劉寶東：給精密器件拍“CT”

“簡(jiǎn)而言之，我們的工作就是給精密器件拍‘CT’?！睂?duì)于如何概述自己這么多年的科研與創(chuàng)業(yè)經(jīng)歷，濟(jì)南中科核技術(shù)研究院項(xiàng)目經(jīng)理、銳影檢測(cè)科技（濟(jì)南）有限公司總經(jīng)理劉寶東這樣說道。

作為一名專業(yè)從事X射線計(jì)算機(jī)斷層成像（CT）理論與應(yīng)用研究的學(xué)者，劉寶東在美國深造期間，被當(dāng)?shù)丶夹g(shù)設(shè)備的領(lǐng)先程度所觸動(dòng)，從此堅(jiān)定了回國創(chuàng)業(yè)打破國外壟斷的決心。回國之后，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)先后完成了多項(xiàng)X射線無損檢測(cè)技術(shù)設(shè)備研發(fā)，2021年，因第三屆創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，劉寶東的項(xiàng)目與濟(jì)南結(jié)緣，落地銳影檢測(cè)科技（濟(jì)南）有限公司，技術(shù)成果轉(zhuǎn)化駛?cè)搿翱燔嚨馈薄?/p>

對(duì)于公司未來發(fā)展，劉寶東表示，“我們公司的愿景就是打破國外壟斷，填補(bǔ)國內(nèi)多領(lǐng)域空白，希望發(fā)展成能夠代表國內(nèi)最高水平的X射線精密無損檢測(cè)行業(yè)的標(biāo)桿企業(yè)。”

深鉆細(xì)研給半導(dǎo)體芯片拍“CT”

所謂“無損檢測(cè)”，即借助現(xiàn)代技術(shù)和設(shè)備，在不損害或影響試件使用性能的前提下，觀測(cè)試件內(nèi)部組織狀態(tài)及缺陷類型、性質(zhì)、形狀等等，相當(dāng)于人類的眼睛的延伸。

劉寶東是這個(gè)領(lǐng)域的佼佼者，他一直致力于X射線精密無損檢測(cè)設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和整機(jī)工程化開發(fā)工作，最擅長的就是給精密器件做“CT”，并為解決中國半導(dǎo)體芯片封測(cè)難題和工業(yè)4.0提質(zhì)增效做出積極貢獻(xiàn)。

科研的成果自然離不開理論的學(xué)習(xí)，2001年，剛步入大學(xué)的劉寶東所學(xué)的是信息計(jì)算科學(xué)專業(yè)；到2008年讀博時(shí)，他選擇從理科轉(zhuǎn)向工科，學(xué)習(xí)儀器科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，從此與無損檢測(cè)技術(shù)、設(shè)備的關(guān)系愈發(fā)緊密。

2011年，劉寶東赴美留學(xué)深造。作為一名留美博士后和科技型中小企業(yè)負(fù)責(zé)人，在美國的有關(guān)無損檢測(cè)的見聞讓他感受到了強(qiáng)烈的危機(jī)感、緊迫感，同時(shí)也堅(jiān)定了他必須回國創(chuàng)業(yè)的信心和決心。2013年，歸來的劉寶東留在了中國科學(xué)院高能物理研究所核技術(shù)應(yīng)用研究中心，開展各類CT設(shè)備的研發(fā)工作。

“X射線無損檢測(cè)設(shè)備在國際上比較通用，但目前國內(nèi)所用的X射線無損檢測(cè)設(shè)備大部分為國外進(jìn)口，設(shè)備維修和安全難以保障?！睂?duì)此，有著多年經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累的劉寶東，積極尋求X射線無損檢測(cè)成果轉(zhuǎn)eq43hj2ll4xWDAR7/tEgPKvtnCIr17oP+4x3qPOMGmQ=化輸出落地的路徑。

“高分辨X射線三維檢測(cè)技術(shù)能以微米級(jí)的成像精度直觀、定量地測(cè)量芯片內(nèi)部的三維結(jié)構(gòu)和缺陷，可彌補(bǔ)光學(xué)檢測(cè)技術(shù)無法檢測(cè)三維封裝的不足，是當(dāng)前半導(dǎo)體、集成電路、工業(yè)精密部件、電子、汽車以及地質(zhì)、考古等領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的前沿技術(shù)，但長期以來，無論是技術(shù)還是設(shè)備，都受到國外的壟斷。”劉寶東介紹道。

為了打破國外壟斷，劉寶東帶領(lǐng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)在國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)的支持下研發(fā)了用于集成電路先進(jìn)封裝檢測(cè)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的X射線三維成像系列儀器，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平，實(shí)現(xiàn)了同類儀器的國產(chǎn)化突破。

落地濟(jì)南走向成果產(chǎn)業(yè)化

帶著具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“集成電路三維X射線檢測(cè)儀”項(xiàng)目，2020年，劉寶東參加了第三屆創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，并獲得二等獎(jiǎng)，他本人也因此入選濟(jì)南市“海右計(jì)劃”產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人才。

2021年，依托獲獎(jiǎng)項(xiàng)目，中國科學(xué)院高能物理研究所與濟(jì)南市合作共建的濟(jì)南中科核技術(shù)研究院在濟(jì)南起步區(qū)成立了首家產(chǎn)業(yè)化公司——銳影檢測(cè)科技（濟(jì)南）有限公司，專注于X射線無損檢測(cè)領(lǐng)域的需求。

“在公司成立過程中，我們?cè)谫Y金、政策、服務(wù)等方面得到了濟(jì)南給予的大力支持，公司因此得以迅速起步。”劉寶東說，作為濟(jì)南中科核技術(shù)研究院成功孵化的第一家科技型公司，銳影檢測(cè)科技（濟(jì)南）有限公司已具備從低能到高能、從顯微到大型整機(jī)的完整工業(yè)CT設(shè)備系列定制化生產(chǎn)能力和技術(shù)服務(wù)能力。

以今年4月份面世的國際首臺(tái)IGBT缺陷X射線智能檢測(cè)儀為例，該設(shè)備主要的工作對(duì)象是一種名為“絕緣柵雙極型晶體管”的特殊集成電路器件。該器件是能源變換與傳輸?shù)暮诵钠骷?，俗稱電力電子裝置的“心臟”，在軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天、電動(dòng)汽車與新能源裝備等領(lǐng)域應(yīng)用極廣，但I(xiàn)GBT作為一種大功率模塊，芯片工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，需要及時(shí)散發(fā)掉。焊料層的氣孔會(huì)嚴(yán)重影響散熱的效率，可能導(dǎo)致重大安全事故，因此需要對(duì)氣孔率嚴(yán)格控制。

“目前，常用的檢測(cè)手段是超聲檢測(cè)，但非常容易受散熱柱的干擾，導(dǎo)致檢測(cè)偏差。同時(shí)，超聲檢測(cè)要將模塊浸入到水中，需要隔離水的工裝，還需要人工操作，檢測(cè)過程復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)，效率較低。此外，普通的二維X光成像會(huì)將IGBT模塊兩個(gè)焊料層混在一起，無法區(qū)分，并且有些大功率模塊帶有散熱柱，會(huì)嚴(yán)重影響氣孔檢測(cè)的準(zhǔn)確率?！睘榇耍瑒殩|主持研發(fā)了國際首臺(tái)IGBT缺陷X射線智能檢測(cè)儀，可對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)IGBT模塊焊接層進(jìn)行焊接缺陷檢測(cè)。

“就像我們查體時(shí)做CT，能夠全面透視人體，幫助準(zhǔn)確診斷。無損精密檢測(cè)設(shè)備是給工業(yè)設(shè)備做CT，準(zhǔn)確查找產(chǎn)品缺陷，保證產(chǎn)品質(zhì)量?！眲殩|介紹，在研發(fā)過程中，產(chǎn)品解決了大視野快速成像、自動(dòng)上下料、缺陷自動(dòng)識(shí)別等關(guān)鍵問題。技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，檢測(cè)效果優(yōu)于超聲及二維X光檢測(cè)，尤其為帶散熱柱的IGBT模塊芯片下焊接層的氣孔檢測(cè)提供了唯一有效的無損檢測(cè)手段。目前，儀器已在國內(nèi)IGBT生產(chǎn)的龍頭企業(yè)應(yīng)用。

致力打造無損檢測(cè)領(lǐng)域品牌標(biāo)桿

在中國科學(xué)院高能物理研究所核技術(shù)應(yīng)用中心多年的科研經(jīng)歷以及銳影檢測(cè)創(chuàng)業(yè)經(jīng)驗(yàn)讓劉寶東明白，要想填補(bǔ)國內(nèi)空白、實(shí)現(xiàn)國際領(lǐng)先，必須痛下決心，瞄準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)前沿最迫切的需求，把技術(shù)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢(shì)。

2023年4月，有“中國電子生產(chǎn)制造行業(yè)風(fēng)向標(biāo)”之稱的2023年慕尼黑上海電子生產(chǎn)設(shè)備展在上海新國際博覽中心開幕，銳影檢測(cè)科技（濟(jì)南）有限公司應(yīng)邀參展，多款X射線精密無損檢測(cè)設(shè)備和在線自動(dòng)檢測(cè)解決方案亮相本次慕展，全維度展示和分享了在工業(yè)檢測(cè)領(lǐng)域的新理念新產(chǎn)品，賦能功率半導(dǎo)體、集成電路、電子設(shè)備產(chǎn)品等客戶全價(jià)值鏈提升。

展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，銳影檢測(cè)科技吸引了各界領(lǐng)導(dǎo)及專業(yè)人士的駐足咨詢，并獲得高度認(rèn)可，進(jìn)行了深入的商務(wù)洽談，共謀合作。

如今，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革突飛猛進(jìn)，學(xué)科交叉融合不斷發(fā)展，科學(xué)研究范式發(fā)生深刻變革，科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展加速滲透融合。對(duì)于如何加快科技自立自強(qiáng)步伐，解決“卡脖子”問題，劉寶東認(rèn)為，要去解決一些其他企業(yè)解決不了的問題，研究哪一行就要把哪一行做到國際先進(jìn)水平。同時(shí)，科研工作不能“束之高閣”，最終要落到“有用”上去。

“從科研到市場(chǎng)，銳影檢測(cè)科技（濟(jì)南）有限公司要借助中國科學(xué)院高能物理研究所建設(shè)和運(yùn)行大科學(xué)裝置積累的技術(shù)和人才優(yōu)勢(shì)，同時(shí)依托于濟(jì)南中科核技術(shù)研究院科技成果轉(zhuǎn)化平臺(tái)，為推動(dòng)中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展發(fā)揮積極作用?！眲殩|表示，未來公司將以科技驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新，瞄準(zhǔn)需求、服務(wù)社會(huì)，搶占核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)，為濟(jì)南起步區(qū)創(chuàng)建檢驗(yàn)檢測(cè)高技術(shù)服務(wù)業(yè)集聚區(qū)提供更多新動(dòng)能，打造國內(nèi)最高水平的X射線精密無損檢測(cè)行業(yè)標(biāo)桿。

As a professional dedicated to the research of X-ray Computed Tomography （CT） theory and applications， Liu Baodong， during his advanced studies in the United States， was profoundly impressed by the superior level of technological advancement and equipment available there. This experience solidified his resolve to return home and embark on an entrepreneurial journey aimed at breaking the foreign monopoly in this field.

To break the foreign monopoly， Liu Baodong led the research and development team， supported by the National Special Project for the Development of Key Scientific Instruments and Equipment， to develop a series of X-ray three-dimensional imaging instruments with independent intellectual property rights for advanced packaging inspection of integrated circuits. The technical specifications of these instruments have reached international advanced levels， achieving a significant breakthrough in the localization of such equipment.

With the ‘Integrated Circuit Three-Dimensional X-ray Detector’ project， which holds independent intellectual property rights， Liu Baodong participated in the Third Innovation and Entrepreneurship Contest in 2020， where he won the Second Prize. He was also selected as an industry-leading talent under Jinan City’s ‘Haiyou Plan’.

Today， a new round of scientific and technological revolution and industrial transformation is progressing rapidly. The interdisciplinary fusion of fields continues to evolve， and the paradigms of scientific research are undergoing profound changes. Science and technology are increasingly integrating with economic and social development. Regarding how to accelerate the pace of scientific and technological independence and self-improvement， and address the “bottleneck” issues， Liu Baodong believes that it is essential to tackle problems that other companies cannot solve and to ensure that every field of research reaches international advanced standards. Moreover， scientific research must not remain theoretical but should ultimately prove practical and applicable. Liu Baodong stated that in the future， the company will drive innovation through science and technology， targeting societal needs， and aim to secure the pinnacle of the nuclear technology application industry. This will provide more new momentum for the establishment of a high-tech service cluster for testing and inspection in Jinan’s emerging district， striving to set the benchmark for the highest level of precision non-destructive X-ray testing within the domestic industry.