奮進在攻克“卡脖子”創新路上
——記肇慶學院電子與電氣工程學院專職教師許志勇

◎ 文/皋 山

他是電子科技領域的教學者、研究者。2010年至2016年，他在電子科技大學—電子薄膜與集成器件國家重點實驗室攻讀博士學位，協助指導多名碩士研究生。

他主要從事電子信息功能陶瓷材料及元器件的研究，2009年至2017年，他在肇慶市科學技術局產學研結合科從事科技項目管理和產學研合作相關工作，成功負責申報肇慶市為“中國產學研合作創新示范市”。目前，他的研究成果共獲得已授權國家發明專利8件、實用新型專利11件，全部實現許可實施。他還獲得“肇慶市重點項目建設和重點工作先進個人獎”“肇慶市第一批西江緊缺人才”等榮譽。

他叫許志勇，是肇慶學院電子與電氣工程學院專職教師，擔任廣東省NTC熱敏芯片工程技術研究中心主任、電子科學與技術專業負責人、肇慶學院高端電子信息產業公共服務平臺負責人。

立志自主創新，實現“芯”片國產化

許志勇自從選擇了科研，便將“創新”默默地刻在了自己的科研攻關之路上，以實際行動激勵自己不斷前行、斬關奪隘。他與廣東愛晟電子科技有限公司合作研制出的高精度、高可靠性復合電極熱敏芯片，足以說明他對創新的執著和赤熱。高精度、高可靠性NTC熱敏芯片是各類紅外傳感器、光器件模塊的核心器件，廣泛應用于5G通訊、空間雷達、新能源汽車、平板顯示、醫療器械等領域。以前，這種芯片技術一直被國外公司所壟斷；國內高端光器件模塊、高端醫療器械用這種芯片基本都是依賴進口，存在著被人“卡脖子”問題。

為徹底甩掉被人“卡脖子”的現狀，許志勇作為肇慶學院派駐廣東愛晟電子科技有限公司的省部產學研科技特派員，自告奮勇地帶領公司的技術研發團隊進行科研攻關。針對高精度、高可靠性復合電極NTC熱敏芯片材料配方體系、材料制備工藝，以及復合金屬電極鍍層制備工藝開展研究，通過在傳統NTC配方體系Mn-Fe-Cu-Co-Ni復合相中創新性引入稀土離子元素，同時采用MEMS工藝技術濺射多層復合金屬電極，結合優化產品結構設計、工業化生產工藝等關鍵技術，有效解決了NTC熱敏芯片材料導電機制分析、NTC熱敏芯片材料老化機制分析、NTC熱敏芯片材料鍍層附著性分析等關鍵問題。高溫高可靠性復合電極NTC熱敏芯片主要研究特色和創新點包含基于多元復合配方體系，實現高溫高可靠性；依托機理分析，實現精準化調控路線；結合國家高端新型產業戰略需求，實現綠色工業化制備。

2020年12月11日，肇慶市中小企業服務中心組織專家鑒定認為，項目具有高精度、高可靠、綠色節能等技術優點。相關技術獲得授權國家發明專利6件，申請國家發明專利6件，具有較強的創新性，項目技術及開發的高精度、高可靠性復合電極熱敏芯片性能指標達到國內領先水平。

這一成果的研發成功，填補了國內300℃以上NTC熱敏芯片技術空白，實現了該領域技術的國產化替代，已通過應用單位廣東愛晟電子科技有限公司和肇慶愛晟傳感器技術有限公司實現成果轉化。他們研制的復合電極熱敏芯片、高穩定快速NTC負溫度系數溫度傳感器、微型高可靠溫度傳感器等產品獲認定為“廣東省高新技術產品”。該項目經廣東省科學技術情報研究所查新，產品技術方案屬國內首創；經工業和信息化部電子第五研究所中國賽寶實驗室檢測，產品技術性能指標在R25、B值、耗散系數、高溫負荷、耐濕負荷、抗低溫可靠性試驗變化率等方面均達到國外同類產品先進水平。

許志勇說：“項目產品作為各類紅外傳感器、光器件模塊的核心器件，批量供應杭州士蘭微電子股份有限公司、上海燁映電子技術有限公司、中國電子科技集團重慶聲光電有限公司及國內外紅外測溫儀和呼吸機等醫療器械制造企業，截至目前已累計實現產值超3億元。”

2017年以來，具有強烈創新意識的許志勇，帶領派駐企業研發團隊積極開展相關項目、產品研制，現已開發產品10多個，獲得廣東省高新技術產品14個，經濟效益和社會效益十分可觀。由此，他還助力企業榮獲“國家知識產權示范企業”“國家知識產權優勢企業”和“國家高新技術企業”等榮譽。

可以說，這些榮譽是企業的成功，也是許志勇的成功。事實證明，科研沒有捷徑可走，只有潛心創新，才能研發出高水平科研成果，回報企業、回報社會，為國家科技發展作出應有的貢獻。

著眼醫療設備急需,研制抗擊新冠“芯片”

2020年春節，在中華民族歷史上是最刻骨銘心的一個春節。新冠病毒突然來襲，讓沉浸在萬家團圓節日喜慶中的人們，頻頻“中招”，防不勝防，嚴重破壞了節日祥和安寧的氣氛，也嚴重侵害著人們的身心健康，并對我國和全世界的經濟都造成了巨大沖擊。

面對這場突如其來的疫情，一時間口罩、防護服、紅外體溫檢測設備、檢測試劑等重點醫療物資的生產保障成為重中之重。作為抗擊新冠肺炎疫情重要物資之一的紅外體溫檢測設備更是供不應求，一方面由于紅外體溫檢測設備生產的準入門檻高，另一方面則因為紅外體溫檢測設備中以紅外熱電堆和NTC（負溫度系數）熱敏芯片為代表的關鍵零部件技術難度高且產能瓶頸壓力大，導致紅外體溫檢測設備難以在短時間內滿足防控疫情發展的需求。

針對當前疫情防控急需的紅外體溫檢測設備和醫療器械產業發展的迫切需求，許志勇帶領技術研發團隊，開展研制“紅外體溫檢測設備用高可靠性NTC熱敏芯片”。他介紹說，紅外體溫監測設備的核心測溫元件是熱電堆，作為一種紅外溫度傳感器，熱電堆可直接感應紅外熱輻射，把熱量轉化為電信號，不需要直接接觸被測物體就可以快速測得物體表面溫度，封裝在熱電堆里的NTC熱敏芯片是用于測量熱電堆的環境溫度，并用它作為溫度基準的。因此，NTC熱敏芯片的阻值與B值的精度和可靠性，對紅外測溫設備偏離25℃環境溫度時的測溫精度就顯得非常重要。因此，他根據紅外體溫檢測設備用高精度、高可靠性NTC熱敏芯片的技術原理，通過優化NTC半導體材料配方和粉體制備工藝，以及NTC芯片半導體工藝制程、檢測與驗證手段，精確調節電阻值，研制出具有高精度、高可靠性的NTC熱敏芯片，實現了自己既定的研究目標。

他研制出的紅外體溫檢測設備用高可靠性NTC熱敏芯片，掌握了該領域的核心技術，對改變我國在該領域關鍵技術相對落后、產品可靠性不高的劣勢、提升我國的NTC熱敏芯片技術水平和產業競爭力，具有一定的戰略意義。該產品滿足了我國疫情防控和醫療器械產業發展的迫切需求。

他高興地介紹道：新冠肺炎疫情期間，合作實施產業化的廣東愛晟電子科技有限公司被國務院應對新型冠狀病毒肺炎疫情聯防聯控機制（醫療物資保障組）和工信部納入“國家疫情防控應急物資生產供應企業”和“全國重點醫療物資生產重點企業”，為抗擊疫情做出了突出貢獻。項目產品產業化以來，已累計實現產值超1.2億元，具有良好的經濟效益和社會效益。

他研制的呼吸機用高可靠防水防潮NTC溫度傳感器，所用材料符合ROHS標準，產品通過SGS檢測后被允許投放市場銷售，屬于綠色環保產品，不僅保護環境、還保障經濟社會的持續發展。新冠肺炎疫情發生后，呼吸機的需求暴增，已累計實現產值超8000多萬元，具有良好的經濟和社會效益。

許志勇在產學研上不負眾望，研發出了具有重大價值的科研成果，而每一次創新都解決了行業領域里的關鍵技術問題，給企業、給社會帶來良好效益。未來，相信他的創新之路會越走越寬，不負社會，更不負時代。