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欢迎大家来到“微电子”的世界。微电子其实是一个“点沙成金”的故事,沙子经过一系列的操作,最后变成集成电路(各种IC芯片,CPU是代表作)!


【专业内涵】

21世纪的一个明显特征是信息化的广泛应用,例如移动设备、个人电脑、网络、即时通讯、智能家居、物联网等,如图1所示。

1日常生活中常见的集成电路应用

这些信息化应用的基础是集成电路产业。微电子技术专业主要是集成电路的设计、制造与封测。本专业培养与我国现代产业发展要求相适应的,德、智、体、美等方面全面发展的,具备集成电路芯片的设计、制造、封装、测量、销售等能力和职业生涯可持续发展基础的,在微电子行业的生产、研发和管理等第一线工作的高级技术技能人才。

信息化产业的核心是集成电路芯片,CPU是大家所熟知的一种集成电路产品,目前常见的CPU主要分为两大类:个人电脑CPU和移动设备CPU。某型号的CPU如图2所示。

2常见的一种CPU

【市场前景】

目前国内90%的集成电路芯片需要进口,2016年的集成电路芯片进口额为2271亿美元,远超石油和其它产品的进口额,而2016年集成电路芯片的出口额为613.8亿美元;因此,未来20年,国内会大力发展集成电路产业,而且集成电路产业也会持续高速发展。

【就业岗位】

2所示的CPU是如何生产出来的,其过程主要包含设计、制造和封测。

设计”主要是进行集成电路芯片的设计,即用计算机上的工具进行功能的设计,最后设计出将来生产制造所需要的一套图形(版图)。集成电路设计岗位设计人员的工作过程如图3所示,主要职责是利用各种计算机工具进行集成电路的功能设计、逻辑设计、版图设计等。

3设计CPU的工作场景

设计完成之后需要进行制造,“制造”主要是进行集成电路芯片的制造,即在集成电路制造生产线上利用全自动化的设备进行芯片的制造,主要包括从沙子中提取硅锭、把硅锭切成薄的光滑的硅片、对硅片进行各种工艺操作(清洗、氧化、扩散、离子注入等)、最后得到具有一定功能的芯片。芯片制造的工作场景如图4所示。

4芯片制造的工作场景

制作好的芯片不能直接使用,还需要进行后续的工艺,即封装和测量。“封测”产业主要是对芯片进行封装(穿衣服)并进行各种测量的产业。封装即是把制造出来的小的单元的芯片加一层保护层,这样在后面实际应用的过程中,才能将环境因素的影响降到最小,从而保证芯片的正常使用。所有的芯片在生产完成之后到出厂之前要进行各种各样的检测,例如,功能测试、老化寿命测试、恶劣环境测试(高温高湿环境等),只有经过各种测试之后功能和性能依然满足要求的才能进行后续的出厂。封测岗位的工作过程如图5和图6所示。

5芯片测试的工作场景                图6芯片封装的车间

【课程导图】

学生在校期间主要学习的课程如图7所示。

7 微电子技术专业课程地图

【教学环境】

微电子技术专业现有4个实训室:半导体测量实训室、半导体封装实训室、集成电路设计实训室、电子制造专用设备实训室。实训环境如图8所示。

8 微电子技术专业实训环境

【未来发展】

1、就业

2000年开始国家开始大力支持集成电路产业,特别是国家十二五规划以来,国务院和国家发改委也不断发文,明确支持国内集成电路产业的发展。20146月,国务院印发《国家集成电路产业发展推进纲要》;201410月工信部办公厅宣布成立国家集成电路产业投资基金(每年1200亿元人民币,简称“大基金”);20166月,教育部等七部门发表《关于加强集成电路人才培养的意见》,加大对集成电路人才培养的政策支持。

目前国内集成电路产业的分布如图9所示。

9国内集成电路产业分布示意图

其中长三角地区的集成电路产业占到大陆集成电路产业的90%以上,学生毕业后可以去的就业单位主要有:三星半导体、意法半导体、海太半导体、中芯国际、上海宏力、上海华虹、比亚迪微电子、先进半导体、无锡华润、凤凰半导体等。还有一些世界著名的企业给你提供更多的机会,如图10所示。

10世界知名集成电路企业LOGO

2、学业

学习成绩优秀的学生可以通过专转本(含推荐)、专接本等方式在学历上进行提升。

3、创业

学校通过大学生创业创新训练项目为学生自己创业提供机会,学生只要有想法和创意,并通过自己的努力将想法变为现实,你就可以拓展出一片广阔的天空。

国内的集成电路产业要发展,仅仅有国家的支持还不够,其实更需要的是人才,而你们的加入将会为大陆的集成电路产业的发展注入新鲜的血液,增强集成电路产业整体的力量,这样就可以为国家的强大富强贡献自己的一份力量。




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