沈明听到“终极方案”四个字,立刻停下手里的活。
他几步跨到林天佑跟前,两手在工作服上用力搓了搓。
“院长,你还有后手?”沈明嗓门很大。
整个实验室的人全看了过来。
苏敏放下手里的游标卡尺,紧拧的眉头没松开分毫。
王世安也把头从一堆杂乱的电子元件和废弃金属片里抬了起来,原本满是疲态的脸上多出几分希冀。
这段日子,射频实验室里的几个人快被逼到绝路了。
他们用尽了现有的工艺。
图纸上的超级电容造不出来,用来涂抹陶瓷粉的金属箔一碰高温直接融成一滩铁水。
就算用各种土办法烧出来几片勉强成型的薄片,稍加外力就会彻底粉碎。
晶体管更是惨不忍睹,王世安亲自领着人熬了好几个大夜,成品率极低,报废的材料堆满了整整三个纸箱。
“之前的方案,只算开胃菜。”林天佑走到实验室中间的大黑板前,伸手从粉笔盒里捏起一根白粉笔,“我本来想带你们找点取巧的土办法,把我们基础工业薄弱的短板绕过去。现在看来,有些硬碰硬的技术壁垒绕不过去,只能正面硬闯。”
粉笔在黑板上敲出清脆的哒哒声。
林天佑转过身,视线扫过实验室里这些国内顶尖的技术大脑。
“你们有没有算过一笔账?哪怕我们真的撞大运,造出了图纸上要求的微型晶体管、微型电容和电阻。它们最后要怎么组合?”
王世安扶着桌沿慢慢站了起来,长叹了一口气。
这个问题,在这几天夜里一直压在他心口。
“林院长,我仔仔细细推算过了。”王世安叹了一口气道,“不管怎么压缩工艺,要完成接收和发射的功能,几十上百个元器件必不可少。再加上连接它们的各种导线。我们就算找全院手最稳的工人,用最小的烙铁头一点一点焊上去。整个射频电路板,最少也得占满这一个烟盒的空间。”
“这和您要求的两百克总重、巴掌大小的整机体积,完全背道而驰。更别提多个元器件硬塞在一起,电磁干扰会是一场灾难。只要按下发射键,各种信号会在内部互相打架,送到战士耳朵里的只有噪音。”
“完全正确。”林天佑点头。
他回身,在黑板上用力写下两个大字。
体积。
“所有的僵局都在体积上。只要我们还在用制造单个元件,再把它们焊接到一块基板上的旧思路。风语者项目永远也出不了这间实验室。”
林天佑拿过黑板擦,把旁边杂乱的废弃草图全部擦干净。
“所以,我们必须抛弃现存的电子工业常识。彻底改变电路的制造形态。”
粉笔落在干净的黑板上,勾勒出一个三维立体的长方体结构轮廓。
紧接着,林天佑在长方体的内部,画出了一层又一层极薄的平行切面。
每一层切面上,他用虚实交替的线条画出了许多奇特复杂的图案。
有些是平行的实心方块,有些是向内一圈圈环绕的螺旋线,还有许多纵横交错的细线网。
在这几十层平行的切面之间,他特意标注了一些垂直向下的小孔。
这些小孔像通道一样,将上下不同层的图案精确连接在一起。
整幅图画完,这套结构完全脱离了在场所有人的传统常识。
苏敏盯着黑板。
她的机械制图成绩一直名列前茅,图纸的透视关系她看明白了,可里面的物理意义她完全摸不着头脑。
“这是什么机械结构?”苏敏忍不住出声提问。
“这就是我们的终极方案。”林天佑把粉笔丢回盒子里,拍拍手上的粉末。
“从今天起,把无线电仓库里那些成个的电容、电感、电子管,全给我从脑子里清空。”林天佑的声音在大厅里回荡,“我们不再制造单个的元器件。”
“我们要把所有的无源器件。包括电阻、电容、电感、滤波器、以及那些互相连接的传输导线。全部画在一片陶瓷上。”
实验室里一点杂音都没有,只有外头刮过的风声。
沈明嘴巴半张,视线在林天佑和黑板上的立体图之间来回扫视。
“画……画在陶瓷上?”沈明咽了一口唾沫。
“对,就是画。”林天佑走到桌旁,抽出一张空白的稿纸平铺在桌上,“我们要用特殊的化学溶剂和极细的银粉,调制一种导电银浆。去找国内最大的印刷厂,把他们用来印钞票或者印画册的丝网印刷机搬过来。把设计好的电路图案,一层一层的印在还没有经过高温烧成硬块的陶瓷生片上。”
林天佑拿起铅笔,在纸面上快速画了一个像蚊香一样的圆圈。
“我们的电路需要电感。那就在这薄薄的陶瓷片上,用银浆印一个平面的螺旋线圈。”
他又换了一张纸,画了一个涂满黑色的实心方块。
“我们需要一个超级电容来储能。就在上下相邻的两层陶瓷片上,分别印上两块面积一模一样的银浆方块。陶瓷本身是极好的绝缘介质。两块导电银斑隔着微米级的陶瓷片互相正对。这就是一个容值极高的电容。”
林天佑将两张纸对齐,叠在一起。
“我们不仅要印一层两层。我们要把几十层,甚至上百层印有各种导电银浆图案的陶瓷生片,按照极度精确的位置叠合在一起。送到大型压片机下面,施加强大的压力,把它们彻底压实,变成一块类似砖头一样的整块生坯。”
“这最后一步最关键。”林天佑用指节敲打着黑板上的立体图边缘,“把这块压实的生坯送到能够精确控制温度曲线的烧结炉里。在900摄氏度左右的环境下烘烤。在低温共烧的过程中,陶瓷粉末发生晶格重组固化,印在夹层里的银浆也会融合成型。”
林天佑双手一摊,给出最终的结论。
“等它从炉子里拿出来冷却。它就不再是零散的元件。它是一个三维立体的、内部走线错综复杂的超高集成度射频电路模块。它不怕震动,没有多余的干扰源。它的总重量不超过十克,体积还不到一个火柴盒的一半大。”
“这套工艺,我称之为LTCC技术,全称叫低温共烧陶瓷。”
话音落地。
墙壁挂钟上的秒针一格一格跳动,发出刺耳的滴答声。
所有人都定在原地,甚至连呼吸的频率都放慢了。
沈明用力握紧拳头。
王世安双手撑着堆满废料的桌子,身体不受控制的轻微发抖。
把电路变成墨水印成圈和方块,当成千层饼叠起来,最后一把火烧成块实心砖?
这种把电路降维打击再进行三维重组的手段,完全不是电子工程。在五十年代的这群老专家眼里,只有传说中那些无所不能的造物主才敢进行这样的构想。