从一台被「修坏」的电脑,到一台激光锡焊设备

大一帮师兄修电脑,结果把电脑修坏了。这次失败把我带进了激光锡焊:从实验室里的一个念头,到走进客户产线的设备,我学到了三件事。

2018 年秋天,我刚上大一。一位师兄的旧笔记本出了点小毛病,我和几个同学自告奋勇帮他修。电烙铁一碰到 FPC 软板,软板就烫坏了。我们想:激光是很好的热源,不如试试用激光来焊。

结果「啪」的一下,本来只有一点小毛病的电脑,彻底牺牲了。

那台电脑没修好,却把我带进了激光锡焊。之后四年,我和团队把这个念头做成了一台可以卖出去的设备。我在团队里是合伙人和产品经理。回头看,这段经历里最值钱的,是三次「卡住」之后找到的出路。

为什么会烧坏

冷静下来查资料才知道,激光锡焊在日本、德国早就很成熟,难点恰恰在温度控制:激光的能量密度非常高,打到电路板上的一瞬间温度急升,控制不好,整块板子都会被烧坏。

继续往下查,我们发现了一个真实的缺口。手机摄像头、微型天线、耳机线圈这类元器件,焊点小,还怕热。当时的精密焊接只有两条路:买进口激光锡焊设备,一台上百万元,小型加工厂用不起;或者用电烙铁手工焊,效率低,一致性差。

学院当时刚成立一个智能制造的创新平台,愿意给学生团队提供场地和设备。我们几个人一商量:不然就做做激光锡焊试试?有点初生牛犊不怕虎的意思,反正做不出来也没什么损失。

第一次卡住:算法

我们花了三四个月,一直卡在温度控制上。

常规做法是在激光聚焦镜旁边加一个红外测温仪,再用算法修正温度。我们试过模糊控制,也试过神经网络,效果都不好。原因后来才想明白:测温的位置和焊点不是同一个点,再好的算法,修正也总是慢半拍。

转机来自学院老师随口的一句话:「是不是可以考虑改一改物理结构?」

我们去查文献,想到把测温光路做进激光的光学系统里:让测温光束和激光同轴传输、汇聚在同一个焦点上,激光打到哪里,就测哪里的温度。沿着这个思路,最后做到了激光、指示光、照明光、CCD 视觉和红外测温五种光路同轴,再配合变结构 PID 控制,把激光温度控制在 ±2℃ 以内,能焊接最小 80 微米的焊点,差不多一根头发丝粗细。

第二次卡住:团队

设备是机械、电气、光学、软件一起做出来的,每个方向的同学都有自己的最优解。一个最基本的穿孔走线,电气的同学想按接线顺畅、美观来排,机械的同学从结构出发,觉得那个位置根本不能打孔。做工程的人大多有点「技术宅」,都觉得自己的设计最合理。

我和另一位合伙人慢慢摸索出一个办法:站在产品的角度,把几种方案和各自的利弊写出来,让大家来选。改动难度小、对产品更有利的那一方,通常会主动让步。如果还是谈不拢,就都做出来试一试,参数调多少、用哪种工艺,本来就没有标准答案,让实验说话。

方案定下来以后,难免还有人抱怨「又要改」「怎么不早说」。这时候我们会找他单独聊聊。争论本身不可怕,可怕的是争论变成情绪。

第三次卡住:市场

技术做出来以后,我们开始跑比赛、路演和展会。很多企业负责人看完样机都很有兴趣,可一听说眼前的负责人是个大三学生,兴趣立刻变成了怀疑。

一开始,只能请老师和博士师兄出面帮我们「撑面子」。等拿到最初的订单,我们换了一种说法:别讲那么多,用技术说话。同样的设备,进口的要一百多万,我们五十万左右;设备进客户产线做实际加工测试,良率做到了 98.7%。

后来,这台设备用在了手机摄像头、微型天线、耳机线圈、光通讯模块等对光和热敏感的元器件上。公司 2021 年营收约 300 万元,拿到了高新技术企业认定和湖北省大学生创业扶持,团队也从最初的五六个人变成了二十多人。

我学到的三件事

先找到真实的痛点,再选技术路线。 我们的起点是一次失败,但让项目活下来的,是后面那一步:弄清楚谁在为这个问题付钱,他们现在是怎么凑合解决的。

算法绕不过去的问题,可以试试换结构。 当一个问题怎么调参数都解决不了的时候,先问一句:是不是从一开始就测错了地方?

团队的分歧,用方案和实验来解决。 把争论变成可以比较的东西。比较不出来,就去做一次实验。

2022 年,我保研到华中科技大学读能源方向,开始把公司的日常工作交接给团队里的同学。那时候在一次分享会上,我说过一句话,现在依然这么想:

创业不一定非得人到中年,也不一定要等到天时地利人和。只要充满创造力又够努力,随时都可以出发。

换专业的时候,也有人问我为什么。我的回答是:就活这么几十年,为什么不多做些尝试,让人生路更丰富一点呢?

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