國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)人才短缺之苦久矣。截至2019年年度，我國直接從事集成電路產(chǎn)業(yè)的人員規(guī)模在51.19萬人左右。按照此前中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院和工信部軟件與集成電路促進(jìn)中心的預(yù)計，到2020年前后我國集成電路產(chǎn)業(yè)人才需求規(guī)模約為72萬人，集成電路當(dāng)前人才缺口在20萬人以上。

 

具體到各個細(xì)分產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)，又有各自不同程度的“痛”。其中，集成電路測試人才就是典型的一項。過去20多年來，全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體自動化測試設(shè)備（ATE）供應(yīng)商愛德萬測試在中國的本土化實踐中，除了積極為集成電路產(chǎn)業(yè)服務(wù)之外，更希望在人才培養(yǎng)方面與高校開展有效的合作，為中國的集成電路產(chǎn)業(yè)，尤其是自動測試行業(yè)人才培養(yǎng)提供助力。

 

 

隨著摩爾定律接近極限，依靠新材料、新封裝工藝、新架構(gòu)等各個細(xì)分環(huán)節(jié)的極致創(chuàng)新成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)持續(xù)取得競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵。這也注定集成電路是從業(yè)者的“長征路”，高度細(xì)分且極長的產(chǎn)業(yè)鏈甚至讓每一個細(xì)分領(lǐng)域都“隔行如隔山”。

 

而其中的測試環(huán)節(jié)，愛德萬測試企業(yè)大學(xué)的楊廣宇指出，測試行業(yè)坦率來講，在整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈里面，屬于一種相對比較傳統(tǒng)和穩(wěn)健的行業(yè)，是這個行業(yè)質(zhì)量保證的環(huán)節(jié)，也許相關(guān)工作不那么閃光，但它極為重要，不可或缺，對從業(yè)人員有著極為嚴(yán)格和全面的要求。

 

對于集成電路測試工程師到底是做什么的，在過去的20年里產(chǎn)學(xué)研也都經(jīng)歷了一個不斷深入認(rèn)識的過程。

 

愛德萬測試中國新產(chǎn)品業(yè)務(wù)部校企合作項目總監(jiān)宗偉介紹，事實上倒推到20年前，大家對于測試工程師具體到底做些什么其實都還不太明確，這也與當(dāng)時國內(nèi)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展階段相關(guān)。當(dāng)時中國大陸的測試產(chǎn)業(yè)發(fā)展剛剛起步，測試程序的研發(fā)工作多數(shù)是在海外完成。

 

而隨著國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的整體升級，各個細(xì)分環(huán)節(jié)的行業(yè)生態(tài)也隨之成熟升級。在封測領(lǐng)域的進(jìn)步更為明顯，中國市場的地位也顯著提升，全球主要的廠商也開始趨于在中國大陸設(shè)立越來越多的研發(fā)中心。

 

 

集成電路測試行業(yè)英文是Automatic Test Equipment，即ATE行業(yè)。楊廣宇介紹，從技術(shù)方面講，需要軟、硬件兩方面的綜合素質(zhì)。這里的A就是自動化的意思，是要寫程序的。除了從軟件工程師的角度寫出結(jié)構(gòu)化、高效的程序，還需要充分結(jié)合測試設(shè)備的硬件特征和待測芯片的性能，通過編程實現(xiàn)測試儀和芯片的高效互動，達(dá)到測試資源有效利用、測試結(jié)果穩(wěn)定可靠、測試時間充分優(yōu)化、測試設(shè)備和芯片得到充分保護(hù)的目的。

 

另一方面，測試工程師在硬件方面的能力同樣有較高要求。工程師們要會設(shè)計和修理DUT board，要有數(shù)字邏輯芯片、混合信號芯片、RF芯片、汽車電子芯片、存儲器芯片的基礎(chǔ)知識，要懂儀器儀表的工作原理，要知道一些通訊原理，要會進(jìn)行信號分析。

 

此外，測試工程師還需要有很強的溝通能力，測試工程師需要和設(shè)計工程師及客戶的測試團(tuán)隊緊密溝通，確定、實現(xiàn)及不斷優(yōu)化測試方案，同時，測試工程師還需要把測試程序?qū)氲较掠蔚姆鉁y廠。

 

 

集成電路學(xué)科以物理、化學(xué)、材料科學(xué)等學(xué)科為基礎(chǔ)，涉及電子信息、儀器科學(xué)與技術(shù)、電氣工程和機械工程等相關(guān)工程學(xué)科的深度交叉融合，具備深厚的理論背景和鮮明的工程特點。而與歐美國家相比，國內(nèi)電子信息技術(shù)發(fā)展時間較短，在集成電路芯片等核心基礎(chǔ)方面相對落后，容易受國外專利壁壘、標(biāo)準(zhǔn)壁壘、貿(mào)易壁壘的制約，而集成電路人才的培養(yǎng)和成長極其依賴國家教育科研和產(chǎn)業(yè)技術(shù)資源，在這些方面國內(nèi)還有大量的工作要做。

 

具體到測試領(lǐng)域，楊廣宇表示，目前的高校中很少有專門的集成電路測試專業(yè)，學(xué)集成電路的不懂測試，學(xué)測試、儀器儀表的不知道集成電路。“到學(xué)校招人都在猶豫找哪個學(xué)院接口。”在他看來，問題的源頭還是要從高校教育層面入手。

 

不過值得欣喜的是，最近兩年來國家層面也意識到這樣問題，關(guān)于培養(yǎng)本土IC人才的教育“升級”戰(zhàn)略計劃也陸續(xù)浮出水面。2020年7月，國務(wù)院學(xué)位委員會投票通過設(shè)立“集成電路一級學(xué)科”就是一個開始。

 

顯而易見，傳統(tǒng)集成電路作為二級學(xué)科的“體量”已難以適應(yīng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。在“晉級”為一級學(xué)科之后，才能夠?qū)⒓呻娐分R體系化和系統(tǒng)化，也才有利于集成電路技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展和創(chuàng)新人才培養(yǎng)。隨后，眾多高等學(xué)府為響應(yīng)國家重大戰(zhàn)略需求，加快集成電路人才培養(yǎng)相繼邁出重大步伐。值得一提的是，作為我國最重要的集成電路人才培養(yǎng)基地之一，清華大學(xué)于2020年10月投票通過設(shè)立集成電路科學(xué)與工程一級學(xué)科博士碩士學(xué)位授權(quán)點。2021年4月22日，在清華大學(xué)110周年校慶到來之際，清華大學(xué)集成電路學(xué)院正式成立。

 

能看到國家有這樣一個方向的調(diào)整是非常積極的信號。而以往的IC人才培養(yǎng)教育體系確實已經(jīng)有點跟不上當(dāng)前產(chǎn)業(yè)發(fā)展的節(jié)奏，同時也難以吸引更多學(xué)生進(jìn)入集成電路領(lǐng)域。

 

慢慢地，一些轉(zhuǎn)變也在潛移默化地發(fā)生。“近幾年來我們在和一些高校的合作中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在老師的態(tài)度和以前是有一些區(qū)別的。很多學(xué)校的老師以前是覺得測試似乎可有可無，但是他們現(xiàn)在則是比較迫切地希望能夠找到合適的教學(xué)平臺和實踐平臺。”宗偉介紹，在他們走訪很多學(xué)校的過程中，也有不少學(xué)校的老師開始考慮應(yīng)該要有集成電路測試的課程。

 

據(jù)了解，愛德萬測試近年來在校企合作方面積累了豐富的經(jīng)驗和體會，現(xiàn)已與全國各大高校建立了緊密的互動，并與部分高校共同展開了教學(xué)合作。這其中就包括開展推進(jìn)IC測試課程進(jìn)校園的項目，愛德萬和高校一起開發(fā)完善面向高年級學(xué)生的IC測試課程和教材，并幫助學(xué)校部署相應(yīng)的實驗測試平臺。

 

比如，2019年，愛德萬測試與西安電子科技大學(xué)的教師團(tuán)隊合力開設(shè)的面向研究生的IC測試系列限選課課程吸引了120名學(xué)生（此項目2020年也有），同時還攜手半導(dǎo)體行業(yè)中的全球龍頭企業(yè)對100多名西電優(yōu)選生進(jìn)行暑期訓(xùn)練營授課，講授測試基礎(chǔ)應(yīng)用、混合信號（mixed signal，MS）測試技術(shù)應(yīng)用等內(nèi)容。此外，愛德萬測試還積極支持引導(dǎo)面向?qū)W生的IC測試培訓(xùn)工作，支持其講師認(rèn)證，以及與各地ICC合作開發(fā)測試講師認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)。

 

 

楊廣宇指出，測試行業(yè)尤其強調(diào)實踐經(jīng)驗，而這一點上，學(xué)校的學(xué)生普遍缺乏相對完整的產(chǎn)業(yè)知識，而完整的產(chǎn)業(yè)知識背景，對于分析客戶需求、結(jié)合工程開發(fā)和批量生產(chǎn)的實際思考技術(shù)解決方案有著非常大的幫助。雖然高校在教育教學(xué)上投入大量的資源，仍然無法完全滿足和精準(zhǔn)對接市場對一線員工的職業(yè)技能和實操能力需求。

 

產(chǎn)教融合在此就顯得尤為重要。愛德萬測試近年來也在不斷嘗試探索相關(guān)的合作模式。據(jù)介紹，目前愛德萬在做的工作主要是兩個層面：一個層面是派公司的工程師到學(xué)校去做一些測試相關(guān)基礎(chǔ)知識的講解，幫助學(xué)生了解行業(yè)生態(tài)；再往深一步，就是為學(xué)校提供一些實際操練的機會和平臺。愛德萬測試的CTS測試平臺就比較適合在學(xué)校教學(xué)使用，其特點就是，一次布置3到5臺機器，能夠搭建一個實驗環(huán)境，能夠容納一個班級來進(jìn)行操作。同時，其機身的大小能讓學(xué)校充分利用現(xiàn)有的場地資源減少額外的投入。

 

“如果做得更好的話，我們也可以讓學(xué)生有機會真正接觸到行業(yè)里的大型設(shè)備。”楊廣宇說，但由于大型設(shè)備往往動輒幾十萬乃至上百萬美元，而且運維成本不菲，對于學(xué)校來說比較難以負(fù)擔(dān)。因而近年來，愛德萬也在探索借助一些新科技手段，比如云端技術(shù)，能夠讓學(xué)生有機會接觸到真正的行業(yè)實踐，這樣一出校門就可以直接跟企業(yè)無縫連接，對于產(chǎn)業(yè)發(fā)展顯然十分有益。

 

例如，愛德萬測試正在探索CloudTesting? Service 以及 TE-Cloud?來無縫銜接教學(xué)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的IC測試解決方案，進(jìn)行最新行業(yè)實踐與教學(xué)的融合。通過這種云科技接到背后的硬件，利用云端的技術(shù)來做行業(yè)培訓(xùn)，不僅實現(xiàn)了利用碎片化時間學(xué)習(xí)，更重要的是，可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制復(fù)雜的測試設(shè)備，看到實驗的結(jié)果，并做出相應(yīng)的反應(yīng)。

 

據(jù)介紹，CloudTesting? Service 和TE-Cloud?最初是愛德萬測試面向Fabless的測試人員而研發(fā)的云科技產(chǎn)品。后期愛德萬測試的開發(fā)團(tuán)隊與國內(nèi)各領(lǐng)域的教育者們一起合作，根據(jù)國內(nèi)的教科研的需求做了優(yōu)化，提供了支持半導(dǎo)體測試教學(xué)的解決方案，讓教育者和學(xué)生們能更進(jìn)一步深入行業(yè)實踐。