《微纳电子与智能制造》:智能微系统与 MEMS 技术的发展需要政策支持、技术创新、成果转化、应用创新等产业链上下游的协同合作 ,请问您对其发展中产学研用的合作模式有哪些建议?
尤政院士:一方面,学科深度交叉融合的特点决定了智能微系统与 MEMS 技术的人才门槛、资金门槛、技术门槛均较高;另一方面产业环节多 ,细分技 术谱系广 ,导致智能微系统的投资回报周期比较长。
因此 ,只有打通技术、机构、资金之间的条框与分割 ,整合重组各类创新要素 ,推动机制创新、模式 创新和管理创新,加强复合型人才培养,才能应对上述挑战。
统筹各项创新要素及科技计划。形成智能微系 统领域的高校-研究所-企业-政府的互动机制,推进 学术-技术-产品-用户-金融等产业创新链、产业链、 资金链的生态建设 ,充分统筹国家、地方、机构等各级科技规划 ,发挥相关战略规划管理机构与各级专 家咨询委员会的智力及影响力作用 ,支撑智能微系统领域的科学发展。
支持打造产业共性技术平台。针对智能微系统 技术体系中产业相关性强的共性关键技术,如设计、 制造、测试等,支持平台性研发机构建设,开展共性 基础理论、关键核心技术、共性软硬件产品及其创新 研发工作,推进智能微系统技术生态可持续发展。
推动智能微系统技术的产品示范应用。提升智能微系统技术解决方案的供给能力 ,推进感知智能 微系统等目前的典型智能微系统技术在航空航天、 高端装备、能源交通、工农业生产等关键领域发挥积极作用;加快智能微系统技术在医疗健康 、汽车电 子、消费终端、物联网+等领域的规模应用;探索新概 念智能微系统技术的颠覆性应用 ,为未来社会生活 方式的发展变革提供技术储备。
加大复合创新型人才培养力度。设立智能微系统相关的跨学科门类培养机制,扩大相关本科生、研究生招生规模;加强智能微系统的职业教育与工程教育;加强教学、科研与产业的融合,培养多领域、多学科交叉的复合型人才;通过多种机制和特支政策支持,吸引国内外智能微系统领域的高层次人才;改革评价机制,加强扶持力度,使得青年科技人员能够长期、稳定开展研究。
《微纳电子与智能制造》:请您预判一下未来几年国内外智能微系统与 MEMS 技术的重要发展趋势。
尤政院士:准确的技术预测有点儿难度,就好比我们在几年以前智能手机刚出现的时候 ,来预测现今智能手机在生活中的地位与作用。不过一些发展 趋势还是已有呈现的,前面已经提到过一些,这里再谈一下。
智能微系统技术已经呈现出很强的学科独立特征和系统层次上的内在特性 ,从理论、设计、制造到集成、封装、测试、应用开发都形成了独特的理论和方法体系的雏型;由于智能微系统涉及的学科和技术门类众多,交叉融合性极强,还处于学科体系发展的初级阶段 ,一些重要的共性基础问题与关键核心技术需要突破。
(1)架构与设计方法:跨尺度、多层级、全能域的建模方法与模拟仿真手段 ,基于多学科优化思想的 设计理论、方法、工具,如:智能微系统 EDA 工具等, 均是设计方面的重要技术趋势 ,通过逐步建立智能 微系统设计的 IP 数据库 ,来实现智能微系统的数字 化敏捷开发。
(2)先进制造与集成技术:探索智能微系统中微 纳尺度的力学、流体力学、传热学、电磁兼容等基础 理论,明晰微尺度效应与宏观、介观效应的区别与联 系;突破三维集成 、异质/异构集成 、芯粒集成 ,以及 面向场景的订制化集成等关键技术;解决材料、结构 与器件、芯片、互连、接口等微系统部/组件在应用环 境下的热匹配、热隔离、热传导、电隔离、电连接、电 磁兼容等集成技术难题;形成满足智能微系统快速、 灵活需求的先进制造技术体系。
(3)测试技术与标准化:由于智能微系统的特征 尺度在微米纳米量级 ,系统组成复杂 ,功能种类繁多,传统测试分析手段面临很多挑战。因此,发展涵盖机理-材料-工艺-器件-模块-微系统等多个层面 , 以及力-热-电-磁-光-生-化等多参量 ,且与设计 、制 造、集成、封装等环节紧密结合的测试理论、方法及 手段至关重要。
此外 ,深入理解智能微系统中模块化功能单元、加工工艺以及材料之间的相互影响,并进行概念、术语、接口的标准化 ,加快技术体系与测试体系的规范化 ,是智能微系统的重要发展趋势与必由之路。