
核心实践模块
1. 微电子 IC 制造技术模块
本模块涵盖 IC 制膜、光刻、掺杂、封装以及 SMT 组装、机器人总装等完整的微电子制造流程,学生可以通过课件学习掌握集成电路制造的理论知识,通过虚拟实验进行工艺参数设置和操作仿真,还可以进入 VR 虚拟车间,沉浸式体验 IC 制造的全流程,真实还原工业生产场景。

模块包含的实践内容:
• IC 制膜工程:氧化工艺、PECVD 工艺、磁控溅射工艺、外延工艺的仿真操作
• 光刻工程:涂胶、曝光、显影、刻蚀、去胶的工艺参数设置和生产模拟
• IC 掺杂工程:液态源扩散、离子注入掺杂的工艺仿真
• IC 封装工程:晶圆减薄划片、芯片贴装、引线键合、外壳封胶的虚拟操作
• SMT 组装工程:BGA 光电组装工艺流程设计和仿真,以及丝印机、贴片机等设备的 CAM 程式编程
• 机器人总装工程:电子智造工厂生产线的虚拟操作,体验工业机器人的总装流程
2. 光电器件制造模块
本模块涵盖光伏电池、光电二极管、发光二极管(LED)、半导体激光器等光电器件的制造工艺,学生可以通过仿真实验设计光电器件的工艺流程,设置工艺参数,还可以进入 VR 虚拟工厂,体验光电器件的完整制造过程。

模块包含的实践内容:
• 光伏电池:电极丝印光伏工艺流程设计、聚光三结光伏工艺流程设计和工艺参数设置
• 光电二极管:PIN 光电二极管工艺流程设计和工艺参数设置
• LED 发光二极管:LED 工艺流程设计、工艺参数设置,以及 LED 二极管 VR 工厂的虚拟操作
• 半导体激光器:RWG 半导体激光器、MQW 半导体激光器的工艺流程设计和仿真
3. 液晶显示器制造模块
本模块涵盖液晶显示器的阵列工艺、彩膜工艺、成盒工艺、模组工艺等完整制造流程,学生可以通过虚拟实验进行工艺流程设计和工艺参数设置,进入 VR 虚拟车间体验液晶显示器的制造过程,掌握液晶显示技术的核心工艺。

模块包含的实践内容:
• 阵列工艺:阵列工艺流程设计、PECVD 工艺、磁控溅射工艺、光刻工艺、刻蚀工艺的仿真操作,以及阵列 VR 车间的虚拟漫游和设备操作
• 彩膜工艺:彩膜工艺流程设计、彩膜工艺参数设置,以及彩膜 VR 车间的虚拟操作
• 成盒工艺:成盒工艺流程设计、取向工艺、涂履工艺的仿真操作,以及成盒 VR 车间的虚拟体验
• 模组工艺:机器人总装工艺设置,以及模组总装 VR 车间的虚拟操作,体验显示屏上线、背光源安装、PCB 控制板固定等流程
4. 光电检测与通信应用模块
本模块涵盖光电检测技术基础、光电器件检测应用、IC 晶圆测试、光电器件通信应用等内容,学生可以通过虚拟实验掌握光电检测的原理和方法,进行数据采集和分析,还可以体验分布式光纤传感器在大型工程设施中的健康监测仿真实验。

模块包含的实践内容:
•光电检测技术基础:光通量测量、目标形位检测、光电扫描检测的原理学习和仿真
• 光电器件检测应用:光电开关、光电编码器、光栅检测的虚拟实验,以及基板视觉定位、元件视觉对中的图像处理算法选择
• IC 晶圆测试:外观检测、掺杂测试、薄膜测试的虚拟操作,以及 IC 晶圆测试 VR 车间的体验
• 光电器件通信应用:光纤网络、激光器通信驱动电路的学习,以及光电收发合一模块组装的仿真操作
• 分布式光纤传感器健康监测:模拟千厮门嘉陵江大桥的健康监测,进行光纤铺设、信号采集、故障演练和数据分析
项目特色
1. 虚实结合,理实一体:将虚拟仿真与真实实践相结合,学生可以先通过虚拟实验掌握操作流程和工艺参数,再进行真实实践,提升学习效率和实践能力。
2. 产教融合,对接产业:平台的内容对接光电子产业的前沿技术,与行业头部厂商的设备和技术同步,让学生学习到最新的产业技术,提升就业竞争力。
3. VR 沉浸式体验:打造多个 VR 虚拟车间和工厂,学生可以沉浸式体验光电子制造的全流程,感受真实的工业生产场景,提升实践体验。
4. 考评一体化:平台包含学生管理和教师系统,教师可以设定课程大纲、出题考试,系统自动考评、统计和分析学生的作业、实验、工程实训和考试成绩,实现教学考评的一体化。
5. 资源共享,广泛推广:平台可以在学校官网和国家虚拟仿真实验教学课程共享平台共享,面向全国高校相关专业学生开放,实现资源的广泛共享。
项目成效
本平台参考分布式光纤传感器虚拟仿真实验的成功经验,目前已在学校光电学院投入使用,受到学生的高度认可。学生通过平台的学习,能够快速掌握光电子技术的核心知识和实践技能,提升了理论与实践相结合的能力,在相关的学科竞赛和就业中表现出色。同时,平台的内容已在多个高校进行推广,得到了同行的认可和好评,为光电子专业的实践教学提供了新的模式和思路。