大二创业、年营业额达270万！他攻克微电子组装一大难题

文｜《中国科学报》见习记者 刘如楠

大二创业、年营业额约270万、手握10项专利、“挑战杯”全国总决赛一等奖……串起这些关键词的，是武汉工程大学机电工程学院2018级本科生张靖宇。

今年刚满23岁的他，已是一家创新型科技企业的负责人，带领20余人的团队，攻克了微电子元器件在激光锡焊过程中，温度难以控制的痛点问题。

其团队研发出的“精准控温激光锡焊系统”，可以实现激光温度可控在±2℃内、可以焊接直径最小为80微米（约为头发丝粗细）的焊点，目前已应用于手机摄像头、耳机线圈、Tape-C接口等民用电子产品及军工系列产品中。

如今，他已被保研至华中科技大学，可依旧坚持在实验室工作到凌晨，优化技术设备、对接下游企业，每天都有做不完的事。

张靖宇

修坏师兄电脑，来了创业灵感

张靖宇的创业灵感来源于一次失败。

大一刚入学不久，他自告奋勇帮师兄修电脑，将其带回实验室用激光焊接，没想到，不仅没修好，还让整个电脑冒了烟。

静下心来，他反复想：“为什么呢？激光本身就是热源，肯定可以加热，像激光切割、激光打标这些技术已经很成熟了，怎么就把电脑烧坏了呢？”

他联系上激光锡焊行业知名的日本公司，进行咨询。过程中了解到，激光锡焊的难点在于温度控制。“由于激光的能量密度非常大，光束打到电路板的一瞬间，温度急剧升高，如果不对激光进行控制，就会烧坏整个电路板。”张靖宇对《中国科学报》说。

进一步的调研中，他发现微电子元器件的精密焊接技术有两种，一是使用国外的激光锡焊设备，价格高达150万元，小型代加工厂用不起；另一种是用电烙铁手工焊接，人力成本高、效率低。

当时，学院的“智能制造工程技术中心”刚成立不久，作为“双创教育”的落地平台，中心为愿意实践创新创业的学生团队提供场地、设备、资金等支持，由学院院长陈绪兵牵头。

作为该中心的成员，张靖宇和其他同学等商量，“不然咱们做做激光锡焊试试？”就这样，有了团队的雏形。“有点初生牛犊不怕虎的感觉，没什么成本，做不出来也没什么。”他说。

湖北省创业扶持颁奖

关键性技术创新

在年级辅导员、同时又是陈绪兵博士生的张聪引荐下，张靖宇来到了陈绪兵的办公室，初步陈述了自己的设想。

“点子不错！”得到了陈绪兵的肯定，张靖宇的信心更足了，立即展开详细调研，后来又经过几次沟通，争取到了场地、设备等的使用权。

“当时的想法是，能把激光锡焊攻克下来，拿去参加学术竞赛、创业竞赛就很不错了，没有想到后来真能产业化应用。”张靖宇说，根据研发需要，他们又游说了不同院系的同学来充实团队。而张聪，在机电一体化设计方面颇有研究，成了团队的研发主力。

这群充满激情的年轻人做了三四个月，却卡了在温度控制问题上。

由于某些精密元器件的材料耐受温度仅比熔锡温度略高，而激光能量密度高，升温速度快，为了保证激光能够完成焊接，同时又不损伤电子元件，就要求激光锡焊有很高的控温精度和调节灵敏度。

过去的常规方法是，在激光聚焦镜侧面加装红外测温仪，以此调节控制激光温度。这样测得的温度误差较大，激光温度调控的误差也会随之增加。因此，需要依靠大量算法修正，但这又会出现“滞后性”，经过一系列算法修正的温度，早已不是焊点实时的温度。

初期的研发，大家都在算法上使劲儿，“我们引入了模糊控制算法、神经网络等等，试图依靠算法的改进精准控制激光的实时温度，但总也行不通。”张靖宇说。

有些灰心的张靖宇、张聪又去找陈绪兵讨论，急切地想找到解决办法。“改变物理结构试试？”陈绪兵顺口提了一嘴。

他们了解到，多光路同轴技术可将多种光束汇聚在同一焦点，可以有效提升测温精度。大家变得兴奋起来，展开了新一轮的研发。

最终，张靖宇等人通过多方请教及一系列的光学系统研发，实现了激光、激光指示器光、无影光、CCD视觉、红外测温光，五种不同波段的光同轴传输汇聚在同一焦点，即“五光同轴”，并结合自研的高速高精度驱动电路和变结构PID控制算法，有效提升了激光锡焊过程中激光温度的精密控制。

2019年12月7日，斯格维尔科技（武汉）有限公司正式成立，正值大二的张靖宇出任CEO。

团队里的“焊接剂”

除了研发上的困难外，组织团队也非易事。公司成立初期，大家从各自专业出发考虑问题，争执、冲突都是常事。

对于机电一体化设备来说，设计和试验都涉及机械、电气控制、光学系统等的联动，“就像最基本的穿孔走线，团队搞电气的同学希望按照电气布局的接线顺畅度、美观度来布线，而搞机械的同学从结构布局考虑，认为前者的穿孔位置不合适。”张靖宇说，“搞工程的人普遍都是‘技术宅’，大家都认为自己的设计最合理，不想因为别人而改变。”

当双方争执不下的时候，张靖宇和他的合伙人、机电工程学院硕士生陈航就成了“和事佬”。

“我们会站在产品的角度进行分析，经过讨论给出ABC解决方案和各自的利弊，请大家来权衡采用哪种方案。”张靖宇表示，优化产品、推进技术流程是大家共同的目标，而争执往往是由于缺乏沟通。当方案利弊摆出来之后，更改难度小、或是改变后对产品更有利的一方往往会服软。

如果两方依旧各持己见，两位合伙人的办法是——都试一试。“像参数调多少、采用哪种工艺，没有固定标准，那就通过实践来证明。”他说。

即便最终同意更改方案，队员们有时也免不了抱怨：“又要改，烦死了”“怎么不早说”，这时，张靖宇和陈航便会找相应的成员单独“谈心”，就像是团队的“焊接剂”，他们想把每位成员的心都连接在一起，让大家朝着同一个目标使劲儿。

“同样的产品，进口的要100多万，我们只要50万，这不香吗？”

解决了内部矛盾，下一步就是外部矛盾了。张靖宇积极参加各类创业比赛、路演、展会等，希望能打开市场。听了他的介绍，看了样品展示，许多企业负责人都颇有兴趣，可一旦听说眼前的负责人是个大三的学生之后，兴趣立刻就变成了怀疑。

2021挑战杯省赛现场

后来，只能请陈绪兵和张聪出马，“有老师和博士师兄‘撑面儿’，事情就好办多了。”他笑着说。

接到了最初的订单，积累起一定的知名度后，再面对企业的质疑时，张靖宇的底气更足了，“咱们别讲那么多，就用技术说话，同样的设备产品，进口的要100多万，我们只要50万，这不香吗？”

最终，公司2021年总营业额达270万元，目前已应用于手机摄像头、耳机线圈、Tape-C接口等民用电子产品及军工系列产品中。张靖宇等研发主力获批国家发明专利5项、实用新型专利5项。

由于依托学校的各项资源，公司利润并不为张靖宇个人所有，除了大家的劳务费，其结余都将投入到公司的新产品研发及设备中。

“只要充满创造力又够努力，随时都可以出发”

回忆起整个创业经历，张靖宇表示，从2019年初到现在，除了必要的课程、考试、比赛等，日常工作14-16个小时。对于专业课，他认为自学效率更高，常常在做项目的同时突击学习。

“过程中每一步都走得很难，有着特别多意料之外的问题，但我就相信一句话：‘世上无难事，只怕有心人。’走过来之后，我会觉得不再是困难，因为我已经突破了。我已经突破的和未来能突破的都不是难事，只是花了时间而已。”他说。

一次分享会上，聚光灯下的张靖宇这样总结自己的经历，“我想通过自己的长大经历，让那些有创新想法的同学们认识到，创业不一定非得人到中年，不一定非得等到天时地利人和，只要充满创造力又够努力，随时都可以出发。”

如今，张靖宇已经被保送至华中科技大学新能源科学与工程专业，他在公司的日常管理工作将逐步交接给其他同学。

谈及换专业，他说：“就活这么几十年，为什么不多做些尝试，让人生路更美丽丰富点呢？以后的重点肯定是新专业知识的积累学习，兼顾目前的公司。未来或许会一直做学术研究，或许会二次创业，谁知道呢？”