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中国电子工程设计院副总工程师秦学礼
来源: | 作者:1 | 发布时间: 2022-04-06 | 7643 次浏览 | 分享到:
任重道远,燎原芯芯之火,精益求精,开拓精彩视界——中国电子工程设计院有限公司副总工程师 秦学礼

  任重道远,燎原芯芯之火,精益求精,开拓精彩视界——中国电子工程设计院有限公司副总工程师 秦学礼


  “我们所从事的工作,要创新,首先就要对自己所做的事情充满热爱,从最基础做起,循序渐进,要肯钻研,不懂就问,要敢于挑战,不断超越,要不断地积累经验,特别是要重视在工作里处理错误过程中留下的经验,要有激情。行业发展越来越快,我们的专业技术总是跟不上工艺技术的发展,比如随着电子产品的加工线宽不断缩小(线宽约为1/25000头发丝),所需要的加工环境要求不断提高,相应的洁净度、温湿度控制精度、化学污染物浓度(AMC)、防微振、超纯材料的供应等等要求也不断提高,这些与暖通专业相关的环境保障技术也要不断的进步,才能跟上工艺发展的要求;有时有些领域内的理论是基本空白的,比如服务于电子行业的洁净技术尤其是气态分子污染(AMC)控制技术目前没有相对完整成熟的理论可以拿来直接使用;很多时候一个已经完成过的设计是不能满足所有用户的,我们所掌握的,特别是仅仅从学校中学到的知识总是不够的,所以,也可以说我们的创新是在被动受到行业发展大环境的影响,我们是被‘推’着加快发展的步伐,行业总是在有新的‘东西’出来,我们也总是面临着新的挑战,这就需要我们既要做科研,又要懂生产,了解生产上缺什么,就去研究什么,在这些基础上,再去尝试前瞻性的研究。”

  多年来,秦学礼大师主持完成了湖南LG曙光彩色显示管项目、北京京东方第8.5代生产线项目、上海宏力8英寸半导体生产线项目等众多项目,主持完成了国家“十三五重大科技专项”课题《电子洁净厂房节能关键技术》的研究工作及多项省部级重点科技攻关课题,研制了洁净工程专用空气处理机组、废气处理系统等一系列拥有自主知识产权的专利产品,作为第一发明人在洁净控制技术、废气处置技术和关键设备方面获得专利授权41件,主参编了《空气调节设计手册》《洁净厂房的设计与施工》两部专著,主编了《电子工业洁净厂房》《电子工程节能》《电子工业废气处理工程设计规范》《工业洁净室通用规范》等国家标准规范和标准图十余部。当谈到是什么支撑着他一直坚守在这个领域并不断创新、如何平衡学术研究与项目设计时,这位1985年大学毕业即被分配到中国电子工程设计院,在这里工作了近37年的大师这样回答了我们。

  秦学礼大师主持完成的上海宏力8英寸半导体生产线项目是我国第一条能适应于12英寸、0.18μm制造技术的集成电路生产线,国内第一个采用“大开间洁净室”布局,解决了大面积高精度温湿度、高等级洁净度控制带来的挑战,达到国际先进技术水平,获全国优秀工程设计银奖

  跟随新中国诞生的步伐,成立于紧随其后的1953年,在市场竞争从价格向质量和技术转变,勘察设计单位向现代企业过渡的过程中,中国电子工程设计院依靠质量提高信誉、依靠信誉占领市场,在半个多世纪的发展历程中结出了累累硕果,逐步发展为了国内一流、国际知名的国际工程建设集团。作为中国电子工程设计院为追求“科技型企业、集团化管理、国际工程公司”的企业发展目标、整合集团工业板块资源而改制创建的国际型工程公司,世源科技(SYC)传承了中国电子工程设计院的品牌文化和技术专长,主要业务集中于“屏”(平板显示)、“芯”(半导体集成电路)、“云”(数据中心和云计算)、“人”(生命科学、生物制药和基因工程)四大板块,为国内90%以上的显示器件建设项目的咨询、设计、工程管理及EPC服务,累计服务行业投资超万亿,建筑面积超过2500万㎡,包括京东方B1~B17全部13条生产线(个别代号空缺),华星光电t1~t7全部6条生产线(个别代号空缺);为国内一大批著名的半导体集成电路建设项目提供了咨询、设计、工程管理及EPC服务,已经成为了国内从事高科技电子洁净工厂设计、建造的领军企业。置身其中,从事电子工业一线工程设计工作近37年的秦学礼大师专注于电子工程洁净控制理论与工程技术研究,为我国高世代液晶显示、柔性显示和高端半导体芯片产业发展作出了卓越贡献。

  在林林总总作为总设计师的项目中,令他印象深刻的一是北京京东方8.5代TFT-LCD生产线项目,“这个项目培养了一批设计经理和专业负责人,它的顺利量产扭转了我国少屏的局面,打破了国外垄断,液晶电视的价格明显下来了,创造了很好的社会效益。记得当时商务部对几家海外液晶显示器公司开具巨额垄断罚款,没有BOE B4成功量产的后盾,哪有这个底气和魄力。”该项目规模70多万㎡,洁净室20多万㎡,是当时第一个以国内设计院为主导的液晶显示器项目(前三个都是韩国设计公司为主导),而在此之后,同类项目基本上也再没有了国外设计公司的身影,该项目突破了超高、超宽洁净室设计难题,项目总投资280亿元也是当时建国以来北京市单笔投资最大的;另一个则是为以后独立承接国家存储器基地——长江存储项目积累经验的西安三星12英寸集成电路闪存芯片生产线项目,这是当时全球第一个10纳米级工艺水平、单体产能最大的项目,总投资70亿美元也是当时改革开放以来最大的单笔外商投资。

  “首先当然会感觉很开心、很兴奋,也很感激,毕竟现在市场竞争是很激烈的,”当被问及面对这类项目时首先会做什么、通常会考虑哪些因素、这些项目的设计主要有哪些难点时,秦学礼大师这样回答道:“我会根据项目特点、复杂程度安排合适人选,一般会考虑工艺产品、产能、加工水平、项目规模及温湿度、洁净度、动力需求量与品质、气体化学品种类与量,防微振等的生产环境参数要求,难点则在于洁净室面积大(比如一个11代FPD工厂40多万㎡,一个12吋芯片厂房洁净室面积6万㎡~7万㎡)而加工线宽小(FPD项目1微米,IC项目国内为10X纳米)这对超高洁净度(局部1级@0.1微米)、气态分子污染物(AMC)(比控制洁净度更难)的控制、大面积温湿度精度控制(温度+/-0.5;湿度+/-3%)等都提出了很高的要求,还需要超纯的水、气体化学品等。”他发表在《洁净与空调技术 CC&AC》2004年第3期的一篇题目为8"、12"集成电路厂房洁净室设计探讨的文章在结语中这样写道:目前8"、12"IC产业在中国大陆的发展只是刚刚起步,由于该产业符合新型工业化的要求,正得到国家和地方政府的大力支持,预计在未来的几年内将会得到快速的发展,而8"、12"IC生产对洁净室空气洁净度等各项指标有极严格的要求,且洁净室又是能耗大户,所以设计该类厂房洁净室时应进行多方案比较,在满足工艺生产要求的前提下,综合考虑可靠性、灵活性、安全性、能源效率、初投资等因素进行设计。

  全国工程勘察设计大师是中国工程勘察设计行业国家级荣誉称号,自1990年起,这项评选每两年一次,在促进工程勘察设计质量技术水平提升,推动我国工程建设高质量发展方面发挥着重要作用。同样来自中国电子工程设计院有限公司的娄宇大师曾经在一篇采访中被问到荣膺这一称号是否是水到渠成的事情时表示,他首先要感谢国家和各位业界老前辈的厚爱,其次要感谢中国电子工程设计院的培养和造就,最后才肯定了自己的勤奋努力以及对专业的热爱和喜爱。

  秦学礼大师在回答我们近似的问题时,给出的答案也是近似的,在他看来,每次通过艰辛努力完成一个有挑战性的设计项目就是他作为一名设计师最高兴的时候;当自己完成的设计项目得到了业主好评,一些创新成果得到了业内认可、应用,就是他最有成就感的时候。而在这些之外,他也感慨,能够被评选为全国工程勘察设计大师,也许离不开国家对相关领域的越发重视。以5G、AI(人工智能)、大数据为代表的信息技术革命给社会带来了深刻影响。在平板显示领域,近些年,平板显示器件被广泛使用到移动类电子产品中,这些电子产品逐步成为人们获取信息的主要手段,平板显示也成为了越来越被关注的领域;在半导体芯片领域,早在2018年,美国商务部就曾禁止美国公司向中兴通讯销售零部件、商品和技术等,2019年则在对华为实行出口管制后进一步限制了其使用美国技术软件设计和生产的半导体。到了2020年5月,美国再次发动了针对华为的芯片战争,中国在半导体方面被“卡脖子”的问题越来越突出。而随着社会智能化程度的不断提升,芯片作为智能设备最关键的组成部分,需求在持续增长;全球疫情蔓延等原因对半导体供应链造成了严重冲击,全球集成电路供应链稳定性面临着严峻的挑战,未来较长一段时间内,芯片供应将处于紧张状态,各行各业都陆续面临了“缺芯”的问题。

  高新技术产业最具发展活力的同时也是国民经济的重点支持领域,“机会是等不来也要不来的,我们应该积极应对、提前布局,开展一些前瞻性、针对性的技术研究,横向联合大学、设计院、生产企业,积极主动解决技术和产品上的短板。”秦学礼大师认为,随着电子行业中芯片技术的快速发展,随着芯片加工线宽的缩小,对加工环境的要求越来越苛刻,对洁净技术、空调技术、AMC控制技术、废气处理技术都将带来挑战,而高端芯片的国产化进程依然任重道远,随着5G通信技术、智能穿戴技术、互联网技术、图像与数据采集技术等的发展,智慧城市、智慧工地、智慧能源、智慧交通、智慧电力等概念层出不穷,对设计院而言,未来数字化、BIM技术、综合智慧能源的应用会更加广泛,BIM将不仅仅是一个三维设计,其包含的信息量会更多、更全面,包括系统的数据,系统中各设备和配件的数据以及运维相关的信息等等会要求设计更加精准,“工业项目往往设计数据与实际运行数据有差距,有了实际运行数据反过来指导设计更加精准,系统设计更合理、节能。这个是发展趋势,我们应该积极应对。”秦学礼大师这样说道。而由于最近的两次疫情,尤其是当下的新冠疫情,生物洁净室也有较大的机会,与电子不同,其洁净度不一定有多严格,但在微生物限度、压力控制(负压)、人流物流、防止交叉污染控制等方面则会更为严格。他认为这些既是挑战,也是暖通空调领域洁净技术发展的下一个机遇。

  “合肥BOE是一个超大型电子工业项目(100多万㎡),也是当时世代最高的TFT-LCD项目,动力系统种类多,量大,复杂,做成功有难度,不容易。综合智慧能源中的内容,除了供电(屋顶上的光伏电站)、供水、气体,其他冷热源、空调系统耗电、净化系统、通风系统、废气处理系统耗电都是暖通专业的内容,这些内容的占比也很大,占到了全厂能耗的35%左右(仅次于工艺设备的50%)。”合肥京东方显示技术有限公司综合能源服务示范项目曾在2020年入选综合智慧能源优秀项目案例集,在此基础上,秦学礼大师认为综合智慧能源与暖通空调领域相结合的发展前景应该是很好的。这一趋势也会影响到相关暖通空调企业未来应提供的数字化、网络化、能互联互通、能计量、产品必须节能等方面。顺应时代发展要求,转变设计思维,打好基本功的同时传承将近70年好几代人的知识沉淀、站在前人的肩膀上不断创新进取,跨界融合,使设计更加精准,才可能成为具有国际视野、工程思维的复合型人才。“精益求精、做好每一件事,做精每一个项目是最重要的,我们欢迎那些肯坚守,肯钻研,做事认真绝不生搬硬套的年轻人。”秦学礼大师表示,相信随着这些年轻人的加入,行业的明天将会更加光明和璀璨,相信随着“双碳”目标、综合智慧能源的逐步推进、实施,暖通专业的设计院和相关企业未来将有更大的作为。

  个人简介

  秦学礼,1985年毕业于重庆大学供暖与通风专业,从事洁净与暖通空调技术研究与工程设计37年。现任电子工程院副总工程师、总设备工程师,世源科技公司总工程师,正高级工程师,注册公用设备工程师,享受国务院政府特殊津贴专家。主持国家“十三五重大科技专项”课题1项,主参编完成《电子工业洁净厂房设计规范》《电子废气处理工程设计规范》等国家标准规范和标准图10余部,主持了百余项大型、超大型电子工业工程的洁净控制技术方案设计和工程实施工作,先后获得全国优秀工程设计银奖2项、铜奖1项,华夏科技奖、北京市科技奖和各类工程设计成果奖40余项。2019年荣获“全国勘察设计行业庆祝新中国成立70周年杰出人物”称号。同时作为第一发明人在洁净控制技术、废气处置技术和关键设备方面获得专利授权41件。为我国高世代液晶显示、柔性显示和高端半导体芯片产业发展做出了卓越贡献。代表项目有:京东方第8.5代薄膜晶体管液晶显示器件TFT-LCD项目、三星(中国)半导体有限公司12寸闪存芯片项目、长江存储国家存储器基地(一期)项目等。

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