吳國華翻到第六張圖紙,是整個插座設計中最關鍵的部分,鎖緊機構。
“各位,前面朱工問了插拔力的問題。現在我來回答。”
他在圖紙上點了一下,一個帶金屬壓桿的機構圖出現在大家面前。
“這是一個‘零插拔力’設計。”
會議室裡安靜了一瞬,所有人的目光都集中在圖紙上。
“甚麼叫零插拔力?就是晶片插入和拔出的時候,幾乎不費力。”
他用教鞭指著圖紙上的鎖緊機構,一步一步講解。
“第一步,扳起壓桿。這時候,插座內部的簧片處於鬆弛狀態,沒有夾緊力。晶片可以輕鬆插入插座,手指輕輕一按就能到位,幾乎感覺不到阻力。”
“第二步,晶片插入到位後,壓下壓桿。壓桿透過一個偏心機構,將晶片向下壓。這個下壓力會傳遞到簧片上,簧片產生彈性變形,從兩側夾緊晶片引腳。”
“第三步,鎖緊。壓桿完全壓下後,有一個自鎖位置,不會因為振動而彈起。晶片被牢牢固定在插座裡,就算在振動環境下也不會鬆動。”
他轉過身,看著大家。
“這個設計的核心,是偏心機構。偏心輪的輪廓曲線,經過精密計算,確保壓下壓桿的過程中,下壓力是均勻增加的,不會出現突然卡住或者壓不到位的情況。”
“拔出晶片的時候,反向操作,扳起壓桿,簧片鬆開,晶片輕鬆拔出。”
他頓了頓,語氣裡帶著一絲自豪:“這個設計,插拔壽命能達到一萬次以上。十年壽命,綽綽有餘。”
朱光譜眼睛亮了。
“吳工,這個設計好。”他站起來,走到黑板前,仔細看了看鎖緊機構的詳圖,“偏心機構的加工精度要求高不高?”
吳國華說:“偏心輪的輪廓曲線,公差正負毫米。117廠那邊,能做嗎?”
趙德勝看了看圖紙,想了想:“能做。用精密數控銑床,一刀活,公差能保證。關鍵是熱處理,偏心輪是受力件,要調質處理,硬度HRC35到40,不能太硬也不能太軟。”
吳國華在筆記本上記了一筆。
無線電九廠的孫玉田舉手:“吳工,我提一個意見。”
他站起來,走到黑板前,指著插座外殼。
“防誤插設計,你們做了沒有?”
吳國華點頭:“做了。”
他翻到第七張圖紙,是一個帶缺口的插座外殼圖。
“插座外殼上,我們設計了一個機械防呆結構,一個V形缺口。”
他在圖紙上畫了一個圈,把缺口標出來。
“對應的晶片封裝上,也有一個同樣的V形缺口。晶片插入插座的時候,缺口必須對齊,否則插不進去。”
“這個設計的好處是簡單、可靠。不需要操作人員動腦子,缺口對不上就插不進去,永遠不會把晶片插反。”
他頓了頓,又補充了一句:“而且,256腳的大晶片,如果插反了,不僅晶片會燒,整個板卡甚至整個機櫃都可能出問題。這個防呆設計,是保命的。”
孫玉田點了點頭,又問了一個問題:“散熱呢?晶片工作時會產生熱量,插座把晶片包在裡面,散熱會不會受影響?”
吳國華翻到第八張圖紙,是插座的散熱設計圖。
“插座基座側面,我們留了通風槽。”
他用教鞭指著圖紙上的一排小槽:“這些通風槽,寬度2毫米,深度1毫米,間距5毫米。空氣可以從槽裡流過,帶走晶片工作時產生的熱量。”
“對於大功率晶片,比如KL-VU,功耗大、發熱量大,我們還有一個加強方案,在插座上方加裝小型散熱片,配合機櫃的強制風冷,散熱效果更好。”
他轉過身:“散熱片不是標配,是按需選配。具體哪些插座位需要加散熱片,後面熱分析做完再定。”
圖紙講完了,會議室裡安靜了幾秒。
然後,朱光譜第一個開口。
“吳工,這個設計方案,我總體認可。”他站起來,走到黑板前,把八張圖紙從頭到尾看了一遍,“但我有一個問題,不是技術問題,是組織問題。”
他看著吳國華,又看了看呂辰。
“這個插座,涉及材料、衝壓、注塑、電鍍、裝配、測試,好幾個專業領域。117廠做機械結構,無線電九廠做總裝,化工研究院供材料,鋼鐵研究總院供合金。怎麼保證各個環節能對上?怎麼保證交付的成品符合設計要求?”
呂辰接過了話頭。
“朱工這個問題問得好。”他站起來,走到黑板前,拿起粉筆,畫了一個協作關係圖。
“我的想法是,117廠牽頭機械結構的生產。外殼注塑、簧片衝壓、鎖緊機構的機加工,全部在117廠完成。零部件加工出來後,送到京城無線電九廠。”
他在關係圖上畫了一條線。
“無線電九廠負責總裝。外殼、簧片、鎖緊機構、引腳,全部在九廠裝配成成品插座。裝配完成後,做初步測試,外觀檢查、插拔力抽檢、接觸電阻抽檢。”
他又畫了一條線。
“測試合格的插座,朱工團隊負責驗收測試,高低溫迴圈、振動衝擊、鹽霧、插拔壽命。全部透過,才算合格。”
他放下粉筆,轉過身。
“這樣分工,責任清晰。117廠對零件質量負責,九廠對裝配質量負責,朱工團隊對最終效能負責。哪個環節出問題,找哪家。”
他頓了頓,聲音提高了一些:“而且,這不是一錘子買賣。插座是要批次生產的,崑崙1機需要一萬多個插座。生產過程中,三家要建立質量反饋機制。九廠裝配時發現零件有問題,馬上反饋給117廠;朱工測試時發現效能不達標,馬上反饋給九廠和117廠。”
朱光譜點了點頭:“這個分工可以。但測試標準要統一。插拔力測多少算合格?接觸電阻多少算合格?這些指標,要寫進技術協議,不能扯皮。”
吳國華翻開筆記本,唸了一組資料。
“單引腳插入力50到150克,拔出力40到120克。”
“接觸電阻初始值小於10毫歐,經過環境試驗後小於20毫歐。”
“絕緣電阻大於1000兆歐。”
“耐電壓500伏交流,一分鐘無擊穿。”
“插拔5000次後,接觸電阻小於20毫歐。”
他合上筆記本:“這些指標,都會寫進技術協議,作為驗收標準。”
朱光譜想了想,點了點頭,沒再問了。
呂辰看了看黑板上的協作關係圖,又看了看在座的每一個人。
“各位,方案沒問題了,分工也清楚了。現在,我分一下工。”
他拿起粉筆,在協作關係圖上寫了幾個名字。
“趙工,瀋陽117廠負責機械結構的生產,外殼注塑、簧片衝壓、鎖緊機構機加工。月底之前,出第一批樣件,每種規格各20套。”
趙德勝點了點頭:“沒問題。”
“孫工,京城無線電九廠負責插座總裝,把117廠的零部件裝配成成品。九廠有聯結器的裝配經驗,這個活你們熟。樣件出來後,先做初步測試。”
孫玉田點頭:“行。裝配線我們有現成的,稍微改改就能用。”
“朱工,哈工大負責測試驗收,高低溫、振動衝擊、鹽霧、插拔壽命。九廠總裝好的插座,送到你們那邊測試。測試報告要詳細,每項資料都要有。”
“放心,哈工大的環境試驗裝置是國內一流的,測試標準我們會參考軍用標準,只高不低。”
“李工,化工院負責增強酚醛和聚碸的材料效能驗證,117廠注塑的時候,你們派人去現場取樣,回來做材料效能測試。熱老化、吸溼性、絕緣效能,一項不能少。”
李國棟在筆記本上記下:“沒問題。我們的熱老化箱、恆溫恆溼箱、絕緣電阻測試儀都是現成的。”
“王工,鋼研總院負責鈹青銅的材質檢驗和熱處理工藝指導。117廠衝壓簧片之前,你們要確認來料的材質報告。熱處理工藝引數,你們幫忙定,現場指導。”
王振華點頭:“行,我們派一個工程師駐廠,專門盯著鈹青銅這塊。”
呂辰放下粉筆,拍了拍手上的灰,轉過身,目光掃過全場。
“各位,晶片插座這個東西,看起來不起眼,但它不是簡單的‘塑膠框加兩根金屬絲’。”
他走到第一張總裝圖前面,指著插座的結構圖。
“它是一個精密製造的微型聯結器。外殼是高效能工程塑膠,簧片是鈹青銅,表面鍍銀,鎖緊機構是精密機械。它凝聚了材料科學、機械工程、電氣工程、可靠性工程等多個領域的智慧。”
他頓了頓,聲音沉了下來。
“崑崙1機,一萬多顆晶片,一萬多個插座。每一個插座,都要能保證十年以上的可靠連線。哪一個簧片鬆了,哪一個鎖緊機構失效了,整臺機器就可能出問題。”
“這不是小事。”
會議室裡安靜了。
“所以,我今天把醜話說在前頭。插座這件事,誰搞砸了,誰負責。不光是對我負責,對崑崙工程負責,對國家負責。”
他看著每一個人。
趙德勝臉色嚴肅:“呂工,你放心。117廠是老軍工單位,規矩是刻在骨子裡的。這個活,我們一定幹好。”
孫玉田點頭:“裝配工藝卡我們會重新編,每道工序都有檢驗。”
朱光譜推了推眼鏡:“呂工放心,哈工大的規矩您知道的。我們要麼不做,做就做到最好。”
呂辰點了點頭:“還有一件事。這個插座,不只是為崑崙1機做的。後面還有崑崙2、崑崙3,還有工業計算機,還有各種軍用電子裝置。我們這個插座,要成為標準件。”
他看著孫玉田:“孫工,九廠是做聯結器的老廠。這個插座定型之後,你們要把它做成系列產品,納入國家標準。以後國內任何單位搞計算機、搞電子裝置,都能買到這個插座,都能直接用。”
孫玉田的眼睛亮了:“呂工,您這個想法好。標準化是大方向。我們九廠願意牽頭搞這個標準。”
呂辰點了點頭:“行。等插座定型之後,九廠牽頭,聯合117廠、哈工大,一起編《積體電路插座通用技術條件》,報上去,爭取成為行業標準甚至國家標準。”
他頓了頓,聲音提高了一些:“這就是我今天要說的最後一件事。晶片插座,只是崑崙1機的一個小零件。但這個小小的零件,體現了一個理念,可靠性工程。”
“甚麼叫可靠性工程?就是從每一個零件開始,從每一道工序開始,從每一個測試專案開始,確保這臺機器能用、好用、耐用。”
“崑崙1機不是實驗室裡的擺設,是國防建設的重器。它要跑十年、二十年,甚至更久。一萬多顆晶片,一百多萬個焊點,幾十萬條連線,哪一個環節出問題,整臺機器都可能癱瘓。”
“我們不能賭運氣。我們要靠體系、靠標準、靠每一個人的責任心。”
他看著所有人:“晶片插座的生產過程,不只是在造一個零件,是在培養一支隊伍。117廠的衝壓工人、九廠的裝配工人、哈工大的測試工程師,每一個人都要理解,我做的這個零件,裝在哪臺機器上,那臺機器是幹甚麼用的,它壞了會有甚麼後果。”
“知道了這些,手上的活就不一樣了。”
“行了。今天的會就到這兒。各位回去之後,抓緊落實。月底之前,樣件要出來。下個月中旬,測試要完成。八月底之前,合格插座要交付。”
他端起搪瓷缸子,把剩下的水一飲而盡。
“散會。”
眾人站起來,收拾圖紙、合上筆記本、端起搪瓷缸子。
有人已經在討論下一步的工作計劃,有人在跟趙德勝確認鈹青銅的供貨週期,有人在跟李國棟約時間去化工研究院看材料測試。
呂辰走出會議室,走廊裡陽光正好。
可靠性工程。
這幾個字,說出來容易,刻在每個人心裡難。
但他相信,只要堅持做下去,一次一次地講,一遍一遍地查,一天一天地幹,總有一天,它會成為所有人血液裡的東西。
到那時候,崑崙1機就不是一臺機器,而是一個標誌,中國工程人,也能做出世界一流的東西。