王鳳江 晏超 陳書眉 張志杰 王小京
【摘 要】電子封裝技術是教育部近年來開設的電子信息類特設專業,用于培養電子封裝制造與測試等方面的工程應用型本科人才。本文首先分析了電子封裝專業的特點,包括開設學校少、課程體系不合理、技術更新迭代快,更高的工程應用能力等。作者從師資隊伍和課程實踐兩方面提出了專業電子技術專業所面臨的挑戰。
【關鍵詞】電子封裝技術專業;生產實習;課程體系
中圖分類號: G642.3 文獻標識碼: A 文章編號: 2095-2457(2018)33-0044-001
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.33.018
【Abstract】Major on electronic packaging is the special designed major on electronic information from Ministry of Education. It was used to train the undergraduate students in the field of electronic packaging related manufacturing and testing. This paper firstly studied the characteristics on the major of electronic packaging, which include less universities with the major, unreasonable curricula system, rapid growth on the packaging techniques and higher capability of engineering solution. The authors suggested the possible challenges on the major from teachers and practice training.
【Key words】Major on electronic packaging; Production practice; Curricula system
電子封裝是將制造好的裸芯片經過引線,塑封制造成為電子器件的過程。隨著通訊電子產品、計算機、無線網絡、LED及太陽能光伏等電子信息產業的迅猛發展,近年來國內外電子制造行業都對電子封裝相關技術人才提出了高需求和高要求。為此,國家教委設置了 “電子封裝技術”目錄外緊缺專業,并于2012年9月將“電子封裝技術”設置為電子信息類特設專業(080709T)。
迄今為止,國外并沒有開設相類似專業,學生的培養主要通過課程體系的設置來完成。例如,Georgia Tech的National Packaging Center開設了微電子系統封裝、集成電路制造、電子封裝基板制造及電子封裝:組裝、可靠性、熱管理和測試等課程,與此相關的專業基礎課設置包括電磁學、微電子電路、傳輸過程、材料力學、熱力學、熱傳導、工程材料的原理和應用、材料的電學、光學和磁性性質。Arizona State University開設了封裝及互連技術、電子封裝中的電效應、熱設計與分析、電子封裝材料及可靠性及測試等相關課程。德州奧斯汀開設了電子封裝基礎、電子封裝中的計算技術、電子封裝失效及預防、電子封裝制冷、電子封裝力學失效等課程。韓國納米信息技術大學開設了電子封裝工程、微電子封裝材料工程、微電子封裝工藝、微電子封裝系統可靠性評估等課程。
與國外比較而言,國內電子封裝專業學生人才的培養則走在世界的前列。目前已經有華中科技大學、哈爾濱工業大學、北京理工大學、桂林電子科技大學、西安電子科技大學、江蘇科技大學、南昌航空大學、上海工程技術大學、廈門理工學院、上海機電學院等高校開設了電子封裝技術專業。
與傳統專業相比,電子封裝技術專業有兩個重要的特點:跨學科及技術更新速度快。對于跨學科而言,電子封裝專業要求學生掌握微電子科學類、機械制造類、工程力學類及材料科學類的工程基礎理論知識和本專業的基本理論知識,涉及到設計、物理、化學、材料、制造和可靠性等多學科領域。國內電子封裝技術專業既有從材料加工工程方向發展過來,也有從電子信息類或機械類方向分支過來,因此知識體系具有多學科交叉性特征。就知識體系的更新迭代而言,半導體技術及其相應的封裝技術就是在近三十年的時間內發展起來的。近年來,隨著通信產品的迅猛發展,電子封裝正從傳統封裝轉向小、薄、功能復雜化及3D方向發展,特別近幾年來MEMS封裝、SiP、SoP、倒裝技術、TSV等技術得到了廣泛的應用。
因此,電子封裝技術作為一門新興的學科和專業,其學生的培養也應該以解決工程問題的能力作為主要培養目標。但是,傳統高等學校的教學模式很難滿足電子封裝技術專業的特殊要求,主要表現在,(1)師資隊伍的建設方面,電子封裝技術的不斷發展要求相關授課老師至少具有相應的工程應用背景、解決工程問題的能力及芯片制造或封裝理論基礎。師資隊伍是目前國內電子封裝技術專業建設最緊缺的。(2)工程與理論教學相結合方面,電子封裝要求超凈間的實驗環境,各種先進的封裝制造設備。在學校開設課內實驗、開展工程實踐基地、認知實習、專業課題研究訓練、生產實習等實踐類課程變得異常困難。
因此,電子封裝專業人才的培養目標定位為適應我國民用電子行業和國防電子科技快速發展對封裝人才的需求,各高校就學生的人才培養模式、電子封裝技術專業課程體系、專業的未來發展方向等方面一直在探索和改進,國內相關高校也定期召開全國電子封裝技術專業教學研討會。為提高學生的工程問題解決能力,各高校已經采用校企結合進行實踐教學。北京理工大學建立了電子封裝技術專業“卓越工程師培養計劃”。西電及哈工大的本科生利用暑期在全球最大的封測企業日月光封裝測試有限公司進行生產實習,聘請企業相關技術專家進入高校開設相關課程。
通過校企間的合作并建立校外實訓基地,成為電子封裝技術專業人才培養過程中工程實踐的主要途徑。