《微納電子與智能制造》:智能微系統與MEMS 技術的發展需要政策支持、技術創新、成果轉化、應用創新等產業鏈上下游的協同合作 ,請問您對其發展中產學研用的合作模式有哪些建議?
尤政院士:一方面,學科深度交叉融合的特點決定了智能微系統與MEMS 技術的人才門檻、資金門檻、技術門檻均較高;另一方面產業環節多,細分技術譜系廣,導致智能微系統的投資回報周期比較長。
因此,只有打通技術、機構、資金之間的條框與分割,整合重組各類創新要素,推動機制創新、模式創新和管理創新,加強復合型人才培養,才能應對上述挑戰。
統籌各項創新要素及科技計劃。形成智能微系統領域的高校-研究所-企業-政府的互動機制,推進 學術-技術-產品-用戶-金融等產業創新鏈、產業鏈、 資金鏈的生態建設 ,充分統籌國家、地方、機構等各級科技規劃 ,發揮相關戰略規劃管理機構與各級專 家咨詢委員會的智力及影響力作用 ,支撐智能微系統領域的科學發展。
支持打造產業共性技術平臺。針對智能微系統技術體系中產業相關性強的共性關鍵技術,如設計、制造、測試等,支持平臺性研發機構建設,開展共性基礎理論、關鍵核心技術、共性軟硬件產品及其創新研發工作,推進智能微系統技術生態可持續發展。
推動智能微系統技術的產品示范應用。提升智能微系統技術解決方案的供給能力,推進感知智能微系統等目前的典型智能微系統技術在航空航天、高端裝備、能源交通、工農業生產等關鍵領域發揮積極作用;加快智能微系統技術在醫療健康、汽車電子、消費終端、物聯網+等領域的規模應用;探索新概 念智能微系統技術的顛覆性應用 ,為未來社會生活 方式的發展變革提供技術儲備。
加大復合創新型人才培養力度。設立智能微系統相關的跨學科門類培養機制,擴大相關本科生、研究生招生規模;加強智能微系統的職業教育與工程教育;加強教學、科研與產業的融合,培養多領域、多學科交叉的復合型人才;通過多種機制和特支政策支持,吸引國內外智能微系統領域的高層次人才;改革評價機制,加強扶持力度,使得青年科技人員能夠長期、穩定開展研究。
《微納電子與智能制造》:請您預判一下未來幾年國內外智能微系統與MEMS 技術的重要發展趨勢。
尤政院士:準確的技術預測有點兒難度,就好比我們在幾年以前智能手機剛出現的時候,來預測現今智能手機在生活中的地位與作用。不過一些發展趨勢還是已有呈現的,前面已經提到過一些,這里再談一下。
智能微系統技術已經呈現出很強的學科獨立特征和系統層次上的內在特性 ,從理論、設計、制造到集成、封裝、測試、應用開發都形成了獨特的理論和方法體系的雛型;由于智能微系統涉及的學科和技術門類眾多,交叉融合性極強,還處于學科體系發展的初級階段,一些重要的共性基礎問題與關鍵核心技術需要突破。
(1)架構與設計方法:跨尺度、多層級、全能域的建模方法與模擬仿真手段,基于多學科優化思想的設計理論、方法、工具,如:智能微系統EDA 工具等, 均是設計方面的重要技術趨勢 ,通過逐步建立智能 微系統設計的 IP 數據庫 ,來實現智能微系統的數字 化敏捷開發。
(2)先進制造與集成技術:探索智能微系統中微納尺度的力學、流體力學、傳熱學、電磁兼容等基礎理論,明晰微尺度效應與宏觀、介觀效應的區別與聯系;突破三維集成、異質/異構集成 、芯粒集成 ,以及 面向場景的訂制化集成等關鍵技術;解決材料、結構 與器件、芯片、互連、接口等微系統部/組件在應用環 境下的熱匹配、熱隔離、熱傳導、電隔離、電連接、電 磁兼容等集成技術難題;形成滿足智能微系統快速、 靈活需求的先進制造技術體系。
(3)測試技術與標準化:由于智能微系統的特征尺度在微米納米量級,系統組成復雜,功能種類繁多,傳統測試分析手段面臨很多挑戰。因此,發展涵蓋機理-材料-工藝-器件-模塊-微系統等多個層面 , 以及力-熱-電-磁-光-生-化等多參量 ,且與設計 、制 造、集成、封裝等環節緊密結合的測試理論、方法及 手段至關重要。
此外,深入理解智能微系統中模塊化功能單元、加工工藝以及材料之間的相互影響,并進行概念、術語、接口的標準化,加快技術體系與測試體系的規范化,是智能微系統的重要發展趨勢與必由之路。