從一粒砂到一枚晶片的科普
- 發佈時間:2014-08-13 01:31:17 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
那些無處不在、無所不能的電子設備裏,最核心、最關鍵的部分就是積體電路(晶片),它與我們密不可分,卻又往往不為人所知,顯得遙遠而神秘。國家級科普教育基地上海積體電路科技館于2009年1月5日正式向公眾開放,2012年底完成提升改造,用高科技手段展示有關積體電路的基本常識,為愛好科技的人們打開了一個探究積體電路奧秘的窗口,場館接待及各類活動的總人數超過50萬人次。
砂粒+人類的智慧=神奇的積體電路
上海積體電路科技館,作為全國第一個系統展示積體電路技術和産業發展相關知識的場所,為公眾提供了一個普及積體電路知識的課堂。
這裡有製造積體電路最原始的材料——砂子,價值昂貴的真實單晶矽棒、歷史上的各種晶圓片、高清晰度的晶片內部版圖、積體電路設計製造的整個過程,還有立體逼真的幻影工廠和可以親身體驗的風淋間,讓人們真正的了解到自然界中最不起眼的砂石,一旦與人類智慧相結合,可以生産出如此神奇的積體電路。
風淋間,告訴你積體電路製造對空氣潔凈度的苛刻要求;電子顯微鏡告訴你晶片的內部結構;幻影工廠是一個晶片製造工廠特有的凈化四層車間模型,中層車間有動態的人物和機器模型進行演示,表現出工廠生産的場景、設備和工人活動的狀態,真實的再現了積體電路生産車間的工作環境。展項中的人物由真人拍攝,運用了幻影成像的原理,讓人們看到了平時看不到的一個真實立體的工廠凈化車間。
上海積體電路科技館于2014年設計並完成了“晶片製造機”,這個1比1的嫦娥登月艙模型是我國首個集仲介紹積體電路完整産業流程的多媒體互動遊戲科普裝置,以晶片材料製備、設計、製造、封裝測試為核心,首次將一個微觀的積體電路世界通過生動的遊戲將每一個環節準確而系統地展現出來,讓參觀者體會遊戲衝關趣味的同時,由淺入深地全面了解晶片是如何從一粒砂石最終成為一個高科技産品的科普原理。
這一創新科普成果不僅獲得了眾多業內專家的肯定,也走進了上海科技活動周、浦東科技節主體嘉年華活動,以及上海張江集團學校、上海市民辦中芯學校等中小學校,為廣大普通市民打開一扇走進積體電路的大門。
羅馬城不是一天建成的,積體電路也走過了它自己的發展道路,在這裡,人們不僅可以了解到積體電路在生活中方方面面的應用,也能看到積體電路發展的歷史和趨勢、産業鏈分佈和産業規模等,而積體電路與數字生活的應用,如智慧城市、物聯網、雲計算、低碳環保、北斗導航、未來無線行動通訊技術(4G)也被生動展示。
積體電路科普標桿的意義
過去三十年,積體電路(IC)技術驅動了整個電子資訊産業的發展,以積體電路為核心的電子資訊産業已經超過了以汽車、石油、鋼鐵為代表的傳統工業,成為世界第一大産業。未來二十年,積體電路技術繼續向奈米演進,仍是資訊技術發展的關鍵。
積體電路在國家社會進步、經濟發展、科技創新和國家安全等方面的作用越來越重要,成為當代電子資訊産業的基礎和核心,其産業發展水準已是國家綜合實力的重要標誌。
我國實行改革開放以來,特別是2000年國務院18號文件發佈以來,我國對積體電路的需求日益增長和發展積體電路産業的政策日益完善,積體電路産業進入了前所未有的高速發展時期,重點産品不斷涌現、關鍵技術不斷突破,逐步建立了我國的積體電路産業體系。
由於國內積體電路市場巨大,2005年國內積體電路市場規模超過日本,2006年又超過美國,我國成為世界最大的積體電路市場;但由於我國積體電路基礎薄弱,積體電路的自給率僅為20%,同時在技術水準方面與國際先進水準還有1代至2代的差距,我國發展積體電路産業依然任重而道遠。
“上海積體電路科技館”的建立是我國科普領域的一個創舉,為積體電路高科技科普、積體電路産業推廣宣傳起到了積極的推進作用。2010年是上海的世博年,場館成為了世博週邊的重點參觀對象;現在更成為浦東乃至上海的高科技形象的重要展示窗口。
如何向廣大人民群眾打開積體電路知識的大門,讓人民群眾知道積體電路,了解積體電路、應用積體電路,並對積體電路産生濃厚興趣,去發展積體電路,成為建立上海積體電路科技館的首要任務。圖文並茂的展板、 78個圖示、 160個實物樣品展示、10個模型、7個模擬裝置、多媒體演示、22段影片、1部虛擬現實影片、11個遊戲互動等各種手段使人們了解了體積越來越小,功能越來越強大的神奇的積體電路。
業界留下了這樣的評價:“由於晶片是非常微小而不可見的展示對象,展示的整個過程盡可能通過高科技智慧體驗使科普變得更有效和直觀,在全國範圍內代表了積體電路科普領域的最高水準,在未來的一到兩年內都將是積體電路科普行業的標桿。”
上海積體電路科技館建在位於浦東張江積體電路産業區的展訊通信(上海)有限公司。上海是目前我國唯一的國家微電子産業基地,張江又是上海國家微電子産業基地核心區,目前張江積體電路已形成了從設計、製造、封裝測試及包括設備材料製造在內的國內最完整的産業鏈,集聚了國內加工水準最高和生産能力最強的眾多企業。有25家上海市設計公司提供了“中國芯”展品,3個企業提供了生物識別的系統産品,45家産業鏈內著名企業提供了文字和視頻介紹,有20多家生産提供了産品和實物圖片。
隨著積體電路産業對於國家發展重要意義的日漸凸顯,場館的建立不僅彌補了國家在積體電路産業科普方面的空白,正確的定位讓場館成為了國家各級政府和機構幹部及學生等各類群體學習並了解積體電路高科技的有效途徑。
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