集成電路研究分析范文

時間:2023-06-25 17:06:28

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集成電路研究分析

篇1

關(guān)鍵詞: 電路分析 教學(xué)設(shè)計 階段成果

電路是電類專業(yè)的必修課,是電類基礎(chǔ)課的第一步,走好這一步,相當(dāng)于為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅實基礎(chǔ)。在充分重視素質(zhì)教育的今天,全面推進(jìn)電路的教學(xué)改革,提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量,挖掘?qū)W生潛能,發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性,培養(yǎng)具有綜合素質(zhì)的人才具有重要意義。分析歸納課程的知識構(gòu)架,探討課程間知識點(diǎn)的聯(lián)系,優(yōu)化電路教學(xué)內(nèi)容,使基礎(chǔ)課之間相關(guān)內(nèi)容滲透融合。該課程的主要特點(diǎn)是理論性強(qiáng)、抽象性強(qiáng)、數(shù)學(xué)知識涉及較多,以往絕大多數(shù)教師都采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式,使得課程內(nèi)容與未來職業(yè)實際需求相脫節(jié),學(xué)生因?qū)W習(xí)缺乏興趣而厭學(xué),教學(xué)失去有效性,導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量下降,畢業(yè)生根本無法適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)對員工素質(zhì)的要求。怎樣激發(fā)學(xué)生在專業(yè)課程上的學(xué)習(xí)興趣并積極參與學(xué)習(xí)?隨著課程改革的不斷深入,加之適逢我院國家骨干院校建設(shè),為專業(yè)課的徹底改革提供了良好契機(jī)和平臺,我們在“電路分析”課程的教學(xué)中大膽改革,取得了滿意效果。

1.教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化

1.1教學(xué)內(nèi)容分解

電路分析課程教學(xué)內(nèi)容以“教、學(xué)、做、練”為一體形式展開內(nèi)容,全書共包括4個學(xué)習(xí)情境,每個學(xué)習(xí)情境下對應(yīng)若干個學(xué)習(xí)任務(wù),教學(xué)內(nèi)容組織結(jié)構(gòu)圖如圖1所示:

圖1 教學(xué)內(nèi)容組織結(jié)構(gòu)圖

1.2與其他電類基礎(chǔ)課相輔相成

每一門課程都不是孤立的,都能夠與后續(xù)課程有機(jī)結(jié)合起來。在電路分析教學(xué)改革實施中,教師有機(jī)地結(jié)合后續(xù)課程,不僅有助于學(xué)生該門課程的學(xué)習(xí),而且有利于后續(xù)課程的融會貫通。

例如基爾霍夫電流定律(KCL)的推論:對集總參數(shù)電路中任意一個封閉面S(可看為廣義節(jié)點(diǎn)),在任意時刻流入(或流出)封閉面的電流的代數(shù)和為零,從而有效地為模擬電子技術(shù)中三極管的學(xué)習(xí)做良好的知識鋪墊。如圖2所示。

NPN管:PNP管:

圖2 三極管的電流分配關(guān)系

由KCL知:I■=I■+I■

針對不同專業(yè),適當(dāng)增加、突出與專業(yè)有關(guān)的內(nèi)容。對電力專業(yè),功率因數(shù)的提高、三相電路等強(qiáng)電內(nèi)容作為重點(diǎn)內(nèi)容講解。

2.課程內(nèi)容設(shè)計

電路分析課程分為“4個學(xué)習(xí)情境,9個學(xué)習(xí)任務(wù)”,其中每個學(xué)習(xí)任務(wù)以三個教學(xué)環(huán)節(jié)展開:理論教學(xué)環(huán)節(jié)、實驗教學(xué)環(huán)節(jié)、仿真教學(xué)環(huán)節(jié),三個環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣,互相印證,最終達(dá)到“夯實基礎(chǔ)、熟練技能、服務(wù)專業(yè)”的教學(xué)目的。

2.1電路仿真軟件的使用

社會發(fā)展的需要及計算機(jī)在學(xué)生中的普及,我們開展了電子電路仿真軟件的學(xué)習(xí),在課程中設(shè)置增加multisim仿真軟件。仿真分析可以結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容,在理論教學(xué)過程中穿行。例如在基爾霍夫電流定律學(xué)習(xí)中,應(yīng)用仿真軟件,根據(jù)所學(xué)電路的原理圖,連接電路,通過仿真很直觀地反映出:對節(jié)點(diǎn)而言,電荷守恒,即流入節(jié)點(diǎn)的電流之和=流出節(jié)點(diǎn)的電流之和,使學(xué)生很好地掌握了定律內(nèi)容。電流定律仿真電路見圖3所示,由圖得出12=6+4+2的結(jié)論。

圖3 基爾霍夫電流定律仿真電路

教學(xué)效果顯示,這一方法可大大提高理論可視性,起到輔助教學(xué)的作用,有利于學(xué)生加深對理論的理解。同時為學(xué)生引進(jìn)電路分析設(shè)計的平臺,有助于培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。

2.2電路實驗的優(yōu)化

傳統(tǒng)的電路分析實驗一般是實驗老師事先準(zhǔn)備好,然后具體講解實驗方法和操作步驟,學(xué)生則按部就班地做。這種灌入式的教學(xué)方法雖然在培養(yǎng)學(xué)生動手能力、觀察能力、記憶能力等方面能取得一定成效,但并不能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力和創(chuàng)新意識。

增加綜合設(shè)計性實驗,學(xué)生自擬實驗方案和步驟,利用仿真軟件先進(jìn)行仿真,然后動手實踐。通過實驗教學(xué),全面培養(yǎng)學(xué)生動手能力與創(chuàng)新能力,使學(xué)生成為實驗教學(xué)主體。

2.3建設(shè)課程網(wǎng)站

通過課程網(wǎng)站“教學(xué)資源”、“仿真項目”、“實踐項目工單”、“在線答疑”、“自主學(xué)習(xí)”等欄目展示學(xué)習(xí)內(nèi)容,可讓學(xué)生預(yù)知將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的針對性和目的性。

3.建立課程考核機(jī)制

高職教育考核改革要以能力考核為主體,考核內(nèi)容要與社會和行業(yè)企業(yè)對專業(yè)人才的規(guī)格要求接軌,以達(dá)到促進(jìn)學(xué)生知識、能力和素質(zhì)的提高。

本課程考核采用“形成性考核+素質(zhì)測評”的考核方式進(jìn)行,主要以過程考核為主,考核內(nèi)容涵蓋完成學(xué)習(xí)任務(wù)的全過程。具體包含以下幾個方面:

(1)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和階段學(xué)習(xí)效果評價(考勤、課堂表現(xiàn)、小測驗等);

(2)自主學(xué)習(xí)能力評價(獨(dú)立完成任務(wù));

(3)表述能力評價(課堂發(fā)言、討論);

(4)團(tuán)隊合作及協(xié)作學(xué)習(xí)能力評價(小組合作);

(5)綜合能力評價(操作考試);

(6)考核成績由平時成績+終期考核兩部分組成。

篇2

關(guān)鍵詞 ISEC 電路分析基礎(chǔ) 課程改革

中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2015.10.028

Research on Circuit Analysis Basic Course Reform

under ISEC Curriculum System

WU Dan

(Guiyang University, Guiyang, Guizhou 550005)

Abstract Combined with ISEC project educational philosophy and teaching requirements, the electronics professional basic course "Fundamentals of Circuit Analysis" teaching schedule, teaching material preparation, teaching mode, teaching methods and assessment methods reform reform were studied.

Key words ISEC; Circuit Analysis Basis; course reform

1 關(guān)于ISEC項目的介紹

ISEC (International Scholarly Exchange Curriculum)項目即國際本科學(xué)術(shù)互認(rèn)課程項目,它是由國家留學(xué)基金委倡導(dǎo)的,國內(nèi)本科高校與國外一些著名高校聯(lián)合開展的學(xué)分互認(rèn)教育項目。學(xué)生可以選擇在國內(nèi)高校完成兩年通識課和基礎(chǔ)專業(yè)課教育以后,去國外完成剩余的兩年專業(yè)課程教育,最終獲得國外大學(xué)本科文憑。學(xué)生在為期兩年的國內(nèi)就讀期間,將采用國際教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)與國內(nèi)高校教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合的教學(xué)大綱,完成通識類基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí);而后在國外完成剩余專業(yè)課程學(xué)習(xí),通過與國際眾多優(yōu)秀高校學(xué)分互認(rèn)的方式,為學(xué)生未來學(xué)位深造、職業(yè)發(fā)展提供有利條件。

ISEC項目啟動后,貴陽學(xué)院是貴州省首批進(jìn)入此項目的三所高校之一。作為貴州地區(qū)的ISEC教育的改革先鋒,我校將進(jìn)行一系列的教學(xué)改革實踐,尋找適合我省本地師資情況、行之有效的ISEC教學(xué)模式與經(jīng)驗。在此之后,將發(fā)揮以點(diǎn)帶面的作用,把經(jīng)過實踐考驗的ISEC教學(xué)模式與經(jīng)驗推廣到省內(nèi)其他高校。

2 ISEC教育的理念及方法

ISEC基礎(chǔ)課程所強(qiáng)調(diào)的教育理念是以批判性思維為核心,EMI(English Media Instruction)為基本教學(xué)方法的一種國際化教育模式。

批判性思維的教育理念,要求教師從過去牧師式的傳道者,轉(zhuǎn)變?yōu)樘K格拉底式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)問探究的引領(lǐng)者。這就要求任課教師在備課時,要以學(xué)生為中心進(jìn)行教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計。需要設(shè)計出一系列符合學(xué)生思辨探索過程的教學(xué)情景和互動環(huán)節(jié)。充分激發(fā)學(xué)生參與課堂討論的積極性,將學(xué)生吸引到批判性的問題思考當(dāng)中來。培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考,獨(dú)立創(chuàng)造的自主學(xué)習(xí)狀態(tài)。

EMI(English Media Instruction)教學(xué)方法,顧名思義:用英語作為媒介或者載體傳授各種課程,主要是指傳授非英語專業(yè)的各類課程,包括專業(yè)課和通識課。EMI教學(xué)法的實施對教師提出了很高的要求,首先,需要英語設(shè)計教學(xué)大綱和教案,并且結(jié)構(gòu)完整,編寫規(guī)范。其次,教學(xué)過程中使用英文教學(xué),對低年級學(xué)生全英文接受度不夠的,可以采取雙語教學(xué)。最后,能夠設(shè)計符合教學(xué)要求的學(xué)習(xí)成果以及評價標(biāo)準(zhǔn)等。ISEC教育與傳統(tǒng)教育的最大不同在于采取過程式評價,對每一個學(xué)習(xí)成果(learning outcome)都要設(shè)計不同的考核環(huán)節(jié)來進(jìn)行考核,打破過去期末考試一統(tǒng)天下的局面。

3 電路分析基礎(chǔ)課程教學(xué)改革的研究

作為 ISEC 項目的參與人員,作者負(fù)責(zé)電路分析基礎(chǔ)(在ISEC課程體系中的課程名為Electrical Circuits)課程的教學(xué)。該課程是電子類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。其教學(xué)任務(wù)是通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握電路的基本概念、基本理論和電路分析的基本方法。為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)提供必要的理論基礎(chǔ)知識。該課程內(nèi)容多,邏輯性及系統(tǒng)性強(qiáng),要求一定的高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ),因此課程的學(xué)習(xí)具有相當(dāng)?shù)碾y度。作者根據(jù)過去幾年普通本科電路分析基礎(chǔ)課程的教學(xué)經(jīng)驗,結(jié)合對ISEC課程體系的理解,對該課程做了以下四個較大的教學(xué)改革:

3.1 開課時間和教學(xué)進(jìn)度的調(diào)整

普通本科電路分析課程開課時間是大一下學(xué)期,72個學(xué)時,每周4個學(xué)時,需要對二階電路、頻率響應(yīng)和多頻正弦穩(wěn)態(tài)電路、拉普拉斯變換等章節(jié)做刪減處理。在ISEC課程體系之下,我們將課程開課時間調(diào)整為大一下和大二上兩個學(xué)期,108個學(xué)時,每周3個學(xué)時,這樣我們對這門課程可以進(jìn)行充分的學(xué)習(xí)。剛開始在進(jìn)行EMI教學(xué)的時候,由于我們的學(xué)生來自西部地區(qū)的二本院校,英語基礎(chǔ)都比較薄弱,進(jìn)度宜緩,到后面逐步適應(yīng)了這種英文教學(xué)的模式以后,可以適當(dāng)加快進(jìn)度。

3.2 教學(xué)資料的準(zhǔn)備

教學(xué)資料包括教學(xué)大綱、教案、教材、教輔材料、參考書目等。要較好地實現(xiàn)EMI的教學(xué)目的,教學(xué)材料的選擇和準(zhǔn)備都至關(guān)重要。大綱作為師生之間關(guān)于本門課程學(xué)習(xí)的要約,教師需在開課前就將教學(xué)大綱發(fā)到學(xué)生手中,使學(xué)生在學(xué)期初就對本門課程的教學(xué)目標(biāo)、學(xué)習(xí)成果、考核方式、教學(xué)計劃有清晰的認(rèn)識。這是ISEC教學(xué)方式的一個重要特色。

對于教材和參考書目,ISEC 項目要求必須選擇國外原版教材,并且要近兩年出版的新版教材。但一方面考慮到我們的學(xué)生的英文水平,另一方面考慮到原版教材高昂的價格,通過比較,我們最終選擇了清華大學(xué)出版社的《Fundamentals of Electric Circuits》這本教材的雙語版,該教材對目錄,以及每一章的導(dǎo)讀部分作了翻譯,這對學(xué)生能快速掌握教材的脈絡(luò)及篇章的主旨。而其他部分則保持了原汁原味的英文原版的內(nèi)容。而對于參考書目,我們則推薦了James W. Nilsson所著的《Introcuctory Circuits for Electrical and Computer Engineering》作為主教材的補(bǔ)充。

除此之外,老師在課前要準(zhǔn)備好全英文的教案以及教輔材料,如英文專業(yè)詞匯表、PPT、視頻、圖片等等。尤其要根據(jù)教學(xué)進(jìn)度設(shè)置合理有效的課堂互動環(huán)節(jié),激發(fā)學(xué)生對本門課程的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生對課堂的參與感,進(jìn)行批判性的思考。

3.3 教學(xué)模式和教學(xué)手段的改革

在電路分析基礎(chǔ)的傳統(tǒng)教學(xué)中,采用的是“教-學(xué)-練”的教學(xué)模式。而現(xiàn)如今,互聯(lián)網(wǎng)和智能手機(jī)的普及,以及學(xué)生自身學(xué)習(xí)自覺性的下降,使得學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動性降低,傳統(tǒng)的填鴨式的教學(xué)模式不再適用,轉(zhuǎn)變教學(xué)模式和教學(xué)手段勢在必行。

首先,得讓學(xué)生在課前就動起來。目前的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀而言,學(xué)生很少在課前預(yù)習(xí)。進(jìn)入ISEC教學(xué)模式以后,我們得想辦法讓學(xué)生在課前就得動起來。每節(jié)課結(jié)束前發(fā)給學(xué)生一份根據(jù)下一節(jié)課將要涉及的英文專業(yè)詞匯表,讓學(xué)生在課前有針對性地熟記上課內(nèi)容所涉及的生詞,還可以把下節(jié)課將要涉及課程的工程背景資料,引發(fā)課堂思考的問題等都以講義的形式下發(fā)給學(xué)生,在課堂上可以隨機(jī)抽取相關(guān)問題對學(xué)生進(jìn)行提問,提問的結(jié)果記錄為平時成績以示獎懲,從而監(jiān)督學(xué)生做到課前預(yù)習(xí)。其次,在課堂中,我們可以對教學(xué)模式進(jìn)行改革。ISEC 項目中,教學(xué)模式為“引導(dǎo)-問答-探究-發(fā)現(xiàn)”,我們要更多采用互動式的教學(xué)模式,引導(dǎo)學(xué)生對問題進(jìn)行探究。

(1)可以把一些簡單的內(nèi)容及習(xí)題,經(jīng)過簡單的準(zhǔn)備時間,讓學(xué)生來講,鼓勵使用英文,不去評判英文水平,而更多地關(guān)注學(xué)生對知識的掌握度。這樣可以避免學(xué)生在聽課的時候由于知識簡單而走神,也鍛煉了學(xué)生的英文表達(dá)能力。(2)有很強(qiáng)的實踐基礎(chǔ)的課程,可以放到實驗室去做,通過一些很簡單的,耗時很少的實驗,引入知識的介紹,如基爾霍夫定律,就可以讓學(xué)生在實驗室,通過測量回路電壓以及支路電流,并通過計算,得到結(jié)果以引出基爾霍夫定律的介紹。(3)引入團(tuán)隊合作與競爭。將班上同學(xué)分為固定的三個組,在任務(wù)型課程設(shè)置里頭,引入競爭機(jī)制,按團(tuán)隊的表現(xiàn)排名,到期中或者期末,予以一定的獎勵。這樣能夠充分調(diào)動同學(xué)的積極性。

3.4 過程式評價改革

過程式評價是ISEC教育區(qū)別于傳統(tǒng)教育的另一大特色,在ISEC教育評價手段里面,明確要求閉卷考試,包含examinations and quizzes,最多只能占最終成績40%的權(quán)重。這就改變了我們過去期末考決定學(xué)生成績,平時不認(rèn)真學(xué)習(xí)的學(xué)生通過臨陣磨槍加上老師指定考試范圍,勉強(qiáng)也能過關(guān)的情況。過程式評價,要求老師對每個學(xué)生的每一次考核手段下的表現(xiàn)均要記錄。通過課堂提問、分組討論、實驗報告、小論文、當(dāng)堂口述等其他多元化的形式,對每一個學(xué)習(xí)目標(biāo)(learning outcome)進(jìn)行考查。學(xué)生本門課的最終成績由期中期末考試、作業(yè)、出勤率、課堂參與度等多個部分加權(quán)組成。采用多元化、過程性的考查方式,可以在學(xué)習(xí)的全過程對學(xué)生進(jìn)行多方位的考核,避免了學(xué)生考前一周突擊學(xué)習(xí)臨陣磨槍的不良風(fēng)氣,還能活躍課堂氣氛,鍛煉學(xué)生多方面的能力。

4 結(jié)論

在電路分析基礎(chǔ)的教學(xué)實踐中,筆者逐步將 ISEC教育理念、教學(xué)方法引入到課堂上來,取得了較好的教學(xué)效果。學(xué)生學(xué)習(xí)積極性相對往屆學(xué)生有了顯著的提高。他們的英文水平、思辨能力和專業(yè)知識也得到了明顯提升。但仍存在許多問題需要進(jìn)一步突破和研究。比如部分學(xué)生的英文基礎(chǔ)太差,與班上其他同學(xué)的差距較大,難以跟上班級的整體進(jìn)度;比如在學(xué)生人數(shù)較多的課堂上,如何讓更多同學(xué)有機(jī)會參與到小組討論和課堂講述中來,如何進(jìn)行公平化精細(xì)化的過程性評價;這些都是非常值得探究的問題,值得進(jìn)行更加深入的研究。

參考文獻(xiàn)

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篇3

關(guān)鍵詞:集成電路;測試;故障診斷;方法改進(jìn)

引言

隨著我國工業(yè)社會的不斷發(fā)展,科技的不斷進(jìn)步,對于集成電路的改進(jìn)也越來越頻繁。以前一個小小的集成電路只能容納十幾個晶體管,但是隨著集成電路在新技術(shù)的改進(jìn)下,目前已經(jīng)可以容納數(shù)十萬個晶體管,促進(jìn)了集成電路的應(yīng)用與普及范圍,但同時,以前一個集成電路出現(xiàn)問題,只要檢查十幾個晶體管就能解決集成電路出現(xiàn)的故障,但是現(xiàn)在,對于一個集成電路十幾萬個晶體管,傳統(tǒng)的集成電路故障測試與診斷方法難以滿足需求,必須要對集成電路的測試與故障診斷方法進(jìn)行改進(jìn),以滿足工業(yè)發(fā)展的需求。

1 集成電路基本簡介

集成電路(integrated circuit)是一種微型電子器件或部件。采用一定的工藝,把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起,制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上,然后封裝在一個管殼內(nèi),成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu);其中所有元件在結(jié)構(gòu)上已組成一個整體,使電子元件向著微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面邁進(jìn)了一大步。它在電路中用字母“IC”表示。集成電路發(fā)明者為杰克?基爾比(基于鍺(Ge)的集成電路)和羅伯特?諾伊思(基于硅(Si)的集成電路)。當(dāng)今半導(dǎo)體工業(yè)大多數(shù)應(yīng)用的是基于硅的集成電路。是20世紀(jì)50年代后期-60年展起來的一種新型半導(dǎo)體器件。

2 集成電路測試與診斷方法存在的問題

隨著科技的不斷進(jìn)步,傳統(tǒng)的集成電路測試與診斷方法的弊病也顯露出來了,那么作者下面將主要總結(jié)目前集成電路測試與診斷方法存在的問題。

2.1 電壓測量的邏輯診斷適用范圍窄

從集成電路誕生的那一天起,基于集成電路故障檢測的電壓測量邏輯診斷方法就成為集成電路故障檢測的專用方法,但是電壓測量的邏輯診斷方法在目前數(shù)字化集成電路面前顯得有些無能為力,基于電壓測量的邏輯診斷方法不能有效的對集成電路的故障進(jìn)行準(zhǔn)確定位,還需要進(jìn)行人工測量后才能得知出現(xiàn)故障的地方,延長了集成電路的維修時間,同時對于某些類型的故障,如開路故障、橋接故障、延時故障等,一些傳統(tǒng)的基于邏輯值地測試方法就顯得無能為力了。

2.2 對于電路的冗余部分不能檢測出來

隨著集成電路使用和普及范圍越來越廣,人們基本會在集成電路中增加一部分冗余電路,以保障集成電路的正常使用。冗余電路其實就是集成電路的備用電路,在目前集成電路設(shè)備中,都會有一部分的備用電路以備使用。但是冗余電路雖然能夠提高集成電路的使用,避免集成電路出現(xiàn)故障時造成使用不便,但是這對于集成電路故障的診斷造成了一定影響,因為在集成電路出現(xiàn)故障時,冗余電路就會代替集成電路進(jìn)行工作,并不會提醒人們集成電路出現(xiàn)故障,同時傳統(tǒng)的基于電壓的測試方法是無法檢查冗余電路故障的。

2.3 集成電路的檢測方法少

現(xiàn)階段,對于集成電路測試與故障的檢測方式主要有傳統(tǒng)的基于電壓的測試方法、以及基于數(shù)字模型的檢測方法、故障字典法這幾種,雖然對于集成電路的故障都能夠進(jìn)行檢測,但是隨著在集成電路技術(shù)的發(fā)展,故障也在發(fā)生變化,傳統(tǒng)法的集成電路檢測方法并不能適用于未來的集成電路故障檢測,集成電路測試與故障檢測方法比較少,同時創(chuàng)新能力也不夠,延長了集成電路的維修時間。

3 集成電路測試與診斷方法的改進(jìn)

3.1 基于靜態(tài)電流故障的診斷方法

隨著科技的進(jìn)步,集成電路也在不斷發(fā)展和更新,因此對于集成電路測試與故障診斷的方法也要有所改進(jìn),基于電流故障的診斷方法是目前比較流行的。集成電路中的電流一般比較小,通常不會超過500毫安,但是在集成電路出現(xiàn)故障時,電流量會急速增加,這對于集成電路的故障檢測是比較明顯的,并且基于電流故障的診斷方法也能測出電路的冗余部分是否出現(xiàn)故障,解決了邏輯電壓檢測方法的不足之處。

3.2 基于動態(tài)電流故障的診斷方法

雖然動態(tài)電流故障檢測與靜態(tài)電路故障檢測同屬于電流檢測方法,但動態(tài)電流故障檢測方法相比于靜態(tài)電流故障檢測要更加正確,因為動態(tài)電流覆蓋集成電路的面積更廣,集成電路的故障檢測也更加全面,動態(tài)電流的波形包含的電路信息更多,為CMOS電路、模擬電路、數(shù)模混合電路的故障診斷提供了豐富的數(shù)據(jù)。

3.3 故障字典檢測方法

故障字典檢測方法是目前最常用的一種集成電路測試與故障檢測方法,顧名思義,故障字典法就是采取像查閱字典一樣的方式對集成電力的晶體管進(jìn)行一一檢測,來確定出現(xiàn)故障的準(zhǔn)確位置,這樣對于集成電路的故障檢測更加準(zhǔn)確,故障字典法就是先提取集成電路的所有故障特征,根據(jù)出現(xiàn)故障的特征查找集成電路出現(xiàn)的問題,用戶只需要輸入集成電路出現(xiàn)的問題,故障字典法就能第一時間知道集成電路出現(xiàn)的問題,大大提高了集成電路故障檢測效率,集成電路的診斷更加智能化。

4 結(jié)束語

集成電路的測試與故障診斷技術(shù)的研究和應(yīng)用對增強(qiáng)集成電路的可維護(hù)有很重要的意義,故障診斷可以在測試結(jié)果的基礎(chǔ)上,分析故障產(chǎn)生的原因和位置,更加有利于提高國家的效率,也是集成電路設(shè)計的趨勢之一。文章介紹了故障診斷的常見策略?;陔娏鞯募呻娐吩\斷方法將是今后研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)。

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篇4

【關(guān)鍵詞】集成電路版圖;CD4011B;CMOS工藝

1.引言

集成電路產(chǎn)業(yè)是最能體現(xiàn)知識經(jīng)濟(jì)特征的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)[1]。以集成電路為主要技術(shù)的微電子產(chǎn)業(yè)的高度發(fā)展促進(jìn)了現(xiàn)代社會的電子化、信息化、自動化,并引起了人們社會生活的巨大變革。集成電路布圖設(shè)計(以下簡稱版圖設(shè)計)在集成電路設(shè)計中占有十分重要的作用。版圖設(shè)計是指集成電路中至少有一個是有源元件的兩個以上元件和部分或者全部互連線路的三維配置,或者為制造集成電路而準(zhǔn)備的上述三維配置[2]。集成電路芯片流片成本高,必須保證較高的成品率,版圖設(shè)計人員應(yīng)具有扎實理論基礎(chǔ)和豐富的實踐經(jīng)驗。典型芯片是經(jīng)過實踐檢驗性能優(yōu)越,所以,通過研究已有的典型芯片版圖是提高設(shè)計能力的有效途徑。

版圖設(shè)計是在一定的工藝條件基礎(chǔ)上根據(jù)芯片的功能要求而設(shè)計的。目前,集成電路的主要工藝有三種,分別是雙極工藝、CMOS工藝和BICMOS工藝[3][4]。其中CMOS工藝芯片由于功耗低、集成度高等特點(diǎn)而應(yīng)用最廣泛,所以,研究CMOS工藝芯片版圖具有更重要的意義。

本文對CD4011B芯片進(jìn)行了逆向解析,通過研究掌握了該芯片的設(shè)計思想和單元器件結(jié)構(gòu),對于提高CMOS集成電路設(shè)計水平是十分有益的。

2.芯片分層拍照

3.單元結(jié)構(gòu)

4.電路圖和仿真

5.結(jié)論

本文采用化學(xué)方法對CD4011B芯片進(jìn)行了分層拍照,提取了電路圖,仿真驗證正確。從芯片的版圖分析,該芯片采用NMOS場效應(yīng)晶體管、PMOS場效應(yīng)晶體管、PN結(jié)二極管和基區(qū)電阻等器件單元,四個與非門版圖一致且對稱布局。該芯片采用典型的CMOS工藝,為了節(jié)省面積采用叉指場效應(yīng)晶體管,輸入和輸出端采用防靜電保護(hù)結(jié)構(gòu)。電路為典型的CMOS與非門電路。該芯片的版圖布局體現(xiàn)了設(shè)計的合理性和科學(xué)性。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介:

王?。?965—),男,遼寧沈陽人,碩士,沈陽化工大學(xué)信息工程學(xué)院副教授,研究方向:微機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計。

篇5

【關(guān)鍵詞】集成電路;測試管理系統(tǒng);開發(fā);利用

伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,半導(dǎo)體集成電路也出現(xiàn)了日新月異的變化,結(jié)構(gòu)復(fù)雜、大規(guī)模、速度快、功能多的電路逐漸得到有效開發(fā),半導(dǎo)體制造工藝技術(shù)逐漸完善,其中尤為特別的是數(shù)字電路變化?;诖朔N形勢下,對集成電路測試提出了更高的要求。在以往測試軟件編制中,程序主要以測試流程為導(dǎo)向,堅持自上至下原則進(jìn)行排列,將程控指令、測試參數(shù)、測試結(jié)果等都納入文本測試軟件中,這種編程面向過程,語法規(guī)則特定。但工程師必須要具有一定的編程技能,由于編程過程復(fù)雜,自動化測試不具高效性、快速性和同步性。目前,伴隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷進(jìn)步,圖形化編程語言編程為工程師提供一個有效的可編程平臺。筆者主要綜合自身多年來在半導(dǎo)體企業(yè)從事集成電路測試工作實踐和管理經(jīng)驗,深入探究集成電路測試系統(tǒng)管理及其開發(fā)應(yīng)用,旨在實現(xiàn)集成電路測試精細(xì)化管理的要求和行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1.集成電路測試設(shè)備及配件概述

1.1 集成電路測試設(shè)備功能分析

針對集成電路測試設(shè)備及功能而言,主要體現(xiàn)在四個方面:

(1)測試機(jī)。測試機(jī)主要參考因素包括硬件架構(gòu)端子數(shù)、操作系統(tǒng)環(huán)境、時鐘速度、程序開發(fā)工具、應(yīng)用程序等,早期測試機(jī)多以C、Pascal等程序語言為開發(fā)工具,目前VB應(yīng)用廣泛,各種輔助應(yīng)用程序為測試工程師提供了發(fā)展時機(jī);

(2)晶圓針測機(jī)。目前,四寸至十二寸晶圓均經(jīng)針測機(jī)在晶舟與測試機(jī)間進(jìn)行存取,此種設(shè)備對機(jī)械自動化、結(jié)構(gòu)精密度、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定度要求較高;

(3)器件分類機(jī)。分類機(jī)主要執(zhí)行測試機(jī)與集成電路成品間的電性接觸,按照測試程序中定義結(jié)果進(jìn)行分類;

(4)預(yù)燒爐。早期預(yù)燒爐主要提供預(yù)燒條件中所需電流、偏壓、波形電路機(jī)制,目前主要以封裝類型為依據(jù)來進(jìn)行設(shè)計,對被測器件具有承載作用。

1.2 集成電路測試機(jī)原理

測試機(jī)多由高性能量測儀器構(gòu)成,而測試系統(tǒng)屬于測試儀器與計算機(jī)控制的綜合體。計算機(jī)控制主要是經(jīng)由測試程序執(zhí)行指令集對測試硬件進(jìn)行控制,最終由測試系統(tǒng)提供測試結(jié)果。為保證測試結(jié)果的一致性,必須要對測試系統(tǒng)進(jìn)行定期校正處理,一般應(yīng)用校正芯片對測量儀器精準(zhǔn)性進(jìn)行驗證。目前,多數(shù)測試系統(tǒng)可測試具有特定類別特征的集成電路,通用器件種類包括數(shù)字、內(nèi)存、混合信號、模擬。一般而言,測試系統(tǒng)包括來源內(nèi)存、捕捉內(nèi)存、測試樣本或掃描向量內(nèi)存、端子電路,而測試方法主要采用施加與測量模式,通過設(shè)置測量范圍、測量極限、設(shè)備性能參數(shù)而完成測試作業(yè)。

2.集成電路測試數(shù)據(jù)分析

為了開發(fā)集成電路測試管理系統(tǒng),必須要詳細(xì)分析現(xiàn)有的產(chǎn)品管理過程與測試流程,從而優(yōu)化系統(tǒng)功能與框架設(shè)計。首先,要對現(xiàn)有產(chǎn)品測試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。一般而言,集成電路測試生產(chǎn)線上具有4個左右的測試平臺,每個測試平臺對不同產(chǎn)品、測試參數(shù)所提供的測試數(shù)據(jù)、時間不盡相同。通常狀況下,測試結(jié)果屬于生產(chǎn)過程總體情況的直接反映指標(biāo),優(yōu)化測試參數(shù),能獲取產(chǎn)品良率信息。在現(xiàn)階段,由于測試參數(shù)較多,且各個參數(shù)間能產(chǎn)生不同程度的交互效應(yīng),最終影響統(tǒng)計性質(zhì)。目前,就測試統(tǒng)計工具分析方法而言,主要包括兩種:一是比較分析,二是相關(guān)性分析。譬如在不同條件下,可對每片晶片測試參數(shù)進(jìn)行比較分析,觀察測試參數(shù)之間的差異性。同時,可將測試參數(shù)與WS數(shù)據(jù)、測試數(shù)據(jù)、iEMS數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析,尋找相關(guān)性誘因。以上兩種分析方法均在明確現(xiàn)有歷史數(shù)據(jù)對產(chǎn)品設(shè)備、生產(chǎn)狀況的影響下進(jìn)行。應(yīng)用現(xiàn)有數(shù)據(jù)預(yù)測產(chǎn)品特征,考慮到測試問題具有復(fù)雜性,工程師往往無法對測試結(jié)果的準(zhǔn)確性進(jìn)行優(yōu)化判斷。

在實際分析過程中,可綜合多種統(tǒng)計手段來進(jìn)行分類效果預(yù)測。具體而言,必須要注意四個問題:

(1)明確好壞組?;谡莆諝v史測試數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上確定好壞組分組規(guī)則;

(2)對測試參數(shù)進(jìn)行刪選。擇取與另一平臺測試數(shù)據(jù)具有相關(guān)性的測試參數(shù),并進(jìn)行集合,在此基礎(chǔ)上擇取好壞組間差異顯著的測試參數(shù);

(3)對主成分進(jìn)行綜合分析。針對具有差異性的測試參數(shù)而言,必須要作正交化處理,將測試參數(shù)間的交互作用及時消除;

(4)判別分析。對待預(yù)測晶圓至好壞兩組距離進(jìn)行計算,應(yīng)用具有統(tǒng)計學(xué)意義的Mahalanobis距離將常用遠(yuǎn)近距離進(jìn)行替代,并將其歸納到距離近的那組,實現(xiàn)分類目標(biāo)。此流程可優(yōu)化最終結(jié)果,同時在研究過程中還可運(yùn)用判別分析、分析流程等篩選方法。

3.集成電路測試管理系統(tǒng)設(shè)計

3.1 集成電路測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫概念與邏輯設(shè)計

針對集成電路測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計而言,主要包括四類方法:一是自頂向下,二是自底向上,三是逐步擴(kuò)張,四是混合策略。就測試管理開發(fā)而言,主要應(yīng)用自底向上方法,即首先勾畫局部概念結(jié)構(gòu),并將各個局部進(jìn)行集合,最終獲取全局概念結(jié)構(gòu)。于構(gòu)建概念模型前,必須要深入分析需求分析中形成的數(shù)據(jù),把握數(shù)據(jù)實體屬性,構(gòu)建實體間關(guān)系。在數(shù)據(jù)庫開發(fā)時期,開發(fā)環(huán)境擇取Web應(yīng)用框架(Django),按照系統(tǒng)情況,于數(shù)據(jù)流圖中擇取適當(dāng)數(shù)據(jù)流圖,每部分均與一個局部應(yīng)用相對應(yīng),聯(lián)系各個局部數(shù)據(jù)流程圖,檢查概念模型圖設(shè)計的精準(zhǔn)性。

概念結(jié)構(gòu)屬于數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ),為了達(dá)到測試管理系統(tǒng)要求,要將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)模型。在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中,通常只支持網(wǎng)狀、關(guān)系、層次三種模型中的某一具體數(shù)據(jù)模型,導(dǎo)致各個數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)硬件具有局限性。因此,在邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計中,首先要對概念結(jié)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)化,促使其常用網(wǎng)狀、層次模型,并基于特定數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)輔助下,促使轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)模型。同時,數(shù)據(jù)庫擇取MySQL,降低總體擁有成本。

3.2 集成電路測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計

就集成電路測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計而言,首先要明確數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu),再對其進(jìn)行綜合評價,其內(nèi)容主要包括三個方面:

(1)數(shù)據(jù)儲存結(jié)構(gòu)。在對數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)進(jìn)行評價時,要將維護(hù)代價、存取時間、空間利用率作為考慮因素。一般而言,將冗余數(shù)據(jù)消除,能有效節(jié)約存儲空間,但易增大查詢代價,故要權(quán)衡利益,擇取折中方案。MySQL屬于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,聚簇功能強(qiáng)大,為了保證查詢速度,可將屬性上存在相同值的元組進(jìn)行集中,存入物理塊中;

(2)數(shù)據(jù)存儲位置。在開展數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計時,可將MySQL數(shù)據(jù)庫中的用戶表空間與系統(tǒng)文件相對應(yīng)的數(shù)據(jù)存入磁盤驅(qū)動器中,以達(dá)索引與數(shù)據(jù)庫軟件、表分類存放目的。針對MySQL數(shù)據(jù)庫而言,可將不同用戶建立的表進(jìn)行分類存放,可最大限度地優(yōu)化數(shù)據(jù)庫;

(3)數(shù)據(jù)存取路徑。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中,要明確存取路徑,尋找索引構(gòu)建方法。索引作為一種數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu),主要包括三種形式:一是簇索引,二是表索引,三是位映射索引。在MySQL數(shù)據(jù)庫中,利用索引可提高聚集中數(shù)據(jù)與表檢索速度??茖W(xué)應(yīng)用索引,能降低磁盤I/O操作次數(shù)。

4.集成電路測試管理系統(tǒng)的實現(xiàn)與開發(fā)利用

4.1 集成電路測試數(shù)據(jù)輸入

在測試生產(chǎn)線上,由于每天都會出現(xiàn)大量的晶圓測試作業(yè),故針對產(chǎn)品測試管理系統(tǒng)來講,必須要將晶圓信息輸入到相應(yīng)數(shù)據(jù)庫中,便于后續(xù)功能操作的實現(xiàn)。在現(xiàn)有測試生產(chǎn)線上,一部分產(chǎn)品信息可實現(xiàn)自動輸入,譬如每片晶圓均存在自身產(chǎn)品批次與編號,于晶圓制造中可將此類信息標(biāo)記在晶圓表面上,經(jīng)由晶圓針測機(jī)自動識別裝置進(jìn)行讀取。待讀取完畢后輸入到相關(guān)的測試結(jié)果中。而就其它無法自動輸入信息而言,譬如測試接口、針測卡、測試設(shè)備等信息,必須要進(jìn)行手動輸入。

基于把控生產(chǎn)線實際狀況的基礎(chǔ)上,每名錄入員均需進(jìn)行班組個人生產(chǎn)日報的錄入,工作量相對較大,同時考慮到系統(tǒng)實際需要,于每2小時需要進(jìn)行一次數(shù)據(jù)錄入,故必須要重視錄入速度。當(dāng)數(shù)據(jù)被錄入子菜單時,其每頁面設(shè)計必須要采用Django的第三方控件,利用其強(qiáng)大功能以達(dá)無鼠標(biāo)操作目標(biāo)。從本質(zhì)上來講,輸入員將該子頁面打開后,僅有鍵盤可進(jìn)行輸入操作,方便較為快捷,與用戶實際需求吻合。

4.2 集成電路測試結(jié)構(gòu)文件上傳

針對集成電路測試管理系統(tǒng)而言,必須要將測試設(shè)備工作站所定義的測試結(jié)果文件輸入數(shù)據(jù)庫,最終才能構(gòu)成數(shù)據(jù)分析報表。待晶圓測試完畢后,測試設(shè)備將構(gòu)成晶圓測試結(jié)果的文件轉(zhuǎn)變成一個傳送信號,上傳到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,而服務(wù)器會依據(jù)文件發(fā)送信頭,最終接納測試結(jié)果文件。

針對測試管理系統(tǒng)為而言,為了確保其傳送速度,本文研究中實現(xiàn)了三個方面的優(yōu)化處理:

(1)針對測試結(jié)果文件傳送而言,主要應(yīng)用實時傳送原則,即傳送時機(jī)擇取為測試結(jié)果文件組成后,對以往分批次傳送方式進(jìn)行了優(yōu)化補(bǔ)充。從整體上來講,有助于預(yù)防文件過大而促使傳送速度滯后,對服務(wù)器正常運(yùn)行具有一定的輔助作用;

(2)文件上傳后并未直接植入數(shù)據(jù)庫中,而是暫時存入原始數(shù)據(jù)暫存器中,有助于防止某些無效格式測試結(jié)果文件被上傳。譬如在測試中存在了人為中斷現(xiàn)象,而誘導(dǎo)某些測試數(shù)據(jù)最終轉(zhuǎn)變?yōu)槿哂鄶?shù)據(jù)。經(jīng)由原始數(shù)據(jù)暫存器剔除此類無效格式文件,能最大限度地確保數(shù)據(jù)庫文件的精準(zhǔn)性。此外,經(jīng)由原始數(shù)據(jù)暫存器對測試結(jié)果文件權(quán)限進(jìn)行整合配置。譬如在存儲過程中可允許訪問統(tǒng)計結(jié)果,不允許訪問某些重要數(shù)據(jù)。從某種角度上來講,極大地提高了數(shù)據(jù)庫的安全性;

(3)針對測試管理系統(tǒng)開發(fā)而言,主要采用存儲過程進(jìn)行統(tǒng)計,包括生產(chǎn)盤存月報、生產(chǎn)日報、周報、月報、季報、年報、設(shè)備異常報警率、生產(chǎn)良率表等?;趹?yīng)用程序界面上,分開統(tǒng)計功能與查詢功能,應(yīng)用統(tǒng)計功能對存儲過程進(jìn)行調(diào)用,基于服務(wù)器端作用下對信息開展各類匯總作業(yè),并錄入歷史存表中。而利用查詢功能自歷史表中對已計算數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用,完善了系統(tǒng)性能,增強(qiáng)了查詢效率。

4.3 集成電路測試在線預(yù)警、測試數(shù)據(jù)查詢與分析

就集成電路測試在線預(yù)警功能模塊而言,主要因測試生產(chǎn)線工程師少,在測試過程中,無法及時發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)的誤測或不良測試,為測試工程師及早發(fā)現(xiàn)問題提供了有力的幫助。而針對集成電路測試數(shù)據(jù)查詢而言,該模塊主要考慮到用戶對生產(chǎn)線實時數(shù)據(jù)具有查詢需求,涵蓋產(chǎn)品負(fù)責(zé)人、芯片產(chǎn)品、測試日期、測試站點(diǎn)等信息。同時,數(shù)據(jù)查詢模塊還可查詢各類良率分析報表,其中查詢功能與統(tǒng)計功能單獨(dú)使用,有助于用戶自主選擇,其查詢內(nèi)容涵蓋測試平臺比較報表、良率分析年報、季報、月報、日報等。

5.結(jié)束語

綜上所述,本文主要以集成、高效、全方位、先進(jìn)企業(yè)管理要求為出發(fā)點(diǎn),進(jìn)行集成電路測試管理系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計,旨在提升集成電路企業(yè)管理水平,增強(qiáng)市場核心競爭力,對半導(dǎo)體測試行業(yè)中的企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)具有至關(guān)重要的作用。在實際開發(fā)過程中,由于對現(xiàn)有測試生產(chǎn)線上出現(xiàn)的測試數(shù)據(jù)無法全面管理,故無法深入分析影響集成電路測試生產(chǎn)效率提高的因素,因此在前期做了大量設(shè)備與測試方法研究。在測試管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計完成時,以前臺開發(fā)工具(Django)、后臺數(shù)據(jù)庫(MySQL)為導(dǎo)向,開發(fā)了與用戶操作需求的吻合的集成電路測試管理系統(tǒng)。在整體開發(fā)過程中,立足于數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制、查詢優(yōu)化等技術(shù)難題角度,確保了高效查詢速度與數(shù)據(jù)操作的完整性,最終集成電路測試管理系統(tǒng)實現(xiàn)了五個功能,包括測試數(shù)據(jù)錄入、測試結(jié)果文件上傳、產(chǎn)品測試在線預(yù)警、數(shù)據(jù)查詢與分析和測試運(yùn)行相關(guān)報表生成,與企業(yè)信息化、自動化、精益化管理需求相一致,具有較大的應(yīng)用前景。

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[4]楊建軍.基于嵌入式技術(shù)的集成電路測試系統(tǒng)軟件設(shè)計[D].電子科技大學(xué),2013.

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[9]盛諧輝.國家科技重大專項年度總結(jié)在京召開 于燮康獲得了“個人突出貢獻(xiàn)獎”長電科技、通富微電獲得了“應(yīng)用工程優(yōu)秀團(tuán)隊獎”[J].半導(dǎo)體.光伏行業(yè),2011(01):56-57.

[10]蔡瑞青.基于Ultra-FLEX測試系統(tǒng)的集成電路測試開發(fā)[J].電子與封裝,2013(08):20-21.

篇6

關(guān)鍵詞:電子科學(xué)與技術(shù);實驗教學(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:G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)29-0089-02

電子科學(xué)與技術(shù)是一個理論和應(yīng)用性都很強(qiáng)的專業(yè),因此人才培養(yǎng)必須堅持“理論聯(lián)系實際”的原則。專業(yè)實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié),對于學(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、制造、封裝相關(guān)的技術(shù)與工藝。[3]由于實現(xiàn)信息化的網(wǎng)絡(luò)、計算機(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)展過程中對人才的需求,建設(shè)專業(yè)方向為微電子技術(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、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),堅持理論教學(xué)與實驗教學(xué)緊密結(jié)合,致力于培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、知識面廣、實踐能力強(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)新型和實用型人才必須堅持“理論聯(lián)系實際”的原則。要想培養(yǎng)合格的應(yīng)用型人才,就必須建設(shè)配套的實驗教學(xué)平臺。然而目前人才培養(yǎng)有“產(chǎn)學(xué)研”脫節(jié)的趨勢,學(xué)生參與實踐活動不論是在時間上還是在空間上都較少。建立完善的專業(yè)實驗教學(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)實驗教學(xué)體系包括基礎(chǔ)課程實驗平臺和專業(yè)課程實驗平臺?;A(chǔ)課程實驗平臺主要包括大學(xué)物理實驗、電子實驗和計算機(jī)類實驗;專業(yè)課程實驗平臺即微電子實驗中心,是本文要重點(diǎn)介紹的部分。在實驗教學(xué)體系探索過程中重點(diǎn)考慮到以下幾個方面的問題:

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、微電子工藝原理等),又要求具有較寬廣的系統(tǒng)知識(包括計算機(jī)、通信、信息處理等基礎(chǔ)知識),同時還要具備較強(qiáng)的實踐創(chuàng)新能力。因此微電子實驗教學(xué)環(huán)節(jié)強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論與實踐能力的緊密結(jié)合,同時兼顧本學(xué)科實踐能力與創(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)人才作為實驗教學(xué)改革的目標(biāo)。

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

第三,兼顧半導(dǎo)體工藝與集成電路設(shè)計對人才的不同要求。半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)鏈涉及到設(shè)計、材料、工藝、封裝、測試等不同領(lǐng)域,各個領(lǐng)域?qū)θ瞬诺囊蠹扔泄残?,也有個性。為了擴(kuò)展大學(xué)生知識和技能的適應(yīng)范圍,實驗教學(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)計和半導(dǎo)體工藝兩個領(lǐng)域。

第四,實驗教學(xué)與科學(xué)研究緊密結(jié)合,推動實驗教學(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,鼓勵教師將科研成果及時融化到教學(xué)內(nèi)容之中,以此提升實驗教學(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、制造等綜合性的實踐能力及創(chuàng)新意識。

電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)將利用經(jīng)費(fèi)支持建設(shè)一個微電子實驗教學(xué)中心,具體包括四個教學(xué)實驗室:半導(dǎo)體材料特性與微電子技術(shù)工藝參數(shù)測試分析實驗室、微電子器件和集成電路性能參數(shù)測試與應(yīng)用實驗室、集成電路設(shè)計實驗室、科技創(chuàng)新實踐實驗室。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、LED封裝測試等方面的實踐動手和設(shè)計能力,鞏固和強(qiáng)化現(xiàn)代微電子技術(shù)和集成電路設(shè)計相關(guān)知識,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,本實驗平臺主要服務(wù)的本科專業(yè)為“電子科學(xué)與技術(shù)”,同時可以承擔(dān)“通信工程”、“電子信息工程”、“計算機(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余個本科專業(yè)的部分實踐教學(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)測試分析實驗室側(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)體材料層錯位錯觀測、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驗等實驗項目。完成形式包括半導(dǎo)體專業(yè)實驗課、理論課程的實驗課時等。

(2)微電子器件和集成電路性能參數(shù)測試與應(yīng)用實驗室側(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)體器件實驗、光伏效應(yīng)實驗、光電導(dǎo)實驗、光電探測原理綜合實驗、光電倍增管綜合實驗、LD/LED光源特性實驗、半導(dǎo)體激光器實驗、電光調(diào)制實驗、聲光調(diào)制實驗等實驗項目。完成形式包括半導(dǎo)體專業(yè)實驗課、理論課程的實驗課時、課程設(shè)計、創(chuàng)新實踐、畢業(yè)設(shè)計等。

(3)集成電路設(shè)計實驗室側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生初步掌握集成電路設(shè)計的硬件描述語言、Cadence等典型的器件與電路及工藝設(shè)計軟件的使用方法、設(shè)計流程等,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、驗證和版圖設(shè)計等實踐過程具備集成電路設(shè)計的能力,目的是培養(yǎng)學(xué)生半導(dǎo)體器件、集成電路的設(shè)計能力。以美國Cadence公司專業(yè)集成電路設(shè)計軟件為載體,完成集成電路的電路設(shè)計、版圖設(shè)計、工藝設(shè)計等訓(xùn)練課程。完成形式包括理論課程的實驗課時、集成電路設(shè)計類課程和理論課程的上機(jī)實踐等。

(4)科技創(chuàng)新實踐實驗室則向?qū)W生提供發(fā)揮他們才智的空間,為他們提供驗證和實現(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)新意識與能力,包括LED封裝、測試與設(shè)計應(yīng)用實訓(xùn)和光電技術(shù)創(chuàng)新實訓(xùn)。要求學(xué)生自己動手完成所設(shè)計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。目的是對學(xué)生進(jìn)行理論聯(lián)系實際的系統(tǒng)訓(xùn)練,加深對所需知識的接收與理解,初步掌握半導(dǎo)體器件與集成電路的設(shè)計方法和對工藝技術(shù)及流程的認(rèn)知與感知。完成形式包括理論課程的實驗課時、創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)、生產(chǎn)實踐、畢業(yè)設(shè)計、參與教師科研課題和國家級、省級和校級的各類科技競賽及課外科技學(xué)術(shù)活動等。

四、總結(jié)

本實驗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,通過實驗教學(xué)來促進(jìn)理論聯(lián)系實際,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新意識,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、工藝技術(shù)等技能,最終實現(xiàn)培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、知識面寬、實踐能力強(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)對微電子人才的迫切需求。

參考文獻(xiàn):

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篇7

一、原有的電視機(jī)教學(xué)體系和它面臨的困境:

原有的電視機(jī)教學(xué)體系的基本特征是:以中、大規(guī)模集成電路元件的典型電視機(jī)電路的分析為主線,講授電視機(jī)的基本工作原理和主要維修技術(shù)。在我們國家,這一教學(xué)體系的形成大約是在80年代末期,它適應(yīng)了電視機(jī)生產(chǎn)發(fā)展的需要,對繁榮經(jīng)濟(jì),發(fā)展生產(chǎn)起到了良好的推動作用。我們可以簡述它的形成過程:由于中、大規(guī)模集成電路元件的典型電視機(jī)電路發(fā)展的需要,四機(jī)部于86年集中了許多工廠、科研、院校的研究人員,組成了“中、大規(guī)模集成電路元件的典型電視機(jī)聯(lián)合設(shè)計組”,對中、大規(guī)模集成電路元件的典型電視機(jī)的基本理論,電路設(shè)計、工程計算等進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,編寫了52萬多字的教材《集成電路電視接收機(jī)原理與維修》上、下冊,及大量的技術(shù)資料,對隨后的許多高職、中專、技校、職高教材等產(chǎn)生了較大的影響,經(jīng)了十多年的效學(xué)實踐,深受廣大教師、“學(xué)生的歡迎。于是有人得出了這樣的結(jié)論:“在了解彩色電視機(jī)的原理和掌握基本的維修方法上,除了深入研究中、大規(guī)模集成電路元件構(gòu)成的電路外,還沒有其它更好的方法?!?/p>

我們在為出版社編寫高職教材時統(tǒng)一了一個觀點(diǎn),原理課教材的編寫各章內(nèi)容按照適合各種機(jī)型的框架結(jié)構(gòu)編寫,只是在列舉實際電路分析時,只對一種具體的典型機(jī)為例進(jìn)行分析。但是,當(dāng)我們用這一編寫原則來編寫彩色電視機(jī)維修技術(shù)時,卻發(fā)現(xiàn)這一原則很難實現(xiàn),因為維修技術(shù)的教材必須充分考慮它的實用性和對學(xué)生進(jìn)行維修技能訓(xùn)練時的現(xiàn)實可能性,也就是說:它不能脫離現(xiàn)實太遠(yuǎn),要用中、大規(guī)模集成電路元件的彩色電視機(jī)進(jìn)行維修技能的訓(xùn)練很困難,因為中、大規(guī)模集成電路電視機(jī)很多廠家都不生產(chǎn)了。目前在市面上最多的是二片機(jī)或單片機(jī)。我們越是認(rèn)真研究市場上的產(chǎn)品和工廠中正在生產(chǎn)的產(chǎn)品,就越是感覺到我們現(xiàn)有的許多彩電教材的內(nèi)容陳舊,機(jī)型過時,或者可以這樣說:為了適應(yīng)市場竟?fàn)幍男枰?,為了能夠使我們的國產(chǎn)彩色電視機(jī)能夠站立在更高的水平,我們的生產(chǎn)廠已大量引進(jìn)具有現(xiàn)代先進(jìn)水平的新技術(shù)、新工藝、新配件、新線路。使彩電國產(chǎn)化出現(xiàn)了高起點(diǎn),大跨度的形勢。但是,我們的許多教材由于受到各種條件的限制,沒有能夠?qū)崿F(xiàn)“大跨度”,起點(diǎn)不高、面容不新,這就勢必要出現(xiàn)理論脫離實際,教學(xué)內(nèi)容脫離生產(chǎn)現(xiàn)狀的情況,它會大大影響我們高職學(xué)校中電視機(jī)教學(xué)的效果。

基于以上的考慮,我們不得不在《電視機(jī)維修技術(shù)》寫到:“彩色電視機(jī)的電路同樣經(jīng)歷了電子管電路,晶體管電路和集成電路這樣三個發(fā)展階段。由于現(xiàn)階段生產(chǎn)的彩色電視機(jī)均采用超大規(guī)模集成電路,因此我們將其作為學(xué)習(xí)的重點(diǎn),對于中、大規(guī)模集成電路元件的電視機(jī)電路的彩色電視機(jī)則不再進(jìn)行討論?!倍以诘谝弧⒍?jié)中討論了集成電路國產(chǎn)化彩電的電路分布情況及發(fā)展趨勢,根據(jù)發(fā)展趨勢來安排維修技術(shù)的教學(xué)。

二、建立新的電視機(jī)教學(xué)體系的必要性

我對教材的這種處理方法只能解決局部的問題,不能解決電視機(jī)教學(xué)中飽根本問題,因為這種處理方法會造成原理課教材與維修技術(shù)課教材的不配套,另一個以集成電路為主線,這樣會增加學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),我認(rèn)為要解決根本問題,需要重新設(shè)計整個電視機(jī)的教學(xué)體系,更新教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,既然以中、大規(guī)模集成電路元件的電視機(jī)電路為主線無法解決彩電教學(xué)中的問題,為什么不可以以超大規(guī)模集成電路為主線來設(shè)計整個電視機(jī)的教學(xué)體系呢?!俺林蹅?cè)畔千帆過,病樹前頭萬木春?!奔热浑娨暀C(jī)生產(chǎn)整個都更新?lián)Q代了,為什么電視機(jī)的教學(xué)體系不能更新?lián)Q代呢?教學(xué)必須為經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)的發(fā)展服務(wù)汕而是讓經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)的發(fā)展為教學(xué)服務(wù),面對電視機(jī)生產(chǎn)將最終走向超大規(guī)模集成化這一現(xiàn)實,我們有必要站在集成化的高度上來考慮整個電視機(jī)教學(xué)體系的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。

三、建立電視機(jī)新教學(xué)體系的可行性:

1.生產(chǎn)體系相對穩(wěn)定,技術(shù)資料逐步齊全

(1)如果在前幾年來考慮這個問題,為時過早,條件還不大成熟,超大規(guī)模集成電路彩電國產(chǎn)化正在研究和試生產(chǎn)階段,許多技術(shù)資料是保密的,最近,國產(chǎn)化超大規(guī)模集成電路彩電的生產(chǎn)日趨成熟,資料陸續(xù)公開,根據(jù)這些資料我們編輯出版了與電視機(jī)原理與維修配套的《電視機(jī)維修技能訓(xùn)練》一書,共計42萬字,對配套件作了詳細(xì)介紹,2010年上半年由化工出版社出版發(fā)行。這一切為高職電子專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行電視機(jī)實訓(xùn)創(chuàng)造了良好條件。

(2)關(guān)于超大規(guī)模集成電路電視機(jī)的原理,調(diào)試,維修等資料也出版得很多了,這樣就有利于我們將它與彩色合在一起來考慮它他教學(xué)的分工與配合,分散教學(xué)難點(diǎn),降低學(xué)生的負(fù)擔(dān)。

2.高職 發(fā)展十幾年來,有了一定的教學(xué)經(jīng)驗,辦學(xué)條件也在逐步改善,原有的電視觀教學(xué)體系,基本上是大學(xué)、中專的電視機(jī)教學(xué)體系的縮影,給高職的電視機(jī)教學(xué)帶來了一定的困難。我們希望建立的是能夠適應(yīng)高職特點(diǎn)的、科學(xué)的、理論與實踐課配套成龍的教材,這就需要我們充分了解高職學(xué)生,熟悉高職的辦學(xué)條件,對實踐性教學(xué)方案的實施可能性作出實事求是的估計,現(xiàn)在這些條件是完全能夠逐步具備,因為我們已經(jīng)有了十幾年的教學(xué)經(jīng)驗。

理想是美好的,但要實現(xiàn)這些美好的理想還有許多艱苦的路要走。也許我們會摔倒,甚至?xí)龅妙^破血流,但只要我們不躺下,堅持不懈地走下去,我們總可以從沒有路的地方走出一條路來。新的教學(xué)體系可能會在經(jīng)歷若干次的失敗,但它最終會建立起一個新的教學(xué)體系。

篇8

產(chǎn)業(yè)化基地成立以來,堅持以發(fā)展本地集成電路產(chǎn)業(yè),建立健全產(chǎn)業(yè)鏈,壯大產(chǎn)業(yè)集群,提供良好的產(chǎn)業(yè)技術(shù)支撐環(huán)境為己任,卓有成效地開展了一系列服務(wù)工作,取得了顯著成績,有力地推進(jìn)了西安集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,并已成為政府推動集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需產(chǎn)業(yè)規(guī)劃與研究、資源整合與配置、招商引資咨詢、企業(yè)孵化與扶持、交流與合作、高層次人才引進(jìn)與培養(yǎng)、專業(yè)技術(shù)支撐與咨詢服務(wù)等的橋梁與載體,對西安集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了“組織、協(xié)調(diào)、引導(dǎo)、推進(jìn)與聚集”的作用,取得了良好的國內(nèi)外影響和社會效益,為區(qū)域新興科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入了新的活力,為地方集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)?;於嘶A(chǔ)。

1.西安集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

西安產(chǎn)業(yè)化基地堅持“政府引導(dǎo)、市場驅(qū)動、深化服務(wù)”的方針,以發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè),建立健全產(chǎn)業(yè)鏈,壯大產(chǎn)業(yè)集群,提供良好的產(chǎn)業(yè)支撐環(huán)境為目標(biāo),建立了較為完善的產(chǎn)業(yè)公共服務(wù)與技術(shù)支撐服務(wù)體系。隨著一系列扶持集成電路產(chǎn)業(yè)優(yōu)惠政策的制定實施和產(chǎn)業(yè)公共服務(wù)的不斷拓展深化,西安集成電路產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展,在產(chǎn)業(yè)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)鏈完善、自主創(chuàng)新、人才吸引和培養(yǎng)、公共技術(shù)支撐與服務(wù)平臺建設(shè)等方面取得了一定成就。

產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷增大:經(jīng)過近10年的發(fā)展,陜西省現(xiàn)有集成電路企業(yè)70多家,其中95%都集中在西安,設(shè)計企業(yè)近50家,制造封裝企業(yè)8家,硅材料生產(chǎn)企業(yè)10家,設(shè)備制造企業(yè)8家,測試與分析中心3個,相關(guān)科研機(jī)構(gòu)約18個,學(xué)歷教育機(jī)構(gòu)8個,專業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)2個,并形成了以西安高新區(qū)為核心的集成電路產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)。從引導(dǎo)完善集成電路產(chǎn)業(yè)鏈出發(fā),聚集了英特爾、西岳電子、美光、威世半導(dǎo)體、天勝、應(yīng)用材料等重點(diǎn)Ic企業(yè),形成了集成電路設(shè)計、加工制造、封裝測試及半導(dǎo)體支撐等較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。陜西集成電路產(chǎn)業(yè)2001年實現(xiàn)銷售收入約3.2億元,2005年達(dá)到20.2億元,2010年達(dá)到70.22億元,“十一五”期間增長近3.5倍。2010年,我國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售收入為1440.15億元,增幅為29.8%,陜西省2010年銷售收入增幅為41.92%,約占全國銷售總額的5%。

企業(yè)自主創(chuàng)新能力不斷提升:目前,西安集成電路企業(yè)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品累計300多種,涵蓋了物聯(lián)網(wǎng)、通信、微處理器、信息家電、半導(dǎo)體照明、消費(fèi)電子、設(shè)備制造、器件研發(fā)等多個領(lǐng)域。代表性產(chǎn)品有:華芯的存貯器、西電捷通的WAPI IP核、深亞的SDH芯片、英洛華的LED驅(qū)動芯片、龍騰微電子的32位嵌入式CPU、理工晶科的8/12寸硅芯爐、能訊基于氮化鎵的開關(guān)功率晶體管元器件、炬光的大功率激光器等,充分體現(xiàn)了西安在集成電路領(lǐng)域的巨大潛力和科技研發(fā)與創(chuàng)新優(yōu)勢。

人才優(yōu)勢促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展:西安有10多家集成電路研究機(jī)構(gòu)及高校,與集成電路相關(guān)的科研、教學(xué)與設(shè)計的技術(shù)人員約占全國的六分之一,在西安交通大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、西安郵電學(xué)院等多所高等院校設(shè)有微電子學(xué)科或集成電路設(shè)計專業(yè)及重點(diǎn)實驗室,年在校相關(guān)學(xué)科學(xué)生近10萬人,年輸送相關(guān)學(xué)科畢業(yè)生2萬余人,占全國的14%,人才優(yōu)勢為西安承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移提供了充足的人力資源保障。同時,隨著本地集成電路產(chǎn)業(yè)的興起,外流人才紛紛回歸,2005年以來成立的留學(xué)生企業(yè)10多家,給西安集成電路產(chǎn)業(yè)帶來了先進(jìn)的技術(shù)、豐富的管理經(jīng)驗和大量的資金,人力資源和產(chǎn)業(yè)資本相互吸引、相互促進(jìn)的局面正在形成。

公共服務(wù)平臺輻射帶動作用明顯:西安基地在做好集成電路設(shè)計業(yè)的同時,注重發(fā)揮基地的輻射帶動作用,將服務(wù)延伸到整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈,提出了發(fā)展上游半導(dǎo)體材料與設(shè)備、中游集成電路制造、下游集成電路封裝與測試產(chǎn)業(yè)集群,以及半導(dǎo)體照明、太陽能光伏、先進(jìn)半導(dǎo)體器件、衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用等產(chǎn)業(yè)集群的建議。目前,以集成電路產(chǎn)業(yè)集群為核心、硅材料與太陽能光伏產(chǎn)業(yè)集群為支撐、半導(dǎo)體照明與衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)集群為補(bǔ)充的新興半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正在形成,并已成為西安信息產(chǎn)業(yè)新的增長點(diǎn)。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題:經(jīng)過近10年的發(fā)展,西安集成電路產(chǎn)業(yè)水平得到了大幅的提升。但相比之下,仍然存在一些問題,比如設(shè)計業(yè)與整機(jī)的結(jié)合力度不足、產(chǎn)業(yè)鏈相對弱小、支撐業(yè)發(fā)展滯后、適用性人才不足、產(chǎn)業(yè)環(huán)境亟需改善等這些因素制約了本地集成電路產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

2.產(chǎn)業(yè)發(fā)展思路

“十二五”期間,西安將統(tǒng)籌優(yōu)勢資源,優(yōu)先發(fā)展集成電路設(shè)計業(yè),大力發(fā)展分立器件制造業(yè),積極引進(jìn)新一代芯片生產(chǎn)線,提升封裝測試水平和能力,增強(qiáng)關(guān)鍵設(shè)備和基礎(chǔ)材料的開發(fā)能力;在承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的過程中,積極促進(jìn)企業(yè)的整合重組,以龍頭企業(yè)帶動產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)集群的建立,完善產(chǎn)業(yè)相關(guān)配套環(huán)境建設(shè)。

政策引領(lǐng),聚合力量,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)大發(fā)展。以培育具有國際競爭力的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)為目標(biāo),以政府支持和市場需求為導(dǎo)向,以改善產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境和創(chuàng)新機(jī)制為手段,引導(dǎo)資本、技術(shù)、人才、市場等要素交叉整合,優(yōu)化配置,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)產(chǎn)、學(xué)、研、用各環(huán)節(jié)有效銜接,形成合力,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,整合資源,優(yōu)化結(jié)構(gòu),重點(diǎn)突破,實現(xiàn)集成電路產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展。

著眼全局,推動創(chuàng)新,提升產(chǎn)業(yè)競爭力。推行從芯片設(shè)計到系統(tǒng)應(yīng)用的全產(chǎn)業(yè)鏈思維,積極推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新、模式創(chuàng)新、制度創(chuàng)新,推動銀企積極合作,大力培育集成電路在新興產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用,通過改造提升,實現(xiàn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級換代,在產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)形成有核心競爭力的企業(yè),構(gòu)建戰(zhàn)略性集成電路產(chǎn)業(yè)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化體系。

3.產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)

通過新興產(chǎn)業(yè)培育和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,到“十二五”末企業(yè)數(shù)量達(dá)到100家以上,全行業(yè)銷售收入達(dá)到400億元,從業(yè)人員達(dá)到6萬人,其中高端技術(shù)、管理人員達(dá)到10%,工程技術(shù)人員達(dá)到40%,高級技術(shù)工人達(dá)到30%;著重提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展層次和水平,通過轉(zhuǎn)變發(fā)展方式和機(jī)制創(chuàng)新,建立起以企業(yè)為主體、以市場為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的機(jī)制,增強(qiáng)企業(yè)自主創(chuàng)新能力,全行業(yè)加大研發(fā)投入力度,企業(yè)科研投入強(qiáng)度占銷售額的比例平均達(dá)到6%,重點(diǎn)骨干企業(yè)研發(fā)投入強(qiáng)度力爭達(dá)到8%。

4.產(chǎn)業(yè)布局規(guī)劃

以關(guān)天經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)為契機(jī),以西安為中心,統(tǒng)籌整合咸陽、寶雞、渭南、漢中、天水等西部地區(qū)現(xiàn)有的微電子產(chǎn)業(yè)資源,發(fā)展上、下游配套的產(chǎn)業(yè)鏈,建立由“一區(qū)四園一基地”組成的西部微電子產(chǎn)業(yè)基地。

西安集成電路產(chǎn)業(yè)出口加工區(qū):依托西安出口加工區(qū)B區(qū),完善其基礎(chǔ)及配套設(shè)施建設(shè),引進(jìn)出口加工型企業(yè)落戶,使區(qū)內(nèi)企業(yè)達(dá)到10家以上,成為西安集成電路產(chǎn)業(yè)國際化的支撐平臺。利用出口加工區(qū)的政策優(yōu)勢,培育龍頭企業(yè),發(fā)揮龍頭企業(yè)的

輻射帶動作用,促進(jìn)相關(guān)配套企業(yè)跟進(jìn),帶動集成電路產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

西安集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)園:以西安高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)為依托,建設(shè)西安集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)園,形成集成電路設(shè)計企業(yè)聚集區(qū),吸納40-50家集成電路設(shè)計企業(yè)人駐;建設(shè)集中的產(chǎn)業(yè)公共技術(shù)支撐服務(wù)區(qū),營造良好的人力資源供給環(huán)境,大力吸引境外跨國公司的研發(fā)機(jī)構(gòu)、國內(nèi)知名企業(yè)的設(shè)計中心和本地規(guī)模設(shè)計企業(yè)入駐,加大創(chuàng)業(yè)企業(yè)的扶持力度,使園區(qū)成為智力引進(jìn)和實現(xiàn)企業(yè)自主創(chuàng)新的有效載體,成為推動集成電路產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的源動力。

西安集成電路制造產(chǎn)業(yè)園:以西安高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)為依托,建設(shè)西安集成電路制造產(chǎn)業(yè)園。以新型分立器件、LED芯片及集成電路制造為核心,加大招商引資力度,吸引5-10家規(guī)模制造企業(yè)入園,使其成為國內(nèi)有一定影響力的集成電路制造產(chǎn)業(yè)園區(qū)。

西安集成電路封裝測試產(chǎn)業(yè)園:以西安經(jīng)濟(jì)技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)為依托,建設(shè)西安集成電路封裝測試產(chǎn)業(yè)園,大力扶持本地企業(yè),積極引進(jìn)國內(nèi)外知名企業(yè)及相關(guān)配套企業(yè),吸引5-10家企業(yè)入駐,將該園區(qū)打造成國內(nèi)有一定影響力的封裝測試產(chǎn)業(yè)園。

西安集成電路設(shè)備與材料產(chǎn)業(yè)園:以西咸新區(qū)和西安民用航天基地為依托,建設(shè)西安集成電路設(shè)備與材料產(chǎn)業(yè)園,聚集一批設(shè)備與材料及相關(guān)配套企業(yè)聚集的產(chǎn)業(yè)園區(qū),吸引15家以上相關(guān)企業(yè)入駐,發(fā)揮我西安裝備制造業(yè)優(yōu)勢,建成國內(nèi)一流、西部第一的集成電路設(shè)備與材料企業(yè)聚集區(qū)。

5.進(jìn)一步完善產(chǎn)業(yè)服務(wù)體系

自2000年國家科技部在西安設(shè)立國家集成電路設(shè)計西安產(chǎn)業(yè)化基地以來,產(chǎn)業(yè)化基地一直采取“政府主導(dǎo)”的建設(shè)模式,探索出了一條產(chǎn)業(yè)推進(jìn)、技術(shù)支撐與產(chǎn)業(yè)服務(wù)協(xié)調(diào)發(fā)展的有效模式,建立了較為完善的產(chǎn)業(yè)公共服務(wù)和技術(shù)支撐服務(wù)體系,形成了具有鮮明特色的“專業(yè)孵化器+產(chǎn)業(yè)公共服務(wù)+技術(shù)支撐服務(wù)+專業(yè)人才培養(yǎng)”的綜合服務(wù)體系,能夠為企業(yè)提供從產(chǎn)業(yè)研究、產(chǎn)業(yè)咨詢、企業(yè)孵化、產(chǎn)業(yè)推進(jìn)等產(chǎn)業(yè)公共服務(wù)和EDA設(shè)計服務(wù)、MPW&IP服務(wù)、封測服務(wù)及人才培養(yǎng)等技術(shù)支撐服務(wù)。“十一五”期間,孵化集成電路企業(yè)20多家,通過服務(wù)平臺為產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)幦「黝愘Y金超過1億元,舉辦和參加行業(yè)展會近30次,為政府決策提業(yè)研究報告和專項報告10多項;利用EDA設(shè)計平臺開發(fā)產(chǎn)品30多個,通過MPW&IP平臺流片的產(chǎn)品近200種,流片費(fèi)用近1億元,封裝測試平臺服務(wù)項目近100個,培訓(xùn)平臺培養(yǎng)各類技術(shù)人員4000多人,為企業(yè)累計節(jié)約成本超過1億元,極大的促進(jìn)了西安集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

“十二五”期間,產(chǎn)業(yè)化基地將以“一區(qū)四園一基地”為依托,進(jìn)一步完善產(chǎn)業(yè)服務(wù)體系,提升產(chǎn)業(yè)化基地的服務(wù)能力,促進(jìn)西安集成電路產(chǎn)業(yè)的突破發(fā)展。

產(chǎn)業(yè)服務(wù)方面:建立產(chǎn)品展示交易平臺,構(gòu)建電子商務(wù)系統(tǒng),定期舉辦和參加有影響力的行業(yè)會議,形成全方位的產(chǎn)品展示交易服務(wù)體系;搭建投融資服務(wù)平臺,設(shè)立“陜西集成電路專項種子基金”,將政府引導(dǎo)和市場優(yōu)化資源配置相結(jié)合,多渠道引導(dǎo)國內(nèi)外風(fēng)險投資基金、金融債券等資金進(jìn)入集成電路產(chǎn)業(yè),為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供所需的金融資本支持。

篇9

論文關(guān)鍵詞:集成電路,特點(diǎn),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(dāng)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(jī)、通信、汽車電子、消費(fèi)電子等與國民日常消費(fèi)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(fèi)在2009年受金融危機(jī)的影響下跌9%的情況下2010由于經(jīng)濟(jì)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(diǎn)

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(fèi)除2008、2009年受金融危機(jī)影響外逐年遞增,中國已成為世界上第一大集成電路消費(fèi)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(fèi)類芯片,技術(shù)落后發(fā)達(dá)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(yuǎn)遠(yuǎn)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(jì)形勢有波動,由于金融危機(jī)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(jī)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(dá)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(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(yùn)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(jì)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(fù)責(zé)人大都是從臺灣引進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(dāng)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(jī)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(jī)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(dāng)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(diǎn)設(shè)計業(yè)的比重不斷加大,2008、2009兩年在受到金融危機(jī)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(dá)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(dá)地區(qū)轉(zhuǎn)移作為集成電路產(chǎn)業(yè)走向成熟的標(biāo)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(kuò)大規(guī)模,增強(qiáng)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(dāng)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(jìn)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(jìn)口量增速。預(yù)計2010年以后我國集成電路進(jìn)口增速將小于出口增速,我國正在由集成電路消費(fèi)大國向制造大國邁進(jìn)。

四、關(guān)于我國集成電路發(fā)展的幾點(diǎn)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(yùn)作機(jī)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(jìn)的產(chǎn)業(yè)運(yùn)作和可持續(xù)發(fā)展機(jī)制,這就使得國產(chǎn)高端芯片在社會上認(rèn)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。可以借鑒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(jìn)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(jī)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(yùn)作優(yōu)勢,走基于公共研發(fā)機(jī)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(fèi)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(dá)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(dá)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(jì)的優(yōu)勢地位,才能使集成電路業(yè)進(jìn)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(diǎn)扶植有密切關(guān)系,最近灣當(dāng)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(dá)到世界第二的目標(biāo)。

第三、產(chǎn)業(yè)的發(fā)展可以走先官辦和引進(jìn)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(xì),每個子領(lǐng)域有相當(dāng)?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(bǔ)充,這正好適應(yīng)民營經(jīng)濟(jì)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(dá)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(jìn)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(jìn)水平,必須要找準(zhǔn)方向、加強(qiáng)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(jìn)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(dá)國家的經(jīng)濟(jì)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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篇10

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,分析本科專業(yè)對應(yīng)于電子科學(xué)與技術(shù)一級學(xué)科所屬的各二級學(xué)科的基礎(chǔ)知識,對于將集成電路設(shè)計設(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和技能,從事信號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)對于電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的知識要求非常強(qiáng)調(diào)電學(xué)方面的基礎(chǔ)知識,特別是集成電路和集成電子系統(tǒng)方面的知識,光學(xué)方面的知識只是作為輔助。

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)對于電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的知識要求較以前有了大幅度的簡化,同時也可以看出,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,而減少了電學(xué)方面的知識要求,對于集成電路方面的知識沒有做具體要求,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、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、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,在對電學(xué)方面的基礎(chǔ)知識進(jìn)行要求的同時更加強(qiáng)調(diào)了光學(xué)方面的基礎(chǔ)知識,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,多數(shù)都把集成電路方面的知識作為必修的考試科目專業(yè)知識。

3 學(xué)科知識體系的對應(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個二級學(xué)科。電子科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)應(yīng)該涵蓋一級學(xué)科所屬各二級學(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,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)社會需要而就業(yè)。

4 結(jié)束語

綜上所述,集成電路設(shè)計這樣的課程應(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)計和數(shù)字集成電路設(shè)計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)會對全國工程教育認(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,而是更多地要求集成電路與集成電子系統(tǒng)方面的知識,這樣能引導(dǎo)國內(nèi)各高?;貧w到加強(qiáng)電學(xué)方面的知識教育的道路上來。

在我國大力支持集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大環(huán)境下,本文對于將集成電路設(shè)計設(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)容希望能夠為全國工程教育認(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.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.工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)[S].2012.