大二創業！他攻克微電子組裝一大難題

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文｜《中國科學報》見習記者 劉如楠

大二創業、年營業額約270萬、手握10項專利、“挑戰杯”全國總決賽一等獎……串起這些關鍵詞的，是武漢工程大學機電工程學院2018級本科生張靖宇。

今年剛滿23歲的他，已是一家創新型科技企業的負責人，帶領20余人的團隊，攻克了微電子元器件在激光錫焊過程中，溫度難以控制的痛點問題。

其團隊研發出的“精準控溫激光錫焊系統”，可以實現激光溫度可控在±2℃內、可以焊接直徑最小為80微米（約為頭發絲粗細）的焊點，目前已應用于手機攝像頭、耳機線圈、Tape-C接口等民用電子產品及軍工系列產品中。

如今，他已被保研至華中科技大學，可仍然堅持在實驗室工作到凌晨，優化技術設備、對接下游企業，每天都有做不完的事。

張靖宇

修壞師兄電腦，來了創業靈感

張靖宇的創業靈感來源于一次失敗。

大一剛入學不久，他自告奮勇幫師兄修電腦，將其帶回實驗室用激光焊接，沒想到，不僅沒修好，還讓整個電腦冒了煙。

靜下心來，他反復想：“為什么呢？激光本身就是熱源，肯定可以加熱，像激光切割、激光打標這些技術已經很成熟了，怎么就把電腦燒壞了呢？”

他聯系上激光錫焊行業知名的日本公司，進行咨詢。過程中了解到，激光錫焊的難點在于溫度控制。“由于激光的能量密度非常大，光束打到電路板的一瞬間，溫度急劇升高，如果不對激光進行控制，就會燒壞整個電路板。”張靖宇對《中國科學報》說。

進一步的調研中，他發現微電子元器件的精密焊接技術有兩種，一是使用國外的激光錫焊設備，價格高達150萬元，小型代加工廠用不起；另一種是用電烙鐵手工焊接，人力成本高、效率低。

當時，學院的“智能制造工程技術中心”剛成立不久，作為“雙創教育”的落地平臺，中心為愿意實踐創新創業的學生團隊提供場地、設備、資金等支持，由學院院長陳緒兵牽頭。

作為該中心的成員，張靖宇和其他同學等商量，“不然咱們做做激光錫焊試試？”就這樣，有了團隊的雛形。“有點初生牛犢不怕虎的感覺，沒什么成本，做不出來也沒什么。”他說。

湖北省創業扶持頒獎

關鍵性技術創新

在年級輔導員、同時又是陳緒兵博士生的張聰引薦下，張靖宇來到了陳緒兵的辦公室，初步陳述了自己的設想。

“點子不錯！”得到了陳緒兵的肯定，張靖宇的信心更足了，立即展開詳細調研，后來又經過幾次溝通，爭取到了場地、設備等的使用權。

“當時的想法是，能把激光錫焊攻克下來，拿去參加學術競賽、創業競賽就很不錯了，沒有想到后來真能產業化應用。”張靖宇說，根據研發需要，他們又游說了不同院系的同學來充實團隊。而張聰，在機電一體化設計方面頗有研究，成了團隊的研發主力。

這群充滿激情的年輕人做了三四個月，卻卡了在溫度控制問題上。

由于某些精密元器件的材料耐受溫度僅比熔錫溫度略高，而激光能量密度高，升溫速度快，為了保證激光能夠完成焊接，同時又不損傷電子元件，就要求激光錫焊有很高的控溫精度和調節靈敏度。

過去的常規方法是，在激光聚焦鏡側面加裝紅外測溫儀，以此調節控制激光溫度。這樣測得的溫度誤差較大，激光溫度調控的誤差也會隨之增加。因此，需要依靠大量算法修正，但這又會出現“滯后性”，經過一系列算法修正的溫度，早已不是焊點實時的溫度。

初期的研發，大家都在算法上使勁兒，“我們引入了模糊控制算法、神經網絡等等，試圖依靠算法的改進精準控制激光的實時溫度，但總也行不通。”張靖宇說。

有些灰心的張靖宇、張聰又去找陳緒兵討論，急切地想找到解決辦法。“改變物理結構試試？”陳緒兵順口提了一嘴。

他們了解到，多光路同軸技術可將多種光束匯聚在同一焦點，可以有效提升測溫精度。大家變得興奮起來，展開了新一輪的研發。

最終，張靖宇等人通過多方請教及一系列的光學系統研發，實現了激光、激光指示器光、無影光、CCD視覺、紅外測溫光，五種不同波段的光同軸傳輸匯聚在同一焦點，即“五光同軸”，并結合自研的高速高精度驅動電路和變結構PID控制算法，有效提升了激光錫焊過程中激光溫度的精密控制。

2019年12月7日，斯格維爾科技（武漢）有限公司正式成立，正值大二的張靖宇出任CEO。

團隊里的“焊接劑”

除了研發上的困難外，組織團隊也非易事。公司成立初期，大家從各自專業出發考慮問題，爭執、沖突都是常事。

對于機電一體化設備來說，設計和試驗都涉及機械、電氣控制、光學系統等的聯動，“就像最基本的穿孔走線，團隊搞電氣的同學希望按照電氣布局的接線順暢度、美觀度來布線，而搞機械的同學從結構布局考慮，認為前者的穿孔位置不合適。”張靖宇說，“搞工程的人普遍都是‘技術宅’，大家都認為自己的設計最合理，不想因為別人而改變。”

當雙方爭執不下的時候，張靖宇和他的合伙人、機電工程學院碩士生陳航就成了“和事佬”。

“我們會站在產品的角度進行分析，經過討論給出ABC解決方案和各自的利弊，請大家來權衡采用哪種方案。”張靖宇表示，優化產品、推進技術流程是大家共同的目標，而爭執往往是由于缺乏溝通。當方案利弊擺出來之后，更改難度小、或是改變后對產品更有利的一方往往會服軟。

如果兩方仍然各持己見，兩位合伙人的辦法是——都試一試。“像參數調多少、采用哪種工藝，沒有固定標準，那就通過實踐來證明。”他說。

即便最終同意更改方案，隊員們有時也免不了抱怨：“又要改，煩死了”“怎么不早說”，這時，張靖宇和陳航便會找相應的成員單獨“談心”，就像是團隊的“焊接劑”，他們想把每位成員的心都連接在一起，讓大家朝著同一個目標使勁兒。

“同樣的產品，進口的要100多萬，我們只要50萬，這不香嗎？”

解決了內部矛盾，下一步就是外部矛盾了。張靖宇積極參加各類創業比賽、路演、展會等，希望能打開市場。聽了他的介紹，看了樣品展示，許多企業負責人都頗有興趣，可一旦聽說眼前的負責人是個大三的學生之后，興趣立刻就變成了懷疑。

2021挑戰杯省賽現場

后來，只能請陳緒兵和張聰出馬，“有老師和博士師兄‘撐面兒’，事情就好辦多了。”他笑著說。

接到了最初的訂單，積累起一定的知名度后，再面對企業的質疑時，張靖宇的底氣更足了，“咱們別講那么多，就用技術說話，同樣的設備產品，進口的要100多萬，我們只要50萬，這不香嗎？”

最終，公司2021年總營業額達270萬元，目前已應用于手機攝像頭、耳機線圈、Tape-C接口等民用電子產品及軍工系列產品中。張靖宇等研發主力獲批國家發明專利5項、實用新型專利5項。

由于依托學校的各項資源，公司利潤并不為張靖宇個人所有，除了大家的勞務費，其結余都將投入到公司的新產品研發及設備中。

“只要充滿創造力又夠努力，隨時都可以出發”

回憶起整個創業經歷，張靖宇表示，從2019年初到現在，除了必要的課程、考試、比賽等，日常工作14-16個小時。對于專業課，他認為自學效率更高，常常在做項目的同時突擊學習。

“過程中每一步都走得很難，有著特別多意料之外的問題，但我就相信一句話：‘世上無難事，只怕有心人。’走過來之后，我會覺得不再是困難，因為我已經突破了。我已經突破的和未來能突破的都不是難事，只是花了時間而已。”他說。

一次分享會上，聚光燈下的張靖宇這樣總結自己的經歷，“我想通過自己的成長經歷，讓那些有創新想法的同學們認識到，創業不一定非得人到中年，不一定非得等到天時地利人和，只要充滿創造力又夠努力，隨時都可以出發。”

如今，張靖宇已經被保送至華中科技大學新能源科學與工程專業，他在公司的日常管理工作將逐步交接給其他同學。