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集成電路設(shè)計流程精選(九篇)

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集成電路設(shè)計流程

第1篇:集成電路設(shè)計流程范文

[關(guān)鍵詞]110kV輸電線路;設(shè)計施工;要點

中圖分類號:TM752 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)02-0223-01

前言

隨著電力行業(yè)的不斷進(jìn)步與發(fā)展,從而也帶動了輸電線路的發(fā)展。在電力輸送的過程中一般多數(shù)是高壓輸變電線路這就需要我們更加重視高壓輸變電線路的設(shè)計與維護了要充分考慮設(shè)計中的問題擾化設(shè)計、科學(xué)施工。質(zhì)量作為衡量輸電線路施工的重要標(biāo)準(zhǔn),成為所有電力企業(yè)關(guān)注的焦點。因此,有必要對輸電線路設(shè)計施工技術(shù)要點進(jìn)行研究分析。

1、110kV輸電線路設(shè)計流程

在電力輸送的過程中一般多數(shù)是高壓輸變電線路,輸電線路的設(shè)計具有復(fù)雜性和多樣性??偟膩碚f,輸電線路的設(shè)計流程包括前期設(shè)計階段、初步設(shè)計階段以及施工圖紙設(shè)計階段。

前期設(shè)計階段的主要工作是對線路工程項目進(jìn)行調(diào)研,對項目的可行性進(jìn)行分析。在這一階段,設(shè)計人員要結(jié)合有關(guān)材料對項目內(nèi)容的真實性、可靠性以及準(zhǔn)確性進(jìn)行分析,同時研究工程項目的經(jīng)濟性,從而作出準(zhǔn)確的工程決策。

初步設(shè)計階段的工作主要是對針對線路路徑的選擇以及確定工作。在此階段,設(shè)計人員要結(jié)合施工要求對施工地區(qū)的自然環(huán)境、氣候變化等進(jìn)行調(diào)查分析,制定多種不同的線路路徑方案,然后再從這些方案中選擇一條最合適的施工路徑。

施工圖紙設(shè)計階段的主要工作是對具體的施工進(jìn)行設(shè)計準(zhǔn)備。在這一階段,設(shè)計人員要對施工流程、施工技術(shù)、材料選擇等進(jìn)行研究確定,同時還要完成電塔圖、截面圖、塔基圖等的繪制工作。

在完成以上幾個步驟后,輸電線路設(shè)計施工便可以開始,但相關(guān)人員需注意輸電線路設(shè)計施工的技術(shù)要點。

2、110kV輸電線路基礎(chǔ)工程設(shè)計施工

在高壓輸送線路過程中要考慮到埋電線桿的問題所以就要選擇合適的地形地勢。110kV輸電線路桿塔埋入地下的部分稱為基礎(chǔ),確保110kV輸電線路在運行過程中不會因為外力的作用而發(fā)生傾倒、變形以及下沉;對于輸電線路的安全運行而言,基礎(chǔ)施工質(zhì)量具有非常大的作用,所以,確保110kV輸電線路基礎(chǔ)施工質(zhì)量意義重大。

110kV輸電線路經(jīng)常采用普通鋼筋混凝土澆制基礎(chǔ),適宜用在線路附近有水源、砂、石的地段。對于轉(zhuǎn)角塔,因為具有較大上拔力,因此,適宜選擇基礎(chǔ)較大、重量大、抵抗上拔力強的混凝土基礎(chǔ),結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。進(jìn)行巖石基礎(chǔ)的施工過程中,首先調(diào)研塔位周圍巖石情況,確保和設(shè)計勘測情況相同,當(dāng)存在差異比較大時,需要設(shè)計單位進(jìn)行變更:另外,需在巖石進(jìn)行打孔插筋、澆灌砂漿、進(jìn)行承臺的澆制等。

110kV輸電線路的桿塔以及拉線的基礎(chǔ),需要確保桿塔在承受各種力的情況下,都不會發(fā)生上拔、下陷、傾覆的事故。對于鋼筋混凝土電桿而言,其桿腿直接埋入地下,而對于鐵塔而言,需要通過混凝土基礎(chǔ)以及地腳進(jìn)行固定。

3、110kV輸電線路設(shè)計施工技術(shù)要點

3.1 線路路徑優(yōu)化設(shè)計

輸電線路的路徑選擇直接關(guān)系到一個工程是否正常實施以及是否保證經(jīng)濟效益的標(biāo)準(zhǔn)。因此,相關(guān)設(shè)計人員一般會實地以及圖上勘察,通過對勘察數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究,制定多種路線設(shè)計方案然后再經(jīng)過方案可行性、經(jīng)濟性、安全性以及維護方便性等的分析,確定一條最優(yōu)施工路徑。同時,設(shè)計路線應(yīng)避免與其他線路的交叉重疊,并且不要選擇地質(zhì)條件差或者污染嚴(yán)重的地區(qū)。另外,所選路線應(yīng)在最大限度上靠近公路,以便于維護。

3.2 桿塔的選擇與優(yōu)化設(shè)計

桿塔是線路的基礎(chǔ),桿塔施工費用占到整個線路工程費用的1/3,因此桿塔的選擇與設(shè)計在很大程度上影響著工程的安全性、經(jīng)濟性。在桿塔的配置上要排定出最佳方案,制定周密的工作計劃。桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計采用極限狀態(tài)設(shè)計法,即結(jié)構(gòu)在規(guī)定的負(fù)荷下發(fā)生形變或開縫的限值條件下,保證線路安全。定位是高壓輸電線路設(shè)計中至關(guān)重要的一步,定位的質(zhì)量不僅關(guān)系到施工的安全也對造價和后期維護有著深遠(yuǎn)的影響。首先,設(shè)計人員應(yīng)充分考慮工程線路的施工要求,確保電桿與電塔的數(shù)量科學(xué)合理;其次,設(shè)計人員還要結(jié)合工程路線的施工要求選擇規(guī)格合適的桿塔,以保證工程的安全性以及線路的使用壽命;再次,設(shè)計人員要充分結(jié)合施工地點的自然環(huán)境,選擇合適的桿塔。最后,施工方還要考慮到土地資源的節(jié)約,盡量選擇占地面積較小的桿塔。

3.3 導(dǎo)線的選擇

導(dǎo)線是實現(xiàn)遠(yuǎn)距離輸電的關(guān)鍵要素,合適的導(dǎo)線不僅能滿足基本的輸電要求,還能有效減少線路損耗,提高線路運行的安全性。高壓輸電線路中對導(dǎo)線的選擇要求是比較高的不僅要考慮到電流的密度及強弱,還要考慮外在h境的影響及無線干擾等問題。因此導(dǎo)線必須要有適宜的導(dǎo)電性能以及張力等因素的要求,還要考慮到安全因素計算導(dǎo)線與地線短路電流并根據(jù)具體實際情況來綜合判定做出選擇進(jìn)行設(shè)計。在選擇導(dǎo)線時首先要考慮的是導(dǎo)線的截面大小。設(shè)計人員要根據(jù)電力系統(tǒng)提供的技術(shù)參數(shù),確定應(yīng)選擇多大截面的導(dǎo)線。在截面確定的前提下還要考慮導(dǎo)線選擇的經(jīng)濟效益,應(yīng)盡量選擇造價低的導(dǎo)線,以確保導(dǎo)線經(jīng)濟性與技術(shù)性的統(tǒng)一。

3.4 防雷與絕緣配合設(shè)計

在輸電線路正常運行中,可能會遇到雷雨天氣,絕緣配合的作用便是保證線路此時還能正常運行。雷擊是造成輸電線路事故的主要原因之一,因此在設(shè)計施工時必須要考慮到避需設(shè)施的設(shè)計通常情況下,需要在桿塔上設(shè)置避需線;在進(jìn)行避需設(shè)計時,設(shè)計師要考慮電力企業(yè)對輸電線路的電壓要求,以及施工地區(qū)的氣象條件和變化規(guī)律,結(jié)合以往同類工程的相關(guān)經(jīng)驗確定避需線的數(shù)量、保護角度等各種技術(shù)參數(shù)。另外,還要注意對避需線的絕緣設(shè)計,根據(jù)電壓荷載選擇合適的絕緣子形式與片數(shù)。

3.5 線路施工勘測定位

一般施工勘測卞要包括定線測量、平斷面測量。定線測量是將輸電線路在實地標(biāo)注出來,并對輸電線路的實際長度進(jìn)行測量;平斷面測量是對路線所過地區(qū)周圍的地貌情況進(jìn)行調(diào)查,并繪制地貌平面圖。通常情況下,使用衛(wèi)星定位技術(shù)對路線平斷面進(jìn)行測量。在勘測完成后,施工人員就可對桿塔施工位置進(jìn)行定位。定位時要盡量避免使用孤立檔距,以防造成施工困難,同時在結(jié)冰嚴(yán)重的地區(qū)施工人員要盡量縮小檔距。另外,在定位山區(qū)桿塔時還應(yīng)考慮到邊坡的穩(wěn)定性。

3.7 施工現(xiàn)場調(diào)整

在正式施工過程中經(jīng)常存在設(shè)計方案無法完全實現(xiàn)的狀況,此時就需要施工人員對工程設(shè)計進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)整。在進(jìn)行施工現(xiàn)場調(diào)整時同樣要遵循安全性、經(jīng)濟性以及技術(shù)性等原則。

4、結(jié)語

隨著電網(wǎng)事業(yè)的進(jìn)步,高壓線路日益增多,輸變電是電力系統(tǒng)的核心,高壓輸變電線路擔(dān)負(fù)著輸變電的重任,意義重大。110kV輸電線路設(shè)計施工上的各個階段都需進(jìn)行嚴(yán)格的控制,以提高設(shè)計的科學(xué)合理性,為線路的正常運行打下良好的基礎(chǔ)。從而確保輸電線路的質(zhì)量,進(jìn)而保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

參考文獻(xiàn)

第2篇:集成電路設(shè)計流程范文

集成電路作為關(guān)系國民經(jīng)濟和社會發(fā)展全局的基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè),是現(xiàn)代電子信息科技的核心技術(shù),是國家綜合實力的重要標(biāo)志。鑒于我國集成電路市場持續(xù)快速的增長,對集成電路設(shè)計領(lǐng)域的人員需求也日益增加。集成電路是知識密集型的高技術(shù)產(chǎn)業(yè),但人才缺失的問題是影響集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問題之一。據(jù)統(tǒng)計,2012年我國對集成電路設(shè)計人才的需求是30萬人 [1-2]。為加大集成電路專業(yè)人才的培養(yǎng)力度,更好地滿足集成電路產(chǎn)業(yè)的人才需求,2003年教育部實施了“國家集成電路人才培養(yǎng)基地”計劃,同時增設(shè)了“集成電路設(shè)計和集成系統(tǒng)”的本科專業(yè),很多高校都相繼開設(shè)了相關(guān)專業(yè),大力培養(yǎng)集成電路領(lǐng)域高水平的骨干專業(yè)技術(shù)人才[3]。

黑龍江大學(xué)的集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)自2005年成立以來,從本科教學(xué)體系的建立、本科教學(xué)內(nèi)容的制定與實施、師資力量的培養(yǎng)與發(fā)展等方面進(jìn)行不斷的探索與完善。本文將結(jié)合多年集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)的本科教學(xué)實踐經(jīng)驗,以及對相關(guān)院校集成電路設(shè)計專業(yè)本科教學(xué)的多方面調(diào)研,針對黑龍江大學(xué)該專業(yè)的本科教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析和研究探索,以期提高本科教學(xué)水平,切實做好本科專業(yè)人才的培養(yǎng)工作。

一、完善課程設(shè)置

合理設(shè)置課程體系和課程內(nèi)容,是提高人才培養(yǎng)水平的關(guān)鍵。2009年,黑龍江大學(xué)集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)制定了該專業(yè)的課程體系,經(jīng)過這幾年教學(xué)工作的開展與施行,發(fā)現(xiàn)仍存在一些不足之處,于是在2014年黑龍江大學(xué)開展的教學(xué)計劃及人才培養(yǎng)方案的修訂工作中進(jìn)行了再次的改進(jìn)和完善。

首先,在課程設(shè)置與課時安排上進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。對于部分課程調(diào)整其所開設(shè)的學(xué)期及課時安排,不同課程中內(nèi)容重疊的章節(jié)或相關(guān)性較大的部分可進(jìn)行適當(dāng)刪減或融合。如:在原來的課程設(shè)置中,“數(shù)字集成電路設(shè)計”課程與“CMOS模擬集成電路設(shè)計”課程分別設(shè)置在教學(xué)第六學(xué)期和第七學(xué)期。由于“數(shù)字集成電路設(shè)計”課程中是以門級電路設(shè)計為基礎(chǔ),所以學(xué)生在未進(jìn)行模擬集成電路課程的講授前,對于各種元器件的基本結(jié)構(gòu)、特性、工作原理、基本參數(shù)、工藝和版圖等這些基礎(chǔ)知識都是一知半解,因此對門級電路的整體設(shè)計分析難以理解和掌握,會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情及教學(xué)效果;而若在“數(shù)字集成電路設(shè)計”課程中添加入相關(guān)知識,與“CMOS模擬集成電路設(shè)計”課程中本應(yīng)有的器件、工藝和版圖的相關(guān)內(nèi)容又會出現(xiàn)重疊。在調(diào)整后的課程設(shè)置中,先開設(shè)了“CMOS模擬集成電路設(shè)計”課程,將器件、工藝和版圖的基礎(chǔ)知識首先進(jìn)行講授,令學(xué)生對于各器件在電路中所起的作用及特性能夠熟悉了解;在隨后“數(shù)字集成電路設(shè)計”課程的學(xué)習(xí)中,對于應(yīng)用各器件進(jìn)行電路構(gòu)建時會更加得心應(yīng)手,達(dá)到較好的教學(xué)效果,同時也避免了內(nèi)容重復(fù)講授的問題。此外,這樣的課程設(shè)置安排,將有利于本科生在“大學(xué)生集成電路設(shè)計大賽”的參與和競爭,避免因?qū)W期課程的設(shè)置問題,導(dǎo)致學(xué)生還未深入地接觸學(xué)習(xí)相關(guān)的理論課程及實驗課程,從而出現(xiàn)理論知識儲備不足、實踐操作不熟練等種種情況,致使影響到參賽過程的發(fā)揮。調(diào)整課程安排后,本科生通過秋季學(xué)期中基礎(chǔ)理論知識的學(xué)習(xí)以及實踐操作能力的鍛煉,在參與春季大賽時能夠確保擁有足夠的理論知識和實踐經(jīng)驗,具有較充足的參賽準(zhǔn)備,通過團隊合作較好地完成大賽的各項環(huán)節(jié),贏取良好賽果,為學(xué)校、學(xué)院及個人爭得榮譽,收獲寶貴的參賽經(jīng)驗。

其次,適當(dāng)降低理論課難度,將教學(xué)重點放在掌握集成電路設(shè)計及分析方法上,而不是讓復(fù)雜煩瑣的公式推導(dǎo)削弱了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生能夠較好地理解和掌握集成電路設(shè)計的方法和流程。

第三,在選擇優(yōu)秀國內(nèi)外教材進(jìn)行教學(xué)的同時,從科研前沿、新興產(chǎn)品及技術(shù)、行業(yè)需求等方面提取教學(xué)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,實時了解前沿動態(tài),使學(xué)生能夠積極主動地學(xué)習(xí)。

二、變革教學(xué)理念與模式

CDIO(構(gòu)思、設(shè)計、實施、運行)理念,是目前國內(nèi)外各高校開始提出的新型教育理念,將工程創(chuàng)新教育結(jié)合課程教學(xué)模式,旨在緩解高校人才培養(yǎng)模式與企業(yè)人才需求的沖突[4]。

在實際教學(xué)過程中,結(jié)合黑龍江大學(xué)集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)的“數(shù)模混合集成電路設(shè)計”課程,基于“逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器(SAR ADC)”的課題項目開展教學(xué)內(nèi)容,將各個獨立分散的模擬或數(shù)字電路模塊的設(shè)計進(jìn)行有機串聯(lián),使之成為具有連貫性的課題實踐內(nèi)容。在教學(xué)周期內(nèi),以學(xué)生為主體、教師為引導(dǎo)的教學(xué)模式,令學(xué)生“做中學(xué)”,讓學(xué)生有目的地將理論切實應(yīng)用于實踐中,完成“構(gòu)思、設(shè)計、實踐和驗證”的整體流程,使學(xué)生系統(tǒng)地掌握集成電路全定制方案的具體實施方法及設(shè)計操作流程。同時,通過以小組為單位,進(jìn)行團隊合作,在組內(nèi)或組間的相互交流與學(xué)習(xí)中,相互促進(jìn)提高,培養(yǎng)學(xué)生善于思考、發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力,鍛煉學(xué)生團隊工作的能力及創(chuàng)新能力,并可以通過對新結(jié)構(gòu)、新想法進(jìn)行不同程度獎勵加分的形式以激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)新力。此外,該門課程的考核形式也不同,不是通過以往的試卷筆試形式來確定學(xué)生得分,而是以畢業(yè)論文的撰寫要求,令每一組提供一份完整翔實的數(shù)據(jù)報告,鍛煉學(xué)生撰寫論文、數(shù)據(jù)整理的能力,為接下來學(xué)期中的畢業(yè)設(shè)計打下一定的基礎(chǔ)。而對于教師的要求,不僅要有扎實的理論基礎(chǔ)還應(yīng)具備豐富的實踐經(jīng)驗,因此青年教師要不斷提高專業(yè)能力和素質(zhì)??赏ㄟ^參加研討會、專業(yè)講座、企業(yè)實習(xí)、項目合作等途徑分享和學(xué)習(xí)實踐經(jīng)驗,同時還應(yīng)定期邀請校外專家或?qū)I(yè)工程師進(jìn)行集成電路方面的專業(yè)座談、學(xué)術(shù)交流、技術(shù)培訓(xùn)等,進(jìn)行教學(xué)及實踐的指導(dǎo)。

三、加強EDA實踐教學(xué)

首先,根據(jù)企業(yè)的技術(shù)需求,引進(jìn)目前使用的主流EDA工具軟件,讓學(xué)生在就業(yè)前就可以熟練掌握應(yīng)用,將工程實際和實驗教學(xué)緊密聯(lián)系,積累經(jīng)驗的同時增加學(xué)生就業(yè)及繼續(xù)深造的機會,為今后競爭打下良好的基礎(chǔ)。2009―2015年,黑龍江大學(xué)先后引進(jìn)數(shù)字集成電路設(shè)計平臺Xilinx和FPGA實驗箱、華大九天開發(fā)的全定制集成電路EDA設(shè)計工具Aether以及Synopsys公司的EDA設(shè)計工具等,最大可能地滿足在校本科生和研究生的學(xué)習(xí)和科研。而面對目前學(xué)生人數(shù)眾多但實驗教學(xué)資源相對不足的情況,如果可以借助黑龍江大學(xué)的校園網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)集成電路設(shè)計平臺的搭建,實現(xiàn)遠(yuǎn)程登錄,則在一定程度上可以滿足學(xué)生在課后進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的需要[5]。

其次,根據(jù)企業(yè)崗位的需求可合理安排EDA實踐教學(xué)內(nèi)容,適當(dāng)增加實踐課程的學(xué)時。如通過運算放大器、差分放大器、采樣電路、比較器電路、DAC、邏輯門電路、有限狀態(tài)機、分頻器、數(shù)顯鍵盤控制等各種類型電路模塊的設(shè)計和仿真分析,令學(xué)生掌握數(shù)字、模擬、數(shù)模混合集成電路的設(shè)計方法及流程,在了解企業(yè)對于數(shù)字、模擬、數(shù)?;旌霞呻娐吩O(shè)計以及版圖設(shè)計等崗位要求的基礎(chǔ)上,有針對性地進(jìn)行模塊課程的學(xué)習(xí)與實踐操作的鍛煉,使學(xué)生對于相關(guān)的EDA實踐內(nèi)容真正融會貫通,為今后就業(yè)做好充足的準(zhǔn)備。

第三,根據(jù)集成電路設(shè)計本科理論課程的教學(xué)內(nèi)容,以各應(yīng)用軟件為基礎(chǔ),結(jié)合多媒體的教學(xué)方法,選取結(jié)合于理論課程內(nèi)容的實例,制定和編寫相應(yīng)內(nèi)容的實驗課件及操作流程手冊,如黑龍江大學(xué)的“CMOS模擬集成電路設(shè)計”和“數(shù)字集成電路設(shè)計”課程,都已制定了比較詳盡的實踐手冊及實驗內(nèi)容課件;通過網(wǎng)絡(luò)平臺,使學(xué)生能夠更加方便地分享教學(xué)資源并充分利用資源隨時隨地地學(xué)習(xí)。

四、搭建校企合作平臺

第3篇:集成電路設(shè)計流程范文

關(guān)鍵詞:IP技術(shù) 模擬集成電路 流程

中圖分類號:TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)03(b)-00-02

1 模擬集成電路設(shè)計的意義

當(dāng)前以信息技術(shù)為代表的高新技術(shù)突飛猛進(jìn)。以信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平為主要特征的綜合國力競爭日趨激烈,集成電路(IC,Integrated circuit)作為當(dāng)今信息時代的核心技術(shù)產(chǎn)品,其在國民經(jīng)濟建設(shè)、國防建設(shè)以及人類日常生活的重要性已經(jīng)不言

而喻。

集成電路技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了若干發(fā)展階段。20世紀(jì)50年代末發(fā)展起來的屬小規(guī)模集成電路(SSI),集成度僅100個元件;60年展的是中規(guī)模集成電路(MSI),集成度為1000個元件;70年代又發(fā)展了大規(guī)模集成電路,集成度大于1000個元件;70年代末進(jìn)一步發(fā)展了超大規(guī)模集成電路(LSI),集成度在105個元件;80年代更進(jìn)一步發(fā)展了特大規(guī)模集成電路,集成度比VLSI又提高了一個數(shù)量級,達(dá)到106個元件以上。這些飛躍主要集中在數(shù)字領(lǐng)域。

(1)自然界信號的處理:自然界的產(chǎn)生的信號,至少在宏觀上是模擬量。高品質(zhì)麥克風(fēng)接收樂隊聲音時輸出電壓幅值從幾微伏變化到幾百微伏。視頻照相機中的光電池的電流低達(dá)每毫秒幾個電子。地震儀傳感器產(chǎn)生的輸出電壓的范圍從地球微小振動時的幾微伏到強烈地震時的幾百毫伏。由于所有這些信號都必須在數(shù)字領(lǐng)域進(jìn)行多方面的處理,所以我們看到,每個這樣的系統(tǒng)都要包含一個模一數(shù)轉(zhuǎn)換器(AD,C)。

(2)數(shù)字通信:由于不同系統(tǒng)產(chǎn)生的二進(jìn)制數(shù)據(jù)往往要傳輸很長的距離。一個高速的二進(jìn)制數(shù)據(jù)流在通過一個很長的電纜后,信號會衰減和失真,為了改善通信質(zhì)量,系統(tǒng)可以輸入多電平信號,而不是二進(jìn)制信號?,F(xiàn)代通信系統(tǒng)中廣泛采用多電平信號,這樣,在發(fā)射器中需要數(shù)一模轉(zhuǎn)換器(DAC)把組合的二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為多電平信號,而在接收器中需要使用模一數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)以確定所傳輸?shù)碾娖健?/p>

(3)磁盤驅(qū)動電子學(xué)計算機硬盤中的數(shù)據(jù)采用磁性原理以二進(jìn)制形式存儲。然而,當(dāng)數(shù)據(jù)被磁頭讀取并轉(zhuǎn)換為電信號時,為了進(jìn)一步的處理,信號需要被放大、濾波和數(shù)字化。

(4)無線接收器:射頻接收器的天線接收到的信號,其幅度只有幾微伏,而中心頻率達(dá)到幾GHz。此外,信號伴隨很大的干擾,因此接收器在放大低電平信號時必須具有極小噪聲、工作在高頻并能抑制大的有害分量。這些都對模擬設(shè)計有很大的挑戰(zhàn)性。

(5)傳感器:機械的、電的和光學(xué)的傳感器在我們的生活中起著重要的作用。例如,視頻照相機裝有一個光敏二極管陣列,以將像點轉(zhuǎn)換為電流;超聲系統(tǒng)使用聲音傳感器產(chǎn)生一個與超聲波形幅度成一定比例的電壓。放大、濾波和A/D轉(zhuǎn)換在這些應(yīng)用中都是基本的功能。

(6)微處理器和存儲器:大量模擬電路設(shè)計專家參與了現(xiàn)代的微處理器和存儲器的設(shè)計。許多涉及到大規(guī)模芯片內(nèi)部或不同芯片之間的數(shù)據(jù)和時鐘的分布和時序的問題要求將高速信號作為模擬波形處理。而且芯片上信號間和電源間互連中的非理想性以及封裝寄生參數(shù)要求對模擬電路設(shè)計有一個完整的理解。半導(dǎo)體存儲器廣泛使用的高速/讀出放大器0也不可避免地要涉及到許多模擬技術(shù)。因此人們經(jīng)常說高速數(shù)字電路設(shè)計實際上是模擬電路的

設(shè)計。

2 模擬集成電路設(shè)計流程概念

在集成電路工藝發(fā)展和市場需求的推動下,系統(tǒng)芯片SOC和IP技術(shù)越來越成為IC業(yè)界廣泛關(guān)注的焦點。隨著集成技術(shù)的不斷發(fā)展和集成度的迅速提高,集成電路芯片的設(shè)計工作越來越復(fù)雜,因而急需在設(shè)計方法和設(shè)計工具這兩方面有一個大的變革,這就是人們經(jīng)常談?wù)摰脑O(shè)計革命。各種計算機輔助工具及設(shè)計方法學(xué)的誕生正是為了適應(yīng)這樣的要求。

一方面,面市時間的壓力和新的工藝技術(shù)的發(fā)展允許更高的集成度,使得設(shè)計向更高的抽象層次發(fā)展,只有這樣才能解決設(shè)計復(fù)雜度越來越高的問題。數(shù)字集成電路的發(fā)展證明了這一點:它很快的從基于單元的設(shè)計發(fā)展到基于模塊、IP和IP復(fù)用的

設(shè)計。

另一方面,工藝尺寸的縮短使得設(shè)計向相反的方向發(fā)展:由于物理效應(yīng)對電路的影響越來越大,這就要求在設(shè)計中考慮更低層次的細(xì)節(jié)問題。器件數(shù)目的增多、信號完整性、電子遷移和功耗分析等問題的出現(xiàn)使得設(shè)計日益復(fù)雜。

3 模擬集成電路設(shè)計流程

3.1 模擬集成電路設(shè)計系統(tǒng)環(huán)境

集成電路的設(shè)計由于必須通過計算機輔助完成整個過程,所以對軟件和硬件配置都有較高的要求。

(1)模擬集成電路設(shè)計EDA工具種類及其舉例

設(shè)計資料庫―Cadence Design Framework11

電路編輯軟件―Text editor/Schematic editor

電路模擬軟件―Spectre,HSPICE,Nanosim

版圖編輯軟件―Cadence virtuoso,Laker

物理驗證軟件―Diva,Dracula,Calibre,Hercules

(2)系統(tǒng)環(huán)境

工作站環(huán)境;Unix-Based作業(yè)系統(tǒng);由于EDA軟件的運行和數(shù)據(jù)的保存需要穩(wěn)定的計算機環(huán)境,所以集成電路的設(shè)計通常采用Unix-Based的作業(yè)系統(tǒng),如圖1所示的工作站系統(tǒng)?,F(xiàn)在的集成電路設(shè)計都是團隊協(xié)作完成的,甚至工程師們在不同的地點進(jìn)行遠(yuǎn)程協(xié)作設(shè)計。EDA軟件、工作站系統(tǒng)的資源合理配置和數(shù)據(jù)庫的有效管理將是集成電路設(shè)計得以完成的重要保障。

3.2 模擬集成電路設(shè)計流程概述

根據(jù)處理信號類型的不同,集成電路一般可以分為數(shù)字電路、模擬電路和數(shù)?;旌霞呻娐?,它們的設(shè)計方法和設(shè)計流程是不同的,在這部分和以后的章節(jié)中我們將著重講述模擬集成電路的設(shè)計方法和流程。模擬集成電路設(shè)計是一種創(chuàng)造性的過程,它通過電路來實現(xiàn)設(shè)計目標(biāo),與電路分析剛好相反。電路的分析是一個由電路作為起點去發(fā)現(xiàn)其特性的過程。電路的綜合或者設(shè)計則是從一套期望的性能參數(shù)開始去尋找一個令人滿意的電路,對于一個設(shè)計問題,解決方案可能不是唯一的,這樣就給予了設(shè)計者去創(chuàng)造的機會。

模擬集成電路設(shè)計包括若干個階段,設(shè)計模擬集成電路一般的過程。

(l)系統(tǒng)規(guī)格定義;(2)電路設(shè)計;(3)電路模擬;(4)版圖實現(xiàn);(5)物理驗證;(6)參數(shù)提取后仿真;(7)可靠性分析;(8)芯片制造;(9)測試。

除了制造階段外,設(shè)計師應(yīng)對其余各階段負(fù)責(zé)。設(shè)計流程從一個設(shè)計構(gòu)思開始,明確設(shè)計要求和進(jìn)行綜合設(shè)計。為了確認(rèn)設(shè)計的正確性,設(shè)計師要應(yīng)用模擬方法評估電路的性能。

這時可能要根據(jù)模擬結(jié)果對電路作進(jìn)一步改進(jìn),反復(fù)進(jìn)行綜合和模擬。一旦電路性能的模擬結(jié)果能滿足設(shè)計要求就進(jìn)行另一個主要設(shè)計工作―電路的幾何描述(版圖設(shè)計)。版圖完成并經(jīng)過物理驗證后需要將布局、布線形成的寄生效應(yīng)考慮進(jìn)去再次進(jìn)行計算機模擬。如果模擬結(jié)果也滿足設(shè)計要求就可以進(jìn)行制造了。

3.3 模擬集成電路設(shè)計流程分述

(1)系統(tǒng)規(guī)格定義

這個階段系統(tǒng)工程師把整個系統(tǒng)和其子系統(tǒng)看成是一個個只有輸入輸出關(guān)系的/黑盒子,不僅要對其中每一個進(jìn)行功能定義,而且還要提出時序、功耗、面積、信噪比等性能參數(shù)的范圍要求。

(2)電路設(shè)計

根據(jù)設(shè)計要求,首先要選擇合適的工藝制程;然后合理的構(gòu)架系統(tǒng),例如并行的還是串行的,差分的還是單端的;依照架構(gòu)來決定元件的組合,例如,電流鏡類型還是補償類型;根據(jù)交、直流參數(shù)決定晶體管工作偏置點和晶體管大?。灰拉h(huán)境估計負(fù)載形態(tài)和負(fù)載值。由于模擬集成電路的復(fù)雜性和變化的多樣性,目前還沒有EDA廠商能夠提供完全解決模擬集成電路設(shè)計自動化的工具,此環(huán)節(jié)基本上通過手工計算來完成的。

(3)電路模擬

設(shè)計工程師必須確認(rèn)設(shè)計是正確的,為此要基于晶體管模型,借助EDA工具進(jìn)行電路性能的評估,分析。在這個階段要依據(jù)電路仿真結(jié)果來修改晶體管參數(shù);依制程參數(shù)的變異來確定電路工作的區(qū)間和限制;驗證環(huán)境因素的變化對電路性能的影響;最后還要通過仿真結(jié)果指導(dǎo)下一步的版圖實現(xiàn),例如,版圖對稱性要求,電源線的寬度。

(4)版圖實現(xiàn)

電路的設(shè)計及模擬決定電路的組成及相關(guān)參數(shù),但并不能直接送往晶圓代工廠進(jìn)行制作。設(shè)計工程師需提供集成電路的物理幾何描述稱為版圖。這個環(huán)節(jié)就是要把設(shè)計的電路轉(zhuǎn)換為圖形描述格式。模擬集成電路通常是以全定制方法進(jìn)行手工的版圖設(shè)計。在設(shè)計過程中需要考慮設(shè)計規(guī)則、匹配性、噪聲、串?dāng)_、寄生效應(yīng)、防門鎖等對電路性能和可制造性的影響。雖然現(xiàn)在出現(xiàn)了許多高級的全定制輔助設(shè)計方法,仍然無法保證手工設(shè)計對版圖布局和各種效應(yīng)的考慮全面性。

(5)物理驗證

版圖的設(shè)計是否滿足晶圓代工廠的制造可靠性需求?從電路轉(zhuǎn)換到版圖是否引入了新的錯誤?物理驗證階段將通過設(shè)計規(guī)則檢查(DRC,Design Rule Cheek)和版圖網(wǎng)表與電路原理圖的比對(VLS,Layout Versus schematic)解決上述的兩類驗證問題。幾何規(guī)則檢查用于保證版圖在工藝上的可實現(xiàn)性。它以給定的設(shè)計規(guī)則為標(biāo)準(zhǔn),對最小線寬、最小圖形間距、孔尺寸、柵和源漏區(qū)的最小交疊面積等工藝限制進(jìn)行檢查。版圖網(wǎng)表與電路原理圖的比對用來保證版圖的設(shè)計與其電路設(shè)計的匹配。VLS工具從版圖中提取包含電氣連接屬性和尺寸大小的電路網(wǎng)表,然后與原理圖得到的網(wǎng)表進(jìn)行比較,檢查兩者是否一致。

參考文獻(xiàn)

第4篇:集成電路設(shè)計流程范文

以集成電路為龍頭的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)是國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中的重要基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性支柱產(chǎn)業(yè)。國家高度重視集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,2000年,國務(wù)院頒發(fā)了《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策的通知》(18號文件),2011年1月28日,國務(wù)院了《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)進(jìn)一步鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策的通知》,2011年12月24日,工業(yè)和信息化部印發(fā)了《集成電路產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》,我國集成電路產(chǎn)業(yè)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。然而,我國的集成電路設(shè)計水平還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平。2013年,全國進(jìn)口產(chǎn)品金額最大的類別是集成電路芯片,超過石油進(jìn)口。2014年3月5日,國務(wù)院總理在兩會上的政府工作報告中,首次提到集成電路(芯片)產(chǎn)業(yè),明確指出,要設(shè)立新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新平臺,在新一代移動通信、集成電路、大數(shù)據(jù)、先進(jìn)制造、新能源、新材料等方面趕超先進(jìn),引領(lǐng)未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2014年6月,國務(wù)院頒布《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》,加快推進(jìn)我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展,10月底1200億元的國家集成電路投資基金成立。集成電路設(shè)計人才是集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要保障。2010年,我國芯片設(shè)計人員達(dá)不到需求的10%,集成電路設(shè)計人才的培養(yǎng)已成為當(dāng)前國內(nèi)高等院校的一個迫切任務(wù)[1]。為滿足市場對集成電路設(shè)計人才的需求,2001年,教育部開始批準(zhǔn)設(shè)置“集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)”本科專業(yè)[2]。

我校2002年開設(shè)電子科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè),期間,由于專業(yè)調(diào)整,暫停招生。2012年,電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)恢復(fù)本科招生,主要專業(yè)方向為集成電路設(shè)計。為提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,提出了集成電路設(shè)計專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式[3]。本文根據(jù)培養(yǎng)模式要求,從課程體系設(shè)置、課程內(nèi)容優(yōu)化兩個方面對集成電路設(shè)計方向的專業(yè)課程體系進(jìn)行改革和優(yōu)化。

一、專業(yè)課程體系存在的主要問題

1.不太重視專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)。“專業(yè)物理”、“固體物理”、“半導(dǎo)體物理”和“晶體管原理”是集成電路設(shè)計的專業(yè)基礎(chǔ)課,為后續(xù)更好地學(xué)習(xí)專業(yè)方向課提供理論基礎(chǔ)。如果基礎(chǔ)不打扎實,將導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)課程時存在較大困難,更甚者將導(dǎo)致其學(xué)業(yè)荒廢。例如,如果沒有很好掌握MOS晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理和工作特性,學(xué)生在后面學(xué)習(xí)CMOS模擬放大器和差分運放電路時將會是一頭霧水,不可能學(xué)得懂。

但國內(nèi)某些高校將這些課程設(shè)置為選修課,開設(shè)較少課時量,學(xué)生不能全面、深入地學(xué)習(xí);有些院校甚至不開設(shè)這些課程[4]。比如,我校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)就沒有開設(shè)“晶體管原理”這門課程,而是將其內(nèi)容合并到“模擬集成電路原理與設(shè)計”這門課程中去。

2.課程開設(shè)順序不合理。專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)方向課和寬口徑專業(yè)課之間存在環(huán)環(huán)相扣的關(guān)系,前者是后者的基礎(chǔ),后者是前者理論知識的具體應(yīng)用。并且,在各類專業(yè)課的內(nèi)部也存在這樣的關(guān)系。如果在前面的知識沒學(xué)好的基礎(chǔ)上,開設(shè)后面的課程,將直接導(dǎo)致學(xué)生學(xué)不懂,嚴(yán)重影響其學(xué)習(xí)積極性。例如:在某些高校的培養(yǎng)計劃中,沒有開設(shè)“半導(dǎo)體物理”,直接開設(shè)“晶體管原理”,造成了學(xué)生在學(xué)習(xí)“晶體管原理”課程時沒有“半導(dǎo)體物理”課程的基礎(chǔ),很難進(jìn)入狀態(tài),學(xué)習(xí)興趣受到嚴(yán)重影響[5]。具體比如在學(xué)習(xí)MOS晶體管的工作狀態(tài)時,如果沒有半導(dǎo)體物理中的能帶理論,就根本沒辦法掌握閥值電壓的概念,以及閥值電壓與哪些因素有關(guān)。

3. 課程內(nèi)容理論性太強,嚴(yán)重打擊學(xué)生積極性?!皩I(yè)物理”、“固體物理”、“半導(dǎo)體物理”和“晶體管原理”這些專業(yè)基礎(chǔ)課程本身理論性就很強,公式推導(dǎo)較多,并且要求學(xué)生具有較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。而我們有些教師在授課時,過分強調(diào)公式推導(dǎo)以及電路各性能參數(shù)的推導(dǎo),而不是側(cè)重于對結(jié)構(gòu)原理、工作機制和工作特性的掌握,使得學(xué)生(尤其是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差的學(xué)生)學(xué)習(xí)起來很吃力,學(xué)習(xí)的積極性受到極大打擊[6]。

二、專業(yè)課程體系改革的主要措施

1“。 4+3+2”專業(yè)課程體系。形成“4+3+2”專業(yè)課程體系模式:“4”是專業(yè)基礎(chǔ)課“專業(yè)物理”、“半導(dǎo)體物理”、“固體物理”和“晶體管原理”;“3”是專業(yè)方向課“集成電路原理與設(shè)計”、“集成電路工藝”和“集成電路設(shè)計CAD”;“2”是寬口徑專業(yè)課“集成電路應(yīng)用”、“集成電路封裝與測試”,實行主講教師負(fù)責(zé)制。依照整體優(yōu)化和循序漸進(jìn)的原則,根據(jù)學(xué)習(xí)每門專業(yè)課所需掌握的基礎(chǔ)知識,環(huán)環(huán)相扣,合理設(shè)置各專業(yè)課的開課先后順序,形成先專業(yè)基礎(chǔ)課,再專業(yè)方向課,然后寬口徑專業(yè)課程的開設(shè)模式。

我校物理與電子科學(xué)學(xué)院本科生實行信息科學(xué)大類培養(yǎng)模式,也就是三個本科專業(yè)

大學(xué)一年級、二年級統(tǒng)一開設(shè)課程,主要開設(shè)高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)和光學(xué)等課程,重在增強學(xué)生的數(shù)學(xué)、物理等基礎(chǔ)知識,為各專業(yè)后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)方向課的學(xué)習(xí)打下很好的理論基礎(chǔ)。從大學(xué)三年級開始,分專業(yè)開設(shè)專業(yè)課程。為了均衡電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生各學(xué)期的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),大學(xué)三年級第一學(xué)期開設(shè)“理論物理導(dǎo)論”和“固體物理與半導(dǎo)體物理”兩門專業(yè)基礎(chǔ)課程。其中“固體物理與半導(dǎo)體物理”這門課程是將固體物理知識和半導(dǎo)體物理知識結(jié)合在一起,課時量為64學(xué)時,由2位教師承擔(dān)教學(xué)任務(wù),其目的是既能讓學(xué)生掌握后續(xù)專業(yè)方向課學(xué)習(xí)所需要的基礎(chǔ)知識,又不過分增加學(xué)生的負(fù)擔(dān)。大學(xué)三年級第二學(xué)期開設(shè)“電子器件基礎(chǔ)”、“集成電路原理與設(shè)計”、“集成電路設(shè)計CAD”和“微電子工藝學(xué)”等專業(yè)課程。由于“電子器件基礎(chǔ)”是其他三門課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),為了保證學(xué)習(xí)的延續(xù)性,擬將“電子器件基礎(chǔ)”這門課程的開設(shè)時間定為學(xué)期的1~12周,而其他3門課程的開課時間從第6周開始,從而可以保證學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)方向課時具有高的學(xué)習(xí)效率和大的學(xué)習(xí)興趣。另外,“集成電路原理與設(shè)計”課程設(shè)置96學(xué)時,由2位教師承擔(dān)教學(xué)任務(wù)。并且,先講授“CMOS模擬集成電路原理與設(shè)計”的內(nèi)容,課時量為48學(xué)時,開設(shè)時間為6~17周;再講授“CMOS數(shù)字集成電路原理與設(shè)計”的內(nèi)容,課時量為48學(xué)時,開設(shè)時間為8~19周。大學(xué)四年級第一學(xué)期開設(shè)“集成電路應(yīng)用”和“集成電路封裝與測試技術(shù)”等寬口徑專業(yè)課程,并設(shè)置其為選修課,這樣設(shè)置的目的在于:對于有意向考研的同學(xué),可以減少學(xué)習(xí)壓力,專心考研;同時,對于要找工作的同學(xué),可以更多了解專業(yè)方面知識,為找到好工作提供有力保障。 2.優(yōu)化專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容。由于我校物理與電子科學(xué)學(xué)院本科生采用信息科學(xué)大類培養(yǎng)模式,專業(yè)課程要在大學(xué)三年級才能開始開設(shè),時間緊湊。為實現(xiàn)我校集成電路設(shè)計人才培養(yǎng)目標(biāo),培養(yǎng)緊跟集成電路發(fā)展前沿、具有較強實用性和創(chuàng)新性的集成電路設(shè)計人才,需要對集成電路設(shè)計方向?qū)I(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化。其學(xué)習(xí)重點應(yīng)該是掌握基礎(chǔ)的電路結(jié)構(gòu)、電路工作特性和電路分析基本方法等,而不是糾結(jié)于電路各性能參數(shù)的推導(dǎo)。

在“固體物理與半導(dǎo)體物理”和“晶體管原理”等專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)中,要盡量避免冗長的公式及煩瑣的推導(dǎo),側(cè)重于對基本原理及特性的物理意義的學(xué)習(xí),以免削弱學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。MOS器件是目前集成電路設(shè)計的基礎(chǔ),因此,在“晶體管原理”中應(yīng)當(dāng)詳細(xì)講授MOS器件的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性,而雙極型器件可以稍微弱化些。

對于專業(yè)方向課程,教師不但要講授集成電路設(shè)計方面的知識,也要側(cè)重于集成電路設(shè)計工具的使用,以及基本的集成電路版圖知識、集成電路工藝流程,尤其是CMOS工藝等相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)。實驗實踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用能力、實際動手能力、創(chuàng)新能力和社會適應(yīng)能力的重要環(huán)節(jié)。因此,在專業(yè)方向課程中要增加實驗教學(xué)的課時量。例如,在“CMOS模擬集成電路原理與設(shè)計”課程中,總課時量為48學(xué)時不變,理論課由原來的38學(xué)時減少至36學(xué)時,實驗教學(xué)由原來的10學(xué)時增加至12個學(xué)時。36學(xué)時的理論課包含了單級運算放大器、差分運算放大器、無源/有源電流鏡、基準(zhǔn)電壓源電路、開關(guān)電路等多種電路結(jié)構(gòu)。12個學(xué)時的實驗教學(xué)中2學(xué)時作為EDA工具學(xué)習(xí),留給學(xué)生10個學(xué)時獨自進(jìn)行電路設(shè)計。從而保證學(xué)生更好地理解理論課所學(xué)知識,融會貫通,有效地促進(jìn)教學(xué)效果,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

第5篇:集成電路設(shè)計流程范文

(南京郵電大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院,江蘇 南京 210023)

【摘 要】本文從分析集成電路設(shè)計實踐教學(xué)的特點入手,對集成電路設(shè)計實驗中引入研究型實踐教學(xué)模式的必要性、作用分析及具體實施方法進(jìn)行了具體探討,并提出了研究型實踐教學(xué)對老師、對學(xué)生的要求。

關(guān)鍵詞 實踐教學(xué);集成電路

基金項目:南京郵電大學(xué)教改項目(JG03314JX17)。

作者簡介:夏曉娟(1982—),女,南京郵電大學(xué),副教授,從事集成電路設(shè)計領(lǐng)域的教學(xué)與科研工作。

隨著教育改革的不斷深入,隨著我國電子信息技術(shù)飛速發(fā)展,迎來了空前的發(fā)展機遇。傳統(tǒng)集成電路設(shè)計和生產(chǎn)流程近年來已經(jīng)發(fā)生了改變,且電子產(chǎn)品發(fā)展迅速,集成電路設(shè)計是與最前沿科技緊密相連的一個方向,相關(guān)的課程也應(yīng)與前沿科技緊密相連,課程的學(xué)習(xí)更要注重理論聯(lián)系實際,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和分析問題解決問題的能力。因此,集成電路設(shè)計實驗應(yīng)在傳統(tǒng)的實踐教學(xué)方法基礎(chǔ)上,在“研究型實踐教學(xué)模式”方面進(jìn)行探討和實踐?!把芯啃蛯嵺`教學(xué)模式”是指在實踐教學(xué)中指導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)理論知識用于行業(yè)實際問題分析的一種實踐方法,旨在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性的運用知識、自主的發(fā)現(xiàn)問題、研究問題,并解決問題的能力[1-2]。

1 確立研究型實踐教學(xué)模式的必要性

集成電路(Integrated Circuit,IC)產(chǎn)業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和核心,隨著我國電子信息技術(shù)飛速發(fā)展,迎來了空前的發(fā)展機遇。傳統(tǒng)集成電路設(shè)計和生產(chǎn)流程近年來已經(jīng)發(fā)生了改變,大多設(shè)計均采用無生產(chǎn)線設(shè)計,加工采用代工方式。成電路設(shè)計具有一定的特殊性,集成電路設(shè)計過程需要集成電路專業(yè)人才經(jīng)過嚴(yán)格的實踐訓(xùn)練并且積累一定的工程實踐經(jīng)驗。全國集成電路設(shè)計相關(guān)企業(yè)對于人才的需要也越來越嚴(yán)格,越來越需要能力型的、具有創(chuàng)造力的人才,應(yīng)聘的條件之一就是需要有集成電路設(shè)計的相關(guān)經(jīng)驗。作為一般理工科院校集成電路專業(yè)的發(fā)展在一定程度上缺乏對集成電路設(shè)計應(yīng)用型人才培養(yǎng)的認(rèn)識。因此,我們應(yīng)該改變傳統(tǒng)觀念,樹立IC設(shè)計研究型人才培養(yǎng)觀。

集成電路設(shè)計實踐主要是提供學(xué)生一個實踐平臺,采用先進(jìn)的集成電路仿真軟件,將書本上的知識采用模擬的方法進(jìn)行加深理解。實踐內(nèi)容既是電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)以及課程設(shè)計中所學(xué)知識的應(yīng)用,又是與最前沿科技緊密聯(lián)系的。而傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式,缺乏對學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng),也缺乏與前沿科技的聯(lián)系,因此需要進(jìn)行教學(xué)改革的探討和實踐。

隨著教育改革的不斷深入,傳統(tǒng)的實踐教學(xué)中“以教師為中心”、“以灌輸為主要方式”的教學(xué)模式已無法適應(yīng)時代的要求。先進(jìn)的教學(xué)模式是人才培養(yǎng)的關(guān)鍵措施。研究型教學(xué)模式,又稱為研討式教學(xué)模式,是指教師以課程內(nèi)容和學(xué)生的知識積累為基礎(chǔ),引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地運用知識、自主地發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題,以學(xué)生為中心,以知識掌握為基礎(chǔ),以能力培養(yǎng)為主線,以提高素質(zhì)為目的的一種新模式。集成電路設(shè)計實踐同樣需要采用先進(jìn)的教學(xué)方式,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,培養(yǎng)研究型IC設(shè)計人才。

2 研究型實踐教學(xué)模式的作用分析

集成電路設(shè)計實踐引入研究型實踐教學(xué)模式,可以使相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)生真正實現(xiàn)學(xué)有所用,不僅學(xué)習(xí)了集成電路設(shè)計的軟件知識,同時可以將課堂的理論知識通過工藝模型、電路設(shè)計、仿真方法來復(fù)現(xiàn),從而更深入的理解理論知識,而且可以通過一些電路實例來解釋生活中的一些現(xiàn)象,激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。

集成電路設(shè)計是實踐性很強的一個方向,要求將工藝、器件、電路、版圖四個方面的理論課程融會貫通,而傳統(tǒng)的實踐教學(xué)旨在加強學(xué)生對軟件的認(rèn)識,忽略對理論內(nèi)容的加深與貫通。通過研究型實踐教學(xué)模式的開展,可以在保證教學(xué)大綱不變的前提下,通過選擇適用性較強的實踐內(nèi)容,使學(xué)生一方面能夠?qū)⒏鏖T理論課的知識加深及貫通,另一方面可以使學(xué)生接觸到用人單位感興趣的課題內(nèi)容,有利于學(xué)生加強實踐的動力和持續(xù)進(jìn)步。通過研究型實踐,對學(xué)校而言,可以培養(yǎng)更優(yōu)秀學(xué)生;對學(xué)生而言,可以掌握前沿知識、促進(jìn)就業(yè)。

研究型實踐成果的實現(xiàn)為學(xué)生的晉升、發(fā)展提供支持。學(xué)生的實踐研究成果如能公開發(fā)表或獲獎,能解決實際工作中的問題,這無形中為學(xué)生在工作崗位上的晉升、發(fā)展增加籌碼。這在最大程度上激發(fā)學(xué)生的實踐興趣,是其他任何實踐模式都不可比擬的。同時,研究型實踐教學(xué)鼓勵學(xué)生多看文獻(xiàn)、多寫總結(jié)報告,這也為學(xué)生撰寫本科畢業(yè)論文打下良好的基礎(chǔ)。

3 研究型實踐教學(xué)模式的具體實施

3.1 課程結(jié)構(gòu)優(yōu)化

指導(dǎo)學(xué)生接觸各類資料,能夠提出問題,進(jìn)而解決問題以掌握知識、應(yīng)用知識,完成對知識的一個探求過程;對實驗內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和完善,使課程體系更全面更科學(xué),更能貼近行業(yè)發(fā)展,更能體現(xiàn)學(xué)生的主動性。

3.2 采用課堂討論進(jìn)行專題研討的教學(xué)方法

在研究型實踐教學(xué)模式中,師生互動有助于學(xué)生對基本概念、基本理論、基本方法的理解和掌握。根據(jù)課程需要,結(jié)合國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,采用與行業(yè)內(nèi)吻合的實驗軟件,挑選合適的電路原型做仿真設(shè)計,并共同探討電路的優(yōu)化方案。

3.3 專業(yè)資料查詢能力培養(yǎng)

為學(xué)生提供研究資料或指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行資料查詢、整理,鼓勵學(xué)生從圖書館、書店、網(wǎng)絡(luò)等各種途徑查閱文獻(xiàn)資料,以充實自己的研究基礎(chǔ)。提醒學(xué)生要對已收集的資料進(jìn)行批判性的研究,去偽存真,指導(dǎo)學(xué)生從這些資料中總結(jié)、分析、解釋與實踐研究課題相關(guān)的理論、知識經(jīng)驗以及前人的研究成果。

3.4 指導(dǎo)學(xué)生撰寫專題論文(報告)

在研究型實踐教學(xué)過程中,指導(dǎo)學(xué)生通過論文、調(diào)查報告、工作研究、分析報告、可行性論證報告等形式記錄實踐研究成果。在撰寫論文時,要求學(xué)生要了解實踐課題研究報告的一般撰寫格式;要先擬訂論文的寫作提綱,組織好論文的結(jié)構(gòu),做到綱舉目張;會用簡練、嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確的語言表達(dá)自己的思想,不追求文章的長短。指導(dǎo)學(xué)生開展專題電路討論,由學(xué)生根據(jù)自己感興趣的課題來查找文獻(xiàn)資料,進(jìn)行研究,完成電路設(shè)計和仿真,最后完成專題論文的撰寫。

3.5 鼓勵學(xué)生參與課題研究

為調(diào)動學(xué)生參與科研創(chuàng)新活動的積極性,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,提高學(xué)生實踐創(chuàng)新能力,鼓勵學(xué)生參加老師的課題,鍛煉學(xué)生的動手能力,培養(yǎng)“研究型”的思維模式。

4 研究型實踐教學(xué)模式對教師和學(xué)生的要求

4.1 研究型實踐教學(xué)模式對教師的要求

研究型實踐教學(xué)模式的實施對任課教師提出了新的要求:一是要熟練地掌握課程的基礎(chǔ)知識和內(nèi)在結(jié)構(gòu),還要掌握與課程相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)知識和實踐的基本技能;二是要掌握學(xué)科最新信息,不斷更新知識,了解課程所涉及學(xué)科的最新動態(tài)和取得的最新研究成果;三是要熟練運用科學(xué)研究的方法和手段。這些都對教師提出了更高的要求。

4.2 研究型實踐教學(xué)模式對學(xué)生的要求

研究型實踐教學(xué)模式對學(xué)生的要求:一是學(xué)生要有一定的知識積累,儲備了比較完備的基礎(chǔ)知識;二是要求學(xué)生具有一定的專業(yè)知識水平,熟練掌握集成電路的一些理論知識;三是要求學(xué)生具備一定的自我控制能力和自學(xué)能力;四是要求學(xué)生具備一定的科學(xué)研究能力。在研究型教學(xué)中,學(xué)生積極參與顯得尤為重要,需要充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性。

參考文獻(xiàn)

[1]黃雪梅.研究型實踐教學(xué)有效實現(xiàn)的三個關(guān)鍵環(huán)節(jié)[J].理工高教研究, 2009,4,28(2):136-137.

第6篇:集成電路設(shè)計流程范文

關(guān)鍵詞:全球價值鏈 產(chǎn)業(yè)集群 集成電路(IC)產(chǎn)業(yè) 產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級

全球價值鏈下的產(chǎn)業(yè)升級理論回顧

隨著科技的發(fā)展,全球化進(jìn)程加快,跨國公司越來越注重分解生產(chǎn)鏈,并在全球范圍內(nèi)分配生產(chǎn)鏈,綜合合理利用全球資源,尋求比較優(yōu)勢,從而達(dá)到減低成本的目的。在跨國公司的這一生產(chǎn)取向下,全球產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)象越來越明顯,并在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生產(chǎn)品價值來源的重新組合,即形成全球價值鏈。

全球價值鏈理論根源于20世紀(jì)80年代國際商業(yè)研究者提出和發(fā)展起來的價值鏈理論。從全球價值鏈角度出發(fā),Kaplinsky(2002)認(rèn)為存在四種不同層次的產(chǎn)業(yè)升級模式,從低到高、迭次推進(jìn)的工藝流程升級、產(chǎn)品升級、產(chǎn)業(yè)功能升級和鏈條升級四種方式。

不同層次產(chǎn)業(yè)升級所要求的技術(shù)水平不同,創(chuàng)新人員涉及的綜合素質(zhì)要求不同,要求其為實現(xiàn)該層次創(chuàng)新的投入不同,面臨的風(fēng)險系數(shù)也不同,因此,升級的空間和帶來的附加價值差別也十分巨大。工藝流程升級可以通過員工的短期技術(shù)培訓(xùn)、更換新設(shè)備、提高各工廠車間的生產(chǎn)配合等簡單方式(也可以通過技術(shù)創(chuàng)新,如福特的汽車流水線)來實現(xiàn),因此帶來的附加價值最少;產(chǎn)品升級對技術(shù)的要求稍高,它需要研發(fā)更新的、更便利的、更實用的、更加高檔的產(chǎn)品,獲得的附加價值要高于產(chǎn)品工藝流程升級所帶來的附加價值;功能升級要改變自身在價值鏈中的位置,從附加價值低的部分向附加價值高的部分轉(zhuǎn)移,從而獲得更高的附加價值;價值鏈條升級要求離開原來的價值鏈,尋求新的價值鏈。

上海IC產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析

集成電路產(chǎn)業(yè),即IC產(chǎn)業(yè),已成為引導(dǎo)世界經(jīng)濟發(fā)展的中堅,該產(chǎn)業(yè)是否景氣會引起世界范圍內(nèi)的經(jīng)濟波動。目前世界各主要國家和地區(qū)將IC產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),并作為重點產(chǎn)業(yè)進(jìn)行扶持和培養(yǎng)。IC產(chǎn)業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)和前提,也是信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r直接決定了該地區(qū)在產(chǎn)業(yè)鏈中的地位和位勢。IC產(chǎn)業(yè)鏈主要由設(shè)計、制造、測試封裝三個板塊組成,相應(yīng)地,企業(yè)也大致分為設(shè)計企業(yè)、IC制造企業(yè)、封裝測試企業(yè)。

20世紀(jì)90年代末以來,在中央以及上海市政府的大力支持下,上海IC產(chǎn)業(yè)抓住世界集成電路產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以及產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的機遇,大力推進(jìn)外資(特別是臺資)集成電路產(chǎn)業(yè)向上海進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)移。隨著中芯國際、宏力、泰隆、英特爾和IBM等制造、封裝、測試項目以及威盛、智原、揚智、旭上、芯成等IC設(shè)計企業(yè)相繼在上海落戶,一條囊括設(shè)計、光罩、制造、封裝測試以及設(shè)備、材料等支持服務(wù)在內(nèi)的集成電路產(chǎn)業(yè)鏈初步形成,上海集成電路產(chǎn)業(yè)的整體水平大大提升。

2005年,上海市的集成電路設(shè)計業(yè)通過重點建設(shè)國家集成電路設(shè)計上海產(chǎn)業(yè)化基地和國家集成電路設(shè)計生產(chǎn)力促進(jìn)中心,已在全國范圍內(nèi)“開創(chuàng)了基地式集群發(fā)展的先河”,綜合發(fā)展能力開始在全國領(lǐng)先。至2005年11月,上海集成電路設(shè)計公司的數(shù)量已經(jīng)從2000年初的17家發(fā)展到145家,數(shù)量占全國總量的25%;上海集成電路設(shè)計企業(yè)和個人獲得國家集成電路布圖設(shè)計登記,數(shù)量連續(xù)五年保持全國第一;上海設(shè)計企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工藝自主設(shè)計能力已從2000年的0.6微米躍升至2005年的0.13微米;上海集成電路設(shè)計業(yè)產(chǎn)值已從2000年的2億多元發(fā)展到2004年的11.1億元,年增長率達(dá)70%;上海集成電路設(shè)計企業(yè)凝聚了集成電路設(shè)計專業(yè)人才4000多人。

可見,自20世紀(jì)90年代以來,上海集成電路產(chǎn)業(yè)取得了長足進(jìn)步。一個涵蓋設(shè)計、封裝、測試等上下游相關(guān)產(chǎn)業(yè)的集成電路產(chǎn)業(yè)鏈框架已形成。

由上可知,上海信息產(chǎn)業(yè)獲得了較快的發(fā)展,但在世界信息產(chǎn)業(yè)鏈上的地位不高。按照附加價值高低可以將全球價值鏈分成四部分:第一部分為美國及部分歐洲國家所處的產(chǎn)業(yè)價值鏈的高端,他們擁有品牌,負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)制定和產(chǎn)品研發(fā)以及系統(tǒng)集成,控制著核心產(chǎn)品和新產(chǎn)品的生產(chǎn);第二部分為日本所處的次高端,日本是世界電子信息產(chǎn)業(yè)的第二大國,是世界消費電子產(chǎn)品的霸主,在微電子、光電子產(chǎn)品以及計算機方面僅次于美國,并具備較強的研發(fā)能力,尤其擁有精湛的生產(chǎn)工藝;第三部分為韓國、新加坡以及中國臺灣地區(qū)等新興國家和地區(qū),他們處于產(chǎn)業(yè)價值鏈的中端,經(jīng)過積累,他們已具備較好的生產(chǎn)技術(shù),正發(fā)展成為集成電路等部分關(guān)鍵元器件的生產(chǎn)基地,并生產(chǎn)部分高端產(chǎn)品和新產(chǎn)品;而上海地區(qū)仍然處于產(chǎn)業(yè)價值鏈的低端,主要從事一般元器件的生產(chǎn)以及整機的加工和組裝。

價值鏈在全球化的同時,本身的構(gòu)成也發(fā)生著變化,使得價值鏈低端附加值低的部分更加邊緣化,進(jìn)一步降低該部分的附加值,相應(yīng)地,高端部分附加值進(jìn)一步提高,價值鏈弧度收縮,導(dǎo)致國際國內(nèi)收入差距進(jìn)一步擴大。國際上,隨著跨國公司外包低價值鏈附加值部分,發(fā)達(dá)國家獲取的收益越來越高,發(fā)展中國家的利益越來越少。

從國內(nèi)來看,掌握大量資本和先進(jìn)技術(shù)的群體可以從全球搜索利潤,而勞動者由于低端產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移面臨就業(yè)困境。這就使得上海信息產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

上海IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題

從上海市近年來IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r來看,上海市已經(jīng)成為我國IC產(chǎn)業(yè)的支柱之一;然而,從上海IC產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的分布來看,其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不盡合理,發(fā)展面臨眾多挑戰(zhàn)。

(一)缺乏技術(shù)創(chuàng)新能力且對外依賴度高

上海IC產(chǎn)業(yè)區(qū)技術(shù)提升的主要來源并不是大規(guī)模的自主研究和開發(fā)創(chuàng)新,F(xiàn)DI和眾多跨國企業(yè)成為上海IC產(chǎn)業(yè)的主要資金供應(yīng)渠道和技術(shù)創(chuàng)新源泉,上海IC產(chǎn)業(yè)因尚未掌握核心技術(shù),而在國際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上受制于人。信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)處于主導(dǎo)地位的發(fā)達(dá)國家,為了保護自己對技術(shù)的壟斷地位和國際競爭力,對出口技術(shù)和設(shè)備都嚴(yán)格控制。

例如上海集成電路產(chǎn)業(yè)是通過引進(jìn)中國臺灣的技術(shù)和資金建立起來的,一方面使上海集成電路產(chǎn)業(yè)在相對短時間內(nèi)形成規(guī)模,并使中國大陸集成電路制造水平縮短了與國際先進(jìn)技術(shù)的差距;另一方面使上海以集成電路為核心的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展有賴于引進(jìn)更多的臺灣技術(shù),形成技術(shù)發(fā)展過程中明顯的“路徑依賴”。

在技術(shù)的自主創(chuàng)新方面,上海研究開發(fā)費用R&D占GDP對信息產(chǎn)業(yè)增加值的關(guān)聯(lián)度不夠,對信息產(chǎn)業(yè)增加值的拉動作用不大。要維持信息產(chǎn)業(yè)的持續(xù)高速增長,上海在R&D經(jīng)費的投入量、密集度、分配比例、人均研究經(jīng)費、投入結(jié)構(gòu)等方面要重點加強研究。上海地區(qū)IC產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展要突破技術(shù)的瓶頸,仍然要充分利用國際技術(shù)擴散機制吸收、學(xué)習(xí)和積累技術(shù),并提高自身的技術(shù)創(chuàng)新能力,逐步縮小甚至消除技術(shù)差距。

(二)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理

上海ic產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不盡合理,自主創(chuàng)新能力弱,產(chǎn)品檔次及增值含量低,而且大都集中在中低檔次的消費類電子應(yīng)用領(lǐng)域,大多局限于進(jìn)口代替的仿制產(chǎn)品類,同時缺乏個性技術(shù)及產(chǎn)品,滿足不了也跟不上應(yīng)用市場的需求。

(三)缺乏吸引高素質(zhì)人才的機制

上海ic產(chǎn)業(yè)對高素質(zhì)人才的吸納力度仍然欠缺。產(chǎn)業(yè)發(fā)展不僅取決于本地高校和在校生的多寡,更重要的如何能夠吸引并留住人才。黃維德、陳萬思(2005)關(guān)于上海信息產(chǎn)業(yè)人才流動的調(diào)查顯示,信息產(chǎn)業(yè)人才供給的增長速度滯后于產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度,復(fù)合型技術(shù)管理人才極為短缺。在高強度的工作壓力下,信息人才所享受的薪酬吸引力不夠,獲得的培訓(xùn)機會不多,工作滿意度不高。企業(yè)缺乏對人力資本投資的足夠重視,使人才高度流動難以長期沉淀和集聚。

(四)產(chǎn)業(yè)發(fā)展融資方式不足

作為知識經(jīng)濟的核心,ic產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中需要巨額資本投入,特別是對r&d的投資,但目前上海ic產(chǎn)業(yè)由于資本短缺、融資困難,許多新技術(shù)、新產(chǎn)品因缺少資本支持而不能投入生產(chǎn)、經(jīng)營和產(chǎn)業(yè)化,錯失市場機會。

促進(jìn)上海ic產(chǎn)業(yè)升級的對策

綜上所述,ic產(chǎn)業(yè)價值鏈上附加價值最高的部分是研發(fā)過程和市場營銷過程。國際上也普遍認(rèn)為電子信息產(chǎn)業(yè)及其價值鏈發(fā)展不可或缺的基礎(chǔ)和保障條件是ic產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為促進(jìn)上海ic產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,并提高其產(chǎn)品國際競爭力,本文提出以下對策:

(一)提升產(chǎn)品附加價值以提高其國際競爭力

從上海ic產(chǎn)業(yè)在世界產(chǎn)業(yè)鏈中的地位及產(chǎn)業(yè)升級層次來看,上海ic產(chǎn)業(yè)在價值鏈上實現(xiàn)了工藝流程升級和部分的產(chǎn)品升級,取得了一定的成功,帶動了全國ic產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。隨著價值鏈構(gòu)成的變化,工藝流程升級和產(chǎn)品升級附加價值提升空間縮小,升級難度系數(shù)也不斷增大,只有轉(zhuǎn)向功能升級和價值鏈條升級,才能進(jìn)一步提升附加價值,提高在全球產(chǎn)業(yè)鏈中的地位和位勢,提高ic產(chǎn)品國際競爭力,加快國家信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

(二)加強政府扶持力度

第7篇:集成電路設(shè)計流程范文

關(guān)鍵詞:本科教育;微電子;課程體系;結(jié)構(gòu)優(yōu)化

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)04-0033-03

一、引言

微電子技術(shù)是隨著集成電路,尤其是超大型規(guī)模集成電路而發(fā)展起來的一門新的技術(shù)。微電子技術(shù)包括系統(tǒng)電路設(shè)計、器件物理、工藝技術(shù)、材料制備、自動測試以及封裝、組裝等一系列專門的技術(shù),是高科技和信息產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)。微電子產(chǎn)業(yè)是基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè),對國民經(jīng)濟有著巨大貢獻(xiàn),并滲透到其他很多學(xué)科,是發(fā)展現(xiàn)代高新技術(shù)和國民經(jīng)濟現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。作為電子通信類高校,南京郵電大學(xué)建校近50年來,正朝著信息科技類大學(xué)進(jìn)軍。隨著電子、通信和信息等產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,國內(nèi)外都需要大量的微電子學(xué)人才,我校成立微電子學(xué)專業(yè),旨在為我國的ASIC設(shè)計方面,培養(yǎng)急需的人才[1-6]。我國“十五”計劃綱要明確提出大力發(fā)展半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè),為了滿足社會的發(fā)展和需求,我校微電子專業(yè)成立于2001年,并于2007年招收第一批本科生。在學(xué)校各級領(lǐng)導(dǎo)的重視和關(guān)心下,專業(yè)建設(shè)取得了飛速發(fā)展。本科人才培養(yǎng)方案是各專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)規(guī)格以及培養(yǎng)過程和方式的總體設(shè)計,是學(xué)校組織本科教學(xué)、規(guī)范教學(xué)環(huán)節(jié)、實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的綱領(lǐng)性文件,對人才培養(yǎng)質(zhì)量具有決定性的影響。當(dāng)今的高校教育不僅需要培養(yǎng)大量理論基礎(chǔ)較扎實、具有開拓創(chuàng)新精神的專業(yè)型人才,也更需要培養(yǎng)大量工程應(yīng)用型人才。所謂“應(yīng)用型人才”主要是指德、智、體、美等方面全面發(fā)展的,能夠?qū)I(yè)知識和技能應(yīng)用于所從事的專業(yè)社會實踐的高級專門人才?!皯?yīng)用型人才培養(yǎng)模式是以能力為中心,以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型專門人才為目標(biāo)的”。它更加注重的是實踐性、應(yīng)用性和技術(shù)性。即基礎(chǔ)知識比高職高專學(xué)生深厚、實踐能力比傳統(tǒng)本科生強,是本科應(yīng)用型人才最本質(zhì)的特征。本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式是根據(jù)社會、經(jīng)濟和科技發(fā)展的需要,在一定的教育思想指導(dǎo)下,人才培養(yǎng)目標(biāo)、制度、過程等要素特定的多樣化組合方式。

二、深化完善本科教學(xué)體系改革的措施探討

人才培養(yǎng)方案制(修)訂工作對于學(xué)校實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)、進(jìn)一步深化完善本科教學(xué)體系改革具有重要意義,人才培養(yǎng)方案制(修)訂需要全面貫徹國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要,認(rèn)真落實教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見等文件要求,不斷適應(yīng)國家和社會發(fā)展需要,進(jìn)一步深化教育教學(xué)改革,優(yōu)化人才培養(yǎng)過程,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。具體的改革措施探討如下。

1.進(jìn)一步明確本專業(yè)的特點和優(yōu)勢。培養(yǎng)方案是高等學(xué)校實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)、開展人才培養(yǎng)工作的總體設(shè)計和實施方案,為全面貫徹教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見,以執(zhí)行最新頒布的普通高等學(xué)校本科專業(yè)設(shè)置管理規(guī)定為契機,推動我校新一輪專業(yè)建設(shè)和教學(xué)改革,以不斷適應(yīng)知識經(jīng)濟、科技、社會發(fā)展對各類高素質(zhì)創(chuàng)新人才的需要,根據(jù)我校教育教學(xué)改革的實際,及時總結(jié)人才培養(yǎng)經(jīng)驗,以“本科教學(xué)工程”建設(shè)工作為抓手,積極參與教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”及“工程教育專業(yè)認(rèn)證”,進(jìn)一步更新教育觀念,深化教育教學(xué)改革,提高本科教育質(zhì)量,構(gòu)建和完善適合我校辦學(xué)指導(dǎo)思想、具有我校辦學(xué)特色的本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系,根據(jù)新《目錄》規(guī)定的各專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)要求、主干學(xué)科、核心課程、主要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)、主要專業(yè)實驗,緊密結(jié)合近年“本科教學(xué)工程”改革實踐,開展本科專業(yè)培養(yǎng)方案的修訂。本專業(yè)培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展需要,道德文化素養(yǎng)高,社會責(zé)任感強,身心健康,掌握扎實的自然科學(xué)基礎(chǔ)知識和必備的專業(yè)知識,具有良好的學(xué)習(xí)能力、實踐能力、專業(yè)能力和創(chuàng)新意識,能在微電子器件、工藝和集成電路設(shè)計及相關(guān)的電子信息科學(xué)領(lǐng)域從事科學(xué)研究、產(chǎn)品研發(fā)、工程設(shè)計、技術(shù)管理等工作的專門技術(shù)人才。主要專業(yè)方向為微電子器件、工藝和集成電路設(shè)計。注重集成電路設(shè)計、集成電路版圖設(shè)計、微電子器件設(shè)計和MEMS設(shè)計。

2.課程設(shè)置進(jìn)一步優(yōu)化。課程的設(shè)置是否合理對人才的培養(yǎng)起到了至關(guān)重要的作用,尤其是現(xiàn)今提出的對專業(yè)人才的更高要求,需要進(jìn)一步優(yōu)化課程體系,合理安排課程內(nèi)容。首先,在課程設(shè)置方面,當(dāng)前,南郵本科微電子專業(yè)經(jīng)過幾年的發(fā)展,取得了不少成績。但世界范圍內(nèi)微電子產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的特點決定了高校微電子學(xué)科的教學(xué)必須緊緊跟隨產(chǎn)業(yè)發(fā)展的步伐。我們在看到以前所取得的成績的同時也必須看到其中所存在的一些問題,并積極進(jìn)行改革創(chuàng)新。我校的微電子專業(yè)在設(shè)立初期,經(jīng)過各方專家的反復(fù)討論和論證,建立了一套統(tǒng)一的專業(yè)課程和教學(xué)大綱。這套課程滿足該專業(yè)最基本的專業(yè)要求。但由于微電子專業(yè)設(shè)立時間不長,仍屬于起步階段,由于硬件條件和師資力量的缺乏和不到位,無法設(shè)立多樣的課程體系和科目,所以目前的教學(xué)仍然是基本上按統(tǒng)一的教學(xué)大綱和教學(xué)要求組織。隨著學(xué)校辦學(xué)規(guī)模的擴大,通達(dá)微電子學(xué)院的設(shè)立,選修微電子專業(yè)課程的學(xué)生人數(shù)不斷增加,原有的教學(xué)課程體系和科目還需要進(jìn)一步細(xì)化、深化、推廣。為此,在課程設(shè)置上,我們必須對已經(jīng)投入使用的培養(yǎng)方案進(jìn)行分析和總結(jié)、不斷地進(jìn)行修訂和完善,將整個學(xué)科的課程結(jié)構(gòu)體系、到具體到每一門課程的知識體系,都進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,以期在最短的學(xué)時內(nèi)使學(xué)生掌握牢固的知識。最終使學(xué)生獲得以下幾方面的能力:掌握扎實的數(shù)學(xué)、物理等方面的基本理論和基本知識;系統(tǒng)掌握量子與固體物理、半導(dǎo)體物理與器件物理、半導(dǎo)體集成電路設(shè)計和制造的基本知識,具有獨立進(jìn)行微電子器件、工藝和集成電路設(shè)計的基本能力;了解電子信息類專業(yè)的一般原理和知識,受到科學(xué)實驗與科學(xué)思維的訓(xùn)練,具有本學(xué)科與跨學(xué)科的科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)的基本能力;在綜合類實踐、實驗中具有較強的獨立設(shè)計、分析和調(diào)試系統(tǒng)的能力,能夠完成綜合性和探索性工作的能力;養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,對終身學(xué)習(xí)有正確認(rèn)識,具有不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的能力;其次,對于理論課程的內(nèi)容,針對南京郵電大學(xué)的學(xué)科特點和電子科學(xué)與工程學(xué)院的實際情況,以及本專業(yè)的特色建設(shè),主要專業(yè)方向為微電子器件、工藝和集成電路設(shè)計。注重集成電路設(shè)計、集成電路版圖設(shè)計、微電子器件設(shè)計和MEMS設(shè)計。以能力培養(yǎng)為基礎(chǔ)來設(shè)計,并考慮學(xué)生畢業(yè)后從事的職業(yè),根據(jù)工作的要求對教學(xué)中的課程進(jìn)行專項的能力和綜合能力培養(yǎng)。在通識教育類課程中設(shè)置了高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、物理實驗、程序設(shè)計等。專業(yè)教育類課程中設(shè)置了信號與系統(tǒng)、數(shù)字電路與邏輯設(shè)計、模擬電子技術(shù)及電工電子實驗等。這些是所有涉及到電類專業(yè)的學(xué)生都必須學(xué)習(xí)的課程。在微電子專業(yè)的專業(yè)課中安排了固體物理、半導(dǎo)體物理、半導(dǎo)體集成電路工藝、半導(dǎo)體器件物理、通信原理,這些課程都是基礎(chǔ)理論課程,是為微電子專業(yè)的學(xué)生打下基本的專業(yè)基礎(chǔ)。考慮到工程認(rèn)證的需要,在集成電路與CAD的課程設(shè)置上,專門增加了16小時的實驗,加強學(xué)生的實驗和操作技能。在集成電路分析與設(shè)計的課程設(shè)置中,專門將模擬和數(shù)字分開,設(shè)置了各48小時的模擬集成電路分析與設(shè)計、數(shù)字集成電路分析與設(shè)計,這不同于其他院校的課程設(shè)置,應(yīng)該也算是我專業(yè)的一個特色和優(yōu)勢。使學(xué)生掌握初步的集成電路設(shè)計知識,加強了學(xué)生的集成電路分析和設(shè)計的能力。除了已經(jīng)設(shè)置的32小時的VLSI設(shè)計實驗課和32小時的微電子專業(yè)實驗,還增加了32小時的工藝實驗,這也大大加強了實驗和上機比例。具體來講,已經(jīng)在建設(shè)的ASIC設(shè)計實驗室的基礎(chǔ)上開展了ASIC設(shè)計實驗課程的教學(xué),并籌備建立了微電子專業(yè)實驗室,擁有了一批工作站、計算機等硬件資源和ISE、MAXPlus II、Synopsys Cadence等軟件資源、學(xué)會一到兩種EDA工具的使用方法。建設(shè)微電子器件和半導(dǎo)體物理專業(yè)實驗課程,在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上購置了必要的儀器設(shè)備、編寫了實驗教程、開展了半導(dǎo)體材料實驗和晶體管測試實驗;基于以上措施,建立一整套完備的、覆蓋微電子產(chǎn)業(yè)前端和后端工序的微電子實驗課程體系。開展了器件和工藝設(shè)計實驗。掌握一定微電子實驗?zāi)芰κ俏㈦娮訉I(yè)本科生應(yīng)當(dāng)具備的基本素質(zhì)。在微電子專業(yè)的專業(yè)選修課中設(shè)置了VLSI版圖設(shè)計基礎(chǔ)、片上系統(tǒng)設(shè)計、微電子器件設(shè)計、MEMS與微系統(tǒng)設(shè)計、新型微電子器件、通信集成電路等多門課程,涵蓋了微電子方向的器件設(shè)計、電路設(shè)計、工藝設(shè)計等各個方面。更好地體現(xiàn)了應(yīng)用型人才的培養(yǎng)方向和目標(biāo)。再者,實踐課程的內(nèi)容上,由于微電子專業(yè)是一個實踐性較強、實踐內(nèi)容多的專業(yè),從集成電路的生成流程來看,其實踐內(nèi)容包括系統(tǒng)和電路設(shè)計、器件設(shè)計、工藝設(shè)計、版圖設(shè)計、實際流片和測試。實踐課程的設(shè)置對培養(yǎng)學(xué)生解決問題能力、判斷能力和創(chuàng)新能力極為關(guān)鍵;需要工程認(rèn)證的專業(yè)的實驗實踐課程必須要達(dá)到30%以上。因此,還擬通過建立微電子專業(yè)實驗室,開設(shè)微電子和半導(dǎo)體測試實驗課,在培養(yǎng)學(xué)生理論知識的同時,加強實踐能力的培養(yǎng),培養(yǎng)既有較深理論基礎(chǔ),又有一定動手能力的全面發(fā)展的學(xué)生。在實踐型環(huán)節(jié)的課程設(shè)置中,通識基礎(chǔ)課和學(xué)科基礎(chǔ)課中安排了電類學(xué)科所必須的程序設(shè)計、電裝實習(xí)、電子電路課程設(shè)計等。在專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課中,設(shè)置了軟件設(shè)計、微電子課程設(shè)計等,尤其是微電子課程設(shè)計,將進(jìn)行較大的改革,要求改革后設(shè)計內(nèi)容都是與本專業(yè)緊密相關(guān),全面運用到所學(xué)的專業(yè)知識。

3.師資隊伍的建設(shè)。本專業(yè)現(xiàn)在擁有專業(yè)教師14名,完全滿足本科的專業(yè)教學(xué)需要,但從事集成電路設(shè)計方向的老師比較缺乏。還有,學(xué)生的個性不同,使學(xué)生在學(xué)習(xí)的興趣、主動性等方面差異很大;隨著社會競爭的日益激烈和社會需求的不斷變化,又使學(xué)生的未來發(fā)展面臨很大挑戰(zhàn),學(xué)生的需求隨之呈現(xiàn)多樣化。因此,多元化的培養(yǎng)規(guī)格應(yīng)當(dāng)成為共識。將學(xué)生的具體情況和社會需求相結(jié)合,這就要求我們必須打破現(xiàn)有的統(tǒng)一模式,根據(jù)學(xué)生的實際和社會需求建立多樣化的課程體系,實施分類教學(xué),在保證打好扎實的專業(yè)基礎(chǔ)的前提下,設(shè)立盡可能多的適應(yīng)當(dāng)今社會發(fā)展的方向性課程。建立既具有深厚扎實的理論知識功底,又具有精通實踐、有很強的動手操作能力和解決生產(chǎn)實際問題能力的教師隊伍迫在眉睫。近幾年,我學(xué)院在引進(jìn)高水平的師資力量方面進(jìn)行了不懈的努力,微電子專業(yè)教師的隊伍在不斷擴大,教師的專業(yè)方向也在不斷豐富,能夠勝任并有選擇性地?fù)?dān)任各主要方向的專業(yè)課教學(xué)。但仍然缺乏學(xué)科帶頭人,缺乏一個凝聚人心的事業(yè)平臺,學(xué)術(shù)梯隊。這就要加速建設(shè)學(xué)科帶頭人、重點骨干教師和優(yōu)秀青年教師4個層次的學(xué)術(shù)梯隊。通過培養(yǎng)和引進(jìn),形成一批整體素質(zhì)高、學(xué)術(shù)實力強、結(jié)構(gòu)合理、具有團結(jié)協(xié)作精神的學(xué)術(shù)梯隊,使其在學(xué)科建設(shè)中發(fā)揮突出作用。鼓勵教師積極申報各類項目,積累一定的設(shè)計、實驗和操作經(jīng)驗。鼓勵教師與公司、研究所合作,鼓勵教師到國內(nèi)外高校去做訪問學(xué)者,積極參加國內(nèi)外舉辦的國際會議,從而了解專業(yè)的最新發(fā)展、前沿問題,開闊眼界。

三、小結(jié)

總的來說,微電子學(xué)是發(fā)展現(xiàn)代高新技術(shù)和國民經(jīng)濟現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。培養(yǎng)方案是高等學(xué)校實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)、根據(jù)我校教育教學(xué)改革的實際,及時總結(jié)人才培養(yǎng)經(jīng)驗,以“本科教學(xué)工程”建設(shè)工作為抓手,積極參與教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”及“工程教育專業(yè)認(rèn)證”,進(jìn)一步更新教育觀念,深化教育教學(xué)改革,提高本科教育質(zhì)量,迫在眉睫。其中需明確我校的特點和優(yōu)勢,以通信集成電路設(shè)計為主要方向,同時兼顧工藝設(shè)計與器件設(shè)計。相信通過培養(yǎng)方案、課程設(shè)置、師資等各方面的建設(shè),一定會培養(yǎng)出高質(zhì)量的微電子學(xué)領(lǐng)域人才,為我國的微電子工業(yè)做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn):

[1]楊宏,王鶴.微電子機械技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀[J].微電子學(xué),2001,31(6):392-394.

[2]李文石,錢敏,黃秋萍.施敏院士論微電子學(xué)教育[J].教育家,2003,(3):11-16.

[3]劉瑞,伍登學(xué),鄔齊榮等.創(chuàng)建培養(yǎng)微電子人才教學(xué)實驗基地的探索與實踐[J].實驗室研究與探索,2004,23(5):6-8,23.

[4]李斌,黃明文.微電子技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新教育探索[J].中山大學(xué)學(xué)報論叢,2002,22(1):108-109.

[5]嚴(yán)兆輝.微電子的過去、現(xiàn)在和未來[J].武漢工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2003,15(2):30-34.

[6]蔣元平.學(xué)科建設(shè)的內(nèi)涵詮釋和實現(xiàn)策略[J].中國西部科技,2007,(1).

第8篇:集成電路設(shè)計流程范文

關(guān)鍵詞 工程教育專業(yè)認(rèn)證;射頻微電子;卓越工程師

中圖分類號:G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

文章編號:1671-489X(2015)11-0007-02

1 引言

工程教育專業(yè)認(rèn)證對保證和提高工程教育質(zhì)量、推動我國卓越工程師教育培養(yǎng)計劃具有重要作用。我國工程教育于2013年6月在韓國首爾召開的國際工程聯(lián)盟會議上成功加入《華盛頓協(xié)議》,成為預(yù)備會員,這標(biāo)志著我國工程教育邁出重大步伐,為工程類學(xué)生今后走向世界提供了具有國際互認(rèn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的“通行證”。工程教育專業(yè)認(rèn)證作為國家工程師制度改革的基礎(chǔ)和前提,也將為廣大工科學(xué)生未來的工程執(zhí)業(yè)提供便利[1-2]。

隨著國內(nèi)半導(dǎo)體制造現(xiàn)代化工藝線的不斷建設(shè)和擴展,以及微電子技術(shù)的飛速發(fā)展,IC產(chǎn)業(yè)對微電子人才需求日益增加。目前我國正面臨微電子技術(shù)人才奇缺的局面,對培養(yǎng)人才的要求也日益提高。射頻微電子學(xué)課程作為電磁場與微波技術(shù)方向的專業(yè)核心課程,是數(shù)字通信、射頻系統(tǒng)以及射頻集成電路設(shè)計的基礎(chǔ)。建立能適應(yīng)新形勢下滿足工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求的射頻微電子學(xué)課程教學(xué)體系,提高射頻微電子學(xué)課程教學(xué)水平,是電類專業(yè)順利通過工程教育專業(yè)認(rèn)證的重要環(huán)節(jié)之一。

為實施教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”,切實增強學(xué)生的工程實踐能力、工程設(shè)計能力和工程創(chuàng)新能力,本文結(jié)合客觀實際,從教學(xué)方式方法改革、學(xué)生工程實踐能力培養(yǎng)、側(cè)重學(xué)生對所學(xué)知識的應(yīng)用和創(chuàng)新能力的教學(xué)評價方法的研究和實踐等方面著手,建設(shè)面向工程教育專業(yè)認(rèn)證的射頻微電子學(xué)課程教學(xué)體系[3]。

2 改進(jìn)教學(xué)方式方法,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性

采用先進(jìn)現(xiàn)代教學(xué)手段是提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性的重要方法之一。

1)在保證知識結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性和知識點布局的全面性基礎(chǔ)上,采用啟發(fā)式互動教學(xué)法,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)微電子課程的積極主動性,引導(dǎo)學(xué)生主動分析工程實際問題,有效提高課程的教學(xué)質(zhì)量。

2)改進(jìn)多媒體課件,使教學(xué)更貼近工程實踐。使用視頻剪輯、動畫、實物照片等教學(xué)手段,向?qū)W生展現(xiàn)該課程的核心內(nèi)容以及所學(xué)理論的工程實踐應(yīng)用,增加學(xué)生對射頻和微電子的感性認(rèn)識。例如:在介紹S參數(shù)時,可以通過視頻錄像介紹工程實踐中利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試射頻無源器件及有源器件S參數(shù)的方法;在介紹微波傳輸線時,可以向?qū)W生展示由微帶構(gòu)成的射頻前端系統(tǒng)中的饋電網(wǎng)絡(luò)的實物照片和調(diào)試過程的視頻錄像;通過收集并展示各種射頻無源(濾波器、功分器等)、有源器件(低噪聲放大器、混頻器等)的照片和實物,使學(xué)生更形象地認(rèn)識射頻器件,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3)推進(jìn)課程網(wǎng)站的建設(shè),以網(wǎng)絡(luò)教學(xué)作為教學(xué)輔助手段。在教學(xué)網(wǎng)站上提供國外著名科教網(wǎng)絡(luò)頻道有關(guān)射頻技術(shù)和微電子學(xué)的課程課件和相關(guān)教學(xué)資源,課堂教學(xué)課件、射頻微電子技術(shù)常用的網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)址,建立討論區(qū)供學(xué)生相互討論和教師答疑,建立專門的網(wǎng)頁介紹射頻微電子技術(shù)的前沿和發(fā)展方向,鼓勵學(xué)生跟蹤前沿技術(shù)自主創(chuàng)新。

4)在教學(xué)評價方面,側(cè)重學(xué)生對所學(xué)知識的應(yīng)用和創(chuàng)新能力的考查,將小組自主學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)的情況納入對學(xué)生成績的評價,引導(dǎo)學(xué)生重視課程的實踐環(huán)節(jié),改變單一的考試成績評價方式,重視學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的自我評價和自我改進(jìn)。

3 注重學(xué)生面向工程實際的能力培養(yǎng),改革射頻微電子學(xué)實踐教學(xué)內(nèi)容

微電子學(xué)課程體系主要包括微電子器件和工藝、集成電路設(shè)計與應(yīng)用兩大類,應(yīng)用性極強,學(xué)生需經(jīng)過實際器件工藝的操作和具體集成電路的設(shè)計,才能深刻理解器件工作原理、掌握集成電路仿真和版圖繪制方法,全面了解集成電路設(shè)計的全過程,達(dá)到很好的教學(xué)效果。

作為該課程體系中重要的一門課程,射頻微電子學(xué)是一門理論性與工程性都很強的課程。如圖1所示,射頻微電子學(xué)涉及許多學(xué)科交叉領(lǐng)域,因此,學(xué)生不僅需要學(xué)習(xí)數(shù)字集成電路設(shè)計、模擬集成電路設(shè)計等理論課程,掌握集成電路原理,還要能利用各代工廠提供的工藝庫和器件模型進(jìn)行各種集成電路原理設(shè)計和版圖繪制。現(xiàn)代射頻集成電路的開發(fā)流程,由仿真域(設(shè)計、仿真、驗證)實體域(電路實現(xiàn))測試域(測試驗證)三個環(huán)節(jié)構(gòu)成。工業(yè)界需要的合格的射頻微電子工程師必須具備在上述三個領(lǐng)域的全面知識和技能。目前培養(yǎng)的學(xué)生比較注重基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí),僅對仿真域中的設(shè)計環(huán)節(jié)比較熟悉,而仿真、電路實現(xiàn)、測試等方面的能力比較欠缺。

因此,在教學(xué)過程中,為了培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力,除了基礎(chǔ)理論知識的教授外,還需教授學(xué)生掌握電路CAD軟件、電磁場仿真設(shè)計工具(HFSS、IE3D或CST)、各種集成電路測試設(shè)備(矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、示波器、信號源、頻譜儀和噪聲儀),并要求學(xué)生利用電磁仿真軟件對所學(xué)的射頻無源及有源器件(如濾波器、功分器,低噪聲放大器、混頻器、振蕩器等)進(jìn)行分析和設(shè)計,使學(xué)生不僅能更深刻地理解所學(xué)習(xí)的射頻器件的工作原理及射頻集成電路設(shè)計方法,也能熟悉和掌握仿真軟件。學(xué)生在教師或助教的指導(dǎo)下,自主設(shè)計、仿真驗證射頻無源器件(如濾波器、功分器、工分器等)及其有源器件(如低噪聲放大器、混頻器等),在此基礎(chǔ)上進(jìn)行射頻系統(tǒng)前端的集成電路設(shè)計,然后通過評估篩選出性能較好的設(shè)計,制作實物并進(jìn)行工程測試。這樣就實現(xiàn)了對學(xué)生在射頻集成電路工程設(shè)計重要環(huán)節(jié)由仿真域(設(shè)計、仿真、驗證)實體域(電路實現(xiàn))測試域(測試驗證)能力的培養(yǎng)。

在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上,通過小組學(xué)習(xí)討論的方式,鼓勵學(xué)生按課題小組設(shè)計多種射頻元器件。但由于射頻器件及射頻系統(tǒng)前端的集成電路的制作和工程測試的成本較高,無法滿足所有學(xué)生的需求,對器件的制作和測試必須擇優(yōu)進(jìn)行。在實際的實踐教學(xué)中,只進(jìn)行某種器件設(shè)計的小組為參照組,評估完成整個設(shè)計、仿真、制作、測試流程的小組對該器件掌握的改善情況。

4 進(jìn)行校企合作的卓越工程人才聯(lián)合培養(yǎng)

射頻微電子學(xué)教學(xué)可在校企聯(lián)合培養(yǎng)機制下,建立必要的激勵政策,充分發(fā)揮企業(yè)的行業(yè)優(yōu)勢,引導(dǎo)教學(xué)從注重學(xué)生“考試結(jié)果”向注重學(xué)生“學(xué)習(xí)過程”的轉(zhuǎn)變。這反映到本課程的教學(xué)內(nèi)容上,要強調(diào)理論性與本課程的有機結(jié)合,突出案例分析和實踐研究;反映到教學(xué)過程中,要重視運用團隊學(xué)習(xí)、案例分析、實踐研究和模擬訓(xùn)練等方法的運用。在考核時,對校外課外的實踐內(nèi)容實行嚴(yán)格的考核,比如邀請校外射頻微電子工程技術(shù)人員與校內(nèi)專業(yè)教師組成考核小組,考核學(xué)生在企業(yè)實習(xí)的具體表現(xiàn)。根據(jù)實際條件,增加工廠生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié),使學(xué)生能在綜合運用所學(xué)知識的基礎(chǔ)上,加強對企業(yè)崗位操作規(guī)程及相關(guān)管理規(guī)程等的詳細(xì)了解。

5 結(jié)束語

本文在工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下并結(jié)合本校的本科卓越工程師教育培養(yǎng)和專業(yè)建設(shè),基于筆者近兩年來在微波技術(shù)與天線、射頻微電子學(xué)課程授課過程中的總結(jié),探討建立新形勢下能滿足工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求的射頻微電子學(xué)課程教學(xué)體系,從而適應(yīng)國際化、社會化、高素質(zhì)、創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)需求。需要指出的是,由于受到教學(xué)經(jīng)驗和客觀實際的限制,筆者只是簡要地討論了在工程教育背景下本課程教學(xué)的轉(zhuǎn)變,在未來的教學(xué)過程中會進(jìn)一步進(jìn)行思考和總結(jié)。

參考文獻(xiàn)

[1]修開喜.中美工程教育專業(yè)認(rèn)證體系的比較研究[D].遼寧:大連理工大學(xué),2013.

[2]劉昭亞.本科院校工程教育專業(yè)認(rèn)證制度研究[D].安徽:淮北師范大學(xué),2014.

[3]林健.“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”質(zhì)量要求與工程教育認(rèn)證[J].高等工程教育研究,2013(6):49-61.

第9篇:集成電路設(shè)計流程范文

第一條:本辦法所稱集成電路產(chǎn)品,是指通過特定加工將電器元件集成在一塊單晶片或陶瓷基片上,執(zhí)行特定電路或系統(tǒng)功能的產(chǎn)品(包括單晶硅片,即呈單晶狀態(tài)的半導(dǎo)體硅材料)。

本辦法是為集成電路產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)享受優(yōu)惠政策制定的審定辦法和認(rèn)定程序。

第二條:根據(jù)上級規(guī)定和授權(quán)范圍,*市科學(xué)技術(shù)局會同*市國家稅務(wù)局負(fù)責(zé)管理全市集成電路產(chǎn)品的認(rèn)定工作:

(一)審定、授權(quán)我市的集成電路產(chǎn)品認(rèn)定機構(gòu);

(二)監(jiān)督檢查我市集成電路產(chǎn)品的認(rèn)定工作,審核批準(zhǔn)認(rèn)定結(jié)果;

(三)公布我市集成電路產(chǎn)品認(rèn)定目錄;

(四)受理對認(rèn)定結(jié)果、年審結(jié)果以及有關(guān)認(rèn)定決定的異議申訴。

第三條:經(jīng)研究,*市集成電路產(chǎn)品認(rèn)定由*市科技局負(fù)責(zé)受理,并委托*市集成電路設(shè)計創(chuàng)業(yè)服務(wù)中心具體負(fù)責(zé)實施集成電路產(chǎn)品認(rèn)定和年審工作。

第四條:為保證認(rèn)定工作的權(quán)威性和公正性,*市集成電路設(shè)計創(chuàng)業(yè)服務(wù)中心應(yīng)組建專門的認(rèn)定專家委員會,其成員應(yīng)以集成電路行業(yè)的專家為主,并得到市科技局與市國稅局的認(rèn)可。專家委員會負(fù)責(zé)審查企業(yè)的認(rèn)定申請,提出認(rèn)定意見。專家委員會對認(rèn)定意見實行投票表決制,三分之二以上多數(shù)通過有效。

第五條:認(rèn)定機構(gòu)在認(rèn)定工作中要遵循公平、公正、科學(xué)、高效的原則,并為申請企業(yè)保守商業(yè)秘密。

第六條:申請認(rèn)定集成電路產(chǎn)品應(yīng)符合下列條件:

(一)符合國家對有關(guān)集成電路產(chǎn)品的基本規(guī)定;

(二)自產(chǎn)的集成電路產(chǎn)品(包括晶圓片、芯片);

(三)不包括銷售和受托封裝的產(chǎn)品。

第七條:申請集成電路產(chǎn)品認(rèn)定應(yīng)當(dāng)提供下列材料:

(一)集成電路產(chǎn)品認(rèn)定申報表;

(二)企業(yè)營業(yè)執(zhí)照副本和稅務(wù)登記證副本(復(fù)印件);

(三)表明型號標(biāo)識和產(chǎn)品外部特征的實物圖片(指成品電路);

(四)所使用的設(shè)計軟件、產(chǎn)品的生產(chǎn)流程、產(chǎn)品特點、技術(shù)含量、產(chǎn)品用途等說明材料;

(五)其他需要出具的有關(guān)資料。

企業(yè)自主設(shè)計而在境內(nèi)確實無法生產(chǎn)需委托境外加工的集成電路產(chǎn)品,還需提供下列材料:

(一)產(chǎn)品知識產(chǎn)權(quán)的相關(guān)材料;

(二)在國內(nèi)無法加工的情況說明;

(三)境外委托加工合同副本。

第八條:企業(yè)申請集成電路產(chǎn)品認(rèn)定時,提交的材料必須完整準(zhǔn)確、真實有效。申報材料要求報送一式三份,并同時報送電子文檔。

第九條:認(rèn)定機構(gòu)收到申報材料后首先進(jìn)行形式審查,如在形式審查中發(fā)現(xiàn)申報材料不夠完備應(yīng)及時通知原申請單位補報有關(guān)材料。

經(jīng)形式審查合格的資料統(tǒng)一整理后交認(rèn)定專家委員會進(jìn)行評審。認(rèn)定機構(gòu)根據(jù)評審結(jié)果形成認(rèn)定意見,上報市科技局與市國稅局核準(zhǔn)。核準(zhǔn)后的認(rèn)定結(jié)果向社會公布并接受監(jiān)督。

第十條:對經(jīng)過認(rèn)定的集成電路產(chǎn)品實行年審制度。企業(yè)應(yīng)在年審?fù)ㄖ?guī)定的時限內(nèi)報送年審材料。認(rèn)定機構(gòu)負(fù)責(zé)對企業(yè)報送的年審材料進(jìn)行審查,審查結(jié)果報市科技局與市國稅局核準(zhǔn)。放棄年審或年審不合格的集成電路產(chǎn)品其認(rèn)定資格自下一年度起取消。

第十一條:企業(yè)對認(rèn)定結(jié)果、年審結(jié)果以及認(rèn)定機構(gòu)作出的其它決定有異議的,可在收到通知或公告后的60日內(nèi),通過原申報渠道提出申訴,并提交異議申訴材料。有關(guān)機關(guān)應(yīng)在收到申訴材料的60日內(nèi)作出處理決定。

第十二條:經(jīng)認(rèn)定的集成電路產(chǎn)品,企業(yè)憑市科技局與市國稅局的認(rèn)定批準(zhǔn)文件,向所在地主管國稅機關(guān)辦理享受優(yōu)惠政策的手續(xù)。

第十三條:認(rèn)定機構(gòu)可以向申請集成電路產(chǎn)品認(rèn)定的企業(yè)收取適當(dāng)?shù)恼J(rèn)定審查費,但應(yīng)當(dāng)以不盈利為原則。收取的費用主要用于資料整理、專家評審等必要的開支,實行單獨核算管理并接受認(rèn)定工作管理機關(guān)的監(jiān)督。具體預(yù)算和收費標(biāo)準(zhǔn)報市科技局會同市國稅局批準(zhǔn)后實施。