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机电工程学院
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微系统制造与科学系基本情况简介(师资情况、科研情况和学科建设情况等)
师资情况
    微系统制造科学与工程系是在钟掘院士指导下,在“微电子科学与工程”本科生专业的基础上于2014年11月建立。本系共有教职工15人,其中:教授7人(博导6人),副教授4人,讲师4人,其中“千人计划”学者1人、973首席科学家1人、长江学者2人。可在与微电子科学与工程学科相关的博士硕士学位授权点“信息器件制造技术与装备”、“机械制造及其自动化”、“机械电子工程”和工程博士专业学位授权点“先进制造”培养研究生。
科研情况
    微系统制造科学与工程系致力于微电子封装与测试、光电子器件制造及封装、激光生物制造等相关领域的设计、工艺开发、虚拟制造、高端装备制造、过程控制等方面的科学研究与工程应用。
    近年来,微电子封装与测试团队在热-力-电复合能场作用下跨尺度、多材料界面的微结构演变规律、芯片封装过程多参数影响规律与控制、芯片超声倒装能量传递与强度结构演变规律、微电子器件制造中的工艺监测等方面进行了卓有成效的基础研究和技术原型装备开发。研究团队在微电子封装制造、集成控制、超声键合机理研究、微观分析、精密测试方法、时间序列信号综合分析方面的系列研究成果发表在国际Appl. Phys. Letters、Mater. Chem. Phys.等重要学术期刊,并获得了国家发明专利近20项及湖南省科技进步一等奖一项。目前,团队以国家“973”项目“20/14nm集成电路晶圆级三维集成制造的基础研究(项目编号:2015CB057200)”为带动,联合北京大学、清华大学、中科院微电子所、上海交通大学、华中科技大学、中芯国际和中科院深圳先进技术研究院开展高端芯片的高密度三维集成与测试方面的前沿性探索研究,并积极与中电集团45所、华进半导体封装技术研发中心有限公司等进行产学研联合。
    光电子器件与封装团队研究了光电子耦合结构中光子传输界面的耦合机理与误差规律,查找耦合结构中光子信息(波长、偏振态、功率等)保真传输的条件;研究耦合结构光聚合制造的折射率演变、固化强度生成、界面微位移等机制及其与外场参数的相关规律,探寻其光学性能与力学性能融合协同制造的工艺规律;研究耦合结构的光传输性能与纳米精度对准运动、耦合界面纳升级布胶等工艺参数的相关规律;研究光纤结构的微观演变与宏观流变等多尺度行为机理,传输性能与流变制造外场条件的相关规律;建立光电子耦合结构多尺度融合制造的理论基础。相关研究成果在国际重要学术期刊Optical Letter, Optical Express, Optical Engineering等上发表,并获得了20项国家发明专利。
    激光生物制造团队针对常规粗晶陶瓷人工骨因脆性大、韧性低,不能满足人体承重部位的要求等问题,采用激光快速成形技术制备纳米人工骨,形成了激光加热晶粒纳米化、持续液相快速致密化和石墨烯第二相强韧化等改善力学性能的关键技术,同时开发了有利于营养传输以及血管和神经长入的多级微孔结构的可控制备方法,构筑了集纳米陶瓷人工骨的激光成形、快速致密化、纳米第二相强韧化以及多级微孔结构可控制备、生物学性能评价与优化等前沿高新技术于一体的创新研究体系,相关研究成果在国际重要学术期刊Nature子刊Sci. Rep,J Biomed Nanotechnology, Nanotechnology, Biofabrication 上发表,并申报了20项国家发明专利。
    微系统制造科学与工程系近年承担的国家、省部级以上的重点科研项目/课题包括:
国家重点基础研究计划项目/课题
1、20/14nm集成电路晶圆级三维集成制造的基础研究(项目编号:2015CB057200)
2、封装执行系统多参数耦合规律及复合运动生成(No.2011CB013104)
3、基于共振吸收的高效率高精度激光微纳跨尺度制造(2011CB013003)
4、叠层封装的悬臂键合与引线成形研究(No.2009CB724203)
5、复合能场作用下微互连界面的微结构演变规律(No.2003CB716202)
国家重大科技02专项课题
6、磁悬浮工件台特种电机测试技术研究(2012ZX02702006-003)
7、系统级封装互连过程所涉及的高精度、高频响实时在线光学测试方法和装备(No.2009ZX02038-3)
国家高新技术研究发展计划(863计划)项目:
8、聚合物微纳系统制造技术及装备(2012AA040406)
9、阵列波导器件封装技术与设备的研究开发(2007AA04Z344)
国家自然科学基金重点项目:
10、芯片封装界面制造过程多参数影响规律与控制(No.50390064)
11、阵列波导器件封装制造的基本原理与关键技术(50735007)
12、光纤微结构的飞秒激光制造理论与方法(91123035)
国家自然科学基金纳米制造的基础研究重点集成项目:
13、纳米尺度电子动态调控的超快激光微纳米加工新方法(91323301)
国家自然科学基金项目:共计20余项(略)。
    除了上述科研项目外,还有许多市级和企业横向合作科研项目。这些科研项目的开展使微系统制造科学与工程系在先进封装、高端装备、飞秒激光加工和激光生物制造等方面形成了鲜明的特色,部分领域处于国内领先地位。

专业简介(专业方向、教学、实验条件等)
    在钟掘院士倡导下,中南大学于2002年设立微电子制造工程博士点和硕士点,并结合国内第一个微电子国家自然科学基金重点项目和973项目,培养博士和硕士研究生;于2004年开始招收微电子制造工程方向本科生;2005年,教育部批准我院微电子制造工程专业为目录外专业,成为全国率先设置面向微电子制造领域本科生专业的工科高等院校。微电子科学与工程专业依托于中南大学“机械工程”国家一级重点学科和“高性能复杂制造”国家重点实验室,是集机械、电子、控制、软件、材料等多学科为一体的面向先进微电子与光电子器件制造和封装、激光生物制造领域的交叉专业。团队多年来一直从事微电子/光电子封装工艺与装备方面的基础研究工作,拥有一批先进的封装界面测试、互连过程监测与信号处理、键合、高精度对准、激光加工、微区界面分析等高端实验仪器与设备。与国际一流的微电子装备制造商ASM建立了“ASM-CSU微电子封装联合实验室”,合作开展了热超声倒装键合技术研究。经过十余年的发展,本专业已经在微电子三维集成与装备、光电子封装制造和激光生物加工领域拥有学科特色与行业优势,并与ASM公司、中科电子集团第45所和赛意法等著名企业建立了本科实习教学基地。

课程简介(分专业方向介绍课程—必修、选修,修订中)
必修课:数字电子技术、模拟电子技术、半导体器件物理和微电子封装工程。
选修课:微电子制造学、特种微纳制造、光电检测技术、集成电路工艺原理、MEMS技术、光纤通信器件与技术和集成光子器件制造理论与技术。
就业前景及其它
毕业生可在微电子制造、先进封装与测试、光电子制造、MEMS制造、高端装备、航空航天等相关企业和科研院所从事微电子/光电子器件的制造工艺研发、高端装备研究、封装与测试技术开发、设备运行与维护、工程与生产管理等工作,并为学生进入高等院校和科研院所继续深造奠定基础。


 

版权: 中南大学机电工程学院微系统制造科学与工程系
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