别总想着做芯片设计工程师这个职位也不容忽视

  “从业人员总计46．1万人,其中设计业16．0万人,制造业14．4万人,封测业15．7万人,半导体设备和材料业3．9万人,从业人员同比增长15．3%,人均产值同比增长 4．73%。”

  “我国目前人才缺口依然很大,预计达到2022年前后,全行业人才需求规模为72．2万左右。其中,设计26．8 万人,制造业24．6万人,封测业20．8万人。”

  近年来,行业越来越火爆,吸引了不少人投身于此,成为其中的一份子,而其中大多数人都瞄准了芯片设计工程师这一职位,但在芯片行业里,测试工程师也是一个很重要岗位,测试也是整套产线上必不可少的手段。

  可以看出在这一整套产线里,测试一直贯穿在里面,比如前端集成电路设计时,有必要进行设计验证;晶圆制造加工时,有必要进行晶圆检测;封装之后,还要进行成品测试。

  由此可见,集成电路的测试在整个半导体产业链里面,是这个行业质量保证的环节,也许相关工作不那么闪光,但它很重要,不可或缺,是整套产线上必不可少的手段。首先在晶圆产出时,我们要对晶圆来测试,判断整个晶圆上面每一颗芯片的好坏,然后把晶圆封装成芯片之后,对芯片来测试,等芯片被做成相应的电路板或模组之后,它也需要做测试,所以集成电路测试是让我们甄别良品和劣品的重要手段。

  其次在IC设计阶段产品出样后,来测试的结果,还能够在一定程度上帮助我们优化IC设计。

  因此集成电路测试的能力和水平是保证集成电路性能、质量的关键手段之一,在产业链中占了重要位置。随着数字芯片的大规模应用与半导体工艺复杂程度的增加,半导体测试的重要性也与日俱增。

  据中国半导体行业协会统计,2019年,在全球半导体产业销售额下滑的背景下,封测业依然保持着0．8%的小幅增长,达到了543．5亿美元。

  2020年,第二季的十大封测业者已经有63．25亿美元的营收,年增长达到26．6%。

  中国大陆和台湾省加起来占了全球70%左右的份额,因此我们在集成电路封测领域有着非常明显优势。

  随着国产芯片重要性逐步的提升,国内密集出台相关产业政策来扶持半导体行业发展。根据波士顿报告的模型测算,晶圆厂建设未来将拉动配套晶圆代工的封测需求。

  2017年至2020年间,全球计划投产半导体晶圆厂62座,其中26座位于中国大陆,占全球总数的42%,2019年,中国大陆的晶圆厂达到86座,依靠上下游的协同,国内封测厂商将会快速扩张满足需求,提升产业自给率。所以预计2025年,我们的半导体封测产业自给率将会再翻一倍,封测产业自给率从2018年的14%增长到40%。

  根据中国半导体协会统计预测,中国集成电路封测市场规模在2024年将达3246亿元,五年年均复合增长率7%。除晶圆厂的制造产能扩张外 ,也受益于下游、大数据、无人驾驶等利好,带动集成电路封测需求增长。

  目前整个半导体测试核心技术都是被海外垄断的,泰瑞达和爱德万两家公司占有全球90%以上的份额,其中泰瑞达占40%,爱德万占50%,尤其是在高端的数字芯片测试上面,大多数都被他们垄断。

  第二,高昂半导体测试设备阻碍IDH(Independent Design House,上游IC原厂与下游整机企业之间的桥梁)发展,由于垄断市场,数字测试机价格通常在百万美金,中国上千家IDH难以承受测试机价格 ,阻碍国内IC设计行业发展。

  第三,高额半导体测试设备增加生产所带来的成本,导致各种测试费用居高不下,变相增加了我国半导体行业的生产成本。

  最后是整个行业严重缺乏测试专业人才,尤其数字芯片的测试人才,因为数字芯片和模拟芯片测试相比,它的测试会更复杂,要求也更高。

  半导体从业人员总计46．1万人,其中设计业16．0万人,制造业14．4万人,封测业15．7万人,半导体设备和材料业3．9万人。从业人员同比增长15．3%,人均产值同比增长4．73%。然而,我国目前人才缺口依然很大。预计达到2022年前后,全行业人才需求规模为72．2万左右。其中,设计26．8万人,制造业24．6万人,封测业20．8万人。

  而且产业集聚区人才供给失衡,因为我们的产业相对来说还是比较集中,制造和封装大多数都在华东地区。人才供给也是失衡的,虽然每年有约19．9万的集成电路专业的毕业生,但目前集成电路专业基本上只跟设计和材料有关系,没有专门的封装专业,更没有专门的测试专业。

  而毕业的19．9万人里面,也只有3．9万人从事了集成电路专业,大部分的人都选择了转行,并不在这个行业。

  目前微电子专业也好,应用电子专业也好,电子技术等有关专业都存在一个非常大的问题,就是教材知识陈旧,脱离最新技术,课程设置偏理论学习,缺乏工程实践。同时目前国内没有一点集成电路测试的相关教材和配套实验课程,而且高校的现有测试设备大多数是模拟芯片测试设备,产业级设备少,没有办法进行数字芯片测试学习,也没有相应的实训平台,更没有相应的师资,因此基本上培养出来的高端复合型人才数量稀少。

  但目前集成电路对高学历人才、拥有经验的人才需求量逐步增大,远高于全国中等水准,其中对硕士及以上毕业人的需求为14．9%,远高于全国1%的中等水准。可见,设计业和制造业对人的经验要求是比较高的。

  从人才区域分布看,产业集聚区的人才活跃度更高,上海、北京、深圳合计占我国集成电路人才需求总量的40．4%,人才供给总量的33．5%。从人才资源看,由于集成电路行业的高技术属性以及人才教育培训周期性等,人才供给短期内难以满足产业高质量发展需求,尤其是高端复合型人才和具有工程经验的人才匮乏,导致行业都会存在较为严重的人才争夺现象。

  2016年,教育部等部门发布了关于加强集成电路人才培养的意见,在“建设集成电路人才培养公共实践平台”、“建设产学合作育人服务平台”、“提升集成电路从业人员专业能力”等方面能一窥测试人才教育培训的主要方式。

  学校是培养人才的摇篮,通过布局建设集成电路产学研融合协同育人平台,为测试方向专业学生提供实习实训条件。基于此,把各类院校、企业等各方资源统筹起来,建设集教育、培训及研究为一体的区域共享型工艺类人才培养实践平台,并依托企业建设封装测试人才培养实践平台,培养培训出封测类人才。

  而在进行人才培养之前,首先要有一套完整的方法论,能锻炼出学生在高校时缺乏的工程经验和动手能力,也叫可转化能力的测试工程师培养体系。比如说学校里有很多基础课程,但是学生对应的专业技能显然是不够的,通过人才培养体系,让学生把专业技能和基础课程联系起来,这就是一种可转化能力。

  第二,除了方法论之外,培养人才还要有相对完善的课程教学体系,对于工程师来说,除了普及课和专业课之外,还要掌握上学时所需要的前置基础课程,以及拓展课程,包括工作过程中所需要的各种规范流程、团队协作项目管理方面的技能、设备使用方法等等。

  第三,集成电路这个行业非常缺教材,目前还没有专对于集成电路测试类的工程类教材,有了工具书,对集成电路人才培养会有很大的提升。

  第四,集成电路测试是一门实践性非常强的课程,传统学校里的实验设备和产业界平时运转的设备有很大的差异,所以最好能拿工业界的设备来训练学生,才有机会把学校和产业界衔接到一起。

  最后,针对已经在职的集成电路测试从业人员,还可以依托专业方面技术人才知识更新工程广泛开展继续教育活动。鼓励企业充分的利用现有条件,建立能够持续运行、社会化的人才教育培训培训机构,接收学生进行生产实习和实训,面向行业开展在职培训。