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中心的預計，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，集成電路當前人才缺口在20萬人以上。
具體到各個細分產(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，全球領先的半導體自動化測試設備（ATE）供應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。
測試人才需要哪些綜合素質(zhì)？
隨著摩爾定律接近極限，依靠新材料、新封裝工藝、新架構等各個細分環(huán)節(jié)的極致創(chuàng)新成為半導體產(chǎn)業(yè)持續(xù)取得競爭優(yōu)勢的關鍵。這也注定集成電路是從業(yè)者的“長征路”，高度細分且極長的產(chǎn)業(yè)鏈甚至讓每一個細分領域都“隔行如隔山”。
而其中的測試環(huán)節(jié)，愛德萬測試企業(yè)大學的楊廣宇指出，測試行業(yè)坦率來講，在整個半導體產(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)學研也都經(jīng)歷了一個不斷深入認識的過程。
愛德萬測試中國新產(chǎn)品業(yè)務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，這也與當時國內(nèi)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展階段相關。當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)半導體產(chǎn)業(yè)的整體升級，各個細分環(huán)節(jié)的行業(yè)生態(tài)也隨之成熟升級。在封測領域的進步更為明顯，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立越來越多的研發(fā)中心。
那么測試行業(yè)的人才需要哪些綜合素質(zhì)？這些素質(zhì)要如何培養(yǎng)？
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構化、高效的程序，還需要充分結合測試設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，達到測試資源有效利用、測試結果穩(wěn)定可靠、測試時間充分優(yōu)化、測試設備和芯片得到充分保護的目的。
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計工程師及客戶的測試團隊緊密溝通，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導入到下游的封測廠。
完善產(chǎn)業(yè)相關學科建設是源頭
集成電路學科以物理、化學、材料科學等學科為基礎，涉及電子信息、儀器科學與技術、電氣工程和機械工程等相關工程學科的深度交叉融合，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)電子信息技術發(fā)展時間較短，在集成電路芯片等核心基礎方面相對落后，容易受國外專利壁壘、標準壁壘、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)，學集成電路的不懂測試，學測試、儀器儀表的不知道集成電路。“到學校招人都在猶豫找哪個學院接口。”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，國務院學位委員會投票通過設立“集成電路一級學科”就是一個開始。
顯而易見，傳統(tǒng)集成電路作為二級學科的“體量”已難以適應半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。在“晉級”為一級學科之后，才能夠將集成電路知識體系化和系統(tǒng)化，也才有利于集成電路技術的創(chuàng)新發(fā)展和創(chuàng)新人才培養(yǎng)。隨后，眾多高等學府為響應國家重大戰(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，清華大學于2020年10月投票通過設立集成電路科學與工程一級學科博士碩士學位授權點。2021年4月22日，在清華大學110周年校慶到來之際，清華大學集成電路學院正式成立。
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)有點跟不上當前產(chǎn)業(yè)發(fā)展的節(jié)奏，同時也難以吸引更多學生進入集成電路領域。
慢慢地，一些轉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平臺和實踐平臺。”宗偉介紹，在他們走訪很多學校的過程中，也有不少學校的老師開始考慮應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合作。這其中就包括開展推進IC測試課程進校園的項目，愛德萬和高校一起開發(fā)完善面向高年級學生的IC測試課程和教材，并幫助學校部署相應的實驗測試平臺。
比如，2019年，愛德萬測試與西安電子科技大學的教師團隊合力開設的面向研究生的IC測試系列限選課課程吸引了120名學生（此項目2020年也有），同時還攜手半導體行業(yè)中的全球龍頭企業(yè)對100多名西電優(yōu)選生進行暑期訓練營授課，講授測試基礎應用、混合信號（mixed signal，MS）測試技術應用等內(nèi)容。此外，愛德萬測試還積極支持引導面向學生的IC測試培訓工作，支持其講師認證，以及與各地ICC合作開發(fā)測試講師認證的標準。
產(chǎn)教融合，實踐出真知
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，學校的學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、結合工程開發(fā)和批量生產(chǎn)的實際思考技術解決方案有著非常大的幫助。雖然高校在教育教學上投入大量的資源，仍然無法完全滿足和精準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校去做一些測試相關基礎知識的講解，幫助學生了解行業(yè)生態(tài)；再往深一步，就是為學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校教學使用，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行操作。同時，其機身的大小能讓學校充分利用現(xiàn)有的場地資源減少額外的投入。
“如果做得更好的話，我們也可以讓學生有機會真正接觸到行業(yè)里的大型設備。”楊廣宇說，但由于大型設備往往動輒幾十萬乃至上百萬美元，而且運維成本不菲，對于學校來說比較難以負擔。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，能夠讓學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?來無縫銜接教學和產(chǎn)業(yè)應用的IC測試解決方案，進行最新行業(yè)實踐與教學的融合。通過這種云科技接到背后的硬件，利用云端的技術來做行業(yè)培訓，不僅實現(xiàn)了利用碎片化時間學習，更重要的是，可以實現(xiàn)遠程控制復雜的測試設備，看到實驗的結果，并做出相應的反應。
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)團隊與國內(nèi)各領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，提供了支持半導體測試教學的解決方案，讓教育者和學生們能更進一步深入行業(yè)實踐。
