導(dǎo)語：如何才能寫好一篇集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)；CDIO；一體化

1 CDIO一體化課程

CDIO一體化課程是一個(gè)由相互支持的專業(yè)課程和明確集成個(gè)人、人際交往能力以及產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)的構(gòu)建能力為一體的方案所設(shè)計(jì)出的課程計(jì)劃[1]。即按照CDIO（構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)施-運(yùn)行）理念，在不增加教學(xué)內(nèi)容和時(shí)間的基礎(chǔ)上，調(diào)整和優(yōu)化原有教學(xué)的計(jì)劃，以實(shí)現(xiàn)知識(shí)、能力和態(tài)度培養(yǎng)的一體化及專業(yè)技能與人文素養(yǎng)培養(yǎng)的一體化。同時(shí)，CDIO一體化課程也是“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目的教育和學(xué)習(xí)”（project based education and learning 簡稱PBL）的具體體現(xiàn)[2]。PBL區(qū)別于傳統(tǒng)教學(xué)法實(shí)現(xiàn)了三個(gè)轉(zhuǎn)變：以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心、以課本為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐皂?xiàng)目為中心及以課堂為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐越?jīng)驗(yàn)和能力為中心。強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的目的性和主動(dòng)性。

2 集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)課程體系及問題分析

課程體系理論對(duì)課程計(jì)劃的研究與設(shè)計(jì)起著指導(dǎo)意義，從一定程度上反映了對(duì)學(xué)科知識(shí)體系和學(xué)生能力培養(yǎng)的認(rèn)知[3]。下面從課程組織上來分析集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)存在的問題。

集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)課程組織及問題分析?；贕rinter報(bào)告[4]，現(xiàn)將我校集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)的公共課，專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課等進(jìn)行了重新劃分，如表1所示。再對(duì)比麻省理工學(xué)院（MIT）的航空航天工程專業(yè)課程[5，6]，（MIT多年來被QS世界大學(xué)排名和世界大學(xué)學(xué)術(shù)排名評(píng)為世界第一，其已成為CDIO工程教育的標(biāo)桿），討論了基于CDIO一體化課程理念下我國集成電路設(shè)計(jì)與系統(tǒng)專業(yè)在課程設(shè)置上存在的問題：（1）工程實(shí)驗(yàn)課程比例低。工程分析與設(shè)計(jì)及工程實(shí)驗(yàn)類需要發(fā)揮學(xué)生能動(dòng)性的課程僅為21%，遠(yuǎn)低于基礎(chǔ)科學(xué)等理論課程.而麻省理工學(xué)院2014級(jí)航空航天工程專業(yè)課程體系中實(shí)踐課程學(xué)分比例為45%；（2）人文社科類課程比例較低，不足10%。MIT航空航天工程專業(yè)課程體系中人文社科類課程學(xué)分比例為37%，人文社科類課程目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生作為一個(gè)公民應(yīng)具有的基本素質(zhì)和作為專業(yè)人士應(yīng)具有的職業(yè)道德，在強(qiáng)調(diào)專業(yè)教育的同時(shí)不可忽視人文社科類的教育；（3）選修課比例不足。非限定性選修課程不足5%。而MIT課程體系中選修課程比例為55.8%，其中非限定性選修課程比例為24%。大量選修課的設(shè)置充分給予了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，尊重學(xué)生個(gè)性發(fā)展及創(chuàng)新力的培養(yǎng)。

3 基于CDIO的集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)一體化課程體系模型研究

集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)作為一個(gè)典型的工科類專業(yè)，注重學(xué)生的動(dòng)手能力、分析和解決問題的能力、創(chuàng)新能力及人文素養(yǎng)的培養(yǎng)。而課程體系的建立能從學(xué)科知識(shí)體系方向來引導(dǎo)學(xué)生各方面能力的培養(yǎng)。

集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)一體化課程設(shè)計(jì)。采取“自上而下”的總線型結(jié)構(gòu)模式，如圖1。即以項(xiàng)目設(shè)計(jì)為導(dǎo)向，先給出宏觀、整體的概念，再由宏觀到微觀，由整體到局部，由項(xiàng)目所涉及的專業(yè)知識(shí)到專業(yè)知識(shí)所涉及的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)等展開整個(gè)課程。

對(duì)比傳統(tǒng)課程體系具有明顯的優(yōu)勢(shì)：第一，通過以職業(yè)方向?yàn)閷?dǎo)向的規(guī)劃，學(xué)生可根據(jù)自己興趣選擇適合自己的團(tuán)隊(duì)，達(dá)到因材施教的目的；第二，以組建團(tuán)隊(duì)來制定課程并完成項(xiàng)目，打破了傳統(tǒng)的分班教學(xué)制，學(xué)生通過相互討論，溝通以解決問題能培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。第三，實(shí)現(xiàn)了學(xué)科間的相互支撐及聯(lián)系，學(xué)生每上一門課程都能明確該課程與先修課程和后續(xù)課程之間的聯(lián)系，以及整個(gè)課程體系的學(xué)習(xí)目的。第四，經(jīng)歷了一到六學(xué)期的學(xué)習(xí)為最后項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)做好了充分準(zhǔn)備，若以該項(xiàng)目為學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)可提高論文質(zhì)量，又避免了論文作假，抄襲等現(xiàn)象等。第五，從課程組織上看，以項(xiàng)目為主線展開的必修課程大大減少，除此以外的專業(yè)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程和學(xué)科基礎(chǔ)課程均作為選修課程，使學(xué)生擁有更多跨專業(yè)學(xué)習(xí)的選擇機(jī)會(huì)。另外，人文社科類等公共課程貫穿于整個(gè)大學(xué)課程中，以實(shí)現(xiàn)專業(yè)技能與人文素養(yǎng)的一體化培養(yǎng)。

與此同時(shí)，該課程體系對(duì)當(dāng)前的教學(xué)模式也提出了相應(yīng)要求，比如學(xué)生學(xué)習(xí)方法和教師授課方式的改革，教師團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)的改革，學(xué)生考核方式的改革，配套教材的改革等等。

結(jié)束語

圍繞CDIO理念，重新構(gòu)建了集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)一體化課程結(jié)構(gòu)，即以專業(yè)方向指導(dǎo)項(xiàng)目，再以項(xiàng)目指導(dǎo)課程，將能力培養(yǎng)融入理論學(xué)習(xí)，將知識(shí)應(yīng)用融入項(xiàng)目實(shí)踐。希望借助課程體系改革，以實(shí)現(xiàn)集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)學(xué)生知識(shí)、能力和態(tài)度培養(yǎng)的一體化，專業(yè)技能與人文素養(yǎng)培養(yǎng)的一體化。同時(shí)，對(duì)我國高校工科類課程體系改革具有一定的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]顧佩華，包能勝，康全禮等.CDIO在中國（上）[J].高等工程教育研究，2012，3：24-40.

[2]查建中.論“做中學(xué)”戰(zhàn)略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008，3：1-6.

[3]王偉廉.高等學(xué)校課程體系現(xiàn)代化研究[D].廈門：廈門大學(xué)，2004.

[4]孔寒冰.國際工程教育前沿與進(jìn)展2007[M].浙江：浙江大學(xué)出版社，2009：179-192.

[5]張英.基于CDI0理念我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)本科課程體系研究[D].浙江：浙江大學(xué)，2014.

篇2

[關(guān)鍵詞]輸電線路;融冰;監(jiān)測系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）24-0042-01

前言：目前在世界范圍內(nèi)自然災(zāi)害頻繁發(fā)生，而輸電線路容易受到各種極端天氣的影響，其中較為嚴(yán)重的是低溫雨雪對(duì)輸電線路造成的危害。在我國，第一季度及第四季度，全國大部均面臨低溫雨雪天氣。雨雪過程頻繁，輸電線路覆冰現(xiàn)象多發(fā)，對(duì)電網(wǎng)的影響巨大，也對(duì)人們正常的生產(chǎn)生活造成一定損失。本文通過對(duì)輸電線路融冰過程進(jìn)行分析，由此提出監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

1.目前的融冰方式

1.1 交流短路融冰

人類使用交流電的歷史已經(jīng)很久，對(duì)交流電的各種利用也研究得比較廣泛，利用交流電流融冰已經(jīng)在國內(nèi)外被普遍使用。目前國家電路系統(tǒng)中，交流線路所占比例大，例如湖南電網(wǎng)、應(yīng)用交流電流進(jìn)行融冰相對(duì)方便快捷，可從電網(wǎng)中直接取得電源。交流短路融冰的原理是在線路中造成局部短路，使導(dǎo)線發(fā)熱至可以融冰。

包括三種類型：三相短路融冰、兩相短路融冰、線―地單相短路融冰。對(duì)于進(jìn)行技術(shù)改造困難，無法抵抗強(qiáng)覆冰的線路，交流短路融冰比較適合。但所需功率很大，因此只適合電壓不超過220kV的線路，而不適合電壓超過550kV的覆冰線路。

1.2 直流融冰

直流融冰相對(duì)于交流融冰來說具有更多的優(yōu)勢(shì)：所需功率小、耗時(shí)短、融冰速度快，操作簡便易行、對(duì)電網(wǎng)正常工作的影響較小等。在1972年前蘇聯(lián)開始使用二極管整流裝置后，世界各國紛紛投入到對(duì)直流融冰技術(shù)的研究中。我國在2008年南方遭受極端天氣之后，電力科研工作者對(duì)直流融冰裝置和技術(shù)進(jìn)行了自主研發(fā)，并在全國范圍內(nèi)進(jìn)行推廣，2009年至今每到覆冰期進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，在應(yīng)用規(guī)模和效果上表現(xiàn)優(yōu)異，已走在世界先進(jìn)水平。隨著科技的不斷發(fā)展進(jìn)步，直流技術(shù)不斷改革創(chuàng)新，整流元器件也多種多樣，功能齊全，適合場景多。直流融冰技術(shù)應(yīng)用越來越普遍。

1.3 過負(fù)荷融冰

過負(fù)荷融冰對(duì)于電壓等級(jí)為110kV的地區(qū)特別適用，地區(qū)電網(wǎng)不需要斷電，只需要提供足夠的負(fù)荷就可以進(jìn)行融冰。過負(fù)荷融冰也稱為運(yùn)行方式融冰，原理是通過調(diào)整電路的運(yùn)行方式，而不用使電網(wǎng)停止工作，對(duì)覆冰的線路部分的負(fù)荷電流增大，來增加電能轉(zhuǎn)化為熱能的功率。這種融冰的方法簡便，對(duì)電網(wǎng)的影響不大，只需對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行方式進(jìn)行調(diào)整。過負(fù)荷融冰的方法較多，目前主要采用的是這幾種方法：基于調(diào)度的調(diào)整潮流法、基于增加無功電流的融冰法、基于移相器的帶負(fù)荷法等。目前我國電網(wǎng)仍然是使用220kV輸電線路，和110kV線路存在很大聯(lián)系，所以使用過負(fù)荷融冰方法也比較適合。

2.融冰方案分析

2.1 融冰電流計(jì)算不準(zhǔn)確

選擇何種融冰方法直接決定了融冰電流的計(jì)算方法，而融冰方法的選擇又與融冰線路的特點(diǎn)以及該線路在電網(wǎng)中的功能等相關(guān)聯(lián)。導(dǎo)線電阻、導(dǎo)線狀態(tài)、線路長度、天氣情況都對(duì)融冰的電流計(jì)算有很大影響。加拿大水電局根據(jù)線路覆冰的薄厚、環(huán)境的溫度、風(fēng)向以及風(fēng)速、輸電導(dǎo)線與水平地面間的距離、導(dǎo)線自身的電阻、吸熱系數(shù)等數(shù)據(jù)，研發(fā)了一種計(jì)算融冰電流的程序。在我國，各級(jí)、各地電力研究院根據(jù)《電力系統(tǒng)分析程序》，也進(jìn)行了一系列的研究方案。但是這些理論成果在實(shí)際應(yīng)用中并不方便，同時(shí)準(zhǔn)確度比較低，在具體情況中，對(duì)融冰電流的計(jì)算的把控并不是十分精確。

2.2 融冰時(shí)間計(jì)算不準(zhǔn)確

從對(duì)國內(nèi)外融冰系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析來看，對(duì)融冰時(shí)間的計(jì)算主要采用的方法是建立數(shù)學(xué)模型，所得假設(shè)比較保守固定，例如在實(shí)際情況下，輸電導(dǎo)線上的覆冰并不是十分整齊的對(duì)稱圖形，而經(jīng)常為橢圓、菱形、錐形、針狀等不規(guī)則的形狀。同時(shí)，在融冰過程中，覆冰比較薄的部分常常會(huì)出現(xiàn)水膜，水膜的出現(xiàn)將會(huì)使冰繞其重心旋轉(zhuǎn)，融冰時(shí)間因此減少;同時(shí)，輸電導(dǎo)線的震動(dòng)和彎曲、融冰時(shí)的天氣狀況、環(huán)境中的風(fēng)速、導(dǎo)線覆冰厚度與地面覆冰厚度不一致等都會(huì)對(duì)融冰時(shí)間計(jì)算的數(shù)學(xué)模型假設(shè)結(jié)果造成影響。實(shí)際上，融冰所需時(shí)間通常比假設(shè)的結(jié)果要久。

2.3 線路融冰的可行性

對(duì)于融冰線路的可行性進(jìn)行分析，融冰電流需要的融冰電源的電壓是關(guān)鍵。由于設(shè)備能力和實(shí)際情況的制約，系統(tǒng)存儲(chǔ)無功的能力受限制。對(duì)于長度不超過169km的輸電線路，如按交流短路融冰方式來說，最小融冰電流所需融冰電源為220kV，但無功功率同時(shí)限制了電源電壓，若按照此種方式融冰，則無功功率應(yīng)大于或等于2000Mvar;而對(duì)于550kV供電線路來說，不能使用220kV作為融冰電源，也不能使用550kV作為融冰電源。當(dāng)環(huán)境溫度在18攝氏度、無風(fēng)，融冰電流不低于4000A時(shí)，可使用直流融冰的方法，所需功率由系統(tǒng)提供，不多于200MW。綜上，要針對(duì)各種線路，與實(shí)際情況相結(jié)合，選擇適宜的方案對(duì)線路進(jìn)行融冰，才能高效快捷地完成融冰任務(wù)，保障廣大人民群眾的利益不受損失。

3.監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)組成

輸電線路融冰過程監(jiān)測系統(tǒng)有很多種，通常包括對(duì)輸電線路氣象情況微小變化的監(jiān)測，例如環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速以及氣壓等;同時(shí)也可監(jiān)測導(dǎo)線的覆冰狀況，例如導(dǎo)線的彎曲程度和震動(dòng)幅度等;此外還可監(jiān)測導(dǎo)線的實(shí)際工作溫度。監(jiān)測系統(tǒng)的組成的基礎(chǔ)是位于省級(jí)監(jiān)控中心的主機(jī)，還包括下轄地市的電力部門監(jiān)控中心的主機(jī)、線路通信分機(jī)、氣象監(jiān)測分機(jī)、專家系統(tǒng)等五個(gè)部分。通過這種輸電線路融冰過程的監(jiān)測系統(tǒng)，可對(duì)導(dǎo)線溫度、覆冰重力動(dòng)態(tài)變化、風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、壓力、降水量進(jìn)行從上到下的實(shí)時(shí)監(jiān)測。

3.2 系統(tǒng)運(yùn)行

該監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行方式如下：首先根據(jù)省級(jí)監(jiān)控中心的主機(jī)根據(jù)時(shí)間變化得到的環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、大氣壓力、導(dǎo)線的覆冰狀況、導(dǎo)線的彎曲程度和震動(dòng)幅度、導(dǎo)線溫度等信息，對(duì)此進(jìn)行收集整理的同時(shí)，要通過線路通信分機(jī)對(duì)各地市的氣象監(jiān)測分機(jī)進(jìn)行聯(lián)系，將信息發(fā)送下去。根據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型計(jì)算并分析各個(gè)監(jiān)測地點(diǎn)融冰線路的覆冰、融冰狀況變化情況以及當(dāng)前導(dǎo)線的溫度變化情況等。省級(jí)監(jiān)測中心可對(duì)線路通信分機(jī)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，可直接對(duì)地市級(jí)監(jiān)測中心的結(jié)果進(jìn)行處理分析，這樣，能夠有效地提高融冰線路監(jiān)測系統(tǒng)工作的效率和靈活程度。

3.3 系統(tǒng)試驗(yàn)效果

采用上述的輸電線路融冰過程監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)。從線路覆冰開始監(jiān)測，線路覆冰經(jīng)過起始階段，發(fā)展階段以及穩(wěn)定階段，期間可能會(huì)出現(xiàn)短時(shí)間覆冰大面積脫落，當(dāng)覆冰過程結(jié)束時(shí)對(duì)該線路進(jìn)行融冰，通過省級(jí)監(jiān)測中心所得信息，操作人員對(duì)線路進(jìn)行直流融冰操作。監(jiān)測分機(jī)將融冰情況實(shí)時(shí)經(jīng)由通訊分機(jī)上傳至監(jiān)控中心，通過專家系統(tǒng)，可對(duì)導(dǎo)線溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，并記錄測量數(shù)據(jù)，最終自動(dòng)地繪制出一條溫度隨時(shí)間變化的曲線。通過該曲線可以清楚地了解整個(gè)現(xiàn)場覆冰融冰的情況。當(dāng)線路覆冰程度為零時(shí)，系統(tǒng)通過地市級(jí)監(jiān)測分機(jī)和通訊分機(jī)的反饋，可提醒操作人員停止融冰操作，結(jié)束融冰過程，避免導(dǎo)線溫度過高引起不必要的損失。該試驗(yàn)表明，此系統(tǒng)對(duì)線路融冰具有很高的監(jiān)測效果以及操作簡便易行等優(yōu)點(diǎn)。

結(jié)語

輸電線路覆冰會(huì)造成很多問題和嚴(yán)重的后果，最直接的就是會(huì)給社會(huì)帶來經(jīng)濟(jì)損失。所以線路的覆冰機(jī)理的研究、相關(guān)數(shù)學(xué)模型的建立、融冰過程的實(shí)現(xiàn)以及融冰過程的監(jiān)測都十分重要。通過對(duì)融冰進(jìn)行監(jiān)測，可提高融冰效率，節(jié)約社會(huì)資源。

參考文獻(xiàn)

篇3

在非微電子專業(yè)如計(jì)算機(jī)、通信、信號(hào)處理、自動(dòng)化、機(jī)械等專業(yè)開設(shè)集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)相關(guān)課程，一方面，這些專業(yè)的學(xué)生有電子電路基礎(chǔ)知識(shí)，又有自己本專業(yè)的知識(shí)，可以從本專業(yè)的系統(tǒng)角度來理解和設(shè)計(jì)集成電路芯片，非常適合進(jìn)行各種應(yīng)用的集成電路芯片設(shè)計(jì)階段的工作，這些專業(yè)也是目前芯片設(shè)計(jì)需求最旺盛的領(lǐng)域；另一方面，對(duì)于這些專業(yè)學(xué)生的應(yīng)用特點(diǎn)，不宜也不可能開設(shè)微電子專業(yè)的所有課程，也不宜將集成電路設(shè)計(jì)階段的許多技術(shù)（如低功耗設(shè)計(jì)、可測性設(shè)計(jì)等）開設(shè)為單獨(dú)課程，而是要將相應(yīng)課程整合，開設(shè)一到二門集成電路設(shè)計(jì)的綜合課程，使學(xué)生既能夠掌握集成電路設(shè)計(jì)基本技術(shù)流程，也能夠了解集成電路設(shè)計(jì)方面更深層的技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)。因此，在課程的具體設(shè)置上，應(yīng)該把握以下原則。理論講授與實(shí)踐操作并重集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程。隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，采用EDA工具進(jìn)行電路輔助設(shè)計(jì)，已經(jīng)成為集成電路芯片主流的設(shè)計(jì)方法。因此，在理解電路和芯片設(shè)計(jì)的基本原理和流程的基礎(chǔ)上，了解和掌握相關(guān)設(shè)計(jì)工具，是掌握集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。技能培訓(xùn)與前瞻理論皆有在課程的內(nèi)容設(shè)置中，既要有使學(xué)生掌握集成電路芯片設(shè)計(jì)能力和技術(shù)的講授和實(shí)踐，又有對(duì)集成電路芯片設(shè)計(jì)新技術(shù)和更高層技術(shù)的介紹。這樣通過本門課程的學(xué)習(xí)，一方面，學(xué)員掌握了一項(xiàng)實(shí)實(shí)在在有用的技術(shù)；另一方面，學(xué)員了解了該項(xiàng)技術(shù)的更深和更新的知識(shí)，有利于在碩、博士階段或者在工作崗位上，對(duì)集成電路芯片設(shè)計(jì)技術(shù)的繼續(xù)研究和學(xué)習(xí)。基礎(chǔ)理論和技術(shù)流程隔離由于是針對(duì)非微電子專業(yè)開設(shè)的課程，因此在課程講授中不涉及電路設(shè)計(jì)的一些原理性知識(shí)，如半導(dǎo)體物理及器件、集成電路的工藝原理等，而是將主要精力放在集成電路芯片的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)技術(shù)上，這樣非微電子專業(yè)的學(xué)生能夠很容易入門，提高其學(xué)習(xí)興趣和熱情。

2非微電子專業(yè)集成電路設(shè)計(jì)課程實(shí)踐

根據(jù)以上原則，信息工程大學(xué)根據(jù)具體實(shí)際，在計(jì)算機(jī)、通信、信號(hào)處理、密碼等相關(guān)專業(yè)開設(shè)集成電路芯片設(shè)計(jì)技術(shù)課程，根據(jù)近兩年的教學(xué)情況來看，取得良好的效果。該課程的主要特點(diǎn)如下。優(yōu)化的理論授課內(nèi)容

1）集成電路芯片設(shè)計(jì)概論：介紹IC設(shè)計(jì)的基本概念、IC設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)、IC技術(shù)的發(fā)展和趨勢(shì)等內(nèi)容。使學(xué)員對(duì)IC設(shè)計(jì)技術(shù)有一個(gè)大概而全面的了解，了解IC設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展歷程及基本情況，理解IC設(shè)計(jì)技術(shù)的基本概念；了解IC設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)和新技術(shù)，包括軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)、IC低功耗設(shè)計(jì)技術(shù)、IC可重用設(shè)計(jì)技術(shù)等。

2）IC產(chǎn)業(yè)鏈及設(shè)計(jì)流程：介紹集成電路產(chǎn)業(yè)的歷史變革、目前形成的“四業(yè)分工”，以及數(shù)字IC設(shè)計(jì)流程等內(nèi)容。使學(xué)員了解集成電路產(chǎn)業(yè)的變革和分工，了解設(shè)計(jì)、制造、封裝、測試等環(huán)節(jié)的一些基本情況，了解數(shù)字IC的整個(gè)設(shè)計(jì)流程，包括代碼編寫與仿真、邏輯綜合與布局布線、時(shí)序驗(yàn)證與物理驗(yàn)證及芯片面積優(yōu)化、時(shí)鐘樹綜合、掃描鏈插入等內(nèi)容。

3）RTL硬件描述語言基礎(chǔ)：主要講授Verilog硬件描述語言的基本語法、描述方式、設(shè)計(jì)方法等內(nèi)容。使學(xué)員能夠初步掌握使用硬件描述語言進(jìn)行數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)的基本語法，了解大型電路芯片的基本設(shè)計(jì)規(guī)則和設(shè)計(jì)方法，并通過設(shè)計(jì)實(shí)踐學(xué)習(xí)和鞏固硬件電路代碼編寫和調(diào)試能力。

4）系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)基礎(chǔ)：主要講授更高層次的集成電路芯片如片上系統(tǒng)（SoC）、片上網(wǎng)絡(luò)（NoC）的基本概念和集成設(shè)計(jì)方法。使學(xué)員初步了解大規(guī)模系統(tǒng)級(jí)芯片架構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)方法及主要片內(nèi)嵌入式處理器核。豐富的實(shí)踐操作內(nèi)容

1）Verilog代碼設(shè)計(jì)實(shí)踐：學(xué)習(xí)通過課下編碼、上機(jī)調(diào)試等方式，初步掌握使用Verilog硬件描述語言進(jìn)行基本數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)的能力，并通過給定的IP核或代碼模塊的集成，掌握大型芯片電路的集成設(shè)計(jì)能力。

2）IC前端設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)踐：依托Synopsys公司數(shù)字集成電路前端設(shè)計(jì)平臺(tái)DesignCompiler，使學(xué)員通過上機(jī)演練，初步掌握使用DesignCompiler進(jìn)行集成電路前端設(shè)計(jì)的流程和方法，主要包括RTL綜合、時(shí)序約束、時(shí)序優(yōu)化、可測性設(shè)計(jì)等內(nèi)容。

3）IC后端設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)踐：依托Synopsys公司數(shù)字集成電路后端設(shè)計(jì)平臺(tái)ICCompiler，使學(xué)員通過上機(jī)演練，初步掌握使用ICCompiler進(jìn)行集成電路后端設(shè)計(jì)的流程和方法，主要包括后端設(shè)計(jì)準(zhǔn)備、版圖規(guī)劃與電源規(guī)劃、物理綜合與全局優(yōu)化、時(shí)鐘樹綜合、布線操作、物理驗(yàn)證與最終優(yōu)化等內(nèi)容。靈活的考核評(píng)價(jià)機(jī)制

1）IC設(shè)計(jì)基本知識(shí)筆試：通過閉卷考試的方式，考查學(xué)員隊(duì)IC設(shè)計(jì)的一些基本知識(shí)，如基本概念、基本設(shè)計(jì)流程、簡單的代碼編寫等。

2）IC設(shè)計(jì)上機(jī)實(shí)踐操作：通過上機(jī)操作的形式，給定一個(gè)具體并相對(duì)簡單的芯片設(shè)計(jì)代碼，要求學(xué)員使用Synopsys公司數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)前后端平臺(tái)，完成整個(gè)芯片的前后端設(shè)計(jì)和驗(yàn)證流程。

3）IC設(shè)計(jì)相關(guān)領(lǐng)域報(bào)告：通過撰寫報(bào)告的形式，要求學(xué)員查閱IC設(shè)計(jì)領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)，包括該領(lǐng)域的前沿研究技術(shù)、設(shè)計(jì)流程中相關(guān)技術(shù)點(diǎn)的深入研究、集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的發(fā)展歷程和趨勢(shì)等，撰寫相應(yīng)的專題報(bào)告。

3結(jié)語

篇4

為推動(dòng)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)更快發(fā)展，進(jìn)一步加大產(chǎn)品創(chuàng)新力度、加強(qiáng)芯片與系統(tǒng)整機(jī)、應(yīng)用之間的合作，突出物聯(lián)網(wǎng)在集成電路設(shè)計(jì)未來發(fā)展中的核心作用，本屆年會(huì)特選址在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展核心城市――無錫市舉辦。無錫是我國微電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)源地，2008年成為繼上海之后的全國第二個(gè)微電子高技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地。2009年，無錫的IC產(chǎn)能、制造技術(shù)全國排名第一，IC晶圓制造業(yè)銷售收入145億元，占江蘇省91 %，占全國42%；無錫的IC封裝測試處于全國第三，技術(shù)水平和單體規(guī)模全國第一，IC封測業(yè)銷售收入89億元，占江蘇省的38%，占全國的18%。無錫目前擁有集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)100余家， 2009年集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售收入35.33億元，全國排名第四，僅次于北京、深圳、上海之后。2009年8月7日，總理在視察無錫時(shí)提出“在激烈的競爭中，迅速建立中國的感知中國中心”這一重要指示。隨后的2009年11月13日，國務(wù)院正式批準(zhǔn)同意支持無錫建設(shè)國家傳感網(wǎng)創(chuàng)新示范區(qū)（國家傳感信息中心）。本屆年會(huì)選擇在國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)條件最完善、技術(shù)能力最先進(jìn)、相關(guān)專業(yè)人才最集聚的城市――無錫召開，充分發(fā)揮了無錫雄厚的IC設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展主導(dǎo)地位的巨大優(yōu)勢(shì)，必定進(jìn)一步推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)與集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)間的合作發(fā)展，將成為我國集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)，具有重大的現(xiàn)實(shí)和歷史意義，

本屆年會(huì)以“加大產(chǎn)業(yè)整合，培育國產(chǎn)品牌，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)更好更快發(fā)展”為主題，突出集成電路設(shè)計(jì)與物聯(lián)網(wǎng)的共贏發(fā)展，強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品自主創(chuàng)新和精品意識(shí)，倡導(dǎo)行業(yè)上下游合作和國內(nèi)外合作，促進(jìn)新時(shí)期我國集成電路設(shè)計(jì)業(yè)的快速發(fā)展，推動(dòng)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的互動(dòng)。

會(huì)議分高峰論壇、專題研討、產(chǎn)品展示三個(gè)部分，來自全球十多個(gè)國家和地區(qū)的近50家頂尖IC（集成電路）企業(yè)展示了各自最新的產(chǎn)品與技術(shù)，在大會(huì)第一天的高峰論壇上，新思、Cadence、明導(dǎo)、臺(tái)積電、ARM、芯原、華潤上華、華潤矽科、展訊、銳迪科等知名企業(yè)的高層代表圍繞產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、機(jī)遇與挑戰(zhàn)、調(diào)整與創(chuàng)新、合作與共贏等相關(guān)議題，和與會(huì)代表分享了各自的觀點(diǎn)。國家發(fā)改委、工業(yè)和信息化部、科技部、中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)、江蘇省與其他省市有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)；無錫市有關(guān)產(chǎn)業(yè)管理部門領(lǐng)導(dǎo)及市（縣）、區(qū)經(jīng)信局領(lǐng)導(dǎo)、重點(diǎn)園區(qū)負(fù)責(zé)人；“核高基”科技重大專項(xiàng)總體專家組及高端通用芯片實(shí)施專家組成員；國內(nèi)外有關(guān)專家；國家集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化基地代表；國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)和集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)及IP服務(wù)廠商、EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具）廠商、Foundry（代工）廠商、封裝測試廠商、系統(tǒng)廠商、風(fēng)險(xiǎn)投資公司和有關(guān)媒體代表等共700多人參加了會(huì)議。

大會(huì)第二天以分會(huì)場的形式舉辦了八場專題論壇，包括物聯(lián)網(wǎng)與IC設(shè)計(jì)、華潤上華與您共同成長、IC設(shè)計(jì)與EDA軟件、TSMC開放創(chuàng)新平臺(tái)、IP與IC設(shè)計(jì)、FOUNDRY與工藝技術(shù)、IC設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)服務(wù)、IC設(shè)計(jì)與封裝測試，精彩內(nèi)容使得會(huì)場座無虛席，讓參會(huì)代表受益匪淺。特別是其中的物聯(lián)網(wǎng)與IC設(shè)計(jì)分論壇，已深度涉足物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的無錫IC設(shè)計(jì)企業(yè)代表，用生動(dòng)的親身體會(huì)向參會(huì)代表描繪出IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)借助物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)突破發(fā)展的美好前景和宏偉藍(lán)圖。

中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)集成電路設(shè)計(jì)分會(huì)常務(wù)副理事長魏少軍教授為大會(huì)做了題為“抓住戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)遇，推動(dòng)設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)更上一層樓”的主旨報(bào)告。他指出，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開集成電路，也為集成電路創(chuàng)造了全新的發(fā)展空間。集成電路責(zé)無旁貸地要擔(dān)負(fù)起支撐產(chǎn)業(yè)升級(jí)，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、發(fā)展模式轉(zhuǎn)變的重任。顯然，在這個(gè)全新的領(lǐng)域，集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)要用創(chuàng)新的思維去積極探索和實(shí)踐新的商業(yè)模式，走出一條新路。

針對(duì)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)，魏少軍副理事長為集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)提出了幾點(diǎn)建議：一要苦練內(nèi)功，提升核心能力；二要加強(qiáng)與工藝的結(jié)合；三要加大新產(chǎn)品的開發(fā)力度；四要走出國門，努力開拓新市場；五要加大整合和重組力度。

“創(chuàng)造是制造的源泉，制造是創(chuàng)造的延伸，而集成電路設(shè)計(jì)是產(chǎn)品創(chuàng)新的源頭”，在提到集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的未來發(fā)展時(shí)，中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)集成電路設(shè)計(jì)分會(huì)理事長王芹生女士表示，“我們必須實(shí)施大品牌戰(zhàn)略，建設(shè)從創(chuàng)造到制造的完整產(chǎn)業(yè)鏈，用創(chuàng)新迎接集成電路產(chǎn)業(yè)的未來?！耙匀藶楸尽笔俏磥砑呻娐肥袌龅陌l(fā)展趨勢(shì)，也是將我國建成集成電路產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國的強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力。我們相信在“以人為本”的不斷創(chuàng)新中，在不久的將來，中華民族的偉大復(fù)興一定能盡快實(shí)現(xiàn)”。

“物聯(lián)網(wǎng)－IC設(shè)計(jì)發(fā)展的新機(jī)遇”，無錫市信息化和無線電管理局局長張克平以國內(nèi)最專業(yè)、最權(quán)威的角度解讀了物聯(lián)網(wǎng)與IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)共贏發(fā)展的必要性和必然性，并表示：“無錫將要舉全市之力，匯全國之智，聚全球之才，全方位推進(jìn)國家傳感網(wǎng)創(chuàng)新示范區(qū)，作為推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要切入點(diǎn)，IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)式增長已大勢(shì)所趨，要切實(shí)把握住這一重大機(jī)遇，為我國物聯(lián)網(wǎng)和IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。”

篇5

1 MPW服務(wù)概述

1.1 什么是MPW服務(wù)

在集成電路開發(fā)階段，為了檢驗(yàn)開發(fā)是否成功，必須進(jìn)行工程流片。通常流片時(shí)至少需要6~12片晶圓片，制造出的芯片達(dá)上千片，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出設(shè)計(jì)檢驗(yàn)要求；一旦設(shè)計(jì)存在問題，就會(huì)造成芯片大量報(bào)廢，而且一次流片費(fèi)用也不是中小企業(yè)和研究單位所能承受的。多項(xiàng)目晶圓MPW（Multi-Project Wafer）就是將多個(gè)相同工藝的集成電路設(shè)計(jì)在同一個(gè)晶圓片上流片，流片后每個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目可獲得數(shù)十個(gè)芯片樣品，既能滿足實(shí)驗(yàn)需要，所需實(shí)驗(yàn)費(fèi)用也由參與MPW流片的所有項(xiàng)目分?jǐn)?，大大降低了中小企業(yè)介入集成電路設(shè)計(jì)的門檻。

1.2 MPW的需求與背景

上世紀(jì)80年代后，集成電路加工技術(shù)飛速發(fā)展，集成電路設(shè)計(jì)成了IC產(chǎn)業(yè)的瓶頸，迫切要求集成電路設(shè)計(jì)跟上加工技術(shù)；隨著集成電路應(yīng)用的普及，集成知識(shí)越來越復(fù)雜，并向系統(tǒng)靠近，迫切要求系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員參與集成電路設(shè)計(jì)；為了全面提升電子產(chǎn)品的品質(zhì)與縮短開發(fā)周期，許多整機(jī)公司和研究機(jī)構(gòu)紛紛從事集成電路設(shè)計(jì)。因此，大面積、多角度培養(yǎng)集成電路設(shè)計(jì)人才迫在眉睫，而集成電路設(shè)計(jì)的巨額費(fèi)用成為重要制約因素。

實(shí)施MPW技術(shù)服務(wù)必須有強(qiáng)有力的服務(wù)機(jī)構(gòu)、設(shè)計(jì)部門和IC生產(chǎn)線。

1.3 MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)的任務(wù)

① 建立IC設(shè)計(jì)與電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)之間的簡便接口，以便于系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員能夠直接使用各種先進(jìn)的集成電路加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)構(gòu)想，并以最快的速度轉(zhuǎn)化成實(shí)際樣品。

② 組織多項(xiàng)目流片，大幅度減少IC設(shè)計(jì)、加工費(fèi)用。

③ 不斷擴(kuò)大服務(wù)范圍：從提供設(shè)計(jì)環(huán)境、承擔(dān)部分設(shè)計(jì)，到承擔(dān)全部設(shè)計(jì)、樣片生產(chǎn)，以幫助集成電路用戶或開發(fā)方完成設(shè)計(jì)項(xiàng)目。

④ 幫助中小企業(yè)實(shí)現(xiàn)小批量集成電路的委托設(shè)計(jì)、生產(chǎn)任務(wù)。

⑤ 支持與促進(jìn)學(xué)校集成電路的設(shè)計(jì)與人才培養(yǎng)。

1.4 MPW技術(shù)簡介

（1）項(xiàng)目啟動(dòng)階段

MPW組織者首先根據(jù)市場需要，確定每次流片的技術(shù)參數(shù)、IC工藝參數(shù)、電路類型、芯片尺寸等。設(shè)計(jì)時(shí)的工藝文件：工藝文件由MPW組織者向Foundry（代工廠）索取，然后再由設(shè)計(jì)單位向MPW組織者索取。提交工藝文件時(shí)，雙方都要簽署保密協(xié)議。

（2）IP核的使用

參加MPW的項(xiàng)目可使用組織者或Foundry提供的IP核，其中軟核在設(shè)計(jì)時(shí)提供，硬核在數(shù)據(jù)匯總到MPW組織者或Foundry處理后再進(jìn)行嵌入。

（3）設(shè)計(jì)驗(yàn)證

所有參加MPW的項(xiàng)目匯總到組織者后，由組織者負(fù)責(zé)對(duì)設(shè)計(jì)的再次驗(yàn)證。驗(yàn)證成功后，由MPW組織者將所有項(xiàng)目版圖綜合成最終版圖交掩膜版制版廠，開始流片過程。

（4）流片收費(fèi)

每個(gè)項(xiàng)目芯片價(jià)格按所占Block的大小而非芯片實(shí)際大小計(jì)算。流片完成后，MPW組織者向每個(gè)項(xiàng)目提供10~20片裸片。需封裝、測試則另收費(fèi)。

2 國外MPW公共技術(shù)平臺(tái)與公共技術(shù)服務(wù)狀況

（1）MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)創(chuàng)意

1980年，美國防部軍用先進(jìn)研究項(xiàng)目管理局(DARPA)建立了非贏利的MPW加工服務(wù)機(jī)構(gòu)，即MOS電路設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)服務(wù)機(jī)構(gòu)MOSIS（MOS Implementation System）服務(wù)機(jī)構(gòu)，為其下屬研究部門所設(shè)計(jì)的各種集成電路尋找一種費(fèi)用低廉的樣品制作途徑。MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)與方式的思路應(yīng)運(yùn)而生。加工服務(wù)內(nèi)容：從初期的晶圓加工到后續(xù)增加的封裝、測試、芯片設(shè)計(jì)。

（2）MOSIS機(jī)構(gòu)的發(fā)展

考慮到MPW服務(wù)的技術(shù)性，1981年MOSIS委托南加州大學(xué)管理。在IC產(chǎn)業(yè)劇烈的國際競爭環(huán)境下，培養(yǎng)集成電路設(shè)計(jì)人才迫在眉睫。1985年，美國國家科學(xué)基金會(huì)NSF支持MOSIS，并和DARPA達(dá)成協(xié)議，將MPW服務(wù)對(duì)象擴(kuò)大到各大學(xué)的VLSI設(shè)計(jì)的教學(xué)活動(dòng);1986年以后在產(chǎn)業(yè)界的支持下，將MPW服務(wù)擴(kuò)大到產(chǎn)業(yè)部門尤其是中小型IC設(shè)計(jì)企業(yè)；1995年以后，MOSIS開始為國外的大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)以及商業(yè)部門服務(wù)。服務(wù)收費(fèi)：國內(nèi)大學(xué)教學(xué)服務(wù)免費(fèi)，公司服務(wù)收費(fèi)，國外大學(xué)優(yōu)惠條件收費(fèi)，國外公司收費(fèi)較國內(nèi)公司要高。

（3）其它國家的MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)

法國：1981年建立了CMP(Circuit Multi Projects)服務(wù)機(jī)構(gòu)，發(fā)展迅速，規(guī)模與MOSIS接近，對(duì)國外服務(wù)也十分熱心。1981年至今，已為60個(gè)國家的400個(gè)研究機(jī)構(gòu)和130家大學(xué)提供了服務(wù)，超過2500個(gè)課題參加了流片。1990年以前，CMP的服務(wù)對(duì)象主要是大學(xué)與研究所，1990年開始為中小企業(yè)提供小批量生產(chǎn)的MPW服務(wù)。由于小批量客戶的不斷增加，2001年的利潤比2000年增加了30%。

歐盟：歐盟于1995年建立了有許多設(shè)計(jì)公司加盟的EUROPRACTICE的MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)，旨在向歐洲各公司提供先進(jìn)的ASIC、多芯片模塊（MCM）和SoC解決方案，以提高它們?cè)谌蚴袌龅母偁幍匚?。EUROPRACTICE采取了"一步到位解決方案"的服務(wù)方式，用戶只要與任何一家加盟EUROPRACTICE的設(shè)計(jì)公司聯(lián)系，就可以由該公司負(fù)責(zé)與CAD廠商、單元庫公司、代工廠、封裝公司和測試公司聯(lián)系處理全部服務(wù)事項(xiàng)。

加拿大：1984年成立了政府與工業(yè)界支持的非贏利性MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)CMC(Canadian Microelectronics Corporation)聯(lián)盟，是加拿大微電子戰(zhàn)略聯(lián)盟(Strategic Microelectronics Consortium)的一部分。目前，CMC的成員包括44所大學(xué)和25家企業(yè)。CMC的服務(wù)包括：提供設(shè)計(jì)方法和其它產(chǎn)品服務(wù)，提高成員的設(shè)計(jì)水平；提供先進(jìn)的制造工藝，確?？蛻舻脑O(shè)計(jì)質(zhì)量；提供技術(shù)及工藝的培訓(xùn)。

日本：1996年依托東京大學(xué)建立了VLSI設(shè)計(jì)與教育中心VDEC(VLSI Design and Education Center)，開展MPC（Multi-Project Chip）服務(wù)。VDEC的目標(biāo)是不斷提高日本高校VLSI設(shè)計(jì)課程教育水平和集成電路制造的支持力度。2001年，共有43所大學(xué)的99位教授或研究小組通過VDEC的服務(wù)，完成了335個(gè)芯片的設(shè)計(jì)與制造。VDEC與主要EDA供應(yīng)商都簽有協(xié)議，每個(gè)EDA工具都擁有500~1000個(gè)license；需要時(shí)，這些license都可向最終用戶開放。VDEC還對(duì)外提供第三方IP的使用，同時(shí)，VDEC本身也在從事IP研究。

韓國：1995年，在韓國先進(jìn)科學(xué)技術(shù)研究院(Korea Advanced Institute of Science and Technology)內(nèi)建立了集成電路設(shè)計(jì)教育中心IDEC(IC Design Education Center)。

可以看出，世界各先進(jìn)國家都認(rèn)識(shí)到IC產(chǎn)業(yè)在未來世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要地位，在IC加工技術(shù)發(fā)展到一定階段后，抓住了IC產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的關(guān)鍵；在IC應(yīng)用層面上普及IC設(shè)計(jì)技術(shù)和大力降低IC設(shè)計(jì)、制造費(fèi)用，并及時(shí)建立有效的MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)，使IC產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了飛速發(fā)展期。縱觀各國MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)不盡相同，但都具有以下特點(diǎn)：

① 政府與產(chǎn)業(yè)界支持的非贏利機(jī)構(gòu)；

② 開放性機(jī)構(gòu)，主要為高等學(xué)校、研究機(jī)構(gòu)、中小企業(yè)服務(wù)；

③ 提供先進(jìn)的IC設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，保證設(shè)計(jì)出的芯片具有先進(jìn)性與商業(yè)價(jià)值；

④ 提供IC設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的全程服務(wù)。

3 我國MPW現(xiàn)狀

我國大陸地區(qū)從上世紀(jì)80年代后半期開始進(jìn)入MPW加工服務(wù)，從早期利用國外的MPW加工服務(wù)機(jī)構(gòu)到民間微電子設(shè)計(jì)、加工的相關(guān)企業(yè)、學(xué)校聯(lián)合的MPW服務(wù)，到近期政府、企業(yè)介入后的MPW公共服務(wù)體系的建設(shè)，開始顯露了較好的發(fā)展勢(shì)頭。

3.1 與國外MPW加工服務(wù)機(jī)構(gòu)合作

1986年，北京華大與武漢郵科院合作利用德國的服務(wù)機(jī)構(gòu)，免費(fèi)進(jìn)行了光纖二、三次群芯片組的樣品制作，使武漢郵科院的通信產(chǎn)品得以更新?lián)Q代。此后，上海交大、復(fù)旦、南京東南大學(xué)、北京大學(xué)、清華大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)都從國外的MPW加工服務(wù)中獲益匪淺。東南大學(xué)利用美國MOSIS機(jī)構(gòu)的MPW加工服務(wù)，采用0.25和0.35 ìm的模數(shù)混合電路工藝進(jìn)行了射頻和高速電路的實(shí)驗(yàn)流片。

在與國外MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)的合作方面，東南大學(xué)射頻與光電子集成電路研究所取得顯著成果。建所初期就與美國MOSIS、法國CMP建立合作關(guān)系。1998年以境外教育機(jī)構(gòu)身份正式加入MOSIS，同年，利用MOSIS提供的臺(tái)灣半導(dǎo)體公司的CMOS工藝設(shè)計(jì)規(guī)則、模型及設(shè)計(jì)資料開發(fā)了基于Cadence軟件設(shè)計(jì)環(huán)境的高速、射頻集成電路，完成了5批0.35ìm、3批0.25ìm CMOS工藝共40多個(gè)電路的設(shè)計(jì)與制造，取得了許多國內(nèi)領(lǐng)先、世界先進(jìn)水平成果。2000年東南大學(xué)射光所還與法國的CMP組織正式簽訂了合作協(xié)議。

為了推動(dòng)大陸的MPW服務(wù)，射光所從2000年開始利用美國MOSIS機(jī)構(gòu)為國內(nèi)客戶服務(wù)，建立了MPW服務(wù)網(wǎng)頁，向公眾及時(shí)流片時(shí)間及加入MPW的流程和手續(xù)。2001年，射光所通過MOSIS利用TSMC的0.35和0.25ìm CMOS工藝為清華大學(xué)、信息產(chǎn)業(yè)部第13所、南通工學(xué)院完成了3批10多個(gè)芯片的設(shè)計(jì)制造。目前，10多個(gè)高校、研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)成為射光所MPW成員。

3.2 高校、企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)合作實(shí)現(xiàn)MPW服務(wù)

90年代，上海復(fù)旦大學(xué)開始著手建立國內(nèi)MPW加工服務(wù)機(jī)構(gòu)；1995年，無錫上華微電子公司開始承擔(dān)MPW加工服務(wù)，并于1996年組織了第一次MPW流片；1997年至1999年在上海市政府的支持下，連續(xù)組織了6次MPW流片，參加項(xiàng)目有82個(gè)；2000年受國家火炬計(jì)劃、上海集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化基地、上海市科委及上海集成電路設(shè)計(jì)研究中心委托又組織了3次35個(gè)項(xiàng)目的MPW流片。清華大學(xué)與無錫上華合作，針對(duì)上華工藝，開發(fā)了0.6ìm單元庫，開始了MPW加工服務(wù)，并將校內(nèi)的工藝線用于MPW加工服務(wù)。近年來，在863 VLSI重大項(xiàng)目規(guī)劃指引下，在上海、北京、深圳、杭州等地陸續(xù)成立了集成電路產(chǎn)業(yè)化基地，進(jìn)一步推動(dòng)了MPW加工服務(wù)的開展。清華大學(xué)從2000年開始，利用上華0.6ìm CMOS工藝為本校以及浙江大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)組織了4次MPW流片，總共實(shí)現(xiàn)了106項(xiàng)設(shè)計(jì)；上海集成電路設(shè)計(jì)研究中心與復(fù)旦大學(xué)，于2001年利用上華1.0和0.6ìm CMOS工藝和TSMC的0.3ìm CMOS工藝，為產(chǎn)業(yè)界、教育界進(jìn)行了8次MPW流片，實(shí)現(xiàn)了109個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目。

隨著中國半導(dǎo)體工業(yè)飛速發(fā)展，將會(huì)在更多的先進(jìn)工藝生產(chǎn)線為MPW提供加工服務(wù)，許多境外的半導(dǎo)體公司也在積極支持我國的MPW加工服務(wù)。隨著上海、北京多條具有國際先進(jìn)水平的深亞微米CMOS工藝線的建成，國家級(jí)的MPW計(jì)劃會(huì)得到飛速發(fā)展。

3.3 臺(tái)灣地區(qū)的MPW加工服務(wù)

1992年在臺(tái)灣科學(xué)委員會(huì)的支持下，成立了集成電路設(shè)計(jì)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究中心CIC。其目的是對(duì)大專院校的集成電路/系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供MPW服務(wù)，對(duì)集成電路/系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行培訓(xùn)，并推動(dòng)產(chǎn)業(yè)界與學(xué)院的合作研究項(xiàng)目。到目前為止，CIC已為超過100家的臺(tái)灣院校提供了MPW服務(wù)，總計(jì)有3909個(gè)IC項(xiàng)目流片成功，其中，76家大專院校有3423項(xiàng)，40多家研究所和產(chǎn)業(yè)界有486項(xiàng)。在EDA工具方面，有多家的IC/SYSTEM設(shè)計(jì)工具已運(yùn)用在MPW的設(shè)計(jì)流程中。到目前為止，已有91家大專院校安裝了14 100多個(gè)EDA工具的許可證，另外，0.6ìm 1P3M CMOS、0.35ìm1P4M CMOS、0.25 ìm1P5M CMOS和0.18ìm1P6M CMOS的標(biāo)準(zhǔn)單元庫已開始使用。除了常規(guī)MPW服務(wù)，CIC還向大專院校提供培訓(xùn)：2001年有7000人次，每年還有2次為產(chǎn)業(yè)界提供的高級(jí)培訓(xùn)。

臺(tái)灣積體電路制造股份公司（臺(tái)積公司：TSMC）從1998年提供MPW服務(wù)，成為全球IC設(shè)計(jì)的重要伙伴。2000年以來臺(tái)積公司提供了100多次MPW服務(wù)，并完成了1000個(gè)以上IC芯片項(xiàng)目的研制。目前，臺(tái)積公司已分別與上海集成電路設(shè)計(jì)研究中心、北京大學(xué)微處理器研究開發(fā)中心合作，提供MPW服務(wù)。

4 我國大陸地區(qū)MPW服務(wù)基地的建設(shè)

由于大陸地區(qū)原有微電子研究機(jī)構(gòu)的歷史配置，在進(jìn)入基于MPW服務(wù)方式后，這些研究機(jī)構(gòu)先后都介入了IC設(shè)計(jì)的MPW服務(wù)領(lǐng)域，并開始建立相應(yīng)的MPW服務(wù)基地。

4.1 上海復(fù)旦大學(xué)與集成電路設(shè)計(jì)研究中心（ICC）

上海復(fù)旦大學(xué)專用集成電路與系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在上海市政府支持下，于1997年成立了"上海集成電路設(shè)計(jì)教育服務(wù)中心"。主要任務(wù)是IC設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)和組織MPW服務(wù)。1997~1999年組織了6次MPW流片。2000~2001年上海市科委設(shè)立"上海多項(xiàng)目晶圓支援計(jì)劃"，把開展MPW列為國家集成電路設(shè)計(jì)上海產(chǎn)業(yè)化基地的重點(diǎn)工作。在市科委組織下，復(fù)旦大學(xué)專用集成電路與系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與ICC實(shí)現(xiàn)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，面向全國，于2000年組織了3次、2001年組織了5次MPW流片。ICC于2001年底正式與TSMC達(dá)成合作協(xié)議，開展0.35ìm MPW流片服務(wù)。2002年與中芯國際集成電路制造（上海）有限公司（SMIC）合作推出本土0.35ìm及以下工藝的MPW流片服務(wù)。從ICC設(shè)立的網(wǎng)站(icc.sh.cn) 可了解MPW最新動(dòng)態(tài)和幾乎所有的MPW服務(wù)信息。

4.2 南京東南大學(xué)射頻與光電子集成電路研究所

1998年，南京東南大學(xué)射光所以境外教育機(jī)構(gòu)的身份正式加入美國MOSIS，并簽訂有關(guān)協(xié)議，由此可獲得多種工藝流片服務(wù)。2000年5月與法國的CMP簽訂了合作協(xié)議。1999年底受教育部委托，舉辦了"無生產(chǎn)線集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)"高級(jí)研討班。從2000年開始建立了MPW服務(wù)網(wǎng)頁，通過網(wǎng)頁向公眾公布流片時(shí)間及加入MPW的流程和手續(xù)，目前，高速數(shù)字射頻和光電芯片測試系統(tǒng)已開始運(yùn)行，準(zhǔn)備為全國超高速數(shù)字、射頻和光電芯片研究提供技術(shù)支持，有許多高校、研究單位、公司已成為射光所MPW成員。

4.3 國家集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化（北京）基地MPW加工服務(wù)中心

在北京市政府的支持與直接參與下建立了"北京集成電路設(shè)計(jì)園有限責(zé)任公司"。正在建設(shè)中的國家集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化（北京）基地MPW加工服務(wù)中心由北京華興微電子有限公司為承擔(dān)單位，聯(lián)合清華大學(xué)、北京大學(xué)共同建設(shè)。

4.4 北方微電子產(chǎn)業(yè)基地TSMC MPW技術(shù)服務(wù)中心

篇6

而近年來全國工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生較大的變化，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的電類課程設(shè)置，逐漸被光學(xué)類課程所取代，影響了各高校專業(yè)培養(yǎng)方案的制定。本文通過總結(jié)國內(nèi)各高校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)與核心課程設(shè)置的經(jīng)驗(yàn)，分析本科專業(yè)對(duì)應(yīng)于電子科學(xué)與技術(shù)一級(jí)學(xué)科所屬的各二級(jí)學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)于將集成電路設(shè)計(jì)設(shè)置為電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)核心課程，來完善電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程體系設(shè)置進(jìn)行了探討。

1 全國工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)

全國工程教育認(rèn)證是我國高等教育為了融入世界得到全球高等教育界的認(rèn)可而開展的認(rèn)證，自2007年開始試點(diǎn)實(shí)行。近些年來，全國工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為各高校制定專業(yè)培養(yǎng)方案的導(dǎo)向標(biāo)準(zhǔn)。

2011年之前的標(biāo)準(zhǔn) 2011年之前的全國工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)指出，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的本科生運(yùn)用所掌握的理論知識(shí)和技能，從事信號(hào)與信息處理的新型電子、光電子和光子材料及其元器件，以及集成電路、集成電子系統(tǒng)和光電子系統(tǒng)，包括信息光電子技術(shù)和光子器件、微納電子器件、微光機(jī)電系統(tǒng)、大規(guī)模集成電路和電子信息系統(tǒng)芯片的理論、應(yīng)用及設(shè)計(jì)和制造等方面的科研、技術(shù)開發(fā)、教育和管理等工作。

可以看出，2011年之前的全國工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的知識(shí)要求非常強(qiáng)調(diào)電學(xué)方面的基礎(chǔ)知識(shí)，特別是集成電路和集成電子系統(tǒng)方面的知識(shí)，光學(xué)方面的知識(shí)只是作為輔助。

2012年之后的標(biāo)準(zhǔn) 2012年之后的全國工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)指出，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)包括電動(dòng)力學(xué)、固體物理、微波與光導(dǎo)波技術(shù)、激光原理與技術(shù)等知識(shí)領(lǐng)域的核心內(nèi)容。2012年之后的全國工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的知識(shí)要求較以前有了大幅度的簡化，同時(shí)也可以看出，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)更多地強(qiáng)調(diào)了光學(xué)方面的知識(shí)，而減少了電學(xué)方面的知識(shí)要求，對(duì)于集成電路方面的知識(shí)沒有做具體要求，只是提出各高校可以根據(jù)自己的特長設(shè)置特色課程。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)似乎更適合光電子科學(xué)與技術(shù)這樣的本科專業(yè)，當(dāng)然目前國內(nèi)并沒有光電子科學(xué)與技術(shù)這樣的本科專業(yè)，卻有光信息科學(xué)與技術(shù)和光電信息科學(xué)與工程這樣的本科專業(yè)，也就是說此要求跟光學(xué)專業(yè)的要求是比較接近且有所交叉重疊的。

2 國內(nèi)高校本科專業(yè)課程設(shè)置

《電子科學(xué)與技術(shù)分教指委本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》指出，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)涵蓋的學(xué)科范圍廣闊，以數(shù)學(xué)和近代物理為基礎(chǔ)，研究電磁波、荷電粒子及中性粒子的產(chǎn)生、運(yùn)動(dòng)、變換及其不同媒質(zhì)相互作用的現(xiàn)象、效應(yīng)、機(jī)理和規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上研究制造電子、光電子各種材料及元器件，以及集成電路、集成電子系統(tǒng)和光電子系統(tǒng)，并研究開發(fā)相應(yīng)的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)。

清華大學(xué)的電子科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)課程設(shè)置與2012年之后的全國工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)更為接近，在對(duì)電學(xué)方面的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行要求的同時(shí)更加強(qiáng)調(diào)了光學(xué)方面的基礎(chǔ)知識(shí)，而復(fù)旦、同濟(jì)、上海交大、浙江大學(xué)、東南大學(xué)等眾多高校的電子科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)更多地強(qiáng)調(diào)了集成電路、集成電子系統(tǒng)方面的知識(shí)，多數(shù)都把集成電路方面的知識(shí)作為必修的考試科目專業(yè)知識(shí)。

3 學(xué)科知識(shí)體系的對(duì)應(yīng)關(guān)系

《授予博士、碩士學(xué)位和培養(yǎng)研究生的學(xué)科、專業(yè)目錄》中指出，工科類一級(jí)學(xué)科電子科學(xué)與技術(shù)，涵蓋了物理電子學(xué)、電路與系統(tǒng)、微電子與固體電子學(xué)、電磁場與微波技術(shù)等4個(gè)二級(jí)學(xué)科。電子科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)應(yīng)該涵蓋一級(jí)學(xué)科所屬各二級(jí)學(xué)科物理電子學(xué)、電路與系統(tǒng)、微電子與固體電子學(xué)、電磁場與微波技術(shù)等方面的基礎(chǔ)知識(shí)，也就是說本科專業(yè)應(yīng)該涵蓋固體物理或半導(dǎo)體物理、半導(dǎo)體器件、集成電路、電磁場等方面的基礎(chǔ)知識(shí)是比較合理的，這樣既有利于本科學(xué)生將來在本學(xué)科領(lǐng)域的繼續(xù)深造學(xué)習(xí)，也有利于適應(yīng)社會(huì)需要而就業(yè)。

4 結(jié)束語

綜上所述，集成電路設(shè)計(jì)這樣的課程應(yīng)該作為電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)核心課程進(jìn)行設(shè)置，有條件的高校還可以分別設(shè)置模擬集成電路設(shè)計(jì)和數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)這樣的課程作為專業(yè)核心課程。這樣既能滿足本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范的要求，也能滿足為后續(xù)碩士博士研究生階段的繼續(xù)深造打下基礎(chǔ)，還能適應(yīng)國家大力發(fā)展集成電路設(shè)計(jì)與制造產(chǎn)業(yè)的要求。這樣就需要中國工程教育認(rèn)證協(xié)會(huì)對(duì)全國工程教育認(rèn)證的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)做出修改，不再過多強(qiáng)調(diào)光學(xué)方面的基礎(chǔ)知識(shí)，而是更多地要求集成電路與集成電子系統(tǒng)方面的知識(shí)，這樣能引導(dǎo)國內(nèi)各高?；貧w到加強(qiáng)電學(xué)方面的知識(shí)教育的道路上來。

在我國大力支持集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大環(huán)境下，本文對(duì)于將集成電路設(shè)計(jì)設(shè)置為電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)核心課程，來完善電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程體系設(shè)置進(jìn)行了探討。本文探討的內(nèi)容希望能夠?yàn)槿珖こ探逃J(rèn)證電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定提供參考，也可以為兄弟院校相關(guān)專業(yè)的課程設(shè)置提供借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]中國工程教育認(rèn)證協(xié)會(huì).工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)（試行）[S].2011.

[2]中國工程教育認(rèn)證協(xié)會(huì).工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)[S].2012.

篇7

關(guān)鍵詞：電子科學(xué)與技術(shù)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系；微電子人才

作者簡介：周遠(yuǎn)明（1984-），男，湖北仙桃人，湖北工業(yè)大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，講師；梅菲（1980-），女，湖北武漢人，湖北工業(yè)大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，副教授。（湖北 武漢 430068）

中圖分類號(hào)：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）29-0089-02

電子科學(xué)與技術(shù)是一個(gè)理論和應(yīng)用性都很強(qiáng)的專業(yè)，因此人才培養(yǎng)必須堅(jiān)持“理論聯(lián)系實(shí)際”的原則。專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)具有不可替代的作用，是高等學(xué)校培養(yǎng)人才這一系統(tǒng)工程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。[1，2]

一、學(xué)科背景及問題分析

1.學(xué)科背景

21世紀(jì)被稱為信息時(shí)代，信息科學(xué)的基礎(chǔ)是微電子技術(shù)，它屬于教育部本科專業(yè)目錄中的一級(jí)學(xué)科“電子科學(xué)與技術(shù)”。微電子技術(shù)一般是指以集成電路技術(shù)為代表，制造和使用微小型電子元器件和電路，實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)功能的新型技術(shù)學(xué)科，主要涉及研究集成電路的設(shè)計(jì)、制造、封裝相關(guān)的技術(shù)與工藝。[3]由于實(shí)現(xiàn)信息化的網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)和各種電子設(shè)備的基礎(chǔ)是集成電路，因此微電子技術(shù)是電子信息技術(shù)的核心技術(shù)和戰(zhàn)略性技術(shù)，是信息社會(huì)的基石。此外，從地方發(fā)展來看，武漢東湖高新區(qū)正在全力推進(jìn)國家光電子信息產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)，形成了以光通信、移動(dòng)通信為主導(dǎo)，激光、光電顯示、光伏及半導(dǎo)體照明、集成電路等競相發(fā)展的產(chǎn)業(yè)格局，電子信息產(chǎn)業(yè)在湖北省經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的地位日益突出，而區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)人才的素質(zhì)也提出了更高的要求。

湖北工業(yè)大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)成立于2007年，完全適應(yīng)國家、地區(qū)經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中對(duì)人才的需求，建設(shè)專業(yè)方向?yàn)槲㈦娮蛹夹g(shù)，畢業(yè)生可以從事電子元器件、集成電路和光電子器件、系統(tǒng)（激光器、太能電池、發(fā)光二極管等）的設(shè)計(jì)、制造、封裝、測試以及相應(yīng)的新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝的研究與開發(fā)等相關(guān)工作。電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)自成立以來，始終堅(jiān)持以微電子產(chǎn)業(yè)的人才需求為牽引，遵循微電子科學(xué)的內(nèi)在客觀規(guī)律和發(fā)展脈絡(luò)，堅(jiān)持理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密結(jié)合，致力于培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面廣、實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的微電子專門人才，以滿足我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防建設(shè)對(duì)微電子人才的迫切需求。

2.存在的問題與影響分析

電子科學(xué)與技術(shù)是一個(gè)理論和應(yīng)用性都很強(qiáng)的專業(yè)，因此培養(yǎng)創(chuàng)新型和實(shí)用型人才必須堅(jiān)持“理論聯(lián)系實(shí)際”的原則。要想培養(yǎng)合格的應(yīng)用型人才，就必須建設(shè)配套的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。然而目前人才培養(yǎng)有“產(chǎn)學(xué)研”脫節(jié)的趨勢(shì)，學(xué)生參與實(shí)踐活動(dòng)不論是在時(shí)間上還是在空間上都較少。建立完善的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)可持續(xù)發(fā)展的客觀前提。

二、建設(shè)思路

電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系包括基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要包括大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、電子實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)；專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)即微電子實(shí)驗(yàn)中心，是本文要重點(diǎn)介紹的部分。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系探索過程中重點(diǎn)考慮到以下幾個(gè)方面的問題：

第一，突出“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重應(yīng)用、強(qiáng)創(chuàng)新”的微電子人才培養(yǎng)理念。微電子人才既要求具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)（包括基礎(chǔ)物理、固體物理、器件物理、集成電路設(shè)計(jì)、微電子工藝原理等），又要求具有較寬廣的系統(tǒng)知識(shí)（包括計(jì)算機(jī)、通信、信息處理等基礎(chǔ)知識(shí)），同時(shí)還要具備較強(qiáng)的實(shí)踐創(chuàng)新能力。因此微電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論與實(shí)踐能力的緊密結(jié)合，同時(shí)兼顧本學(xué)科實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力的協(xié)同訓(xùn)練，將培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和競爭力的高素質(zhì)人才作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的目標(biāo)。

第二，構(gòu)建科學(xué)合理的微電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，將“物理實(shí)驗(yàn)”、“計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)”、“專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”、“微電子工藝”、“光電子器件”、“半導(dǎo)體器件課程設(shè)計(jì)”、“集成電路課程設(shè)計(jì)”、“微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)”、“集成電路專業(yè)實(shí)驗(yàn)”、“生產(chǎn)實(shí)習(xí)”和“畢業(yè)設(shè)計(jì)”等實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)緊密結(jié)合，相互貫通，有機(jī)銜接，搭建以提高實(shí)踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力為主體的“基本實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練實(shí)踐應(yīng)用能力訓(xùn)練創(chuàng)新能力訓(xùn)練”實(shí)踐教學(xué)體系。

第三，兼顧半導(dǎo)體工藝與集成電路設(shè)計(jì)對(duì)人才的不同要求。半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)鏈涉及到設(shè)計(jì)、材料、工藝、封裝、測試等不同領(lǐng)域，各個(gè)領(lǐng)域?qū)θ瞬诺囊蠹扔泄残?，也有個(gè)性。為了擴(kuò)展大學(xué)生知識(shí)和技能的適應(yīng)范圍，實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須涵蓋微電子技術(shù)的主要方面，特別是目前人才需求最為迫切的集成電路設(shè)計(jì)和半導(dǎo)體工藝兩個(gè)領(lǐng)域。

第四，實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科學(xué)研究緊密結(jié)合，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容和形式與國內(nèi)外科技同步發(fā)展。倡導(dǎo)教學(xué)與科研協(xié)調(diào)發(fā)展，教研相長，鼓勵(lì)教師將科研成果及時(shí)融化到教學(xué)內(nèi)容之中，以此提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

三、建設(shè)內(nèi)容

微電子是現(xiàn)代電子信息產(chǎn)業(yè)的基石，是我國高新技術(shù)發(fā)展的重中之重，但我國微電子技術(shù)人才緊缺，尤其是集成電路相關(guān)人才嚴(yán)重不足，培養(yǎng)高質(zhì)量的微電子技術(shù)人才是我國現(xiàn)代化建設(shè)的迫切需要。微電子學(xué)科實(shí)踐性強(qiáng)，培養(yǎng)的人才需要具備相關(guān)的測試分析技能和半導(dǎo)體器件、集成電路的設(shè)計(jì)、制造等綜合性的實(shí)踐能力及創(chuàng)新意識(shí)。

電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)將利用經(jīng)費(fèi)支持建設(shè)一個(gè)微電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，具體包括四個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室：半導(dǎo)體材料特性與微電子技術(shù)工藝參數(shù)測試分析實(shí)驗(yàn)室、微電子器件和集成電路性能參數(shù)測試與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室、集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室、科技創(chuàng)新實(shí)踐實(shí)驗(yàn)室。使學(xué)生具備半導(dǎo)體材料特性與微電子技術(shù)工藝參數(shù)測試分析、微電子器件、光電器件參數(shù)測試與應(yīng)用、集成電路設(shè)計(jì)、LED封裝測試等方面的實(shí)踐動(dòng)手和設(shè)計(jì)能力，鞏固和強(qiáng)化現(xiàn)代微電子技術(shù)和集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)，提升學(xué)生在微電子技術(shù)領(lǐng)域的競爭力，培養(yǎng)學(xué)生具備半導(dǎo)體材料、器件、集成電路等基本物理與電學(xué)屬性的測試分析能力。同時(shí)，本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要服務(wù)的本科專業(yè)為“電子科學(xué)與技術(shù)”，同時(shí)可以承擔(dān)“通信工程”、“電子信息工程”、“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”、“電子信息科學(xué)與技術(shù)”、“材料科學(xué)與工程”、“光信息科學(xué)與技術(shù)”等10余個(gè)本科專業(yè)的部分實(shí)踐教學(xué)任務(wù)。

（1）半導(dǎo)體材料特性與微電子技術(shù)工藝參數(shù)測試分析實(shí)驗(yàn)室側(cè)重于半導(dǎo)體材料基本屬性的測試與分析方法，目的是加深學(xué)生對(duì)半導(dǎo)體基本理論的理解，掌握相關(guān)的測試方法與技能，包括半導(dǎo)體材料層錯(cuò)位錯(cuò)觀測、半導(dǎo)體材料電阻率的四探針法測量及其EXCEL數(shù)據(jù)處理、半導(dǎo)體材料的霍爾效應(yīng)測試、半導(dǎo)體少數(shù)載流子壽命測量、高頻MOS C-V特性測試、PN結(jié)顯示與結(jié)深測量、橢偏法測量薄膜厚度、PN結(jié)正向壓降溫度特性實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。完成形式包括半導(dǎo)體專業(yè)實(shí)驗(yàn)課、理論課程的實(shí)驗(yàn)課時(shí)等。

（2）微電子器件和集成電路性能參數(shù)測試與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室側(cè)重于半導(dǎo)體器件與集成電路基本特性、微電子工藝參數(shù)等的測試與分析方法，目的是加深學(xué)生對(duì)半導(dǎo)體基本理論、器件參數(shù)與性能、工藝等的理解，掌握相關(guān)的技能，包括器件解剖分析、用圖示儀測量晶體管的交（直）流參數(shù)、MOS場效應(yīng)管參數(shù)的測量、晶體管參數(shù)的測量、集成運(yùn)算放大器參數(shù)的測試、晶體管特征頻率的測量、半導(dǎo)體器件實(shí)驗(yàn)、光伏效應(yīng)實(shí)驗(yàn)、光電導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、光電探測原理綜合實(shí)驗(yàn)、光電倍增管綜合實(shí)驗(yàn)、LD/LED光源特性實(shí)驗(yàn)、半導(dǎo)體激光器實(shí)驗(yàn)、電光調(diào)制實(shí)驗(yàn)、聲光調(diào)制實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。完成形式包括半導(dǎo)體專業(yè)實(shí)驗(yàn)課、理論課程的實(shí)驗(yàn)課時(shí)、課程設(shè)計(jì)、創(chuàng)新實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)等。

（3）集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生初步掌握集成電路設(shè)計(jì)的硬件描述語言、Cadence等典型的器件與電路及工藝設(shè)計(jì)軟件的使用方法、設(shè)計(jì)流程等，并通過半導(dǎo)體器件、模擬集成電路、數(shù)字集成電路的仿真、驗(yàn)證和版圖設(shè)計(jì)等實(shí)踐過程具備集成電路設(shè)計(jì)的能力，目的是培養(yǎng)學(xué)生半導(dǎo)體器件、集成電路的設(shè)計(jì)能力。以美國Cadence公司專業(yè)集成電路設(shè)計(jì)軟件為載體，完成集成電路的電路設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)等訓(xùn)練課程。完成形式包括理論課程的實(shí)驗(yàn)課時(shí)、集成電路設(shè)計(jì)類課程和理論課程的上機(jī)實(shí)踐等。

（4）科技創(chuàng)新實(shí)踐實(shí)驗(yàn)室則向?qū)W生提供發(fā)揮他們才智的空間，為他們提供驗(yàn)證和實(shí)現(xiàn)自由命題或進(jìn)行科研的軟硬件條件，充分發(fā)揮他們的想象力，目的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與能力，包括LED封裝、測試與設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)和光電技術(shù)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)。要求學(xué)生自己動(dòng)手完成所設(shè)計(jì)器件或電路的研制并通過測試分析，制造出滿足指標(biāo)要求的器件或電路。目的是對(duì)學(xué)生進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的系統(tǒng)訓(xùn)練，加深對(duì)所需知識(shí)的接收與理解，初步掌握半導(dǎo)體器件與集成電路的設(shè)計(jì)方法和對(duì)工藝技術(shù)及流程的認(rèn)知與感知。完成形式包括理論課程的實(shí)驗(yàn)課時(shí)、創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)、生產(chǎn)實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)、參與教師科研課題和國家級(jí)、省級(jí)和校級(jí)的各類科技競賽及課外科技學(xué)術(shù)活動(dòng)等。

四、總結(jié)

本實(shí)驗(yàn)室以我國微電子科學(xué)與技術(shù)的人才需求為指引，遵循微電子科學(xué)的發(fā)展規(guī)律，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)來促進(jìn)理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新意識(shí)，系統(tǒng)了解與掌握半導(dǎo)體材料、器件、集成電路的測試分析和半導(dǎo)體器件、集成電路的設(shè)計(jì)、工藝技術(shù)等技能，最終實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高、適應(yīng)范圍廣的具有較強(qiáng)競爭力的微電子專門人才的目標(biāo)，以滿足我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防建設(shè)對(duì)微電子人才的迫切需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉瑞，伍登學(xué).創(chuàng)建培養(yǎng)微電子人才教學(xué)實(shí)驗(yàn)基地的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2004，（5）：6-9.

篇8

隨著國際各大半導(dǎo)體制造企業(yè)進(jìn)入中國，中國的半導(dǎo)體測試業(yè)伴隨半導(dǎo)體設(shè)計(jì)/制造業(yè)一樣進(jìn)入國際化。中國的半導(dǎo)體測試業(yè)必須選擇恰當(dāng)?shù)那腥朦c(diǎn)，在滿足現(xiàn)有低端測試服務(wù)的基礎(chǔ)上，大力開拓中端市場；在高端市場上積極開展合作，引進(jìn)技術(shù)，爭取跨越式發(fā)展。

測試對(duì)設(shè)備的新要求

隨著IC設(shè)計(jì)、制造業(yè)的快速發(fā)展，高速、高密度、SOC、ASIC等新型芯片不斷出現(xiàn)，對(duì)測試設(shè)備提出了高速、高密度、通用性、高性/價(jià)比的要求。但高速、高密度、高性能的要求，必然導(dǎo)致測試系統(tǒng)的工藝、結(jié)構(gòu)、器件性能、復(fù)雜性的提高，從而使得測試系統(tǒng)體積增加、成本提高。雖然新技術(shù)、新器件的使用，提高了測試系統(tǒng)的速度和性能，降低了功耗和成本，但測試性能永遠(yuǎn)要高于被測芯片的性能，新型高性能IC的速度達(dá)到幾百兆甚至幾千兆，通道數(shù)達(dá)到幾百個(gè)到幾千個(gè)。所以高端、高性能的測試系統(tǒng)仍然是高價(jià)格、大體積的特點(diǎn)。

國際上先進(jìn)的測試設(shè)備制造商都針對(duì)主流測試市場推出中、高檔測試設(shè)備、但任何一款測試設(shè)備都不能滿足不斷更新的測試需求，性能、價(jià)格的矛盾，適應(yīng)性和復(fù)雜性的矛盾仍需解決。各大測試設(shè)備制造商（如泰瑞達(dá)、愛德萬）都先后提出測試系統(tǒng)的開放性和標(biāo)準(zhǔn)化，使系統(tǒng)具有靈活配置、不斷升級(jí)、快速編程，以適應(yīng)各種測試需求。但目前國際化的測試系統(tǒng)開放性標(biāo)準(zhǔn)仍未形成。主要是各大測試設(shè)備制造商都希望采用各自的標(biāo)準(zhǔn)。所以目前測試系統(tǒng)的開放標(biāo)準(zhǔn)都有局限性。

國內(nèi)測試市場正以前所未有的速度增長，隨著中國CAD設(shè)計(jì)水平的提高，將會(huì)有大量的各類SOC、ASIC等國產(chǎn)芯片出現(xiàn)，貼近測試市場，提供快速、靈活配置，優(yōu)良的技術(shù)服務(wù)，符合國內(nèi)市場需求價(jià)位的國產(chǎn)測試設(shè)備，將是最受歡迎的測試設(shè)備。為此,北京自動(dòng)測試技術(shù)研究所早在1998年就開展了開放性測試系統(tǒng)的研發(fā)，我們采用國際儀器、測控行業(yè)推行的開放性、標(biāo)準(zhǔn)化總線VXI、PXI總線，使我們的設(shè)備從低端到中高端產(chǎn)品都建立在統(tǒng)一的開放性、標(biāo)準(zhǔn)化總線結(jié)構(gòu)上，保證了產(chǎn)品的兼容性、延續(xù)性、開放性及標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn)，加快了產(chǎn)品的升級(jí)換代。利用其開放性、標(biāo)準(zhǔn)化特點(diǎn)，可方便插入各儀器制造商提供的通用VXI、PXI測量，測試模塊靈活配置系統(tǒng)。這對(duì)今后大量涌現(xiàn)的數(shù)?；旌稀OC芯片測試提供了大量測試資源。能夠根據(jù)測試需求，以最優(yōu)性/價(jià)比配置系統(tǒng)。

測試服務(wù)業(yè)的新機(jī)遇

到2010年，全國集成電路產(chǎn)量將要達(dá)到500億塊，將占當(dāng)時(shí)世界市場份額的5％，滿足國內(nèi)市場50％的需求，基本形成具有一定規(guī)模的產(chǎn)業(yè)群和較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。集成電路產(chǎn)業(yè)是由設(shè)計(jì)業(yè)、制造業(yè)、封裝業(yè)和測試業(yè)等四業(yè)組成。測試業(yè)的生存和發(fā)展與IC產(chǎn)業(yè)息息相關(guān)。

篇9

【關(guān)鍵詞】集成電路 理論教學(xué) 改革探索

【基金項(xiàng)目】湖南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（14JJ6040）;湖南工程學(xué)院博士啟動(dòng)基金。

【中圖分類號(hào)】G642.3 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2015）08-0255-01

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電子產(chǎn)品向著智能化、小型化和低功耗發(fā)展。集成電路技術(shù)的不斷進(jìn)步，推動(dòng)著計(jì)算機(jī)等電子產(chǎn)品的不斷更新?lián)Q代，同時(shí)也推動(dòng)著整個(gè)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[1]。因此，對(duì)集成電路相關(guān)人才的需求也日益增加。目前國內(nèi)不僅僅985、211等重點(diǎn)院校開設(shè)了集成電路相關(guān)課程，一些普通本科院校也開設(shè)了相關(guān)課程。課程的教學(xué)內(nèi)容由單純的器件物理轉(zhuǎn)變?yōu)榘M集成電路、數(shù)字集成電路、集成電路工藝、集成電路封裝與測試等[2]。隨著本科畢業(yè)生就業(yè)壓力的不斷增加，培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型以及可發(fā)展型的本科人才顯得日益重要。然而，從目前我國各普通院校對(duì)集成電路的課程設(shè)置來看，存在著重傳統(tǒng)輕前沿、不因校施教、不因材施教等問題，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生對(duì)集成電路敬而遠(yuǎn)之，退避三舍，學(xué)習(xí)積極性不高，繼而導(dǎo)致學(xué)生的可發(fā)展性不好，不能適應(yīng)企業(yè)的要求。

本文結(jié)合湖南工程學(xué)院電氣信息學(xué)院電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的實(shí)際，詳細(xì)闡述了本校當(dāng)前“集成電路原理與應(yīng)用”課程理論教學(xué)中存在的問題，介紹了該課程的教學(xué)改革措施，旨在提高本校及各兄弟院校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

1.“集成電路原理與應(yīng)用”課程理論教學(xué)存在的主要問題

1.1理論性強(qiáng)，課時(shí)較少

對(duì)于集成電路來說，在講解之前，學(xué)生應(yīng)該已經(jīng)學(xué)習(xí)了以下課程，如：“固體物理”、“半導(dǎo)體物理”、“晶體管原理”等。但是，由于這些課程的理論性較強(qiáng)，公式較多，要求學(xué)生的數(shù)學(xué)功底要好。這對(duì)于數(shù)學(xué)不是很好的學(xué)生來說，就直接導(dǎo)致了其學(xué)習(xí)興趣降低。由于目前嵌入式就業(yè)前景比較好，在我們學(xué)校，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生更喜歡嵌入式方面的相關(guān)課程。而集成電路相關(guān)企業(yè)更喜歡研究生或者實(shí)驗(yàn)條件更好的985、211高校的畢業(yè)生，使得我校集成電路方向的本科畢業(yè)生找到相關(guān)的較好工作比較困難。因此，目前我校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的發(fā)展方向定位為嵌入式，這就導(dǎo)致一些跟集成電路相關(guān)的課程，如“微電子工藝”、“晶體管原理”、“半導(dǎo)體物理”等課程都取消掉了，而僅僅保留了“模擬電子技術(shù)”和“數(shù)字電子技術(shù)”這兩門基礎(chǔ)課程。這對(duì)于集成電路課程的講授更增加了難度?！凹呻娐吩砼c應(yīng)用”課程只有56課時(shí)，理論課46課時(shí)，實(shí)驗(yàn)課10課時(shí)。只講授教材上的內(nèi)容，沒有基礎(chǔ)知識(shí)的積累，就像空中架房，沒有根基。在教材的基礎(chǔ)上額外再講授基礎(chǔ)知識(shí)的話，課時(shí)又遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。這就導(dǎo)致老師講不透，學(xué)生聽不懂，效果很不好。

1.2重傳統(tǒng)知識(shí)，輕科技前沿

利用經(jīng)典案例來進(jìn)行課程教學(xué)是夯實(shí)集成電路基礎(chǔ)的有效手段。但是對(duì)于集成電路來說，由于其更新?lián)Q代的速度非?？?，故在進(jìn)行教學(xué)時(shí)，除了采用經(jīng)典案例來夯實(shí)基礎(chǔ)外，還需緊扣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前沿。只有這樣才能保證人才培養(yǎng)不過時(shí)，學(xué)校培養(yǎng)的學(xué)生與社會(huì)需求不脫節(jié)。但目前在授課內(nèi)容上還只是注重傳統(tǒng)知識(shí)的講授，對(duì)于集成電路的發(fā)展動(dòng)態(tài)和科技前沿則很少涉及。

1.3不因校施教，因材施教

教材作為教師教和學(xué)生學(xué)的主要憑借，是教師搞好教書育人的具體依據(jù)，是學(xué)生獲得知識(shí)的重要工具。然而，我校目前“集成電路原理與應(yīng)用”課程采用的教材還沒有選定。如：2012年采用葉以正、來逢昌編寫，清華大學(xué)出版社出版的《集成電路設(shè)計(jì)》;2013年采用畢查德?拉扎維編寫，西安交通大學(xué)出版社出版的《模擬CMOS集成電路設(shè)計(jì)》;2014年采用余寧梅、楊媛、潘銀松編著，科學(xué)出版社出版的《半導(dǎo)體集成電路》。教材一直不固定的原因是還沒有找到適合我校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生實(shí)際情況的教材，這就導(dǎo)致教師不能因校施教、因材施教。

2.“集成電路原理與應(yīng)用”課程理論教學(xué)改革

2.1選優(yōu)選新課程內(nèi)容，夯實(shí)基礎(chǔ)

由于我校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生，沒有開設(shè)“半導(dǎo)體物理”、“晶體管原理”、“微電子工藝”等相關(guān)基礎(chǔ)課程，因此理想的、適用于我校學(xué)生實(shí)際的教材應(yīng)該包括半導(dǎo)體器件原理、模擬集成電路設(shè)計(jì)、雙極型數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)、CMOS數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)、集成電路的設(shè)計(jì)方法、集成電路的制作工藝、集成電路的版圖設(shè)計(jì)等內(nèi)容，如表1所示。因此，在教學(xué)實(shí)踐中，本著“基礎(chǔ)、夠用”的原則，采取選優(yōu)選新的思路，盡量選擇適合我校專業(yè)實(shí)際的教材。目前，使用筆者編寫的適合于我校學(xué)生實(shí)際的理論教學(xué)講義，理順了理論教學(xué)，實(shí)現(xiàn)了因校施教，因材施教。

表1 “集成電路原理與應(yīng)用”課程教學(xué)內(nèi)容

2.2提取科技前沿作為教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)專業(yè)興趣

為了提高學(xué)生的專業(yè)興趣，讓他們了解“集成電路原理與應(yīng)用”課程的價(jià)值所在，在授課的過程中穿插介紹集成電路設(shè)計(jì)的前沿動(dòng)態(tài)。如：從IEEE國際固體電路會(huì)議的論文集中提取模塊、電路、仿真、工藝等最新的內(nèi)容，并將這些內(nèi)容按照門類進(jìn)行分類和總結(jié)，穿插至傳統(tǒng)的理論知識(shí)講授中，讓學(xué)生及時(shí)了解當(dāng)前集成電路設(shè)計(jì)的核心問題。這樣不但可以激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣，還可以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2.3開展雙語教學(xué)互動(dòng)，提高綜合能力

目前，我國的集成電路產(chǎn)業(yè)相對(duì)于國外來說，還存在著相當(dāng)?shù)牟罹?。要開展雙語教學(xué)的原因有三：一是集成電路課程的一些基本專業(yè)術(shù)語都是由英文翻譯過來的;二是集成電路的研究前沿都是以英文發(fā)表在期刊上的;三是世界上主流的EDA軟件供應(yīng)商都集中在歐美國家，軟件的操作語言與使用說明書都是英文的。因此，集成電路課程對(duì)學(xué)生的英語能力要求很高，在課堂上適當(dāng)開展雙語教學(xué)互動(dòng)，無論是對(duì)于學(xué)生繼續(xù)深造，還是就業(yè)都是非常必要的。

3.結(jié)語

集成電路自二十世紀(jì)五十年代被提出以來，經(jīng)歷了小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模、超大規(guī)模、甚大規(guī)模，目前已經(jīng)進(jìn)入到了片上系統(tǒng)階段。雖然集成電路的發(fā)展日新月異，但目前集成電路相關(guān)人才的學(xué)校培養(yǎng)與社會(huì)需求存在很大的差距。因此，對(duì)集成電路相關(guān)課程的教學(xué)改革刻不容緩?；诖耍疚膹摹凹呻娐吩砼c應(yīng)用”課程理論教學(xué)出發(fā)，詳細(xì)闡述了“集成電路原理與應(yīng)用”課程教學(xué)所存在的主要問題，并有針對(duì)性的提出了該課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革措施，這對(duì)培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型的集成電路相關(guān)專業(yè)的本科畢業(yè)生具有積極的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)：

篇10

但隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了混合集成電路設(shè)計(jì)的概念，從而克服了采用分離器件設(shè)計(jì)電路所存在的問題?；旌霞呻娐稤C/DC系統(tǒng)相對(duì)于傳統(tǒng)的用分離器件設(shè)計(jì)的電源變換電路系統(tǒng)來說，具有高性價(jià)比、高可靠性、高速度、設(shè)計(jì)周期短等一系列的優(yōu)點(diǎn)。

本文結(jié)合Fairchild公司設(shè)計(jì)的系列產(chǎn)品，對(duì)混合集成電路DC/DC變換器的設(shè)計(jì)原理、性能及應(yīng)用等進(jìn)行了分析研究。

混合集成電路DC/DC變換器的集成化設(shè)計(jì)方案

根據(jù)用戶需求和設(shè)計(jì)的目的不同，F(xiàn)airchild公司推出的混合集成電路DC/DC變換器主要采用兩種設(shè)計(jì)方案。而每一種設(shè)計(jì)方案，電路的設(shè)計(jì)上又有細(xì)微的差，可以滿足不同用戶的需要。

1　混合集成電路DC/De變換器設(shè)計(jì)方案1

在混合集成電路DC/DC變換器中，內(nèi)部電路集成了控制器、驅(qū)動(dòng)器和MOSFE了等三種離散器件。對(duì)于每一類產(chǎn)品，其內(nèi)部電路設(shè)計(jì)采用的離散器件可以包括三種離散器件中的全部或部分，具體的設(shè)計(jì)可根據(jù)用戶的實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)計(jì)?；旌霞呻娐稤C/DC變換器設(shè)計(jì)方案l的電路原理如圖1所示。

從混合集成電路DC/DC變換器設(shè)計(jì)原理圖可以看出，該電路中主要包括控制器、驅(qū)動(dòng)器和MOSFE了等有源器件模塊。在實(shí)際使用時(shí)，電源輸出端需要外接電感、電容等器件對(duì)輸出電壓信號(hào)進(jìn)行濾波，同時(shí)，輸出的電壓信號(hào)需要接到電路的反饋引腳上，以保證電路的正常工作。

采用本方案設(shè)計(jì)的混合集成電路DC/DC變換器含有控制器、驅(qū)動(dòng)器和MOSFE了等有源器件，其整機(jī)效率可以高達(dá)95％，電源變換系統(tǒng)性能高，相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)模塊具有更高的性價(jià)比。

采用本方案設(shè)計(jì)的混合集成電路DC/DC變換器產(chǎn)品有FAN5029、FAN5069等。器件寄生效應(yīng)低，輸出電壓紋波低，溫度范圍寬。

2　混合集成電路DC/DC變換器設(shè)計(jì)方案2

混合集成電路DC/DC變換器設(shè)計(jì)方案2是在一片混合集成電路DC/DC的設(shè)計(jì)中采用了兩片專用或優(yōu)化了MOSFET的同步BU CK電源轉(zhuǎn)換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其電路原理如圖2所示。

采用方案2設(shè)計(jì)的混合集成電路DC/DC變換器中，兩個(gè)MOSFET器件具有互補(bǔ)的作用，以降低開關(guān)損耗，而這兩個(gè)器件的設(shè)計(jì)位置可根據(jù)設(shè)計(jì)者的實(shí)際需要進(jìn)行布局。該芯片還內(nèi)置直通保護(hù)電路，可以有效防止電路上下橋臂的直通，大大地提高了電路的可靠性。在驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)部分，不僅比常規(guī)的電源變換設(shè)計(jì)增加了驅(qū)動(dòng)能力，減少M(fèi)OSFET的開通關(guān)斷損耗，還把Boost-trap二極管也集成在芯片內(nèi)部，以簡化外部用戶系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)。

DC/DC變換器的電壓輸出端需要外接電感和電容，對(duì)輸出電壓信號(hào)進(jìn)行濾波，以滿足用戶系統(tǒng)電路的需要。變換器輸出的電壓信號(hào)需要接到芯片的反饋引腳上，以保證電路的正常工作。

采用此方案設(shè)計(jì)的混合集成電路DC/DC變換器產(chǎn)品有FDMF6700、FDMF8700等。器件中采用驅(qū)動(dòng)集成電路加兩個(gè)功率MOSFE了的設(shè)計(jì)方法，寄生效應(yīng)極低，輸出電壓紋波低，工作溫度范圍寬，且節(jié)省了大量的板空間。

接口設(shè)計(jì)

采用Fairchild公司DC/DC變換器方案設(shè)計(jì)的電源變換器具有較大的電壓輸入范圍，可根據(jù)需要在3.3～24V之間調(diào)整，該公司DC/DC變換器的輸出電流可達(dá)到30A，輸出電壓范圍根據(jù)需要可設(shè)計(jì)為高到輸入電壓的90％或低到O.8V。

Fairchild公司的DC/DC變換器除了基本的電壓輸入、輸出端口外，一般還有HDRV(上橋臂MOSFET驅(qū)動(dòng)引腳)、LDRV(下橋臂MOSFET驅(qū)動(dòng)引腳)、GLDO(門驅(qū)動(dòng)信號(hào)引腳)、DISB(禁止信號(hào)引腳)、PWM(脈寬調(diào)制信號(hào)引腳)、BOOT(反饋信號(hào)引腳)等信號(hào)端口，具體到各型器件則會(huì)有微小的差異。

功耗情況

消費(fèi)類電子產(chǎn)品由于使用環(huán)境以及自身?xiàng)l件的限制，用戶對(duì)所選用器件的功耗要求非?？量?，尤其是電源變換器等便攜式設(shè)備。

以Fairchild公司的產(chǎn)品為例，其混合集成電路DC/DC變換器采用集成化方案設(shè)計(jì)，并力求減小MOSFET的開通關(guān)斷損耗，整機(jī)效率可高達(dá)95％。由于該變換器具有較高的轉(zhuǎn)換效率，因此內(nèi)部電路熱損耗低，在實(shí)際使用中只需要使用較小的散熱器或不用散熱器，從而可以降低系統(tǒng)電路的總體設(shè)計(jì)成本。

封裝形式與尺寸

由于數(shù)碼相機(jī)、攝像設(shè)備、媒體播放器、桌面電腦等電子設(shè)備的外型力求小巧，因此這類產(chǎn)品對(duì)內(nèi)部電路設(shè)計(jì)中器件的選用也同樣要求小巧而高效。

很多電源公司都采用了更小更薄的封裝形式，以節(jié)省系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)空間。如Fairchild公司的FAN5069采用了SSOP-16封裝形式，尺寸僅為1.1mm×5mm×6.4mm，F(xiàn)DMF8700采用SMD封裝形式，尺寸僅為O.8mm×8mm×8mm。

混合集成電路DC/DC變換器的在系統(tǒng)應(yīng)用

混合集成電路DC/DC變換器在系統(tǒng)電路中應(yīng)用時(shí)，需要提供必要的外接器件和控制信號(hào)。

在變換器的輸入端，需要輸入合適的控制信號(hào)及直流電壓，以保證電路內(nèi)部的各分離器件按設(shè)計(jì)的意圖工作。同時(shí)，為了濾除輸入電壓信號(hào)上的噪聲，建議在輸入電壓和地之間接入旁路電容，其容值應(yīng)大于1μF。

在變換器的電壓輸出端需要接入合適參數(shù)的電感、電容，以濾除輸出電壓上的噪聲。混合集成電路的輸出電壓需要通過自舉電容接到電路的反饋引腳，以保證電路能夠正常工作。

混合集成電路FDMF8700為Fairchild公司推出的采用混合集成電路設(shè)計(jì)方案2的一種產(chǎn)品，其特點(diǎn)有：輸入電壓典型值12V，開關(guān)頻率最大可達(dá)500kHz，輸出電流最大可達(dá)30A，器件內(nèi)在的適應(yīng)性門驅(qū)動(dòng)，內(nèi)部集成的自舉二極管，器件最高效率大干90％，低壓鎖定，輸出電壓可禁止，采用微型SMD封裝形式，產(chǎn)品制造使用無鉛材料。FDMF8700電源變換器的典型應(yīng)用電路如圖3所示。

圖3的電路中，DISB端為輸出禁止信號(hào)，可以方便地開關(guān)整個(gè)電源。PWM端為脈寬調(diào)制信號(hào)，用來驅(qū)動(dòng)上橋臂和下橋臂的MOSFET，VIN和VCIN端為輸入電壓信號(hào)，VOUT端為輸出電壓信號(hào)，輸出電壓通過自舉電容CBOOT反饋到變換器的BOOT端。詳細(xì)電路設(shè)計(jì)請(qǐng)參照該芯片的技術(shù)說明書。

上圖應(yīng)用電路中輸入信號(hào)和各外接器件參數(shù)的選取可根據(jù)用戶實(shí)際需要來具體確定。

結(jié)語

本文以Fairchild推出的系列產(chǎn)品為例對(duì)混合集成電路DC/DC變換器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用進(jìn)行了分析研究。