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给雷达做“心脏搭桥手术”,她能!

作者:admin  责任编辑:admin  2019年05月03日
把一克黄金拉成661米的线,只有头发丝的八分之一那么细,再在显微镜下用这根线为雷达的“心脏”做“搭桥手术”。这场焊接不用焊枪,没有火星,能做到的,是中国电科十四所的一位女工艺师。
 
 
大国工匠丨顾春燕:巧手点亮雷达之眼
 
一克黄金,拉出10微米直径、661米长的金线,这大概是一根头发丝的8分之1粗细,一碰就断,用这样的金线来键合雷达收发组件,没有机器可以完成,只有靠人。
 
这种极致要求来自于太赫兹雷达,它是未来战场上对动态目标探测成像的杀手锏。它的极高频率,要求芯片内部器件之间的间隔必须呈几何倍数缩小,同样,用来连接器件的金丝也必须细到极限。
 
 
 
顾春燕,需要把组装的不可能变成可能。这场焊接不用焊枪,没有火星,高倍显微镜下六万赫兹的震动频率,通过她右手的触碰,将中国最尖端雷达设备的收发组件一点点串起。
 
 
 
2007年,顾春燕技校毕业进了中国电科十四所,那时所里刚开始搞微组装,为了练技术,她甚至会用尺子反复测量手腕抬起的高度,只为了键合时能让金线拱起的弧度一致。
 
 
 
中国电科十四所雷达收发组件总装师 顾春燕
 
你特别想做一件事情的时候你是喜欢它,就是喜欢它,热爱它。有些试验件它没有成型之前,各种这样拐那样拐,各种交叉,技能就是这样锻炼起来的。
也就在那一年,脱颖而出的顾春燕领到了一把编号为1的小镊子,和9个同事装起了中国第一部星载相控阵雷达中的上千个组件。十多年过去了,镊子闪亮如新,而大块头组件,变成了指尖的小方格。这个小方块有四个通道十几层,每一层都有正面反面,每一层里面的器件密密麻麻,几乎没有什么距离。
 
 
 
这样的距离不是毫厘之间,而是以微米来计算。2014年春天,高分三号卫星研制到了关键阶段,这是我国首颗分辨率达到1米的C波段多极化微波遥感卫星,每平方厘米的收发组件上,装配密度超过一万个点,这给键合工序出了大难题,哪怕在操作中产生5微米的误差,都会造成芯片短路。
 
中国电科十四所高级工程师 胡永芳
 
设计是新设计,里面的器件也是当时自主可控、刚突破完而用的新器件,我们的新工艺,当时给我们提供的器件也就是那三五片。
没有人敢操作的事情,顾春燕站了出来,试装过程中,她创造性地将劈刀打薄并旋转90度安装,将芯片倾斜15度角顺利键合。然而兴奋并没持续多久,大家在整机测试时发现,雷达讯号比预计的要微弱。
 
改制芯片起码需要半年,会极大拖延研制进度并错过发射窗口期,经过反复论证,唯一可行的方法只有再次通过键合工序,将已经连好的上千根线条当中的一条割断,连接到另一枚器件上。这样的改动是破天荒第一次,一旦割错或者割伤别的线条,芯片就会立刻报废。顾春燕说自己在操作的过程中,“心都吊在嗓子头。”
 
 
 
这是一场雷达的“心脏搭桥手术”,顾春燕把现场15微米的硬质针头,用酸微腐蚀方法变细作为自己的“手术刀”。几分钟后,她站了起来。
 
中国电科十四所高级工程师 胡永芳
 
就这么一个站的动作,大家已经就是往她那边拥了,就一个一个去显微镜下要给她再三确定,那个时候整个房间、净化厂房就沸腾了。
2016年8月,搭载着“超级透视眼”的高分三号卫星成功发射。从此,穿过雷雨、浓雾,我国卫星遥感水平实现了新的跨越。
 
 
 
作为中国电科十四所微组装首席技能专家,顾春燕担负起了所有研制产品的首件全流程作业任务。从我们的航母和驱逐舰上的“海之星”,到新一代战机火控雷达,一枚枚中华神盾捍卫着祖国的国防安全,一双双战鹰之眼在顾春燕的手中被轻轻点亮。
 
中国电科十四所雷达收发组件总装师  顾春燕
 
刚到14所的时候,就知道是报效祖国的,干的时间越来越长,才知道我们做的这些产品,真的是越来越了不起。我们国家自己的设计师独立设计,我们用我们自己的工艺来组装它。这既是我们的自豪感又是责任感。
 
 
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来源/澎湃新闻 记者朱敏骏
编辑/肖婷
美编/李凌霄