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篇(1)

【關(guān)鍵詞】微電子學(xué) 集成電路 半導(dǎo)體

微電子學(xué)與集成電路是現(xiàn)代信息技術(shù)的基礎(chǔ)，各類高新行業(yè)在具體發(fā)展中，均會對微電子學(xué)和集成電路進行應(yīng)用。其中，集成電路選擇半導(dǎo)體鏡片作為基片，并結(jié)合相關(guān)工藝，將電阻、電容等元件與基片連接，最終形成一個具備完整電路功能的系統(tǒng)或是電路。較比集成電路微電子學(xué)是在集成電路的基礎(chǔ)上，研究半導(dǎo)體和集成電路的相關(guān)物理現(xiàn)象，并有效的對其進行應(yīng)用，滿足各類電子器件需求的效果?；诖?，本文對當前微電子學(xué)與集成電路展開分析，具體內(nèi)容如下。

1 微電子學(xué)與集成電路解讀

微電子學(xué)是電子學(xué)的分支學(xué)科，主要致力于電子產(chǎn)品的微型化，達到提升電子產(chǎn)品應(yīng)用便利和應(yīng)用空間的目的。微電子學(xué)還屬于一門綜合性較強學(xué)科類型，具體的微電子研究中，會用到相關(guān)物理學(xué)、量子力學(xué)和材料工藝等知識。微電子學(xué)研究中，切實將集成電路納入到研究體系中。此外，微電子學(xué)還對集成電子器件和集成超導(dǎo)器件等展開研究和解讀。微電子學(xué)的發(fā)展目標是低能耗、高性能和高集成度等特點。

集成電路是通過相關(guān)電子元件的組合，形成一個具備相關(guān)功能的電路或系，并可以將集成電路視為微電子學(xué)之一。集成電路在實際的應(yīng)用中具有體積小、成本低、能耗小等特點，滿足諸多高新技術(shù)的基本需求。而且，隨著集成電路的相關(guān)技術(shù)完善，集成電路逐漸成為人們生產(chǎn)生活中不可缺少的重要部分。

2 微電子發(fā)展狀態(tài)與趨勢分析

2.1 發(fā)展與現(xiàn)狀

從晶體管的研發(fā)到微電子技術(shù)逐漸成熟經(jīng)歷漫長的演變史，由晶體管的研發(fā)以組件為基礎(chǔ)的混合元件（鍺集成電路）半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管MOS電路微電子。這一發(fā)展過程中，電路涉及的內(nèi)容逐漸增多，電路的設(shè)計和過程也更加復(fù)雜，電路制造成本也逐漸增高，單純的人工設(shè)計逐漸不能滿足電路的發(fā)展需求，并朝向信息化、高集成和高性能的發(fā)展方向。

現(xiàn)階段，國內(nèi)對微電子的發(fā)展創(chuàng)造了良好的發(fā)展空間，目前國內(nèi)微電電子發(fā)展特點如下：

（1）微電子技術(shù)創(chuàng)新取得了具有突破性的進展，且逐漸形成具有較大規(guī)模的集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)規(guī)模。對于集成電路的技術(shù)水平在0.8～1.5μm，部分尖端企業(yè)的技術(shù)水平可以達到0.13μm。

（2）微電子產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，隨著技術(shù)的革新產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐漸生成完整的產(chǎn)業(yè)鏈，上下游關(guān)系處理完善。

（3）產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大，更多企業(yè)參與到微電子學(xué)的研究和電路中，有效推動了微電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促使微電子技術(shù)得到了進一步的完善和發(fā)展。

2.2 發(fā)展趨勢

微電子技術(shù)的發(fā)展中，將微電子技術(shù)與其他技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，可以衍生出更多新型電子器件，為推動學(xué)科完善提供幫助。另外微電子技術(shù)與其他產(chǎn)業(yè)結(jié)合，可以極大的拉動產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，推動國內(nèi)生產(chǎn)總值的增加。微電子芯片的發(fā)展遵循摩爾定律，其CAGR累計平均增長可以達到每年58%。

在未來一段時間內(nèi)，微電子技術(shù)將按照提升集團系統(tǒng)的性能和性價比，如下為當前微電子的發(fā)展方向。

2.2.1 硅基互補金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）

CMOS電路將成為微電子的主流工藝，主要是借助MOS技術(shù)，完成對溝道程度的縮小，達到提升電路的集成度和速度的效果。運用CMOS電路，改善芯片的信號延遲、提升電路的穩(wěn)定性，再改善電路生產(chǎn)成本，從而使得整個系統(tǒng)得到提升，具有極高研究和應(yīng)用價值。可以將CMOS電路將成為未來一段時間的主要研究對象，且不斷對CMOS電路進行縮小和優(yōu)化，滿足更多設(shè)備的需求。

2.2.2 集成電路是當前微電子技術(shù)的發(fā)展重點

微電子芯片是建立在的集成電路的基礎(chǔ)上，所以微電子學(xué)的研究中，要重視對集成電路研究和分析。為了迎合信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，對于集成電路暴露出的延時、可靠性等因素，需要及時的進行處理。在未來一段時間內(nèi)對于集成電路的研究和轉(zhuǎn)變勢在必行。

2.2.3 微電子技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合

借助微電子技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合，可以衍生出諸多新型技術(shù)類型。當前與微電子技術(shù)結(jié)合的技術(shù)實例較多，積極為社會經(jīng)濟發(fā)展奠定基礎(chǔ)。例如：微光機電系統(tǒng)和DNA生物芯片，微光機電系統(tǒng)是將微電子技術(shù)與光學(xué)理論、機械技術(shù)等結(jié)合，可以發(fā)揮三者的綜合性能，可以實現(xiàn)光開關(guān)、掃描和成像等功能。DNA生物芯片是將微電子技術(shù)與生物技術(shù)相結(jié)合，能有效完成對DNA、RNA和蛋白質(zhì)等的高通量快速分析。借助微電子技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合衍生的新技術(shù)，能夠更為有效推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為經(jīng)濟發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

3 微電子技術(shù)的應(yīng)用解讀

微電子學(xué)與集成電路的研究不斷深入，微電子技術(shù)逐漸的應(yīng)用到人們的日常生活中，對于改變?nèi)藗兊纳钇焚|(zhì)具有積極的作用。且微電子技術(shù)逐漸成為一個國家科學(xué)技術(shù)水平和綜合國力的指標。

在實際的微電子技術(shù)應(yīng)用中，借助微電子技術(shù)和微加工技術(shù)可以完成對微機電系統(tǒng)的構(gòu)建，在完成信息采集、處理、傳遞等功能的基礎(chǔ)上，還可以自主或是被動的執(zhí)行相關(guān)操作，具有極高的應(yīng)用價值。對于DNA生物芯片可以用于生物學(xué)研究和相關(guān)醫(yī)療中，效果顯著，對改善人類生活具有積極的作用和意義。

4 結(jié)束語

微電子學(xué)與集成電路均為信息技術(shù)的基礎(chǔ)，其中微電子學(xué)中囊括集成電路。在對微電子學(xué)和集成電路的解析中，需要對集成電路和微電子技術(shù)展開綜合解讀，分析微電子技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，再結(jié)合具體情況對微電子技術(shù)的當前應(yīng)用展開解讀，為微電子學(xué)與集成電路的創(chuàng)新和完善提供參考，進而推動微電子技術(shù)的發(fā)展，創(chuàng)造更大的產(chǎn)值，實現(xiàn)國家的持續(xù)健康發(fā)展。

參考文獻

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作者簡介

胥亦實（1994-），男，陜西省榆林市人。大學(xué)本科學(xué)歷?，F(xiàn)供職于吉林大學(xué)。主要研究方向為集成電路工程。

篇(2)

【關(guān)鍵詞】集成電路 設(shè)計方法 IP技術(shù)

基于CMOS工藝發(fā)展背景下，CMOS集成電路得到了廣泛應(yīng)用，即到目前為止，仍有95%集成電路融入了CMOS工藝技術(shù)，但基于64kb動態(tài)存儲器的發(fā)展，集成電路微小化設(shè)計逐漸引起了人們關(guān)注。因而在此基礎(chǔ)上，為了迎合集成電路時代的發(fā)展，應(yīng)注重在當前集成電路設(shè)計過程中從微電路、芯片等角度入手，對集成電路進行改善與優(yōu)化，且突出小型化設(shè)計優(yōu)勢。以下就是對集成電路設(shè)計與IP設(shè)計技術(shù)的詳細闡述，望其能為當前集成電路設(shè)計領(lǐng)域的發(fā)展提供參考。

1 當前集成電路設(shè)計方法

1.1 全定制設(shè)計方法

集成電路，即通過光刻、擴散、氧化等作業(yè)方法，將半導(dǎo)體、電阻、電容、電感等元器件集中于一塊小硅片，置入管殼內(nèi)，應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)通信、計算機、電子技術(shù)等領(lǐng)域中。而在集成電路設(shè)計過程中，為了營造良好的電路設(shè)計空間，應(yīng)注重強調(diào)對全定制設(shè)計方法的應(yīng)用，即在集成電路實踐設(shè)計環(huán)節(jié)開展過程中通過版圖編輯工具，對半導(dǎo)體元器件圖形、尺寸、連線、位置等各個設(shè)計環(huán)節(jié)進行把控，最終通過版圖布局、布線等，達到元器件組合、優(yōu)化目的。同時，在元器件電路參數(shù)優(yōu)化過程中，為了滿足小型化集成電路應(yīng)用需求，應(yīng)遵從“自由格式”版圖設(shè)計原則，且以緊湊的設(shè)計方法，對每個元器件所連導(dǎo)線進行布局，就此將芯片尺寸控制到最小狀態(tài)下。例如，隨機邏輯網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計過程中，為了提高網(wǎng)絡(luò)運行速度，即采取全定制集成電路設(shè)計方法，滿足了網(wǎng)絡(luò)平臺運行需求。但由于全定制設(shè)計方法在實施過程中，設(shè)計周期較長，為此，應(yīng)注重對其的合理化應(yīng)用。

1.2 半定制設(shè)計方法

半定制設(shè)計方法在應(yīng)用過程中需借助原有的單元電路，同時注重在集成電路優(yōu)化過程中，從單元庫內(nèi)選取適宜的電壓或壓焊塊，以自動化方式對集成電路進行布局、布線，且獲取掩膜版圖。例如，專用集成電路ASIC在設(shè)計過程中為了減少成本投入量，即采用了半定制設(shè)計方法，同時注重在半定制設(shè)計方式應(yīng)用過程中融入門陣列設(shè)計理念，即將若干個器件進行排序，且排列為門陣列形式，繼而通過導(dǎo)線連接形式形成統(tǒng)一的電路單元，并保障各單元間的一致性。而在半定制集成電路設(shè)計過程中，亦可采取標準單元設(shè)計方式，即要求相關(guān)技術(shù)人員在集成電路設(shè)計過程中應(yīng)運用版圖編輯工具對集成電路進行操控，同時結(jié)合電路單元版圖，連接、布局集成電路運作環(huán)境，達到布通率100%的集成電路設(shè)計狀態(tài)。從以上的分析中即可看出，在小型化集成電路設(shè)計過程中，強調(diào)對半定制設(shè)計方法的應(yīng)用，有助于縮短設(shè)計周期，為此，應(yīng)提高對其的重視程度。

1.3 基于IP的設(shè)計方法

基于0.35μmCMOS工藝的推動下，傳統(tǒng)的集成電路設(shè)計方式已經(jīng)無法滿足計算機、網(wǎng)絡(luò)通訊等領(lǐng)域集成電路應(yīng)用需求，因而在此基礎(chǔ)上，為了推動各領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展，應(yīng)注重融入IP設(shè)計方法，即在集成電路設(shè)計過程中將“設(shè)計復(fù)用與軟硬件協(xié)同”作為導(dǎo)向，開發(fā)單一模塊，并集成、復(fù)用IP，就此將集成電路工作量控制到原有1/10，而工作效益提升10倍。但基于IP視角下，在集成電路設(shè)計過程中，要求相關(guān)工作人員應(yīng)注重通過專業(yè)IP公司、Foundry積累、EDA廠商等路徑獲取IP核，且基于IP核支撐資源獲取的基礎(chǔ)上，完善檢索系統(tǒng)、開發(fā)庫管理系統(tǒng)、IP核庫等，最終對1700多個IP核資源進行系統(tǒng)化整理，并通過VSIA標準評估方式，對IP核集成電路運行環(huán)境的安全性、動態(tài)性進行質(zhì)量檢測、評估，規(guī)避集成電路故障問題的凸顯，且達到最佳的集成電路設(shè)計狀態(tài)。另外，在IP集成電路設(shè)計過程中，亦應(yīng)注重增設(shè)HDL代碼等檢測功能，從而滿足集成電路設(shè)計要求，達到最佳的設(shè)計狀態(tài)，且更好的應(yīng)用于計算機、網(wǎng)絡(luò)通訊等領(lǐng)域中。

2 集成電路設(shè)計中IP設(shè)計技術(shù)分析

基于IP的設(shè)計技術(shù)，主要分為軟核、硬核、固核三種設(shè)計方式，同時在IP系統(tǒng)規(guī)劃過程中，需完善32位處理器，同時融入微處理器、DSP等，繼而應(yīng)用于Internet、USB接口、微處理器核、UART等運作環(huán)境下。而IP設(shè)計技術(shù)在應(yīng)用過程中對測試平臺支撐條件提出了更高的要求，因而在IP設(shè)計環(huán)節(jié)開展過程中，應(yīng)注重選用適宜的接口，寄存I/O，且以獨立性IP模塊設(shè)計方式，對芯片布局布線進行操控，簡化集成電路整體設(shè)計過程。此外，在IP設(shè)計技術(shù)應(yīng)用過程中，必須突出全面性特點，即從特性概述、框圖、工作描述、版圖信息、軟模型/HDL模型等角度入手，推進IP文件化，最終實現(xiàn)對集成電路設(shè)計信息的全方位反饋。另外，就當前的現(xiàn)狀來看，IP設(shè)計技術(shù)涵蓋了ASIC測試、系統(tǒng)仿真、ASIC模擬、IP繼承等設(shè)計環(huán)節(jié)，且制定了IP戰(zhàn)略，因而有助于減少IP集成電路開發(fā)風(fēng)險，為此，在當前集成電路設(shè)計工作開展過程中應(yīng)融入IP設(shè)計技術(shù)，并建構(gòu)AMBA總線等，打造良好的集成電路運行環(huán)境，強化整體電路集成度，達到最佳的電路布局、規(guī)劃狀態(tài)。

3 結(jié)論

綜上可知，集成電路被廣泛應(yīng)用于計算機等產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域，推進了社會的進步。為此，為了降低集成電路設(shè)計風(fēng)險，減少開發(fā)經(jīng)費，縮短開發(fā)時間，要求相關(guān)技術(shù)人員在集成電路設(shè)計工作開展過程中應(yīng)注重強調(diào)對基于IP的設(shè)計方法、半定制設(shè)計方法、全定制設(shè)計方法等的應(yīng)用，同時注重引入IP設(shè)計技術(shù)理念，完善ASIC模擬、系統(tǒng)測試等集成電路設(shè)計功能，最終就此規(guī)避電路開發(fā)中故障問題的凸顯，達到最佳的集成電路開發(fā)、設(shè)計狀態(tài)。

參考文獻

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【關(guān)鍵詞】數(shù)字 FPGA集成 電路驗證

對于數(shù)字集成電路而言，其涉及到的工作都是比較復(fù)雜的，自身的功能也比較多樣，為了在驗證方面獲得較高的提升，必須在驗證指標、驗證手段上進行優(yōu)化。對于數(shù)字集成電路FPGA驗證而言，其本身就是重要的組成部分，而在參數(shù)的驗證和功能的分析方面，都表現(xiàn)出了一定的復(fù)雜特點，傳統(tǒng)的模式無法滿足現(xiàn)階段的需求。所以，我們要針對數(shù)字集成電路FPGA驗證的特點、目的、要求，完成各項工作的不斷提升。在此，本文主要對數(shù)字集成電路FPGA驗證展開討論。

1 FPGA概述

在數(shù)字集成電路當中，F(xiàn)PGA所發(fā)揮的作用是非常積極的，現(xiàn)如今已經(jīng)成為了不可或缺的重要組成部分。從應(yīng)用的角度來分析，F(xiàn)PGA是一種現(xiàn)場編程門陣列，它主要是在可編程器基礎(chǔ)上，進一步發(fā)展的產(chǎn)物?？删幊唐髦饕≒AL、GAL、CPLD等等。FPGA在具體的應(yīng)用過程中，具有較強的針對性，其主要是作為專用集成電路領(lǐng)域的服務(wù)，并且自身所代表的是一種半制定的電路。從客觀的角度來分析，F(xiàn)PGA的出現(xiàn)和應(yīng)用，不僅在很多方面解決了定制電路所表現(xiàn)出的不足，同時又在很大程度上克服了原有的問題，主要是克服了編程器件門電路數(shù)有限的缺點。由此可見，數(shù)字集成電路在應(yīng)用FPGA以后，本身所獲得的進步是非常突出的，并且在客觀上和主觀上，均創(chuàng)造了較大的效益，是非常值得肯定的。

2 FPGA器件介紹

隨著數(shù)字集成電路的不斷發(fā)展，F(xiàn)PGA的應(yīng)用效果也越來越突出。目前，關(guān)于數(shù)字集成電路FPGA驗證，業(yè)界內(nèi)展開了大量的討論。對于FPGA驗證而言，需從客觀實際出發(fā)。FPGA器件，是驗證數(shù)字集成電路的主要工具，因此首先要在該方面做出足夠的努力。在芯片流片之前，對數(shù)字集成電路的整體設(shè)計，開展有效的FPGA驗證，能夠針對數(shù)字集成電路的實際工作情況，進行深入的了解和分析；針對遇到的問題，可以采取有效的方案來解決，避免造成較大的損失。

相對而言，采用FPGA進行驗證的過程中，硬件環(huán)境的標準是比較高的。首先，我們在驗證工作之前，必須設(shè)計出相應(yīng)的PCB板，完成相關(guān)系統(tǒng)的驗證和構(gòu)建。其次，在驗證的過程中，必須充分考慮到成本的問題，與芯片的流片費用相比較，F(xiàn)PGA的驗證成本較低，是主流的選擇。第三，數(shù)字集成電路FPGA驗證過程中，多數(shù)情況是由兩個部分組成的，分別是FPGA和器件。器件主要包括開關(guān)、存儲器、LED、轉(zhuǎn)接頭等等。

數(shù)字集成電路FPGA驗證時，需針對不同的電路實施有效的驗證。例如，在實際工作當中，如果是要驗證EPA類型的芯片，必須對成本因素進行充分的考量。建議選擇Spartan3 XC3S1500 FPGA進行驗證處理。選擇該類型的FPGA，原因在于，其芯片為150萬門級，能夠滿足EPA的客觀需求。同時，在FPGA的利用率方面，超過了90%，各方面均取得較好成果。

3 基于FPGA的驗證環(huán)境

數(shù)字集成電路在目前的發(fā)展中，獲得了社會上廣泛的重視，并且在很多方面都表現(xiàn)出了較強的高端性。為了在FPGA驗證方面取得更多的進展，必須針對驗證環(huán)境進行深入的分析。本文認為，一個比較完整的驗證方案，其在執(zhí)行過程中，必須充分的考慮到芯片的實際工作環(huán)境，考慮到理想的驗證環(huán)境，考慮到二者的具體差別。尤其是在網(wǎng)絡(luò)的工作環(huán)境方面，其包含很多復(fù)雜的數(shù)據(jù)包，將會對最終的驗證造成不利的影響。例如，我們在開展EPA芯片的驗證工作中，可嘗試使用OVM庫類驗證芯片的基本通信系統(tǒng)、功能，再利用FPGA的輔助驗證，與時鐘進行同步處理，從而選擇合理的驗證方式，針對數(shù)字集成電路完成比較全方位的驗證，實現(xiàn)客觀工作的較大進步。

4 關(guān)于數(shù)字集成電路FPGA驗證的討論

數(shù)字集成電路FPGA的驗證工作，在很多方面都表現(xiàn)出了較高的復(fù)雜性和較強的技術(shù)性，現(xiàn)階段的部分工作雖然得到了較大的進步，但也有一些問題，還沒有進行充分的解決，這對將來的發(fā)展，會產(chǎn)生一定的威脅和不良影響。例如，F(xiàn)PGA基于查找表結(jié)構(gòu)，有固定的設(shè)計約束和要求，以及定義明確的標準功能，而ASIC基于標準單元和宏單元，按照一般IC設(shè)計流程進行設(shè)計，并采用標準的工藝線進行流片，在設(shè)計時存在的選項以及需要考慮的問題往往比FPGA多很多，所以在將FPGA設(shè)計轉(zhuǎn)化為ASIC設(shè)計時，需要考慮如何轉(zhuǎn)化并了解這些轉(zhuǎn)化可能帶來的相關(guān)風(fēng)險。

5 總結(jié)

本文對數(shù)字集成電路FPGA驗證展開討論，從目前的工作來看，F(xiàn)PGA在驗證過程中，表現(xiàn)出的積極效果還是非常值得肯定的，各項工作均未出現(xiàn)惡性循環(huán)。今后，應(yīng)在數(shù)字集成電路以及FPGA驗證兩方面，開展深入的研究，健全工作體系的同時，加強操作的簡潔性。

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作者簡介

于維佳 （1982-），男，廣西壯族自治區(qū)柳州市人。碩士學(xué)位?，F(xiàn)為柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師。研究方向為智能檢測與控制技術(shù)。

作者單位

1.柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 廣西壯族自治區(qū)柳州市 545616

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關(guān)鍵詞 集成電路設(shè)計 教學(xué)方法 教學(xué)探索

中圖分類號：TN79 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2015）19-0006-02

1958年，美國德州儀器公司的基爾比發(fā)明了第一塊集成電路，隨著半導(dǎo)體工藝和集成電路設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，集成電路的規(guī)模可以達上億個晶體管。集成電路具有速度快、體積小、重量輕等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于汽車、醫(yī)療設(shè)備、手機和其他消費電子，其2012年集成電路設(shè)計市場應(yīng)用結(jié)構(gòu)如圖1所示。

自2006年以來，我國集成電路的產(chǎn)值為126億美元，占全球產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的5.1%，2013年我國集成電路的產(chǎn)值為405億美元，占全球產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的13.3%。2006年到2013年的年復(fù)合增長率達到18%，遠超過全球集成電路產(chǎn)業(yè)整體增速。我國集成電路行業(yè)的產(chǎn)值如表1所示。

近年來，半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè)在國家政策支持下發(fā)展迅速，因此對集成電路設(shè)計人才的需求劇增。為了滿足社會日益發(fā)展的需要，國家在高校內(nèi)大力推廣集成電路設(shè)計相關(guān)的課程，并且取得了較好的效果，使人才缺口減小，但是還是不能滿足國內(nèi)對集成電路設(shè)計人才實際數(shù)量的需求。為了更好地加快集成電路設(shè)計人才的的培養(yǎng)，本文針對《數(shù)字集成電路原理》教學(xué)中存在的問題，并且根據(jù)教學(xué)的現(xiàn)狀，探索出集成電路設(shè)計的教學(xué)改革。

一、數(shù)字集成電路設(shè)計原理教學(xué)中的現(xiàn)狀

集成電路設(shè)計相對于以分立器件設(shè)計的傳統(tǒng)的電子類專業(yè)而言，偏向于系統(tǒng)級的大規(guī)模集成電路設(shè)計，因此，微電子專業(yè)和集成電路設(shè)計專業(yè)的學(xué)生注重設(shè)計方法的形成，避免只懂理論、不懂設(shè)計的現(xiàn)象。即使學(xué)生掌握了設(shè)計的方法，能夠進行一些小規(guī)模的集成電路設(shè)計，但是設(shè)計出來的產(chǎn)品不能用，不能滿足用戶的需求。這就成了數(shù)字集成電路設(shè)計原理面臨的問題。

二、數(shù)字集成電路設(shè)計原理教學(xué)改善的方法

（1）針對上述的問題，在多年教學(xué)的基礎(chǔ)上，在教學(xué)方法上進行改進，改變傳統(tǒng)的以教師為中心，以課堂講授為主的教學(xué)方式，采用項目化教學(xué)來解決數(shù)字集成電路設(shè)計中只懂理論、不懂設(shè)計的現(xiàn)狀。注重數(shù)字集成電路設(shè)計原理與相關(guān)課程之間的內(nèi)部聯(lián)系，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，通過將一個項目拆分成幾個小項目，使學(xué)生在項目中逐漸加深了對知識點理解，并且將課程的主要內(nèi)容相互銜接與融合，形成完整的集成電路設(shè)計概念。學(xué)生分成5-8人一組，通過小組的方式加強了學(xué)生的相互合作能力，讓學(xué)生更有責(zé)任感和成就感。學(xué)生應(yīng)用相關(guān)的EDA軟件來完成項目的設(shè)計，能夠掌握硬件描述語言、綜合應(yīng)用等數(shù)字集成電路設(shè)計工具。

（2）通過PDCA戴明環(huán)的方式改善了集成電路設(shè)計的產(chǎn)品可用度不高的問題。在集成電路設(shè)計過程中，通過跟蹤課內(nèi)外學(xué)生設(shè)計中反應(yīng)的問題，對項目難易度的進行調(diào)整，提高學(xué)生計劃、分析、協(xié)作等多方面的能力。結(jié)合新的技術(shù)或者領(lǐng)域，對項目進行適當?shù)恼{(diào)整。通過PDCA戴明環(huán)的方式來持續(xù)改進教學(xué)內(nèi)容和方法，使其滿足社會對數(shù)字集成電路設(shè)計人才的需求。PDCA戴明環(huán)如圖2所示。

（3）開展校企合作的方式，進一步提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的綜合素質(zhì)，促進企業(yè)和學(xué)校的共同發(fā)展。這種方式實現(xiàn)了學(xué)校與企業(yè)的優(yōu)勢互補，資源共享，培養(yǎng)出更加適合社會所需要的集成電路設(shè)計人才，也能夠讓學(xué)校和企業(yè)形成無縫對接。

三、小結(jié)

隨著大規(guī)模集成電路設(shè)計的發(fā)展，更多的設(shè)計工具和設(shè)計方法出現(xiàn)，因此，使用最新的設(shè)計工具，合理設(shè)置《數(shù)字集成電路設(shè)計原理》的教學(xué)內(nèi)容，可以提高學(xué)生的設(shè)計能力和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。通過對《數(shù)字集成電路設(shè)計原理》課程教學(xué)的探索，改變了以教師為中心的傳統(tǒng)采理論課教學(xué)方式，充分發(fā)揮了學(xué)生的能動性和協(xié)作能力，使學(xué)生理論與實踐都能夠滿足集成電路設(shè)計人才的要求。

參考文獻：

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篇(5)

一、集成電路布圖設(shè)計的概念

集成電路的布圖設(shè)計是指一種體現(xiàn)了集成電路中各種電子元件的配置方式的圖形。集成  電路的設(shè)計過程通常分為兩個部分：版圖設(shè)計和工藝。所謂版圖設(shè)計是將電子線路中的各個  元器件及其相互連線轉(zhuǎn)化為一層或多層的平面圖形，將這些多層圖形按一定的順序逐次排列  構(gòu)成三維圖形結(jié)構(gòu)；這種圖形結(jié)構(gòu)即為布圖設(shè)計。制造集成電路就是把這種圖形結(jié)構(gòu)通過特  定的工藝方法，“固化”在硅片之中，使之實現(xiàn)一定的電子功能。所以，集成電路是根據(jù)要實現(xiàn)的功能而設(shè)計的。不同的功能對應(yīng)不同的布圖設(shè)計。從這個意義上說，對布圖設(shè)計的保護也就實現(xiàn)了對集成電路的保護。

集成電路作為一種工業(yè)產(chǎn)品，應(yīng)當受到專利法的保護。但是，人們在實踐中發(fā)現(xiàn)，由于集成電路本身的特性，大部分集成電路產(chǎn)品不能達到專利法所要求的創(chuàng)造性高度，所以得不到專利法的保護。于是，在一九七九年，美國眾議院議員愛德華（Edward）首次提出了以著作權(quán)法來保護集成電路的議案。但由于依照著們法將禁止以任何方式復(fù)制他人作品，這樣實施  反向工程也將成為非法，因此，這一議案在當時被議會否決。盡管如此，它對后來集成電路保護的立法仍然有著重要意義，因為它提出了以保護布圖設(shè)計的方式來保護集成電路的思想；在這基礎(chǔ)上，美國于1984年頒布了《半導(dǎo)體芯。片保護法》；世界知識產(chǎn)權(quán)組織曾多次召集專家會議和政府間外交會議研究集成電路保護問題，逐漸形成了以保護布圖設(shè)計方式實現(xiàn)對集成電路保護的一致觀點，終于在一九八九年締結(jié)了《關(guān)于保護集成電路知識產(chǎn)權(quán)條約》。在此期間，其他一些國家頒布的集成電路保護法都采用了這一方式。

雖然世界各國的立法均通過保護布圖設(shè)計來保護集成電路，但關(guān)于布圖設(shè)計的名稱卻各不相同。美國在它的《半導(dǎo)體芯片保護法，）中稱之為“掩模作品”（maskwork）；在日本的《半導(dǎo)體集成電路布局法》中稱之為“線路布局”（cir— cuitlayout）；而歐共體及其成員國在其立法中稱布圖設(shè)計為“形貌結(jié)構(gòu)”（topography）；世界知識產(chǎn)權(quán)組織在《關(guān)于集成電路知識產(chǎn)權(quán)條約》中將其定名為布圖設(shè)計。筆者以為，在這所有的名稱中以“布圖設(shè)計”一詞為最佳?！把谀Ｗ髌贰币辉~取意于集成電路生產(chǎn)中的掩模?！把谀Ｗ髌贰币辉~已有過時落后之嫌，而“線路布局”一詞又難免與電子線路中印刷線路版的布線、設(shè)計混淆?！靶蚊步Y(jié)構(gòu)”一詞原意為地貌、地形，并非電子學(xué)術(shù)語。相比之下，還是世界知識產(chǎn)權(quán)組織采用的“布圖設(shè)計”一詞較為妥當。它不僅避免了其他名詞的缺陷，同時這一名詞本身已在產(chǎn)業(yè)界及有關(guān)學(xué)術(shù)界廣泛使用。《中國大百科全書》中亦有“布圖設(shè)計”的專門詞條‘

二、布圖設(shè)計的特征

布圖設(shè)計有著與其他客體相同的共性，同時也存在著自己所特有的個性。下面將分別加以論述。

1.集成電路布圖設(shè)計具有無形性

無形性是各種知識產(chǎn)權(quán)客體的基本特性，，因此也是布圖設(shè)計作為知識產(chǎn)權(quán)客體的必要條件。布圖設(shè)計是集成電路中所有元器件的配置方式，這種“配置方式”本身是抽象的、無形的，它沒有具體的形體，是以一種信息狀態(tài)存在于世的，不象其他有形物體占據(jù)一定空間。

布圖設(shè)計本身是無形的，但是當它附著在一定的載體上時，就可以為人所感知。前面提到布圖設(shè)計在集成電路芯片中表現(xiàn)為一定的圖形，這種圖形是可見的。同樣，在掩模版上布圖設(shè)計也是以圖形方式存在的。計算機輔助設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，使得布圖設(shè)計可以數(shù)據(jù)代碼的方式存儲在磁盤或磁帶中。在計算機控制的離子注入機或者電子束曝光裝置中，布圖設(shè)計也是以一系列的代碼方式存在。人們可通過一定方式感知這些代碼信息。布圖設(shè)計是無形的，但是其載體，如掩模版、磁帶或磁盤等等卻可以是有形的。

2.布圖設(shè)計具有可復(fù)制性

通常，我們說著作權(quán)客體具有可復(fù)制性，布圖設(shè)計同樣也具有著作權(quán)客體的這一特征。當載體為掩模版時，布圖設(shè)計以圖形方式存在。這時，只需對全套掩模版加以翻拍，即可復(fù)制出全部的布圖設(shè)計。當布圖設(shè)計以磁盤或磁帶為載體時，同樣可以用通常的磁帶或磁盤拷貝方法復(fù)制布圖設(shè)計。當布圖設(shè)計被“固化”到已制成的集成電路產(chǎn)品之中時，復(fù)制過程相對復(fù)雜一些。復(fù)制者首先需要去除集成電路的外封裝；再去掉芯片表面的鈍化層；然后采用不同的腐蝕液逐層剝蝕芯片，并隨時拍下各層圖形的照片，經(jīng)過一定處理后便可獲得這種集成電路的全部布圖設(shè)計。這種從集成電路成品著手，利用特殊技術(shù)手段了解集成電路功能、設(shè)計特點，獲得其布圖設(shè)計的方法被稱為“反向工程”。

在集成電路產(chǎn)業(yè)中，這種反向工程被世界各國的廠商廣泛采用。集成電路作為現(xiàn)代信息工業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)品，已滲透到電子工業(yè)的各個領(lǐng)域，其通用性或兼容性對技術(shù)的發(fā)展有著非常重要的意義。因此，而反向工程為生產(chǎn)廠商了解其他廠商的產(chǎn)品狀況提供了可能。如果實施反向工程不是單純地為復(fù)制他人布圖設(shè)計以便仿制他人產(chǎn)品，而是通過反向工程方法了解他人品功能、參數(shù)等特性，以便設(shè)計出與之兼容的其他電路產(chǎn)品，或者在別人設(shè)計的基礎(chǔ)上加以改進，制造出更先進的集成電路，都應(yīng)當認為是合理的。著作權(quán)法中有合理使用的規(guī)定，但這種反向工程的特許還不完全等同于合理使用。比如，合理使用一般只限于復(fù)制原作的一部分，而這里的反向工程則可能復(fù)制全套布圖設(shè)計。改編權(quán)是著作權(quán)的權(quán)能之一，他人未經(jīng)著作權(quán)人同意而擅自修改其作品的行為是侵權(quán)行為，但這里對原布圖設(shè)計的改進則不應(yīng)視為侵權(quán)。

綜之，無論何種載體，布圖設(shè)計是具有可復(fù)制性的。

3.布圖設(shè)計的表觀形式具有非任意性著作權(quán)客體的表現(xiàn)形式一般是沒有限制的。同一思想，作者可隨意采取各種形式來表達，因此著作權(quán)法對其表現(xiàn)形式的保護并不會導(dǎo)致對思想的壟斷。布圖設(shè)計雖然在集成電路芯片中或掩模版上以圖形的方式存在，具備著作權(quán)客體的外在特性，但是其表現(xiàn)形式因受諸多客觀因素的限制，卻是有限的或者非任意的。

首先，布圖設(shè)計圖形的形狀及其大小受著集成電路參數(shù)要求的限制。如果要求集成電路  具有較高的擊穿電壓，設(shè)計人在完成布圖設(shè)計時就必須將晶體管的基區(qū)圖形設(shè)計為圓形，以  克服結(jié)面曲率半徑較小處電場過于集中的影響。對于用于功率放大的集成電路，其功放管圖  形的面積必須較大，使之得以承受大電流的沖擊。

其次，布圖設(shè)計還受著生產(chǎn)工藝水平的限制。為了提高集成電路的集成度或者追求高頻 特性，常常需將集成電路中各元件的面積減小。這樣，布圖設(shè)計的線條寬度也相對較細。目前國。外已達到亞微米的數(shù)量級。但如果將線條設(shè)計得太細，以致工藝難度太大將會大大地降低集成電路成品率和可靠性，這是極不經(jīng)濟的；同樣地，如果一味，地追求功率參數(shù)，將芯片面積增大，也會降低集成電路的成品率。

此外，布圖設(shè)計還受著一些物理定律以及材料類及其特性等多種因素的限制。比如，晶體管可能因為基區(qū)自偏壓效應(yīng)而導(dǎo)致發(fā)射極間的電位不等。為克服基區(qū)自偏壓效應(yīng)，則需在加上均壓圖形。

雖然從理論上講，突破這些限制條件的圖形也可以受到著作權(quán)的保護，但由于布圖設(shè)計的價值僅僅體現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)中，所以對那些完全沒有實用價值的、由設(shè)計人自由揮灑出來的所謂“布圖設(shè)計”實施保護是沒有任何意義的。這些圖形不是真正意義上的布圖設(shè)計，稱其為一種“抽象作品”或許更為恰當。布圖設(shè)計在表現(xiàn)形式的有限性方面，與工業(yè)產(chǎn)權(quán)客體相似。

三、布圖設(shè)計權(quán)的特性

從上面的分析可知，集成電路布圖設(shè)計有其自身的特征，并同時兼?zhèn)渲鳈?quán)客體和工業(yè)產(chǎn)權(quán)客體的特性。在立法保護布圖設(shè)計、規(guī)定創(chuàng)作人的布圖設(shè)計權(quán)時，應(yīng)當考慮這一特點。

首先，布圖設(shè)計權(quán)應(yīng)具備知識產(chǎn)權(quán)的共同特性，即專有性；時間性和地域性。布圖設(shè)計具有無形性，同一布圖設(shè)計可能同時為多數(shù)人占有或使用。為保障布圖設(shè)計創(chuàng)作人的利益，布圖設(shè)計權(quán)應(yīng)當是一項專有權(quán)利。另一方面，布圖設(shè)計的價值畢竟是通過其工業(yè)應(yīng)用才得以實現(xiàn)。僅就一特定的布圖設(shè)計而言，使用它的人越多，為社會創(chuàng)造的價值就越大。如果布圖設(shè)計權(quán)在時間上是無限的，則不利于充分發(fā)揮其對社會的作用，也不利于集成電路技術(shù)的發(fā)展。所以布圖設(shè)計權(quán)應(yīng)有一定時間期限。當然，對時間期限的具體規(guī)定應(yīng)當既考慮公共利益，又照顧到創(chuàng)作人的個人權(quán)益。只有找到二者的平衡點，才是利益分配的最佳狀態(tài)。地域性作為知識產(chǎn)權(quán)的共性之一，同樣為布圖設(shè)計權(quán)所具備，在世界知識產(chǎn)權(quán)組織的《關(guān)于集成電路的知識產(chǎn)權(quán)條約》第三條；第四條和第五條的內(nèi)容都涉地域問題，這實際上肯定了布圖設(shè)計權(quán)的地域性。

其次，布圖設(shè)計權(quán)還具有其獨特的個性。下面將其分別與著作權(quán)和工業(yè)產(chǎn)權(quán)相對照，從而分析其特點。

1.布圖設(shè)計權(quán)的產(chǎn)生方式與著作權(quán)不同，只有在履行一定的法律程序后才能產(chǎn)生。集成電路作為一種工業(yè)產(chǎn)品，一旦投放市場將被應(yīng)用于各個領(lǐng)域，性能優(yōu)良的集成電路可能會因其商業(yè)價值引來一些不法廠商的仿冒。另一方面，由于集成電路布圖設(shè)計受到諸多因素的限  制，其表現(xiàn)形式是有限的，這就可能存在不同人完全獨立地設(shè)計出具有相同實質(zhì)性特點的布圖設(shè)計的情況。這就是說，布圖設(shè)計具有一定的客觀自然屬性，其人身性遠不及普通著作權(quán)客體那樣強。所以法律在規(guī)定布圖設(shè)計權(quán)的產(chǎn)生時，必須對權(quán)利產(chǎn)生方式作出專門規(guī)定，否則便無法確認布圖設(shè)計在原創(chuàng)人和仿冒人之間，以及不同的獨立原創(chuàng)人之間的權(quán)利歸屬。

2.布圖設(shè)計權(quán)中的復(fù)制權(quán)，與著作權(quán)中的復(fù)制權(quán)相比，受到更多的限制。翻開各國集成電路技術(shù)的發(fā)展史，反向工程在技術(shù)的發(fā)展中有著不可取代的作用。如果照搬著作權(quán)法中關(guān)于復(fù)制權(quán)地規(guī)定，實施反向工程將被認為是侵權(quán)行為。為了電子工業(yè)和集成電路技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)當對復(fù)制權(quán)加以一定的限制，允許在一定條件下或合理范圍內(nèi)實施反向工程，美國《半導(dǎo)體芯片保護法》第906條第一款中規(guī)定，“僅為了教學(xué)、分析或評價掩模作品中的概念或技術(shù)，或掩模作品中所采用的電路、邏輯流和圖及元件的布局而復(fù)制該掩模作品者”；或進行上述的“分析或評價，以便將這些工作的結(jié)果用于為銷售而制造的具有原創(chuàng)性的掩模作品之中者”均不構(gòu)成侵犯掩模作品專有權(quán)。與此相反，單純地為復(fù)制布圖設(shè)計而實施反向工程仍為侵權(quán)。反向工程是對復(fù)制權(quán)的一種限制。

3.與工業(yè)產(chǎn)權(quán)相比，布圖設(shè)計權(quán)產(chǎn)生的實質(zhì)性條件也有所不同。專利法中“創(chuàng)造性”條件要求申請專利的技術(shù)方案具備“實質(zhì)性特點”，而大多數(shù)集成電路達不到這一要求。比如，在設(shè)計專用集成電路時，常將一些已為人所熟知的單元電路加以組合，這種拼揍而成的集成電路大多難以滿足專利法的創(chuàng)造性要求，這使得大量集成電路得不到專利法的保護，這正是傳統(tǒng)專利制度與集成電路這一新型客體之間不協(xié)調(diào)的一面。所以集成電路保護法在創(chuàng)造性方面的要求不應(yīng)象專利法要要求那么嚴，但也不能象著作權(quán)法完全不要求任何創(chuàng)造高度要求，因為布圖設(shè)計的價值畢竟體現(xiàn)在工業(yè)應(yīng)用上。

篇(6)

本文以微電子專業(yè)人才培養(yǎng)為例，針對我校微電子專業(yè)教學(xué)資源庫的建設(shè)，從微電子的需要來說明其重要性，通過與企業(yè)聯(lián)合分析職業(yè)崗位的工作內(nèi)容、工作崗位、工作職業(yè)技能來合理開設(shè)學(xué)校的相關(guān)課程，來培養(yǎng)專業(yè)性技術(shù)人才的學(xué)生[1]。

現(xiàn)狀與背景分析

國家的需求。微電子技術(shù)都是高科技、高風(fēng)險、高投入、高利潤的行業(yè)，而且是一個國家、地區(qū)科技、經(jīng)濟實力的反映，美國就是以集成電路設(shè)計、制造為核心的地區(qū)，讓美國擁有了世界上一流的計算機和IT核心技術(shù)，為此，中國于1998年下發(fā)了《鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》的18號文件，大力支持、鼓勵我國微電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

企業(yè)的需求。從2005年8月的西永微電子園的建立，北大方正FPC等十大項目的建設(shè)，200億資金的投入。到2015年4月8號，東方重慶8.5代新型半導(dǎo)體顯示器件及系統(tǒng)項目，在重慶兩江新區(qū)水土工業(yè)開發(fā)區(qū)舉行產(chǎn)品投產(chǎn)暨客戶交付活動。該項目總投資328億，為重慶近年來最大投資項目。如此浩大的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，必將大量需求各階層微電子技術(shù)人才[2]。

高職學(xué)院自身的需求。近幾年，高職教育在改革和發(fā)展中取得許多可喜的成果。但是專業(yè)不對口，學(xué)生興趣缺乏，企業(yè)抱怨人才不足，應(yīng)屆畢業(yè)生的實踐技能不夠等相關(guān)問題也成為我們教學(xué)的薄弱環(huán)節(jié)?；诼殬I(yè)崗位來分析，才能真正讓學(xué)生畢業(yè)更快的適應(yīng)工作環(huán)境，解決專業(yè)不對口問題。

高職學(xué)生的需求。高職學(xué)生都期望通過學(xué)校專業(yè)課程學(xué)習(xí)，找到一份合適的工作。學(xué)生也在思考如何將專業(yè)知識轉(zhuǎn)化成專業(yè)能力，如何消化書本內(nèi)容。學(xué)生期望能學(xué)習(xí)在以后的工作崗位更實用的課程內(nèi)容。因此基于職業(yè)崗位分析構(gòu)建微電子專業(yè)課程，能更好的教學(xué)，讓學(xué)生明確的學(xué)習(xí)提升自己的能力，同時幫助學(xué)生就業(yè)，解決專業(yè)不對口等問題。

研究內(nèi)容、目標、要解決的教學(xué)問題

研究內(nèi)容和目標。通過往屆畢業(yè)學(xué)生的就業(yè)情況分析對應(yīng)的崗位，找出專業(yè)不對口，或者就業(yè)工作不影響的主要問題。通過修改課程教學(xué)模式，提高學(xué)生興趣，激發(fā)主觀能動性。通過調(diào)研會邀請重慶44所，24所，西南集成設(shè)計有限公司等從事微電子行業(yè)的公司，分析高職學(xué)生通過學(xué)生什么課程能快速適應(yīng)崗位，達到合理構(gòu)建微電子課程來使高職學(xué)生具有對應(yīng)的崗位能力，從而有效地培養(yǎng)微電子人才[3]。

要解決的教學(xué)問題。激發(fā)學(xué)生對課程的興趣，提升主觀能動性；學(xué)生不僅掌握對應(yīng)崗位的理論知識，也要有熟練對應(yīng)崗位的實際動手能力；調(diào)研企業(yè)崗位，分析微電子集成電路設(shè)計課程的建設(shè)；調(diào)研全國高職微電子課程開設(shè)，合理調(diào)整集成電路設(shè)計課程。

采取的分析方法

文獻研究法：利用網(wǎng)絡(luò)、報刊等媒介，搜集與課堂教學(xué)模式相關(guān)的專著、論文等文獻資料，掌握課堂教學(xué)模式研究，掌握相關(guān)理論知識和國內(nèi)外對課堂教學(xué)模式研究現(xiàn)狀。

企業(yè)調(diào)研法：派成員組去江蘇，上海，成都等微電子發(fā)達區(qū)域了解微電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展對應(yīng)的崗位需求。在我校組織的微電子行業(yè)專家職業(yè)分析研討會，邀請重慶24所、44所、西南集成有限公司、鷹谷光電等行業(yè)專家從微電子高職學(xué)生崗位需要來分析，構(gòu)建微電子專業(yè)課程建設(shè)[4]。

實驗教學(xué)法：用微課進行微電子專業(yè)課程的建設(shè)，利用我校作為西南地區(qū)唯一的仿生產(chǎn)工藝線，以及封裝測試線，配套生動形象來表達上課內(nèi)容?！靶Ｆ蠛献?，工學(xué)結(jié)合”，讓學(xué)生直接企業(yè)頂崗實習(xí)，驗證微電子專業(yè)課程建設(shè)對應(yīng)崗位的合理性，優(yōu)化調(diào)整。通過微電子相關(guān)的職業(yè)技能大賽嵌入式比賽等等提升學(xué)生興趣，對應(yīng)的課程建設(shè)學(xué)習(xí)。

微電子專業(yè)課程建設(shè)

本校通過與微電子多個企業(yè)聯(lián)合分析，將微電子專業(yè)課程分成集成電路制造、集成電路設(shè)計、集成電路封裝、集成電路測試、半導(dǎo)體行業(yè)設(shè)備維護、半導(dǎo)體安全生產(chǎn)管理等相關(guān)方向，然后轉(zhuǎn)為為A、B、C三類課程，由最基礎(chǔ)的理論知識，如計算機使用，英語閱讀，電路分析，工具使用到專業(yè)性技能的操作和綜合職業(yè)技能的培養(yǎng)。

A類課程轉(zhuǎn)換分析表提供的職業(yè)需求信息為基礎(chǔ)，并依據(jù)課程的需要可補充相關(guān)理論知識信息，使課程具有理論知識的相對系統(tǒng)性和完整性。如分半導(dǎo)體器件物理，半導(dǎo)體集成電路，工程制圖，電子材料，SMT工藝等基礎(chǔ)課程。

B類課程的目的是培養(yǎng)基本技能?？梢酝ㄟ^集成電路版圖設(shè)計實訓(xùn)，集成電路生產(chǎn)工藝實訓(xùn)，集成電路封裝工藝實訓(xùn)，集成電路測試實訓(xùn)，自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試實訓(xùn)等課程培養(yǎng)學(xué)生的基本技能。

C類課程的目的是培養(yǎng)綜合職業(yè)能力，也稱為綜合職業(yè)能力課程。通過學(xué)習(xí)集成電路制造工藝，半導(dǎo)體工廠設(shè)計與管理，集成電路封裝工藝，半導(dǎo)體工藝設(shè)備，集成電路的可靠性等相關(guān)課程來培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力，從工藝到測試，電路到自動化的職業(yè)系統(tǒng)化培養(yǎng)。

篇(7)

論文關(guān)鍵詞：集成電路，特點，問題，趨勢，建議

引言

集成電路是工業(yè)化國家的重要基礎(chǔ)工業(yè)之一，是當代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心部件，它是工業(yè)現(xiàn)代化裝備水平和航空航天技術(shù)的重要制約因素，由于它的價格高低直接影響了電子工業(yè)產(chǎn)成品的價格，是電子工業(yè)是否具有競爭力關(guān)鍵因素之一。高端核心器件是國家安全和科學(xué)研究水平的基礎(chǔ)，日美歐等國均把集成電路業(yè)定義為戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。據(jù)臺灣的“科學(xué)委員會”稱未來十年是芯片技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵時期。韓國政府也表示擬投資600億韓元于2015年時打造韓國的集成電路產(chǎn)業(yè)。

集成電路主要應(yīng)用在計算機、通信、汽車電子、消費電子等與國民日常消費相關(guān)領(lǐng)域因此集成電路與全球GDP增長聯(lián)系緊密，全球集成電路消費在2009年受金融危機的影響下跌9%的情況下2010由于經(jīng)濟形勢樂觀后根據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會預(yù)計今年集成電路銷售額將同比增長33%。

一、我國集成電路業(yè)發(fā)展情況和特點

有數(shù)據(jù)統(tǒng)計2009年中國集成電路市場規(guī)模為5676億元占全球市場44%，集成電路消費除2008、2009年受金融危機影響外逐年遞增，中國已成為世界上第一大集成電路消費國，但國內(nèi)集成電路產(chǎn)量僅1040億元，絕大部分為產(chǎn)業(yè)鏈低端的消費類芯片，技術(shù)落后發(fā)達國家2到3代左右，大量高端芯片和技術(shù)被美日韓以及歐洲國家壟斷。

我國集成電路產(chǎn)業(yè)占GDP的比例逐年加大從2004年的0.59%到2008年的0.74%.年均增長遠遠超過國際上任何一個其他國家，是全球集成電路業(yè)的推動者，屬于一個快速發(fā)展的行業(yè)。從2000年到2007年我國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售收入年均增長超過18%畢業(yè)論文提綱，增長率隨著經(jīng)濟形勢有波動，由于金融危機的影響2008年同比2007年下降了0.4%，2009年又同比下降11%，其中集成電路設(shè)計業(yè)增速放緩實現(xiàn)銷售收入269.92億元同比上升14.8%，由于受金融危機影響，芯片制造業(yè)實現(xiàn)銷售收入341.05億元同比下降13.2%、封裝測試業(yè)實現(xiàn)銷售收入498.16億元同比下降19.5%。我國集成電路總體上企業(yè)總體規(guī)模小，有人統(tǒng)計過，所有設(shè)計企業(yè)總產(chǎn)值不如美國高通公司的1/2、所有待工企業(yè)產(chǎn)值不如臺積電、所有封測企業(yè)產(chǎn)值不如日月光。

在芯片設(shè)計方面，我國主流芯片設(shè)計采用130nm和180nm技術(shù)，65nm技術(shù)在我國逐漸開展起來，雖然國際上一些廠商已經(jīng)開始應(yīng)用40nm技術(shù)設(shè)計產(chǎn)品了，但由于65nm技術(shù)成熟，優(yōu)良率高，將是未來幾年贏利的主流技術(shù).設(shè)計公司數(shù)量不斷增長但規(guī)模都較小，屬于初始發(fā)展時期。芯片制造方面，2010國外許多廠商開始制造32nm的CPU但大規(guī)模采用的是65nm技術(shù)，而中國國產(chǎn)芯片中的龍芯還在采用130nm技術(shù)，中芯國際的65nm技術(shù)才開始量產(chǎn)，國產(chǎn)的自主知識產(chǎn)權(quán)還沒達到250技術(shù)。在封裝測試技術(shù)方面，這是我國集成電路企業(yè)的主要業(yè)務(wù)，也是我國的主要出口品，有數(shù)據(jù)顯示我國集成電路產(chǎn)業(yè)的50%以上的產(chǎn)值都由封裝產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造，隨著技術(shù)的成熟，部分高端技術(shù)在國內(nèi)逐步開始開展，但有已經(jīng)開始下降的趨勢雜志網(wǎng)。在電子信息材料業(yè)方面，下一代晶圓標準是450mm，有資料顯示將于2012年試制，現(xiàn)在國際主流晶圓尺寸是300mm，而我國正在由200mm到300mm過渡。在GaAs單晶、InP單晶、光電子材料、磁性材料，壓電晶體材料、電子陶瓷材料等領(lǐng)域無論是在研發(fā)還是在生產(chǎn)均較大落后于國外，總體來說我國新型元件材料基本靠進口。在半導(dǎo)體設(shè)備制造業(yè)方面畢業(yè)論文提綱，有數(shù)據(jù)統(tǒng)計我國95%的設(shè)備是外國設(shè)備，而且二手設(shè)備占較大比例，重要的半導(dǎo)體設(shè)備幾乎都是國外設(shè)備，從全球范圍來講美日一直壟斷其生產(chǎn)和研發(fā)，臺灣最近也有有了較大發(fā)展，而我國半導(dǎo)體設(shè)備制造業(yè)發(fā)展較為緩慢。

我國規(guī)劃和建成了7個集成電路產(chǎn)業(yè)基地，產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)初步顯現(xiàn)出來，其中長江三角洲、京津的上海、杭州、無錫和北京等地區(qū),是我國集成電路的主要積聚地，這些地區(qū)集中了我國近半數(shù)的集成電路企業(yè)和銷售額，其次是中南地區(qū)約占整個產(chǎn)業(yè)企業(yè)數(shù)和銷售額的三分之一，其中深圳基地的IC設(shè)計業(yè)居全國首位，制造企業(yè)也在近一部壯大，由于勞動力價格相對廉價，我國集成電路產(chǎn)業(yè)正向成都、西安的產(chǎn)業(yè)帶轉(zhuǎn)移。

二、我國集成電路業(yè)發(fā)展存在的問題剖析

首先，我國集成電路產(chǎn)業(yè)鏈還很薄弱，科研與生產(chǎn)還沒有很好的結(jié)合起來，應(yīng)用十分有限，雖然新聞上時常宣傳中科院以及大專院校有一些成果，但尚未經(jīng)過市場的運作和考驗。另外集成電路產(chǎn)品的缺乏應(yīng)用途徑這就使得研究成果的產(chǎn)業(yè)化難以推廣和積累成長。

其次，我國集成電路產(chǎn)業(yè)尚處于幼年期，企業(yè)規(guī)模小，集中度低，資金缺乏，人才缺乏，市場占有率低，不能實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)，相比國外同類企業(yè)在各項資源的占有上差距較大。由于集成電路行業(yè)的風(fēng)險大，換代快，這就造成了企業(yè)的融資困難，使得我國企業(yè)發(fā)展緩慢，有數(shù)據(jù)顯示我國集成電路產(chǎn)業(yè)有80%的投資都來自海外畢業(yè)論文提綱，企業(yè)的主要負責(zé)人大都是從臺灣引進的。

再次，我國集成電路產(chǎn)業(yè)相關(guān)配套工業(yè)落后，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱。集成電路產(chǎn)業(yè)的上游集成電路設(shè)備制造的高端設(shè)備只有美日等幾家公司有能力制造，這就大大制約了我國集成電路工藝的發(fā)展速度，使我國的發(fā)展受制于人。

還有，我國集成電路產(chǎn)成品處于產(chǎn)品價值鏈的中、低端，難以提出自己的標準和架構(gòu)，研發(fā)能力不足，缺少核心技術(shù)，處于低附加值、廉價產(chǎn)品的向國外技術(shù)模仿學(xué)習(xí)階段。有數(shù)據(jù)顯示我國集成電路使用中有80%都是從國外進口或設(shè)計的，國產(chǎn)20%僅為一些低端芯片，而由于產(chǎn)品相對廉價這當中的百分之七八十又用于出口。

三、我國集成電路發(fā)展趨勢

有數(shù)據(jù)顯示PC機市場是我國集成電路應(yīng)用最大的市場，汽車電子、通信類設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)多媒體終端將是我國集成電路未來增長最快應(yīng)用領(lǐng)域. Memory、CPU、ASIC和計算機外圍器件將是最主要的幾大產(chǎn)品。國際集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展逐步走向成熟階段，集成電路制造正在向我國大規(guī)模轉(zhuǎn)移，造成我國集成電路產(chǎn)量上升，如Intel在2004年和2005年在成都投資4.5億元后，2007年又投資25億美元在大連投資建廠預(yù)計2010年投產(chǎn)。

另外我國代工產(chǎn)業(yè)增速逐漸放緩，增速從當初的20%降低到現(xiàn)在的6%-8%，低附加值產(chǎn)業(yè)逐漸減小。集成電路設(shè)計業(yè)占集成點設(shè)計業(yè)的比重不斷加大，2008、2009兩年在受到金融危機的影響下在其他專業(yè)大幅下降的情況下任然保持一個較高的增長率，而且最近幾年集成電路設(shè)計業(yè)都是增長最快的領(lǐng)域，說明我國的集成電路產(chǎn)業(yè)鏈日趨完善和合理，設(shè)計、制造、封裝測試三行業(yè)開始向“3：4：4”的國際通行比例不斷靠近。從發(fā)達國家的經(jīng)驗來看都是以集成電路設(shè)計公司比重不斷加大，制造公司向不發(fā)達地區(qū)轉(zhuǎn)移作為集成電路產(chǎn)業(yè)走向成熟的標志。

我國集成電路產(chǎn)業(yè)逐漸向優(yōu)勢企業(yè)集中,產(chǎn)業(yè)鏈不斷聯(lián)合重組，集中資源和擴大規(guī)模，增強競爭優(yōu)勢和抗風(fēng)險能力，主要核心企業(yè)銷售額所占全行業(yè)比重從2004年得32%到2008年的49%，體現(xiàn)我國集成電路企業(yè)不斷向優(yōu)勢企業(yè)集中，行業(yè)越來越成熟，從美國集成電路廠商來看當行業(yè)走向成熟時只有較大的核心企業(yè)和專注某一領(lǐng)域的企業(yè)能最后存活下來。

我國集成電路進口量增速逐年下降從2004年的52.6%下降為2008年的1.2%,出口量增速下降幅度小于進口量增速。預(yù)計2010年以后我國集成電路進口增速將小于出口增速，我國正在由集成電路消費大國向制造大國邁進。

四、關(guān)于我國集成電路發(fā)展的幾點建議

第一、不斷探索和完善有利于集成電路業(yè)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)模式和運作機制。中國高校和中科院研究所中有相對寬松的環(huán)境使得其適合醞釀研發(fā)畢業(yè)論文提綱，但中國的高端集成電路研究還局限在高校和中科院的實驗室里，沒有一個循序漸進的產(chǎn)業(yè)運作和可持續(xù)發(fā)展機制，這就使得國產(chǎn)高端芯片在社會上認可度很低，得不到應(yīng)用和升級。在產(chǎn)業(yè)化成果推廣的解決方面?？梢越梃b美國的國家采購計劃，以政府出資在武器和航空航天領(lǐng)域進行國家采購以保證研發(fā)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用得以實現(xiàn)雜志網(wǎng)。只有依靠公共研發(fā)機構(gòu)的環(huán)境、人才和技術(shù)優(yōu)勢結(jié)合企業(yè)的市場運作優(yōu)勢，走基于公共研發(fā)機構(gòu)的產(chǎn)業(yè)化道路才是問題的正確路徑。

第二、集成電路的研發(fā)是個高投入高風(fēng)險的行業(yè)是技術(shù)和資本密集型產(chǎn)業(yè)，有數(shù)據(jù)顯示集成電路研發(fā)費用要占銷售額的15%，固定資產(chǎn)投資占銷售額的20%，銷售額如果達不到100億美元將無力承擔(dān)新一代產(chǎn)品的研發(fā)，在這種情況下由于民族集成電路產(chǎn)業(yè)在資金上積累有限，幾乎沒有抗風(fēng)險能力，技術(shù)上缺乏積累，經(jīng)不起和國際集成電路巨頭的競爭，再加上我國是一個勞動力密集型產(chǎn)業(yè)國，根據(jù)國際貿(mào)易規(guī)律，資本密集型的研發(fā)產(chǎn)業(yè)傾向于向發(fā)達國家集中，要想是我國在未來的高技術(shù)的集成電路研發(fā)有一席之地只有國家給予一定的積極的產(chǎn)業(yè)政策，使其形成規(guī)模經(jīng)濟的優(yōu)勢地位，才能使集成電路業(yè)進入良性發(fā)展的軌道.對整個產(chǎn)業(yè)鏈，特別是產(chǎn)業(yè)鏈的低端更要予以一定的政策支持。由政府出資風(fēng)險投資，通過風(fēng)險投資公司作為企業(yè)與政府的隔離，在成功投資后政府收回投資回報退出公司經(jīng)營，不失為一種良策。資料顯示美國半導(dǎo)體業(yè)融資的主要渠道就是靠風(fēng)險基金。臺灣地區(qū)之所以成為全球第四大半導(dǎo)體基地臺就與其6年建設(shè)計劃對集成電路產(chǎn)業(yè)的重點扶植有密切關(guān)系，最近灣當局的“科學(xué)委員會”就在最近提出了擬扶植集成電路產(chǎn)業(yè)使其達到世界第二的目標。

第三、產(chǎn)業(yè)的發(fā)展可以走先官辦和引進外資再民營化道路，在產(chǎn)業(yè)初期由于資金技術(shù)壁壘大人才也較為匱乏民營資本難于介入，這樣只有利用政府力量和外資力量，但到一定時期后只有民營資本的介入才能使集成電路產(chǎn)業(yè)走向良性化發(fā)展的軌道。技術(shù)競爭有利于技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，集成電路業(yè)的技術(shù)快速更新的性質(zhì)使得民營企業(yè)的競爭性的優(yōu)勢得以體現(xiàn)，集成電路每個子領(lǐng)域技術(shù)的專用化特別高分工特別細，每個子領(lǐng)域有相當?shù)募夹g(shù)難度，不適合求小而且全的模式。集成電路產(chǎn)業(yè)各個子模塊經(jīng)營將朝著分散化畢業(yè)論文提綱，專業(yè)化的方向發(fā)展，每個企業(yè)專注于各自領(lǐng)域，在以形成的設(shè)計、封裝、測試、新材料、設(shè)備制、造自動化平臺設(shè)計、IP設(shè)計等幾大領(lǐng)域內(nèi)分化出有各自擅長的專業(yè)領(lǐng)域深入發(fā)展并相互補充，這正好適應(yīng)民營經(jīng)濟的經(jīng)營使其能更加專注，以有限的資本規(guī)模經(jīng)營能力能夠達到自主研發(fā)高投入，適應(yīng)市場高度分工的要求，所以民間資本的投入會使市場更加有效率。

第四、技術(shù)引進吸收再創(chuàng)新將是我國集成電路技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的可以采用的重要方式。美國國家工程院院士馬佐平曾今說過：中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)有著良好的基礎(chǔ)，如果要趕超世界先進水平，必須要找準方向、加強合作。只有站在別人的基礎(chǔ)上，吸取國外研發(fā)的經(jīng)驗教訓(xùn)，并充分合作才是我國集成電路業(yè)發(fā)展快速發(fā)展有限途徑，我國資金有限，技術(shù)底子薄，要想快速發(fā)展只有借鑒別人的技術(shù)在此基礎(chǔ)上朝正確方向發(fā)展，而不是從頭再來另立門戶。國際集成電路產(chǎn)業(yè)鏈分工與國家集成電路工業(yè)發(fā)展階段有很大關(guān)系，隨著產(chǎn)業(yè)的不斷成熟和不斷向我國轉(zhuǎn)移使得我國可以走先生產(chǎn)，在有一定的技術(shù)和資金積累后再研發(fā)的途徑。技術(shù)引進再創(chuàng)新的一條有效路徑就是吸引海外人才到我國集成電路企業(yè)，美國等發(fā)達國家的經(jīng)濟不景氣正好加速了人才向我國企業(yè)的流動，對我國是十分有利的。

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