“集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。”摩尔定律揭示了信息技术进步的速度，提出至今已有57年。在拇指大小的芯片上搭载更多的晶体管与更小的制程，变得愈发困难。无数的声音质疑到，摩尔定律是否快走到头了？

“无论技术更新的速度与摩尔定律一致，还是在追赶摩尔定律，都离不开先进的封装技术。先进封装技术将是推动半导体产业继续向前的重要杠杆。”作为国内集成电路封装行业领军人物之一，于大全始终觉得重任在肩。

【校友档案】

于大全，1995年—2004年本硕博就读于我校材料工程系。厦门大学特聘教授，国家万人计划入选者，厦门云天半导体科技有限公司董事长。国家科技重大专项02专项总体组特聘专家，国家半导体标准委员会委员、IEEE高级会员、闽江学者特聘教授、武汉大学兼职教授。先后在香港城市大学、德国夫豪恩霍夫微集成与可靠性研究所、新加坡微电子所开展研究工作。曾任中国科学院微电子研究所研究员、博士生导师，天水华天科技集团CTO、封装技术研究院院长。2020年度“国家科学技术进步奖一等奖”获得者，主持国家科技重大专项02专项项目2项、课题和任务5项，中科院百人计划项目1项，国家自然科学基金面上项目2项；发表学术论文200多篇，授权发明专利70多项，为我国先进封装技术研发和产业化做出了重要贡献。

回国，再出发

2021年11月3日，在北京举行的2020年度国家科学技术奖励大会上， “高密度可靠电子封装关键技术及成套工艺”项目从3000多个项目中突出重围，荣获2020年度国家科学技术进步奖一等奖。于大全作为项目核心成员，荣登榜单。

电子封装作为芯片的“骨骼、肌肉、血管、神经”，是提升芯片性能的根本保障。于大全团队开发了硅通孔互连技术，攻克了晶圆级扇出封装新工艺，实现了我国先进封装技术的重要突破。

“这是对国内整个封装行业的认可。”相比于个人荣誉，于大全更看重整个行业的发展。回国发展后，他与我国芯片封装行业已经风雨同舟10年。

1995年，来自县城的于大全抱着对金属工程的憧憬，来到大工求学。在材料工程系连读了本硕博后，他先后在香港、德国、新加坡等地开展芯片封装前沿技术的研究工作。在德国符号恩霍夫IZM研究所工作期间，他第一次近距离接触到世界工业前沿技术，并于2005年荣获“洪堡学者”称号。随后，他来到新加坡IME研究所，开展三维圆片级封装技术研究，成果斐然。

国外虽有舒适的研究环境和生活环境，科研之路也顺风顺水，但于大全却把眼光转回国内。“国内的封装技术水平和最先进的技术相比，大概落后20年。”他说，“但国内产业发展的潜能是巨大的，我的研究在国内可以发挥更大价值。”2010年，他决定放弃海外的所有，回国拼一次。

第一站，于大全来到中科院微电子研究所。带着满身的技艺和踌躇满志，他迅速组建研发团队，并确定了研究方向——硅通孔技术。“这是当时最先进，也是最难搞定的技术，是超越摩尔定律的首选解决方案。”于大全回忆道，“既然做，就要做最先进的。”这个研究方向需要高端装备和大量研发经费，而起步的经费是只有所长基金70万以及中科院百人计划200万科研经费。

工欲善其事，必先利其器。解决硬件设备是于大全开展工作的第一步。相较于动辄几百万一台的研究设备来说，经费着实让他捉襟见肘。为了满足研究条件，研究人员出身的于大全连续跑了10多家核心设备企业，用实力说服企业提供支持，筹到了可观的经费和设备支持，很快和国内领先企业开始了“你做PVD，他做绝缘层”式的协作研发过程。

凭借积累多年的研发经验和能力，他带领团队很快取得了技术上的突破，并得到了上级部门的认可，团队因此承担了硅通孔技术研发的国家02重大专项课题任务研究，获得国拨研究经费数千万元。

项目的重要性和紧迫性，让于大全加快了研究的进程和范围。2011年，他在位于无锡的江苏物联网研究发展中心建立系统级封装实验室，利用地缘和人才优势扩展研究范围和深度；2012年，技术团队参与孵化了华进半导体封装先导技术研发中心有限公司，开展8/12寸高难度硅通孔技术的研发。于大全给自己的科研任务不断加码。

是时候换个航道

“在科研机构，研究成果多会留在实验室，躺在论文里。”走过10多年的研发之路，于大全的想法发生了变化。“让研究成果快速落地，将技术高效转变为生产力，意义岂不是更大？”

2014年3月，于大全选择了去国内发展较好的封装企业——天水华天科技集团担任CTO，他想去看看领先骨干企业是如何运行的，研究成果怎样才能迅速产业化。

从纯研发人员到研发兼管理身份的转变，并非那么容易。攻关高精尖技术、管理技术团队、参与谋划企业发展方向、完成国家各项重点项目……于大全在各项工作中“辗转腾挪”，不敢浪费一分一秒的时间。这种状态在研制Mate 40指纹传感器期间达到“峰值”。

那是2016年，市面上常用的封装工艺并不能满足用户对指纹识别芯片的性能要求，团队另辟蹊径，和设计公司以及终端合作，准备利用系统级封装技术打造一款足以惊艳世人的芯片。但没有“前人栽树”，研发前进之路也变得异常艰辛。

新方案将硅通孔技术与系统级封装技术整合一起，实现多芯片高密度三维集成，这是第一个双芯片系统级封装指纹芯片方法，薄型、小型化的封装会因各封装材料之间的不匹配而产生表面翘曲，极大地增加塑封的难度。而这次的产品要求封装翘曲只能在50微米以内，否则模组端贴不到。

50微米，不及一根头发丝的直径。由于产品需要由位于西安和昆山的两个工厂研发和量产对接，为了解决研发中的问题，于大全每周都要跨越1300多公里的距离，辗转于两个工厂的实验室。

7个月后，210多个焦虑的夜晚，40多次修改，团队终于做出了世界最快的指纹解锁芯片——当其他技术的指纹解锁时间将近1秒时，而新产品屏下指纹解锁只要0.16秒。3个月后，芯片实现大批量产，最终出货量达2400万颗，于大全和团队用实力为Mate 40抢占国产高端旗舰机型的市场保驾护航。

在华天期间，于大全将自己扎根于每一处风景，帮助企业将年产值从2014年的33亿元增至2019年的81亿元，在全球封装行业的排名由第14位提升到第7位，在实现将技术转化为生产力的同时，学习到了工程思维和企业思维。

有理想的企业家

2019年，中美贸易摩擦愈演愈烈，大量高新技术相关的产品、技术和原材料等纷纷被美国限制出口。“技术的主动权掌握在自己手里，才是硬道理，不能一直被‘卡住脖子’。这是挑战，也是机遇。”身处受限最大的芯片行业，于大全感到肩上的担子愈发沉重。

实现关键技术的突破，绝不是一朝一夕的事情，往往经历数年的潜心研究，也不一定能换来期待的“高光时刻”。“成熟的企业身背更多压力和责任，所以面对新技术的投入和收益较慢的项目，难免顾虑重重。”在人生下半场，他放弃百万年薪，重新踏上漫漫长路——创业。同年，他以特聘教授入职厦门大学电子科学与技术学院，开展封装技术基础研究、人才培养和产业实践，探索产教融合的新发展模式。

更换了新身份后，于大全首先将目标对准了5G射频封装和集成器件研究。除了解决“卡脖子”问题，于大全更具前瞻性地将眼光瞄准了射频前端封装。射频前端是终端通信的核心组成器件，随着5G时代的到来，射频前端的应用也将扩大到物联网、汽车、基站，甚至未来的武器装备。而高性能射频器件，日本和美国占据了全球90%的市场。在大批量应用之前，国内技术急需突破。

第一个突破的是玻璃通孔技术——在性能和成本上都优于硅通孔技术的新一代封装技术。由于研发难度极大，国内在该技术上数十年未获突破。如果从国外引进，仅一台生产设备就需花费上千万。

于大全喜欢挑战高难度的项目，但没想到这次这么难。在研发过程中，团队经常在与成功近在咫尺时，被一道小小的裂纹打回起点。提出想法、测试、修正、再测试……近百次的实验过后，终于制成了实验室样品。

生产过程也是几经周折。在第一轮的试产中，产品良率只有30%，根本达不到量产要求。为此，整个团队围绕这一个指标，反复改进。“当一个团队只为了一个数字而夜以继日时，那个感觉确实挺崩溃的。”但作为团队的带头人，于大全没有给自己放弃的权利，用了近2年的时间，把这个数字从30升至60，至90，直到满足量产的高要求，成功开发先进激光加工技术，实现一秒钟处理1000多个孔，做到了国内第一个利用玻璃通孔技术量产独立代工，国际第一个规模化量产企业。“从严重依赖国外，到实现自主化生产，并推动国内企业制造生产设备，这是我们存在的价值。”于大全自信地说。

射频器件的圆片级封装、圆片级系统集成技术以及无源器件技术研发难度大，验证周期长。“这是个赚钱很慢的方向，短期内很可能赚不到钱。但这是绝对有价值、有意义的事情，所以必须做。”经过三年多夜以继日的研发和工程验证，投入大量的人力和资金，2022年产品终于步入量产阶段，而第一个量产产品就将用到智能终端的旗舰产品上。

在于大全的坚持和积极推动下，位于厦门海沧集成电路产业园35000平方米新厂房将于22年4月投入使用，具备从4寸到12寸晶圆级封测及系统集成能力。尽管公司目前仍在亏损状态，但公司得到了众多投资机构的青睐，2021年12月，公司完成B轮融资，投后估值达到12.5亿元，成为国内射频封装集成的领先企业，为我国射频器件国产化进程提供了有力的支撑。

身兼多职，难免分身乏术，工作繁多，难以都按时完成，于大全经常为此带着愧疚心情入睡，但从未想过停止脚步：“在年轻时候，把想做的事都做了，不负韶华，不留遗憾。”

惟其艰难，才更显勇毅；惟其笃行，才弥足珍贵。作为延续和拓展摩尔定律的重要手段，先进封装正走向舞台中央，面对历史性的机会，于大全也在先进封装与集成技术的探索之旅中，不断追随、突破和超越。

内容来源：《校友通讯》2022夏季刊

编辑排版：尹婉

责任编辑：范芸芃 俞洲