高职院校微电子综合实训室建设与实践教学

基于成熟和先进的商用设备构建现代综合微电子实训室,在真实的微电子集成电路制造、测试环境中,提高学生在实际环境下的动手能力,使他们提前一步进入工作环境,更好地适应集成电路芯片制造及企业的岗位要求.

1微电子专业介绍

以集成电路设计、制造与应用为代表的微电子学是现怎么发表展最迅速的高科技应用性学科之一.四川信息职业学院微电子学专业主要是培养掌握集成电路、微电子系统的设计、制造工艺和设计软件系统,能在微电子及相关领域从事科研、教学、工程技术及技术管理等工作的高级技能人才.

2加强微电子综合实训室建设的必要性

四川信息职业学院在微电子专业教学过程中,之前的实践性课程主要是以专业课程的实验形式开展的.比如在集成电路制作工艺实训、集成电路版图设计专题实习、集成电路设计基础及CAD和微电子专业实训等课程里,学生主要是通过专业仿真软件、虚拟设备来感知课程的实践性,无法动手,只能看,不能“摸”.这种按照专业课程划分实验课的方式,跟真正的集成电路及半导体器件的制造岗位及其相连岗位环境之间还是有很大差距的,这些实验只具备虚拟验证演示,很难使学生的实际动手能力得到锻炼.学生若是只凭看或是在电脑上虚拟仿真学习微电子知识,而不能对当今集成的电路封装和测试有一个全方位的认识,这样的学习效果堪比盲人摸象,自然是很难满足对应企业的岗位需求的.

为了更贴近市场需求,四川信息职业学院重新制定人才培养方案.通过加强实训室的建设,来完善职业技术人才的培养机制,从而体现学校的人才培养目标是向社会输送职业化的高技能型人才.微电子综合实训室的创建,促使现有课程的教学模式得以改革,“教学内容工程化”使得学生更好地从技术上手,再到头脑的理论武装.

3微电子综合实训室的建设目标与思路

目的就是为四川信息职业学院微电子专业学生的学习和掌握微电子技术知识提供一种有效的技术保障.实验室的建设要体现四川信息职业学院着眼未来,从科技、环保的角度充分体现可持续发展思想,能够承载集成电路制作工艺实训、集成电路版图设计专题实习、集成电路设计基础及CAD和微电子专业实训等课程,注重节约能源和优化环境,极大地提高微电子从宏观到微观展示功能,使之成为四川省智能化实验室典范.

建设思路：结合四川信息职业学院开展实验的基本功能,从当前实际出发,考虑长期需要,坚持开放性,保证可扩充性,坚持经济性、实用性,保证可靠性、先进性,模块化结构、设计灵活、便于维护,基础建设立足于长远,应用系统满足近期需要.

4微电子综合实训室的说明

1）本实验实训装置共分七大系列,每个系列都是以微电子的工艺环节为单位,每一个子系统又都由若干个实训台和实训屏架所组成,每一个实训台和实训屏架都能独立工作,相关实训台和实训屏架的子系统之间还能互通互联,进行各种网络型的综合实训及演示.同时每个子系统都能根据自身发展的需要进行独立升级,而不影响其他各子系统的功能.所以具有较强的先进性、拓展性和开放性.主要设备包含光刻机、超声波铝丝焊线机、金丝球焊线机、台式无铅回流焊机、丝印机、烘干机、金相试样抛光机、晶体管图示仪、四探针电阻率测试仪等.

2）每个实验实训装置子系统都不仅适用于学生进行器材认识和安装、系统软硬件操作、版图设计、光刻掩膜版设计、光刻工艺、光刻缺陷分析及排除等技能的实训操练,也适用于教师进行实验和实训的教学演示、故障设置、学生考核及相应的成绩评定等.所以能较好地满足教学的实用性、方便性和可操作性要求.

3）每个实验实训装置子系统的所有设备和器材均为现实工程中使用的主流产品,不仅具有典型性,并具有较大的市场占有率,一般是集成电路制造厂商比较常用及典型的器材,或是同国家各考证鉴定所的考证设备相一致的器材,品牌一般为国内知名或国外品牌,且全部符合有关国家标准.产品的设计与集成电路制造、测试环境贴近,能够全面体现集成电路的设计、安装、连接、设置、调试等的全部过程,能体现职业教育的特点,表现系统的应用效果,构建教、学、用一体化的环境.因此,具有较强的真实性和现场感.

4）每个实验实训装置子系统兼顾集成电路“系统控制制造工艺”及“版图设计”两个方面,又以工艺部分为重点.工艺部分全部实现动手操作.在实训期间,学生着装进入“车间”；能够全程虚拟操作和部分动手来实现氧化、扩散和LPCVD工艺以及离子注入与退火；亲自完成光刻工艺、刻蚀工艺、溅射工艺；能手工完成电参数测试；整个工作条件要实现超净环境和动力条件管理.

5实验室装修、UPS电源

四川信息职业学院微电子实验室保障系统由实验室装修、UPS系统、防雷系统和接地系统四部分组成.墙面、地面、天花板均需做防尘、防静电、恒温等装修处理：要求设计成洁净实验室（进行无尘、恒温、恒湿处理）；对洁净实验室进行防静电建筑材料的整体装修；对洁净实验室配备加湿机等静电防护设备.

配电系统保障设备用电可靠性,预留适当的冗余,单相负荷的配置,三相平衡.设置市电多功能插座,采用防鼠咬电缆.强弱电分开,避免长距离平行走线.电源电波50Hz波形中,不应混杂其他干扰电波,特别不应有高频电波干扰.

实验室内的照明应分正常照明灯、长明灯及应急照明灯三种照明方式.应急照明主要是在正常照明线路上取一路连接到UPS电源上,当发生断电时即可自动切换到UPS电源.UPS系统的设计目标是为实验室内设备提供后备电源支持,是整个弱电系统的重要组成部分.

UPS系统的主要功能要求是对电源保护有要求的用电负载分别进行集中供电电源管理,对相应的智能化设备提供纯净、稳定的后备电源,充分保证展馆内各弱电系统正常稳定工作.

6结束语

四川信息职业学院微电子综合实训室建成后,创建了教、学、做的实训平台,学院微电子技术专业学生的动手本领在模拟真实化工作现场实训平台上得到充足的锻炼,职业本领、操纵技能（对动作方式的一种概括,是按一定的方式反复练习或模仿而形成熟练的技术动作）在集成电路工艺、测试技术的项目实训中有长足的进步,提升了学生的就业竞争本领,取得很好的成效.