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独家连载17 |《奋斗新加坡》之机械男改做微电子——幸运能在南大上班

奋斗新加坡17 - 机械男改做微电子

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(出处: 新加坡狮城论坛)

 

奋斗新加坡17

-机械男改做微电子

作者:weeguo

写作日期:2017年7月17日,星期一

机械男改做微电子

在金融危机时,还能有工作,总是一件好事,至少可以不用啃老,可以衣食无忧了。我白天和同事一起在新加坡到处去给食品公司做生产线维护。傍晚上课,学习机械学。

新加坡的同学唠叨我数学考了98分,还有我功课拿满分的时候,那个印度裔的同学来PK我,尴尬的场面,都被教我们的导师都看在眼里了。

 

有一天,他叫住我,问我有没有兴趣去南洋理工大学工作。我就说:“有”。南大,我曾经在美国公司上班的时候去过几次,第一次是我上司载我去的,去南大里面的新加坡制造科技研究院 (SIMTech)和里面的职员探讨一些无破坏检测。后来公司赞助我去SIMTech 参加了一个四五天的超高精密工程的课程,那些同学和老师,除了我,都是各行各业的博士。我对南大的印象非常好,能去南大上班,我非常乐意的。

接下来,他让我提交我的简历并给我做了一个面试。南大的人事部也给我做了一个面试,过了些日子,南大就给我了一个聘请信。我接受了。

原来,导师是兼职的,他是南大聘用的资深科学家,在南大做热管理研究,特别是微电子方面的研究。我问他,我是不是需要在上班前先看些书,他说不用。

原来热也得管理啊。人的体温需要管理,高了低了都不好,煮东西,需要热管理,电脑需要热管理,果然,热管理无处不在。我们组是研发雷达用的单片微波集成电路(MMIC)的,热管理的重点在晶片内部的次微米级的热点上,热点温度每提高5度,晶片的寿命就减低一半。我们用不同的材料和不同的内部结构优化晶片设计,来降低热点温度。除了做产品(晶片)进行测试,我们也用仿真软件建模来计算和预估各种设计的热点温度,并用高端红外线摄像机检验仿真模型的可靠性。晶片样品制作非常昂贵和费时,电脑仿真模型变得越来越举足轻重了。

 

南大果然是个非常好的学习平台。我们买了一套商用的仿真软件,并买了5天的课程。软件公司在新加坡的经销商安排人来教导我们用软件。这个软件是基于DOS开发的,非常难用,比起设计用的三维软件,这个是非常难学的一款软件了。特别是建好三维立体图以后,还要把它网格化,分割成相连的网格,才可以进行模拟运算。终于,我把书上的例题都过了一遍。

实际中的那个设计和书上的差太远了,一个MMIC居然有1千多个立体合成的,软件根本无法自动网格化。我的导师用的是一款已经没有支持了的旧软件,非常费时费力,但他还是可以用一个早上做完一个模型的。新软件,他也不会用,我只好找软件公司帮忙,他们居然也不会做这个晶片的网格化。没有网格化就无法运算!

尝试了无数不成功,终于发现一种方法可以完成它。我先把这个三维模型投影到底面,成功的用平面网格化,然后,用可控拉升,把各个部分的网格平面向上拉升,最后,来一个指令,合并同个地方的节点。模型就做成功了。

接下来,相对容易了,给出边界环境条件和热源,仿真软件就可以自动运算了。这个晶片高度复杂,一个模型有超过200万个节点,高能的工作站电脑都需要3个小时才可以汇集出答案。我们需要做2000多个模型的仿真运算。我后来用了电脑编程软件,把部分建模自动化,导师联系了南大的高性能电脑中心,用他们的超级电脑,两个星期就做完了。

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