huì)招募人才，雷光寅抓住了這一時(shí)機(jī)，并以扎實(shí)的研究功底通過(guò)了面試，成為福特面向社會(huì)招募的第一位高新技術(shù)人才。“福特主要是做混動(dòng)車(chē)的電控技術(shù)開(kāi)發(fā)，而我的博士課題就是開(kāi)展電子封裝領(lǐng)域的材料研究，并將此應(yīng)用在功率模塊中，而這一模塊應(yīng)用的最大場(chǎng)景，便是車(chē)輛的電機(jī)控制器?！崩坠庖f(shuō)。這一方向的研究與他博士期間課題非常吻合。自此，雷光寅便在福特開(kāi)始了長(zhǎng)達(dá)8年的科研探索。

在福特汽車(chē)公司工作期間，雷光寅擔(dān)任電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)部的資深研發(fā)工程師，主要負(fù)責(zé)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電機(jī)控制器以及功率模塊的開(kāi)發(fā)，在產(chǎn)業(yè)一線積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，并在科研領(lǐng)域有了飛速的成長(zhǎng)。在這段期間，他參與了高功率密度半導(dǎo)體功率模塊設(shè)計(jì)，以及高性能新能源汽車(chē)電機(jī)控制器的研發(fā)項(xiàng)目，在多個(gè)領(lǐng)域做出了開(kāi)拓性的原創(chuàng)工作。

雜散電感是電子封裝模塊的一種寄生參數(shù)。過(guò)高的雜散電感制約了半導(dǎo)體器件的開(kāi)關(guān)特性，降低了系統(tǒng)效率，給器件的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)也帶來(lái)了諸多困難。這一點(diǎn)，在寬禁帶半導(dǎo)體的應(yīng)用場(chǎng)景中顯得尤為突出。在這一背景下，雷光寅和團(tuán)隊(duì)成員創(chuàng)新性地開(kāi)發(fā)了具有超低雜散電感的功率模塊及雙面冷卻封裝工藝，在進(jìn)一步提高寬禁帶半導(dǎo)體工作效率的同時(shí)也降低了其封裝成本。

除此之外，為了服務(wù)于企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，雷光寅還在福特內(nèi)部組建了電子封裝實(shí)驗(yàn)室，并擔(dān)任實(shí)驗(yàn)室主任，為企業(yè)電子封裝技術(shù)的進(jìn)步作出了突出貢獻(xiàn)。

在國(guó)外學(xué)習(xí)工作期間，雷光寅始終步履不停，并領(lǐng)導(dǎo)參與了6個(gè)大型研發(fā)項(xiàng)目，總經(jīng)費(fèi)超過(guò)2200萬(wàn)元人民幣。在研究成果的基礎(chǔ)上，他發(fā)表了學(xué)術(shù)論文16篇，獲得美國(guó)暨國(guó)際授權(quán)發(fā)明專利22項(xiàng)，多項(xiàng)在產(chǎn)業(yè)界展開(kāi)了有效轉(zhuǎn)化與應(yīng)用。

心系祖國(guó)的科研赤子

“我出國(guó)并不是為了去國(guó)外定居，而是為了學(xué)好科研技術(shù)之后報(bào)效祖國(guó)?！崩坠庖f(shuō)。2018年1月，雷光寅終于回到了闊別已久的祖國(guó)。自那時(shí)開(kāi)始，他開(kāi)始扎根于祖國(guó)大地，腳踏實(shí)地用科研技術(shù)為祖國(guó)的電子封裝領(lǐng)域發(fā)展而貢獻(xiàn)力量。

為了切實(shí)了解我國(guó)的企業(yè)所需，雷光寅將上海蔚來(lái)汽車(chē)有限公司作為自己回國(guó)發(fā)展的第一個(gè)研究陣地。2018—2020年以來(lái)，雷光寅一直在擔(dān)任上海蔚來(lái)汽車(chē)有限公司電動(dòng)力工程技術(shù)專家，全面負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)先進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)在新能源車(chē)中的應(yīng)用。在產(chǎn)業(yè)一線的實(shí)踐下，他對(duì)于自己所在研究領(lǐng)域的現(xiàn)狀也有了更深層次的了解。

人生的道路上，要不斷地挑戰(zhàn)自我。在科研領(lǐng)域，雷光寅從未放棄追尋更高的水平、讓自己上升更高的臺(tái)階。從2010年到2020年，雷光寅在國(guó)內(nèi)外企業(yè)一線度過(guò)了自己10年的科研歲月，而這時(shí)他也在尋求著科研領(lǐng)域的下一個(gè)挑戰(zhàn)。“在車(chē)廠工作后期，我們就會(huì)進(jìn)入一個(gè)周期性的循環(huán)，對(duì)于我的個(gè)人的職業(yè)規(guī)劃而言，我更想去一個(gè)不同的環(huán)境去挑戰(zhàn)更多新的可能。”雷光寅說(shuō)。

就在這時(shí)，復(fù)旦大學(xué)工程與應(yīng)用技術(shù)研究院向雷光寅拋出了橄欖枝。在復(fù)旦大學(xué)建設(shè)新工科的背景之下，雷光寅加入了全新的科研團(tuán)隊(duì)，并開(kāi)始利用自己的專業(yè)優(yōu)勢(shì)，和團(tuán)隊(duì)成員們一起展開(kāi)協(xié)同攻關(guān)。“不管是在之前的蔚來(lái)汽車(chē)，還是如今基于復(fù)旦大學(xué)這一平臺(tái)，我們的研究都非常有活力。”雷光寅說(shuō)。

承接著之前的研究方向，目前雷光寅將研究的重點(diǎn)放在了封裝材料的制備工藝以及設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)突破上，在碳化硅，氮化鎵的高溫封裝材料研究中，他們打破了之前100℃溫度的限制，將其使用溫度提升到了250℃。目前，相關(guān)理論研究成果正在投稿過(guò)程中。

長(zhǎng)年在產(chǎn)業(yè)一線摸爬滾打，也讓雷光寅形成了自己獨(dú)特的教學(xué)優(yōu)勢(shì)。在擔(dān)任“半導(dǎo)體封裝概論”課程教授的過(guò)程中，他會(huì)將自己的授課內(nèi)容從整個(gè)半導(dǎo)體相關(guān)的芯片制成到封裝材料、封裝工藝及相關(guān)的應(yīng)用進(jìn)行貫穿。

“在我看來(lái)，我們的教學(xué)一定要接地氣，要充分地讓學(xué)生了解我們的研究方向，它的真正研究?jī)?nèi)容，它將來(lái)的輸入，它對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)或者是研究領(lǐng)域的意義在哪里?！崩坠庖f(shuō)。因此，相對(duì)于死板的理論教學(xué)，他更傾向于用大量的實(shí)例穿插其中，通過(guò)舉例論證解決學(xué)生的困惑，讓學(xué)生能夠切實(shí)地了解自己所在的領(lǐng)域方向。1年多來(lái)，雷光寅接地氣的授課方式，受到了學(xué)生們的一致好評(píng)。雖然有時(shí)候準(zhǔn)備課程教案經(jīng)常到半夜兩三點(diǎn)，但是雷光寅從未感覺(jué)到辛苦?！皩?duì)我來(lái)說(shuō)這也是一個(gè)特別好的機(jī)會(huì)，將整個(gè)行業(yè)從頭到尾梳理一遍?！彼f(shuō)。

在國(guó)家“十四五”規(guī)劃的大背景下，目前雷光寅和研究團(tuán)隊(duì)也將籌備開(kāi)展新的研究項(xiàng)目。在新能源汽車(chē)中，他們將開(kāi)展基于碳化硅功率器件的電機(jī)工程系統(tǒng)研究。這其中涵蓋先進(jìn)材料的制備，以及封裝的設(shè)計(jì)。這與雷光寅之前的研究背景一致。除此之外，他們還將聯(lián)系相關(guān)企業(yè)，完成一系列完整情況的測(cè)試。目前，這一項(xiàng)目正在順利準(zhǔn)備中。

研究之路任重而道遠(yuǎn)。雷光寅一直以來(lái)都有著屬于自己的人生步調(diào)。在他看來(lái)，在科學(xué)研究中不求飛躍性的進(jìn)步，但每個(gè)星期、每個(gè)月前進(jìn)一小步，對(duì)于自己來(lái)說(shuō)就是莫大的鼓勵(lì)?！拔覐墓I(yè)界回來(lái)，非常清楚祖國(guó)目前需要的是什么，不管是理論研究還是技術(shù)創(chuàng)新，我都有必要為祖國(guó)作出自己的科研貢獻(xiàn)。”雷光寅堅(jiān)定地說(shuō)。