共解行業(yè)難題 共享發(fā)展資源
—— 福建廈門柔性電子研究院推動上下游協(xié)同創(chuàng)新

◎ 本刊記者 周 燁

中央經(jīng)濟(jì)工作會議提出，充分激發(fā)各類經(jīng)營主體的內(nèi)生動力和創(chuàng)新活力。作為科技創(chuàng)新的重要主體，民營企業(yè)貢獻(xiàn)了全社會70%的技術(shù)創(chuàng)新成果，涵蓋了80%的國家專精特新“小巨人”和90%的高新技術(shù)企業(yè)。近年來，通過與科研機(jī)構(gòu)合作建立技術(shù)研發(fā)中心、產(chǎn)業(yè)研究院、中試熟化基地等創(chuàng)新平臺，民營企業(yè)持續(xù)強(qiáng)化科技創(chuàng)新主體地位，不斷提升創(chuàng)新能力。福建廈門柔性電子研究院就是這方面的代表性企業(yè)。

輕薄可彎折的柔性電路板附于可折疊顯示屏上，隨手機(jī)開合彎折；植入柔性傳感器的電動牙刷能根據(jù)壓力變化識別使用場景，有效防飛濺；使用3D 打印設(shè)備將液態(tài)金屬涂覆于柔性電路板上，既能簡化制作工藝又能節(jié)省材料……走進(jìn)福建廈門柔性電子研究院（以下簡稱研究院）的展廳，共建企業(yè)完成的各項研究應(yīng)用成果琳瑯滿目。

新科技革命與產(chǎn)業(yè)變革正蓄勢待發(fā)的當(dāng)下，電子正朝著隨形而變的趨勢發(fā)展，在不久的將來，不僅手機(jī)可以折疊，大部分電子顯示器都能像報紙一樣，隨時打開、卷曲或折疊，手機(jī)、電視等消費電子產(chǎn)品形態(tài)將更新穎輕便。而這處處離不開柔性電子，因此，業(yè)內(nèi)人士形象地將柔性電子比喻為新基建的“鋼筋水泥”，認(rèn)為其不僅有著比微電子產(chǎn)業(yè)更為龐大的市場，而且將協(xié)助傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)提升產(chǎn)業(yè)附加值，為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和人類生活帶來革命性變化。柔性電子作為將電子器件制作在柔性塑料或薄金屬基板上的新興電子技術(shù)，近年來在消費電子、新能源汽車、物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域的應(yīng)用日趨豐富，正成為全球科技技術(shù)的前沿和研發(fā)熱點。

面對豐富的展品，研究院院長續(xù)振林如數(shù)家珍。“這都是各家企業(yè)合作的結(jié)果。”續(xù)振林介紹，為攻克產(chǎn)業(yè)前沿和共性關(guān)鍵技術(shù)難題并轉(zhuǎn)化應(yīng)用，研究院由柔性電子行業(yè)龍頭廈門弘信電子科技集團(tuán)主導(dǎo)發(fā)起，在廈門市科學(xué)技術(shù)局的支持下，聯(lián)合13 家上下游企業(yè)共同參股，是一家校企合作、市場化運作的新型研發(fā)機(jī)構(gòu)。

自2019 年成立以來，研究院積極探索創(chuàng)新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化路徑，推動基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、成果轉(zhuǎn)化有機(jī)銜接。截至目前，研究院已推動21個項目成果轉(zhuǎn)化，獲得專利80 多項。

校企聚合力，攻關(guān)技術(shù)難題

近段時間，研究院技術(shù)研發(fā)中心研究員朱時華正忙著推進(jìn)柔性壓力傳感器的中試工作，“實驗室的測試已經(jīng)通過，接下來就是在生產(chǎn)試驗中繼續(xù)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。”

朱時華仍記得，兩年多前，研究院一家共建企業(yè)提出，在終端電子消費品生產(chǎn)中，下游客戶出現(xiàn)了對壓力按鍵的功能需求，需要通過柔性傳感器將外界的受力情況轉(zhuǎn)換為電信號，而當(dāng)時市面上具有此功能的新材料技術(shù)被個別外國企業(yè)壟斷。

作為新興產(chǎn)業(yè)，柔性電子涉及新材料、新生產(chǎn)工藝及其對應(yīng)的設(shè)備制造等多個板塊，僅靠單家企業(yè)難以破解產(chǎn)業(yè)技術(shù)難題。“建立研究院的初衷，就是希望能同時匯聚產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)與高校科研機(jī)構(gòu)的力量，推動相關(guān)物料及柔性電子領(lǐng)域的生產(chǎn)設(shè)備、關(guān)鍵器件研發(fā)。”續(xù)振林說。

了解企業(yè)具體生產(chǎn)需求后，研究院與廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院組建聯(lián)合實驗室，高校研究人員負(fù)責(zé)原材料開發(fā)，研究院工程師負(fù)責(zé)驗證生產(chǎn)工藝和應(yīng)用開發(fā)。歷時約一年半，朱時華所在團(tuán)隊研發(fā)出了以納米石墨為關(guān)鍵技術(shù)的柔性壓力傳感器，并搭建起柔性壓力傳感器中試生產(chǎn)線。

“研究院更了解企業(yè)生產(chǎn)需求，高校研究人員則為團(tuán)隊注入了研發(fā)力量。”朱時華認(rèn)為，研究院與高校協(xié)同創(chuàng)新，拉近了實驗室與企業(yè)之間的距離，企業(yè)的研發(fā)需求得到充分滿足，高校的創(chuàng)新成果也實現(xiàn)了有效轉(zhuǎn)化。

上下游協(xié)同，解決行業(yè)痛點

對準(zhǔn)位置，工作人員將一塊近2 米長的柔性電路板置于測試儀皮帶上，設(shè)備隨即檢查連接器外觀及電阻功能。信號燈顯示合格，電路板便被自動貼上標(biāo)簽，進(jìn)入下一道工序。整個過程用時僅30 秒。

“有了這臺柔性電路板自動在線測試儀，檢測環(huán)節(jié)的效率提升140%，還大大降低了不良漏失率。”弘信電子設(shè)備高級工程師肖曉軍介紹，公司生產(chǎn)的柔性電路板多用于智能手機(jī)、新能源汽車等產(chǎn)品，質(zhì)量控制要求高，產(chǎn)品良品率是企業(yè)最關(guān)注的指標(biāo)。“以前業(yè)內(nèi)沒有針對這一工序的自動檢測設(shè)備，人工操作時失誤在所難免且難以察覺。”肖曉軍說。

為解決這一行業(yè)痛點，2020 年底，研究院和弘信電子、廈門市工科自動化設(shè)備有限公司三方組建項目組，聯(lián)合研發(fā)柔性電路板自動在線測試儀。“上下游企業(yè)聯(lián)合攻堅，能夠充分發(fā)揮各類資源的綜合效應(yīng)。”續(xù)振林說。

“在調(diào)試設(shè)備的大半年里，我們派出4 位工程師常駐弘信電子的工廠，保證隨時獲取相關(guān)數(shù)據(jù)并及時溝通修改。”廈門市工科自動化設(shè)備有限公司總工程師林高雄說，以前研發(fā)新設(shè)備時，往往沒有應(yīng)用場景進(jìn)行試驗，設(shè)計的工藝參數(shù)也可能并非客戶所需，容易造成時間、資金浪費。“現(xiàn)在有了詳細(xì)精確的設(shè)備需求和測試場景，研發(fā)效率明顯提升。”林高雄說。

下游企業(yè)提供具體需求與應(yīng)用場景，研究院指導(dǎo)設(shè)計思路，上游企業(yè)負(fù)責(zé)方案落地，知識產(chǎn)權(quán)歸三方共有——這一合作研發(fā)模式已成為院內(nèi)不少共建企業(yè)合作創(chuàng)新的路徑。

如今，柔性電路板自動在線測試儀已經(jīng)更新到第四代，能兼容更多產(chǎn)品尺寸。“弘信電子已經(jīng)批量購入這款設(shè)備，還有幾家外地企業(yè)也前來購買，這幾年的辛苦總算沒有白費。”隨著新產(chǎn)品逐漸得到行業(yè)認(rèn)可，林高雄對未來發(fā)展信心滿滿。

續(xù)振林介紹，研究院還專門成立了廈門柔性電子實驗室，購入精密設(shè)備，為行業(yè)內(nèi)企業(yè)提供公共檢測服務(wù)，目前已為20 余家企業(yè)服務(wù)近300 次。

打造生態(tài)圈，形成創(chuàng)新合力

“研究院的研發(fā)方向來自企業(yè)，更貼近實際發(fā)展需要，也能加速研究成果產(chǎn)業(yè)化。”廈門市科學(xué)技術(shù)局局長孔曙光認(rèn)為，研究院運作機(jī)制靈活，能有效鼓勵企業(yè)開展研發(fā)創(chuàng)新，提升企業(yè)創(chuàng)新能力。

續(xù)振林介紹，在與企業(yè)密切合作的基礎(chǔ)上，研究院還聯(lián)合多所高校、科研院所組建廈門市柔性電子創(chuàng)新聯(lián)合體，定期開展交流活動，進(jìn)一步促進(jìn)創(chuàng)新鏈資金鏈產(chǎn)業(yè)鏈融合發(fā)展。同時，研究院與30 多家單位共同發(fā)起成立柔性電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟，整合多方資源，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)調(diào)研與行業(yè)交流，打造開放、合作、共贏的柔性電子產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。

面向未來，續(xù)振林坦言，為推進(jìn)研究院的持續(xù)發(fā)展，還有一些潛在困難需要克服。新興產(chǎn)業(yè)研發(fā)成本高、風(fēng)險大、回報周期長，對民營企業(yè)而言壓力不小。“就拿柔性電路板自動在線測試儀來說，隨著生產(chǎn)工藝更新，設(shè)備每6 到8 個月就要升級迭代一次，企業(yè)陸續(xù)投入了400 多萬元，接下來還要持續(xù)投入人力、物力進(jìn)行研發(fā)更新。”續(xù)振林說，目前研究院已落地的項目以工藝提升和技術(shù)改造為主，要取得新材料研究的突破性進(jìn)展仍需長時間積淀。

“目前，研究院的服務(wù)對象以共建企業(yè)為主，研發(fā)需求、創(chuàng)新能力、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化等已經(jīng)基本實現(xiàn)閉環(huán)。但同時也存在服務(wù)領(lǐng)域相對狹窄、研發(fā)供需未能充分打通等問題。”對此，續(xù)振林表示，研究院將進(jìn)一步加強(qiáng)業(yè)內(nèi)各界的深度合作，加強(qiáng)平臺的公共屬性，為滿足行業(yè)內(nèi)的共性技術(shù)需求提供更多助力。

“未來，相關(guān)部門也會進(jìn)一步加大對民營企業(yè)科技創(chuàng)新的支持力度，強(qiáng)化企業(yè)科技創(chuàng)新主體地位。期待政產(chǎn)學(xué)研攜手合作、匯聚資源，進(jìn)一步提升柔性電子等產(chǎn)業(yè)的研發(fā)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化水平。”孔曙光說。