把一克黃金拉成661米的線,只有頭發(fā)絲的八分之一那么細,再在顯微鏡下用這根線為雷達的“心臟”做“搭橋手術”。這場焊接不用焊槍,沒有火星,能做到的,是中國電科十四所的一位女工藝師
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(fā)絲的8分之1粗細,一碰就斷,用這樣的金線來鍵合雷達收發(fā)組件,沒有機器可以完成,只有靠人。
這種極致要求來自于太赫茲雷達,它是未來戰(zhàn)場上對動態(tài)目標探測成像的殺手锏。它的極高頻率,要求芯片內(nèi)部器件之間的間隔必須呈幾何倍數(shù)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(fā)組件一點點串起。
2007年,顧春燕技校畢業(yè)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拱起的弧度一致。
中國電科十四所雷達收發(fā)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,就是喜歡它,熱愛它。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為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。這個小方塊有四個通道十幾層,每一層都有正面反面,每一層里面的器件密密麻麻,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(wèi)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(wèi)星,每平方厘米的收發(fā)組件上,裝配密度超過一萬個點,這給鍵合工序出了大難題,哪怕在操作中產(chǎn)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、剛突破完而用的新器件,我們的新工藝,當時給我們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(chuàng)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(xù)多久,大家在整機測試時發(fā)現(xiàn),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并錯過發(fā)射窗口期,經(jīng)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(jīng)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。顧春燕說自己在操作的過程中,“心都吊在嗓子頭?!?/p>
這是一場雷達的“心臟搭橋手術”,顧春燕把現(xiàn)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(jīng)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,那個時候整個房間、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(wèi)星成功發(fā)射。從此,穿過雷雨、濃霧,我國衛(wèi)星遙感水平實現(xiàn)了新的跨越。
作為中國電科十四所微組裝首席技能專家,顧春燕擔負起了所有研制產(chǎn)品的首件全流程作業(yè)任務。從我們的航母和驅逐艦上的“海之星”,到新一代戰(zhàn)機火控雷達,一枚枚中華神盾捍衛(wèi)著祖國的國防安全,一雙雙戰(zhàn)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(fā)組件總裝師 顧春燕
剛到14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(chǎn)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。這既是我們的自豪感又是責任感。
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