核心芯片设计师潘晓枫:

2020-11-30 09:00张子芳
莫愁·时代人物 2020年11期
关键词:电路芯片工艺

张子芳

跟设计师谈技术,跟客户谈业务,拖着行李箱一溜小跑在出差的路上……工作中的潘晓枫说话快言快语,做事风风火火,总是分秒必争。潘晓枫是中国电子科技集团公司第五十五研究所单片电路部主任设计师、研究员级高级工程师。她和团队一起突破了我国微波毫米波核心芯片的关键设计技术,设计出的多项产品填补了国内市场空白。她质朴、率直,用对祖国、对事业、对生活的热爱感染着身边人。

因热爱而奋斗

1999年,潘晓枫从东南大学无线电工程系毕业后,加入中国电子科技集团公司第五十五研究所,主要从事多功能芯片的研发设计和市场应用推广,并逐步承担了纵向课题、横向产品开发等上百个国家项目。

假如时光倒回到二十年前,对于学习无線电工程这个热门专业的潘晓枫来说,进入科研院所从事基础研究并不是最佳选择,甚至需要很大的勇气,因为在很多同学看来,参与商业项目很快就可以掘到人生第一桶金。“不要只看眼前得失,也不要只看个人得失,安心地在研究所工作。”父母的支持让潘晓枫坚定了自己的选择。

微波毫米波芯片是信息化装备的核心器件,其性能直接决定了整机装备的性能和指标,被誉为“现代工业的粮食”,重要性越发受到重视。

对潘晓枫来说,科学容不得一点马虎,也没有捷径可走,只有沉下心来做实事,从基础科学研究做起才是正道。

芯片设计制造流程复杂,一颗芯片的诞生,可以分为设计和制造两个环节,而设计是整个芯片成型最重要的一环,需要在很小的空间里对各种元件进行排布和组合,实现各种功能。每天与密密麻麻的设计图打交道是一件“烧脑”的事,设计过程中常常会走弯路甚至需要推翻重来。潘晓枫用热爱克服困难,通过不断探索实践,对微波毫米波芯片、器件的特点和规律更加了解,对技术方案的把控能力越来越强。

要技术也要市场

潘晓枫瞄准市场需求,开发出从工艺到设计全部自主可控的国内首款四通道主动式安检芯片。由于这类芯片功能复杂、集成度高,国外凭借先进的GeSiBiCMOS工艺长期处于垄断地位。芯片研发之初,潘晓枫便将芯片工艺锁定为自主的InP化合物半导体工艺,在其中各类电路甚至是简单微带线的设计上均抛弃了传统的设计方法,创新性地提出了多种电路结构,优化了电路性能的同时提高了芯片的集成度。研发过程中,她进一步推动了国内InP工艺平台的成熟,同工艺研发人员一起解决了多层布线、介质平坦化及可靠性等多项工艺难题。经过两年多的攻坚克难,该芯片成功实现安检安防领域的实时成像,取得了大量市场订单。

单功能电路方面,潘晓枫首次在国内实现了超宽带移相电路设计技术,并成功将其应用于国家重点工程。她开发了国内体系较为完善的超宽带接收机套片,最终实现变频类芯片性能的提升、功能最大限度的集成。用于某火箭上的高精度幅相多功能芯片,具有体积小、重量轻、相位精度高、功耗低、功能集成度高等特点,任务难度大。在研制过程中,潘晓枫基于功能子电路结构的创新、电磁兼容的设计、信号完整性的分析等多种设计手段,将化合物器件优良的微波性能发挥到最佳,并克服化合物工艺设计数字电路功耗高及成品率低的短板,实现适应市场发展需要的低成本化方案的产品系列。

优秀的背后是严格的自律和坚持。从一名普通设计员成长为芯片领域的“技术大拿”、主任设计师,潘晓枫付出了大量的努力。她设计开发了多品种微波射频专用电路以及多功能芯片,如幅相类、变频类、多通道Transceiver、倍频器、检波器等各类核心芯片,完善了产品体系建设,填补国内产品空白。潘晓枫通过对市场的敏锐嗅觉以及技术前沿方向的把握,承担了一系列横向和纵向任务,这些项目都取得了良好的经济效益。近年来,随着她设计的一款款芯片应用到各类新型信息化电子装备上,潘晓枫愈加感到骄傲和自豪。

用科研精神感染年轻人

2019年申报某项目时,由于时间紧、任务重,为获得项目竞标成功,潘晓枫一方面要准确把握各项目的关键所在,另一方面需要在短时间内完成数篇高质量的论证报告。潘晓枫和团队一起攻坚克难,通过多次大大小小的研讨会迅速掌握项目重点难点。接着,她带队查阅资料、分析论证、仿真验证、撰写报告,从白天忙到黑夜,甚至是通宵达旦。有人曾形容她是工作狂,不理解她为什么那么拼。但对潘晓枫来说,科研既是工作,更是一种享受,是她生活中最重要的一部分。她曾坦言:“如果不工作就感觉在浪费时间、浪费生命。”

设计研发以外,潘晓枫把很多精力放在带队伍上,助力年轻人实现理想抱负。如今,潘晓枫正带领团队着力建立较为完善的电路库、技术体系文件以及设计报告,加强内部的沟通交流,通过实践锻炼让年轻设计师尽快挑起大梁。这个平均年龄只有30岁、全部是硕士及以上学历的团队,正面向雷达、无人机、地形探测等多个领域,开发多通道收发幅相、混变频一体化多功能芯片以及幅相控制电路、混频器、倍频器、检波器、VCO等单功能电路。

尽管工作繁忙,但认识潘晓枫的人都知道,她爱好广泛,尤爱作词,是名副其实的才女。在新中国成立70周年之际,她曾写道:“中华文明,五千载而有余;泱泱国土,奋万世而所及;传古承今,非兵利而长怡;朝贺礼拜,崇尚和而行揖。古有强汉盛唐者,兵伐南北穷落碧;保万民于无忧者,守家国以为大义……”在《八声甘州——教师节感怀》中,她直抒胸臆:“感春风化雨,致德艺同求。笑寻常,风花雪月,到头来,年华尽东流。遵师训,淡名薄利,学海行舟。”

“对于一直在路上的我们来说,每一天都是新的开始。不忘初心,牢记使命。愿自己在今后的人生道路上继续努力,砥砺前行。”这是潘晓枫在朋友圈分享的感言,也是她的追求所在。

图片由本文作者提供 编辑 王冬艳 437408345@qq.com

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