集成電路測試實訓(xùn)室建設(shè)參考
集成電路測試實訓(xùn)室從半導(dǎo)體材料級別開始測試，到芯片提取，到芯片中測及成測，能夠滿足《半導(dǎo)體器件物理》、《集成電路制造工藝》、《集成電路封裝與測試》、《集成電路版圖設(shè)計》等課程的實訓(xùn)，同時能展開一體化教學(xué)。集成電路測試實訓(xùn)室，以“工學(xué)結(jié)合”為指導(dǎo)思想，突出技術(shù)服務(wù)和技術(shù)研究的理念，結(jié)合本專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，聯(lián)合行業(yè)企業(yè)，以“培訓(xùn)-實訓(xùn)一體化”等多種形式，建成功能完備、技術(shù)先進、集教學(xué)、培訓(xùn)、技術(shù)服務(wù)于一體的校內(nèi)實訓(xùn)室。與現(xiàn)有的集成電路設(shè)計實訓(xùn)室結(jié)合，可有效地進行集成電路版圖的提取，滿足《集成電路版圖設(shè)計》及《集成電路設(shè)計實訓(xùn)》課程的實訓(xùn)項目。實驗室利用率經(jīng)計算，按微電子技術(shù)專業(yè)一級2個班開展，秋季的實驗室利用率為31.6%，春季為51.1%。
根據(jù)專業(yè)特點，按照“理實一體”的原則，積極探索教學(xué)型實訓(xùn)室的建設(shè)模式，專業(yè)技能訓(xùn)練項目都有對應(yīng)設(shè)備，營造與生產(chǎn)工作現(xiàn)場相一致的職業(yè)教育環(huán)境，將企業(yè)先進的管理理念、管理方法與職業(yè)文化引入到校內(nèi)實踐教學(xué)基地的管理與文化建設(shè)中，使實訓(xùn)室既要滿足本專業(yè)對人才職業(yè)技術(shù)技能培訓(xùn)的需要，成為學(xué)生職業(yè)技能和職業(yè)素質(zhì)的訓(xùn)練中心，又要考慮可持續(xù)發(fā)展的需求，同時強化社會效益與經(jīng)濟效益，向社會開放資源，努力發(fā)展成為中小電子企業(yè)提供研發(fā)、小批量測試等技術(shù)服務(wù)的校企互動平臺，為社會提供培訓(xùn)和技能鑒定的場所。
集成電路測試實訓(xùn)室功能建設(shè)目標(biāo)細分如表1所示。
表1 功能目標(biāo)建設(shè)細分表
| 序號 | 功能 | 功能目標(biāo)細分 | |
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1 |
教學(xué) | 實訓(xùn)項目 | 硅芯少子壽命測試、檢磷棒少子壽命測試、檢硼棒少子壽命測試、籽晶少子壽命測試、半導(dǎo)體材料電阻率測試、半導(dǎo)體材料方塊電阻測試、PN結(jié)正向壓降溫度特性測試、亞微米級別芯片版圖觀測及版圖提取、4″、5″、6″的晶圓測試、粘晶、鍵合、各類芯片的中測、各類芯片的成測 |
| 課程、教材開發(fā) | 集成電路封裝與測試、集成電路可靠性等課程及教材開發(fā) | ||
| 2 | 培訓(xùn) | 可開展集成電路電路測試操作工培訓(xùn) | |
| 3 | 科研、技術(shù)服務(wù) | 依托實訓(xùn)室先進設(shè)備和教研室?guī)熧Y力量，進行橫向科研項目 | |
建設(shè)思路:
隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，集成電路相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，在集成電路產(chǎn)業(yè)鏈崗位群中，包括集成電路設(shè)計、制造、封裝和測試。其中設(shè)計是整個產(chǎn)業(yè)鏈的龍頭，是自主創(chuàng)新和知識產(chǎn)權(quán)的具體體現(xiàn)，它不僅引領(lǐng)集成電路技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展，同時直接推動著整機產(chǎn)品的升級換代。制造居于產(chǎn)業(yè)鏈中的核心地位，近期發(fā)展迅速的DFI(可制造性設(shè)計技術(shù))就集中地體現(xiàn)了制造業(yè)的中堅作用。封裝測試是產(chǎn)業(yè)鏈后端的支柱，搭建了芯片與電子系統(tǒng)之間的橋梁，是產(chǎn)業(yè)鏈中唯一貫穿于設(shè)計、制造、封裝全過程，而且形成產(chǎn)品后持續(xù)和長久地延伸到產(chǎn)品應(yīng)用全過程的產(chǎn)業(yè)，在產(chǎn)業(yè)鏈條中獨具全程性、閉環(huán)性和產(chǎn)品應(yīng)用的社會性，是適合高職畢業(yè)生就業(yè)的崗位，目前周邊地區(qū)乃至全國對集成電路封裝測試高技能人才需求旺盛。
集成電路測試實訓(xùn)室選用的測試機，分選機是業(yè)界最常用的集成電路測試儀器設(shè)備，構(gòu)建具有真實集成電路測試工作崗位情境的教學(xué)環(huán)境，幫助學(xué)生切實了解集成電路業(yè)內(nèi)最新封測工藝路線。為今后校企聯(lián)合培養(yǎng)人才以及開展相關(guān)研究提供了充分的技術(shù)保證。
建設(shè)內(nèi)容:
我院微電子技術(shù)專業(yè)針對集成電路產(chǎn)業(yè)從材料開始到設(shè)計、制造直到封裝測試等產(chǎn)業(yè)開設(shè)的課程如圖1所示。
圖1 產(chǎn)業(yè)與課程對照圖
集成電路測試實訓(xùn)室針對這些課程我們擬選取開設(shè)以下項目。具體項目與課程的對照表如圖2所示。本實訓(xùn)室將購置半導(dǎo)體少子壽命測量儀，不僅適用于硅片少子壽命的測量，更適用于硅棒、硅芯、檢磷棒、檢硼棒、籽晶等多種不規(guī)則形狀硅少子壽命的測量；四探針測試儀能測試半導(dǎo)體材料電阻率及方塊電阻(薄層電阻)；PN結(jié)正向壓降溫度特性實驗儀能測試PN結(jié)正向壓降溫度特性。電子顯微鏡能最大放大到400倍，能觀察到亞微米級別的芯片內(nèi)部版圖，并根據(jù)版圖來提取電路。微電子晶圓檢測平臺能對4″、5″、6″的晶圓進行測試。刺晶顯微鏡座能將劃片好后的管芯刺到PCB板上去。點膠機和恒溫烤箱的結(jié)合能完成粘晶。大功率金絲球焊機能完成鍵合。IC測試教學(xué)系統(tǒng)和IC測試半自動分選系統(tǒng)組合能進行芯片的開路測試、短路測試、工作電流測試、功能測試、及芯片極值測試等。可調(diào)直流穩(wěn)壓電源、雙通道信號發(fā)生器、雙通道數(shù)字示波器結(jié)合搭建的外圍電路能完成芯片的具體參數(shù)測試。本實訓(xùn)室擬建設(shè)真實生產(chǎn)環(huán)境的實訓(xùn)室，以滿足本專業(yè)及專業(yè)群相關(guān)實驗實訓(xùn)教學(xué)及社會相關(guān)技能培訓(xùn)的需要，實訓(xùn)室布局示意如圖3。其中最右列分別為晶圓測試平臺、點膠機、恒溫烤箱、焊機；后面一排及左列下面兩個為IC測試機及半自動分選機及測試臺；左下角為柜子，上半部分展示晶圓及芯片，下半部分做存放各類工具之用；左上角為電子顯微鏡及刺晶顯微鏡座。本實訓(xùn)室與企業(yè)專家、技術(shù)能手合作編寫生產(chǎn)實訓(xùn)指導(dǎo)書，使實驗實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容符合當(dāng)前企業(yè)生產(chǎn)具體。