高校專業
專業概述本專業主要培養具有紮實的半導體材料、器件、工藝、積體電路原理、設計等專業理論知識和電子技術基礎知識，主要從事半導體積體電路晶片製造、測試、封裝、版圖設計及質量管理、生產管理、設備維護等半導體製造行業急需的一線工程技術人員和高級技術工人。本專業以培養學生半導體製造方面的動手能力為第一，根據半導體製造業設備自動化的特點加強學生電子技術、計算機、設備維護等專業基礎知識，使學生有較強的工作適應能力和較大的專業發展能力。
主幹課程
主幹理論課：固體物理基礎、半導體物理基礎、半導體器件與測量、半導體材料、半導體製造技術、微電子封裝技術、半導體可靠性技術、數字邏輯設計、模擬電路、積體電路原理、積體電路設計、電工基礎、模擬電子線路、數字電路、工程化學、電路CAD基礎、可程式邏輯器件、專業英語、電子測量、單片機原理、品質管理。
主幹實踐課：積體電路製造實訓、半導體器件測量實訓、半導體器件課程設計、半導體工藝課程設計、積體電路設計課程設計、微電子綜合課程設計、電工實訓、電子整機裝配實訓、計算機組裝與維護實訓、電路CAD課程設計。
專業證書
全國計算機等級考試一級證書；勞動部頒發的：半導體積體電路裝調工中級證書（或半導體晶片製造中級工）等。
就業方向
主要面向微電子產品的生產企業和經營單位，從事半導體晶片，電子元器件的製造、封裝與測試、檢驗、質量控制、設備維護、工藝改進以及中小規模半導體積體電路版圖設計等技術工作，生產管理和微電子產品的採購、銷售及服務工作。
設計
微電子系統和電路的設計概念，與分立元件電路的設計概念有原則上的不同。例如，設計一個分立元件電路,常常要考慮節省有源元件,使系統的功耗、體積、成本下降。但對超大規模積體電路，增加電晶體數目往往並不會增加很多麻煩，可通過版圖來實現，其他工序並不增加。但是，由於空間的限制，布線問題卻十分突出，必須儘量減少連線。微電子系統和電路的設計必須緊密聯繫器件、版圖、工藝製造等整個過程來統一考慮。實際上，系統、電路、器件、測試圖案和版圖是結合工藝條件一起設計的。設計不僅要求功能正確、性能好、可靠性有保證，而且要儘量使晶片面積減小。微電子集成晶片一經制出就無法調試。調試工作包括校核、最佳化等，必須在設計過程中由軟體來執行。集成系統或電路晶片一般是大批量生產的，所以，設計的好壞影響極大。為此，微電子系統或電路要依靠計算機輔助進行設計。除了研究邏輯、電路、時序、工藝、器件和版圖等各項計算機輔助設計程式以外，把這些程式結合在一起，加入各步的校核和最佳化程式，用一個統一的資料庫和管理系統來指揮執行，也就是組成一個大規模或超大規模集成的設計系統，使設計全部自動化。現代超大規模集成和大規模集成按設計方法可分為大批量生產的常用電路和按用戶需要設計的定製積體電路兩大類。前一類產品如存儲器、微處理機等需要量大，產值很高，需要十分精細的設計，力求面積最小，性能最好，而成品率又最高。在這類產品的設計中迄今仍有許多人工介入，各類電腦程式主要是輔助。後一類產品用量較小，製造成本、晶片面積往往不是主要的，而設計和製造周期及其成本則是主要的。邏輯電路有三種設計方法。①母片法：由工廠設計含有一定數量（幾百以至幾千）的門電路或觸發器等單元電路，排成陣列。晶片中所有單元尺寸全部一致，晶片大小對一定的型號也是固定的。陣列周圍往往還設計有一定數量的輸入輸出電路或其他接口電路，陣列間設定了一定的布線通道。用戶（或委託廠家）可以按需要選定特定型號的晶片，然後利用布執行緒序選定單元並進行布線，以取得具有所需功能的積體電路晶片。只需按用戶實際需要進行布線設計和製作特定的版，所以，這種電路也叫作半用戶電路。由於用戶設計是以已有的基本陣列晶片為基礎的，這種設計方法叫作母片法。通常的門陣列晶片就是按這種方法設計的。②多元胞法：其單元可以是有一定數量的門、觸發器和其他功能塊，版圖存儲在資料庫中。晶片中單元結構及其排布有一定的規則，如單元寬度必須相同，長度可以任意，必須按行排列，引線頭分別在單元的一側或兩側等。這些規定都是為了簡化布線。人們可以根據用戶的需要，調用庫中的各種單元和功能塊，然後利用程式進行布局和布線，實現最後的晶片設計。多元胞法的設計靈活性顯然比母片法高。晶片上沒有空餘單元,所以,晶片利用率也比一般門陣列要高。③任意元胞法（積木塊法）：此法對單元沒有形狀大小的限制，因而靈活性和晶片利用率更高。但布局、布線的算法更複雜，實際上還處於研究階段。專業概述
隨著科技的迅猛發展，信息技術，電子技術，自動化技術及計算機技術日漸融合，成為當今社會科技領域的重要支柱技術，任何領域的研發工作都與這些技術緊密聯繫，而他們的相互交叉，相互滲透，也越來越密切。作為信息科技的前沿應包括下面一些內容：微電子學與納米電子學；RISC精簡指令系統與並行計算技術；Multimedia（多媒體）與VirtualReality（虛擬現實，（又稱靈境）技術；軟體工程、CASE軟體工程開發環境以及根據人的一般思維方法和認知過程去開發的面向對象的軟體技術；自動控制（除了第一、第二代控制理論及系統外，還有模糊控制、人工智慧、神經網路的理論與系統等），最後是與近代通信相關的科技……我們從微電子學與納米電子學、電子計算機科技與現代通信這幾個方面做簡要介紹。
微電子學與納米電子學
微電子技術是現代電子信息技術的直接基礎，它的發展有力推動了通信技術，計算機技術和網路技術的迅速發展，成為衡量一個國家科技進步的重要標誌。美國貝爾研究所的三位科學家因研製成功第一個結晶體三極體，獲得1956年諾貝爾物理學獎。電晶體成為積體電路技術發展的基礎，現代微電子技術就是建立在以積體電路為核心的各種半導體器件基礎上的高新電子技術。積體電路的生產始於1959年，其特點是體積小、重量輕、可靠性高、工作速度快。衡量微電子技術進步的標誌要在三個方面：一是縮小晶片中器件結構的尺寸，即縮小加工線條的寬度；二是增加晶片中所包含的元器件的數量，即擴大集成規模；三是開拓有針對性的設計套用。
大規模積體電路指每一單晶矽片上可以集成製作一千個以上的元器件。集成度在一萬至十萬以上元器件的為超大規模積體電路。國際上80年代大規模和超大規模積體電路光刻標準線條寬度為0．7一0．8微米，集成度為108。90年代的標準線條寬度為0．3一0．5微米，集成度為109。積體電路有專用電路(如鐘錶、照相機、洗衣機等電路)和通用電路。通用電路中最典型的是存貯器和處理器，套用極為廣泛。計算機的換代就取決於這兩項積體電路的集成規模。
存貯器是具有信息存貯能力的器件。隨著積體電路的發展，半導體存貯器已大範圍地取代過去使用的磁性存貯器，成為計算機進行數字運算和信息處理過程中的信息存貯器件。存貯器的大小(或稱容量)常以位元組為單位，位元組則以大寫字母B表示，存貯器晶片的集成度已以百萬位(MB)為單位。目前，實驗室已做出8MB的動態存貯器晶片。一個漢字占用2個位元組，也就是說，400萬漢字可以放入指甲大小的一塊矽片上。動態存貯器的集成度以每3年翻兩番的速度發展。
中央處理器(CPU)是積體電路技術的另一重要方面，其主要功能是執行“指令”進行運算或數據處理。現代計算機的CPU通常由數十萬到數百萬電晶體組成。70年代，隨著微電子技術的發展，促使一個完整的CPU可以製作在一塊指甲大小的矽片上。度量CPU性能最重要的指標是“速度”，即看它每秒鐘能執行多少條指令。60年代初，最快的CPU每秒能執行100萬條指令（常縮寫成MIPS)。1991年，高檔微處理器的速度已達5000萬一8000萬次。現在繼續提高CPU速度的精簡指令系統技術(即將複雜指令精減、減少)以及並行運算技術(同時並行地執行若干指令)正在發展中。在這個領域，美國矽谷的英特爾公司一直處於領先地位。
此外，光學與電子學的結合，成為光電子技術，被稱為尖端中的尖端，為微電子技術的進一步發展找到了新的出路。美國《時代》雜誌預測：“21世紀將成為光電子時代。”其主要領有雷射技術、紅外技術、光纖通信技術等。
套用領域
微電子技術與大規模積體電路、超大規模積體電路小型化集成系統
微電子學給人類帶來了半個世紀的繁榮。目前國際上積體電路生產線已普遍採用8圓片，0.35um工藝。我國積體電路的大生產水平發展也很
微電子技術高密度電子組裝技術
積體電路IC實際上完成了晶片級的電子組裝，有著極高的互聯密度。那么，能不能將高集成鵲腖SI/VLSI/ULSI（大規模/超大規模/特大規模積體電路）和ASIC/FPGA/EPLD（專用IC/現場可程式門陣列/電可擦除可程式的邏輯器件）等組裝在一起實現積體電路的功能集成呢？這就是SMT（表面安裝技術）、HWSI（混合大圓片規模集成技術）和3D（三維組裝技術）。這些技術，推動著電子設備和產品繼續向薄輕短小發展，在片狀元件的小型化和自動安裝設備所能處理的元件尺寸已瀕臨極限的今天，起著關鍵的作用。進入90年代，代表性技術則輪到了MCM，人稱多晶片組裝時代，到2000年即下世紀初，將是WSI/HWSI/3D時代！WSI是將複雜的電子電路集成在一個大圓片上。將IC晶片，MCM和WSI進行三維迭裝的3D組裝突破了二維的限制，使組裝密度更上一層樓。
納米電子學
近幾十年來，電子計算機已歷經了幾代的更迭，而代代更迭都是以存儲或處理信息的基本電子學單元的尺度變化為標誌的。從80年代開始，科學家開始探索特徵尺寸為納米量級的電子學，納米電子學主要研究以掃描隧道顯微鏡為工具的單原子或單分子操縱技術。這些技術都有可能在納米量級進行加工，目前已形成納米量級的、信息存儲器，存儲狀態已維持一個月以上，希圖用此技術去製作16GB的存儲器。德國的福克斯博士等制出了原子開關，達到了比現今晶片高100萬倍的存儲容量，獲得了莫里斯獎。量子力學告訴我們，電子與光同時都具有粒子波的特性，今天的微電子學和光電子器件將縮到。0.1線寬，電子的波動性質再也不能忽視，把電子視為一種純粹粒子的半導體理論基礎已經動搖。這時電子所表現出來的波動特徵和擁有的量子功能就是納米電子學的任務。納米電子學有更多誘人之處。科學家們已經預言，納米電子學將導致一場電子技術的革命！
計算機
（一）巨型機與微型機目前，電子計算機硬體總的發展方向依然是提高速度、擴大容量、增加功能、改善界面與縮小體積。計算機系統小型分散化的傾向，促進了PC個人計算機與工作站的發展，正在逐步替代大中型機。至於巨型機，世界各國都萬分重視。1991年美國副總統，戈爾就提出了高性能計算機與通信計畫（HPCC計畫），目的是在1992~1996年間加快計算機與信息網的研究，加強美國的領先地位。他們大力發展巨型機以解決如下問題：征服癌症與愛滋病特效藥的研製；下一代超音速客機的研製；節省燃料、污染又小的新一代汽車發動機的開發；長期天氣預報；星系形式的探索。目前百億次級的巨型機已在美、日全面開花，千億次級的巨型機已陸續出台。1992年，美國NCUBE公司已宣布要研製性能指標全部達到3T（Trillion）即萬億次浮點運算、萬億位元組的存貯以及CPU與記憶體間有每秒萬億位元組頻寬的新一代巨型機。
（二）Internet全球性的計算機網路
為了實現信息資源的共享，計算機網際網路的規模日益擴大，最具代表性的大網，莫過於已聯接140多個國家與地區、網上運行的計算機數達380多萬台，用戶數逾3500多萬個的Internet網了。有超過4800個組織已註冊了Internet網路地址，有超過160個國家和地區的用戶通過它來進行E-mail通信。預計到本世紀末，將有100萬個網路、1億台計算機和10億個用戶來使用它。
現代通信的目標是“全球一網”！其基礎是數位技術、計算機技術、微電子與光電子技術。總的趨勢是數位化、寬頻化、綜合化，智慧型化與個人化，最終是構成一個全球一體的寬頻、智慧型、個人化的綜合業務數據網。當今通信界的三股熱流是：光纖通信、衛星通信與移動通信。
通信技術
（一）光纖通信技術光波是電磁波，其波長在微米級，頻率在10^14Hz數量級，比微波要高出10^3~10^4倍，所以比之有高出千萬倍的通信容量。光纖現有視窗可容納20THz頻寬的信號，如何發揮其潛力呢？一是提高信號的碼率；一是用相干光通信；一是用摻鉺光纖放大器；一是採用光波頻分復用技術，還可採用光孤子通信。什麼是光孤子？光脈衝在光纖的非線性和光纖的色散特性相互補償下會形成光孤子。光孤子脈衝可以在光纖中長距離傳輸而不發生畸變，因而可得到很高的碼率，是高速度、長距離光纖通信的優越方案。
（二）衛星通信技術
衛星通信具有容量大、覆蓋面廣、通信質量高、選站靈活和成本低廉的特點。衛星通信按運行軌道分有同步軌道衛星、中軌道衛星和橢星軌道衛星。衛星的業務範圍很廣，除電話、數據和電視廣播外，還為海陸空提供移動通信、GPS定位導航和VSAT（衛星小型地面站）等。到1995年為止，全世界的衛星通信轉發按36MHz有效頻寬計已達3140個。80年代出現了國防海事衛星通信系統，目前已有5顆衛星正在為三大洋的航船提供海陸空商務和遇難/救援工作。近期，他們又在原衛星通信系統的基礎上使用了11顆距地面35860公里的同步衛星將開展14項服務業務。目前全球汽車電話系統已經開通，用戶汽車上都安有一個無線系統，不論汽車的運行方向與速度如何變化，天線系統均能自動跟蹤Internet通信衛星，從而實現在汽車運行中的全球通信。目前已有6500個用戶，每個用戶每天平均使用2次時間約2分鐘，每分鐘通話費僅4-6美元。目前已開通電話與傳真收發業務，今年年底將開通數據傳輸業務。
（三）移動通信技術
移動通信有著豐富的內容：蜂窩行動電話系統、集群式專用調度移動通信、CT無繩電話系統與無線尋呼（BP）機系統。總的發展趨勢是數位化、小型化與個人化。
蜂窩式行動電話系統已有二十多年的歷史了，可過去是模擬制的，存在著頻率利用率低、保密性差、功能少、設備複雜及價格偏高的缺陷，所以從80年代開始，不少國家都開發了第二代數位化的蜂窩行動電話通信系統。預計2000年用戶可達12億，美國占50%，模擬制被淘汰。
（四）GPS衛星導航定位系統
1964年世界上第一個衛星導航系統——美國“子午儀”投運，通過4~6顆衛星組成的導航衛星網，運行於近似圓形的極軌道上，衛星由南向北運行，高度1100公里，運行周期；107分鐘，可完成全球、全天候的經緯二維定位，精度才100~300M。為了滿足現代戰爭的需要，美國防部已投資100億美元，歷時20年開發製成了GPS系統。系統由衛星、設在美國本地及三大洋的主控站、監控站組成。不僅在海灣戰爭中發揮了作用，而且在全球掀起了GPS熱潮，引發了導航界的一場革命，大有取代所有導航方式的趨勢，包括地下與水下。難怪美國軍方聲稱GPS的套用僅限於人們的想像力。目前不論用戶在任何地點、任何時間至少能同時觀測到5顆衛星，GPS系統可從其中3~4顆星發出的信號里通過數據轉換成導航的批示。它具有全球性、全天候和實時的導航、定位、定時功能，能實時地提供三維坐標（經、緯、高度）和速度與時間信息，定位精度10M。我國“遠望”號測量船已用國產的GPS為發射的第二顆澳星測軌。
（五）BIP-ISDN
實際上，今天業已存在的長途電信網、衛星通信網、海底光纜網、國際計算機網際網路已無一不是國際性的全球網路了。所有的通信網都是由傳輸設備、交換設備、終端設備與網控設備四部分組成的，信息高速公路的目標模式是BIP-ISDN。首先是B-ISDN，B-ISDN應採用CCITT的建議，用同步數字系列（SDH）進行復接傳輸，全國要採用統一的時鐘同步，這樣的光纖網就叫作同步光纖網SONET。BIP-ISDN在交換方面採用ATM異步轉移模式，也就是寬頻綜合業務的交換系統，包括電的、光的、光電混合的ATM技術。在終端方面，必須採用多媒體終端。智慧型網採用開放式結構與標準接口，在網路中應引入語言識別，語音合成、人工智慧、神經網路技術，網路的智慧型化應包括網路自身的管理、組織、監控、調度的智慧型化以及向用戶提供如電話翻譯等帶智慧型化的信息服務業務。隨著BIP-ISDN的逐步完善，通信業務除了傳統的電話外，像數據、文字、可視電話、語音信箱、電子郵政、電子數據交換、彩色傳真、智慧型用戶電報、會議電視、大眾廣播、虛擬專用網，尤其是Internet業務都可開展。
