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關(guān)鍵詞:旋流沉淀池地下連續(xù)墻維護(hù)體系滲漏
一、工程概況
天鋼東移110t電爐工程位于天鋼廠區(qū)南側(cè),水處理設(shè)施旋流沉淀池工程為電爐工程的配套設(shè)施,旋流沉淀池池壁采用地連墻加內(nèi)襯復(fù)合壁結(jié)構(gòu)形式?;A(chǔ)為圓形,內(nèi)口直徑為14m,頂標(biāo)高為+0.3m,底標(biāo)高為-22m。地連墻直徑ф=16.8m,墻厚為0.9m,墻頂標(biāo)高±0.000,墻底標(biāo)高為-32.00m。內(nèi)襯墻厚度為500mm,共設(shè)3道腰梁。內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括冠梁、腰梁、底板、內(nèi)襯墻、旋流體素砼、穩(wěn)流板、環(huán)型水池、內(nèi)筒、沖渣溝、平臺(tái)板。連續(xù)墻采用C30密實(shí)性防水混凝土,抗?jié)B等級(jí)S8。腰梁采用C30早強(qiáng)混凝土,旋流沉淀池內(nèi)襯混凝土為C30抗?jié)B混凝土,抗?jié)B等級(jí)S8。其它采用C30,墊層為C10。
二、水文地質(zhì)情況
本工程區(qū)域內(nèi)自上而下各土層為:雜填土(松散狀態(tài))、素填土(軟塑狀態(tài))、粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土(流塑狀態(tài))、粉質(zhì)粘土、粉土、粉質(zhì)粘土(可塑狀態(tài))等,其中埋深約5.50-11.50m段為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土,厚度為6m左右。場(chǎng)區(qū)表層地下水屬潛水類型,主要受大氣降水補(bǔ)給,以蒸發(fā)形式排泄,水位隨季節(jié)有所變化,靜止水位埋深0.5~1.3m。本場(chǎng)地從北向南地下承壓水水頭埋深約27.50-37.00m,承壓水水頭高度-6.4m。
三、施工方案的確定
本旋流沉淀池原設(shè)計(jì)采用沉井法施工,但考慮到旋流沉淀池位于主廠房?jī)?nèi),且沉井法施工周期長(zhǎng),對(duì)周圍基礎(chǔ)影響大,需先沉到底后才能進(jìn)行周邊基礎(chǔ)施工。這樣工期較長(zhǎng),且施工安全、質(zhì)量不容易控制,所以我們經(jīng)討論研究后向建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位建議改為地下連續(xù)墻維護(hù)體系法進(jìn)行旋流沉淀池施工,設(shè)計(jì)院經(jīng)驗(yàn)算后出具了施工圖紙。
四、主要的施工方法及技術(shù)措施
主要施工順序:施工導(dǎo)墻施工地下連續(xù)墻打井降水拆除導(dǎo)墻,開挖至-2.0m,施工冠梁開挖至第一道圈梁下0.5m,施工圈梁第二道圈梁同第一道施工旋噴樁水泥加固體第三道圈梁同第一道開挖至基底施工旋流沉淀池底板施工內(nèi)襯和內(nèi)部結(jié)構(gòu)沖渣溝底沖渣溝及連接部位施工沖渣溝以上旋流沉淀池內(nèi)襯及內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工
1、地下連續(xù)墻施工
1.1、地連墻工藝流程:
施工準(zhǔn)備 導(dǎo)墻施工成槽 安放接頭管 鋼筋籠安放 灌注砼
泥漿制備 鋼筋制作
1.2、施工方法:
1.2.1測(cè)量放線:依據(jù)圖紙,放出基坑地連墻的圓心。高程按建設(shè)單位提供的絕對(duì)高程。
1.2.2導(dǎo)墻施工
導(dǎo)墻起著控制地連墻及埋筋標(biāo)高的作用,同時(shí)還起著擋土和成槽設(shè)備作業(yè)平臺(tái)以及維持和穩(wěn)定泥漿液面作用。導(dǎo)墻采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),導(dǎo)墻深度1.20m,厚度0.30m,導(dǎo)槽寬840mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20。考慮到下鉆、提鉆順利,導(dǎo)墻寬度比地連墻寬度增加40mm。
1.3.3 泥漿攪拌
地連墻成槽施工采用膨潤(rùn)土泥漿護(hù)壁。泥漿的主要作用是護(hù)壁、攜渣。泥漿應(yīng)具有一定的密度和粘度,在槽內(nèi)對(duì)槽壁有一定的靜水壓力,相當(dāng)于液體支撐,同時(shí)泥漿能滲入土壁形成一層不透水的泥皮,從而有利于槽壁穩(wěn)定。泥漿指標(biāo)要求如下:比重1.05--1.20,pH值7--9,泥皮厚度1--3mm/30min。
1.3.4 成槽施工
成槽施工采用反循環(huán)雙鉆抱管成槽,成槽后采用修槽搗子對(duì)槽壁進(jìn)行修整。噴導(dǎo)管采用Ф273mm鋼管制成,噴導(dǎo)管長(zhǎng)度34.5m。在成槽過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)泥漿的控制,注入的泥漿比重宜為1.05―1.2,同時(shí)還要嚴(yán)格控制槽內(nèi)的泥漿液面高度不得低于導(dǎo)墻頂面30cm。成槽過(guò)程中如遇泥漿嚴(yán)重漏失,應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充泥漿,以確保泥漿液面高度。
1.3.5 接頭管形式及處理方法
接頭管采用直徑ф800mm的鋼管兩棵,每棵接頭管分三節(jié),每節(jié)長(zhǎng)12米,下放接頭管時(shí),兩節(jié)接頭管連接采用陰陽(yáng)榫加杠穿銷固定。接頭管的動(dòng)管和拔出時(shí)間是根據(jù)砼的初凝時(shí)間、終凝時(shí)間、首次掐管時(shí)間和砼的灌注完畢時(shí)間確定。首次動(dòng)管時(shí)間一般在首次掐導(dǎo)管開始到砼初凝時(shí)間時(shí)進(jìn)行,首次動(dòng)管的高度不宜超過(guò)20cm,其后,每隔10~20分鐘動(dòng)管一次,上拔高度一般在10~30cm,其上拔時(shí)間應(yīng)以接頭管底部砼已經(jīng)初凝為準(zhǔn),防止拔管時(shí)接頭管底部砼終凝,以杜絕接頭管被砼固結(jié)拔不出來(lái)。
1.3.6 鋼筋加工
鋼筋籠制作全部采用焊接形式,主筋采用閃光對(duì)焊接頭。鋼筋籠應(yīng)配有足夠的架立筋(蛇形筋)以確保其剛度,避免在運(yùn)輸和起吊過(guò)程中發(fā)生變形。鋼筋籠安放入槽過(guò)程中為了避免擦傷槽壁,應(yīng)徐徐下放,并保持鋼筋籠豎直向下,安放過(guò)程中嚴(yán)禁墩鋼筋籠。
1.3.7 混凝土施工
混凝土灌注采用導(dǎo)管法,導(dǎo)管直徑250,兩導(dǎo)管間距為2.0m。采用高流態(tài)混凝土,和易性好,混凝土坍落度:18-22cm,混凝土灌注過(guò)程中應(yīng)絕對(duì)保證連續(xù)性,如遇特殊情況,間隔時(shí)間不超過(guò)1h。混凝土終灌頂面高于設(shè)計(jì)墻頂標(biāo)高50cm(超灌50cm)。
2、內(nèi)部土建結(jié)構(gòu)施工
2.1 施工順序:
定位測(cè)量導(dǎo)墻拆除、設(shè)置降水井降水第一步土方開挖(-2.000)、墻頂浮漿鑿除、冠梁第二步土方開挖(-7.200)、第一道圈梁第三步土方開挖(-13.200)、第二道圈梁沉淀池底板下旋噴樁施工第四步土方開挖(-19.200)、第三道圈梁第五步土方開挖(-22.100)、基底整平、C10砼墊層自下而上施工旋流沉淀池
2.2 施工方法
2.2.1 測(cè)量放線
依據(jù)建設(shè)提供的相對(duì)位置圖,復(fù)測(cè)旋流池的圓心。高程按建設(shè)單位提供的絕對(duì)高程點(diǎn)。
2.2.2 拆除導(dǎo)墻、設(shè)置降水井
拆除導(dǎo)墻的同時(shí)在基坑內(nèi)設(shè)置φ500mm降水井一口,降水井深度23.0m。在旋流井四周均勻布設(shè)12口降水井,深度為30m和40m,間隔分布。井管采用無(wú)砂砼管。降水井施工完成后即開始24小時(shí)不間斷降水,以保證順利開挖基坑內(nèi)土方。底板及內(nèi)襯施工完成后停止降水。為保證遇雨季場(chǎng)地內(nèi)積水不流進(jìn)基坑內(nèi)影響施工,場(chǎng)地內(nèi)沿基坑周邊設(shè)置排水明溝。
2.2.3 觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置、土方開挖
地連墻砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后,即可進(jìn)行基坑土方開挖。開挖前設(shè)置地連墻水平位移觀測(cè)點(diǎn),沿地連墻中心線每60°設(shè)一個(gè)觀測(cè)點(diǎn),基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)在遠(yuǎn)離基坑易保護(hù)的地點(diǎn)?;拥谝徊介_挖采用一臺(tái)反鏟挖掘機(jī)挖土,第二步開挖采用兩臺(tái)反鏟挖掘機(jī)接力挖土,第三至第五步挖土采用液壓伸縮臂挖土機(jī)進(jìn)行挖土?;娱_挖分五步進(jìn)行,逆筑法施工冠梁及三道支撐腰梁。內(nèi)襯墻施工時(shí),向上施工高度不小于300mm(高出腰梁),施工縫處預(yù)留止水鋼板(寬度400mm,3mm厚鋼板),并預(yù)留出內(nèi)襯墻鋼筋。整個(gè)開挖過(guò)程中做到基坑周邊不堆土,確?;拥姆€(wěn)定。施工過(guò)程中應(yīng)保留降水井和配備一定數(shù)量的水泵,并經(jīng)常排水,保證基坑內(nèi)干作業(yè)和遇雨季排凈基坑內(nèi)積水。
2.2.4底板施工
第五步土方開挖后經(jīng)相關(guān)單位人員驗(yàn)收后,進(jìn)行砼墊層施工。底板鋼筋均彈墨線,按線綁扎。底板鋼筋的架力筋每平方米設(shè)置一個(gè)鋼筋支架,鋼筋支架采用Ф25mm螺紋鋼筋;支架兩腳加設(shè)保護(hù)層墊塊,兩腳中部加焊止水鋼板100mm×100mm×4mm,以保證底板的防水能力;架力筋的形式應(yīng)符合施工圖紙的要求。砼施工要求一次完成(凹面只能人工處理,鋪素水泥漿澆筑),底板澆筑的同時(shí)第一步內(nèi)襯墻砼向上澆筑不少于400mm,施工縫處預(yù)留止水鋼板,并預(yù)留各部位連接接點(diǎn)鋼筋。底板砼強(qiáng)度達(dá)到100%后,降水井內(nèi)停止抽水,進(jìn)行封堵。封堵的方法是:將井內(nèi)的水抽干,在井管內(nèi)迅速用干硬性的砼進(jìn)行堵塞并搗實(shí),然后上法蘭盤加塑料墊圈用螺栓擰緊,上部用砼填實(shí)。
2.2.5最后,旋流沉淀池內(nèi)部結(jié)構(gòu)、平臺(tái)、頂板施工就不再贅述。
五、施工中需注意事項(xiàng)
1.成槽過(guò)程中為確保槽壁穩(wěn)定,保持槽內(nèi)泥漿液面距槽口頂面高度小于30cm。
2.泥漿置換的同時(shí)應(yīng)進(jìn)行槽底沉渣清除工作,利用噴導(dǎo)管沿槽底往返移動(dòng),將沉積在槽底的沉渣噴出,清槽工作結(jié)束后槽底沉渣應(yīng)
3.由于澆注水下砼,必須保證砼的和易性、流動(dòng)性,砼坍落度應(yīng)控制18cm-20cm之間
4.控制混凝土導(dǎo)管的提升速度,導(dǎo)管不能提升過(guò)快,以防出現(xiàn)夾層現(xiàn)象。
5.首批灌入混凝土量要足夠充分,使其有一定的沖擊量,能把泥漿從導(dǎo)管中擠出。
六、小結(jié)
因深基坑工程施工難度大,不可預(yù)見因素很多,因此施工前必須制定詳細(xì)的施工方案,對(duì)每道工序容易出現(xiàn)的問(wèn)題提起分析、制定預(yù)案,并在施工過(guò)程中對(duì)每道工序進(jìn)行嚴(yán)格控制。
在地下連續(xù)墻施工中,通常我們控制的重點(diǎn)是成槽的深度、沉渣厚度、泥漿比重、鋼筋籠的焊接質(zhì)量等,而對(duì)一些過(guò)程操作的重視程度不足,比如混凝土灌筑管的提升速度和插入深度、鋼筋籠在調(diào)運(yùn)過(guò)程中的變形控制、鋼筋籠在插入槽段過(guò)程中的對(duì)中和垂直度控制等。但正是由于我們對(duì)這些過(guò)程操作的控制不嚴(yán),往往導(dǎo)致地下連續(xù)墻出現(xiàn)夾泥現(xiàn)象,導(dǎo)致槽段出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。另接頭管的垂直度和位置控制也是我們應(yīng)該重點(diǎn)控制的對(duì)象,如果控制不好,將造成“夾泥”、“繞流”現(xiàn)象。本工程施工時(shí)對(duì)小面垂直度的控制就不太理想,造成夾泥現(xiàn)象較多,給后續(xù)基坑開挖帶來(lái)了很多不利的影響。
【關(guān)鍵詞】集成電路 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢(shì)
目前,隨著信息技術(shù)水平的逐漸提高,集成電路產(chǎn)業(yè)得到了迅猛的發(fā)展,集成電路是信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本保證,在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)愈加激烈的環(huán)境中,集成電路對(duì)國(guó)家、社會(huì)、企業(yè)都有著巨大的影響。文中將分析集成電路的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì),旨在促進(jìn)集成電路的進(jìn)一步發(fā)展。
1 集成電路的現(xiàn)狀
集成電路發(fā)展起步較早,發(fā)展時(shí)間較長(zhǎng),通過(guò)不斷的研發(fā)、引進(jìn)與創(chuàng)新,其發(fā)展速度不僅逐步加快,其生產(chǎn)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。通過(guò)對(duì)集成電路的持續(xù)研究,實(shí)現(xiàn)了對(duì)其的全面了解與掌握,隨著信息技術(shù)的提高,集成電路各種工藝技術(shù)在整機(jī)中得到了廣泛的運(yùn)用,而這主要得益于其具備批量大、成本低、可靠性強(qiáng)等特點(diǎn)。集成電路保證著信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,其中對(duì)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到的積極影響最為突出。同時(shí),集成電路受到市場(chǎng)與技術(shù)的影響,其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)在逐漸調(diào)整,但是其調(diào)整需要根據(jù)整機(jī)和系統(tǒng)應(yīng)用的現(xiàn)狀及發(fā)展需求來(lái)進(jìn)行,只有這樣,才能獲得廣闊的市場(chǎng),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其價(jià)值。
集成電路中單片系統(tǒng)集成芯片的特征尺寸在不斷縮小、芯片的集成度在逐漸提升,工作電壓在逐漸降低,集成電路的優(yōu)勢(shì)更加顯著,主要表現(xiàn)在高集成度、低耗、高頻等方面;同時(shí),集成電路的工藝技術(shù)也在發(fā)展,其中超微細(xì)圖形曝光技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,促使IC制造設(shè)備及其加工系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化與智能化。集成電路在設(shè)計(jì)過(guò)程中,最為重視的便是其系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)、先進(jìn)的設(shè)計(jì)語(yǔ)言、設(shè)計(jì)流程,設(shè)計(jì)的低耗、可靠性等。為了促使集成電路形成完整的系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)各種技術(shù)的兼容,包括對(duì)數(shù)字電路與存儲(chǔ)器的兼容、高低壓的兼容以及高低頻的兼容等。
集成電路的發(fā)展有著深遠(yuǎn)的影響,能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。而電子產(chǎn)品的快速發(fā)展,使人們對(duì)電子產(chǎn)品的需求得到了滿足;并且集成電路促進(jìn)了通信的發(fā)展,進(jìn)而給人們的生活帶來(lái)了巨大的改變,人們的工作與學(xué)習(xí)都因此發(fā)生了較為明顯的變化,具體表現(xiàn)在工作效率得以提高、學(xué)習(xí)方式得以豐富上;在信息技術(shù)的帶動(dòng)下,集成電路得以發(fā)展,滿足了企業(yè)的需求,促進(jìn)了企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力的提高,使企業(yè)能夠在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中有所發(fā)展,并在全球化、一體化的世界經(jīng)濟(jì)環(huán)境中,不斷進(jìn)步。集成電路的發(fā)展與應(yīng)用影響著全球的經(jīng)濟(jì),促進(jìn)了區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,推動(dòng)了中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)。
2 集成電路的發(fā)展趨勢(shì)
在信息技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)代,集成電路也在不斷發(fā)展,不僅其各種技術(shù)逐漸發(fā)展成熟,其各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用也在不斷擴(kuò)展,集成電路發(fā)展的目標(biāo)是為了實(shí)現(xiàn)高頻、高速、高集成和多功能、低消耗,其發(fā)展趨勢(shì)呈現(xiàn)出愈加小型化、兼容化的特征。下文將闡述集成電路的發(fā)展趨勢(shì),主要表現(xiàn)在以下幾方面:
2.1 器件的特征尺寸繼續(xù)縮小
集成電路的特征尺寸一直按照摩爾定律在發(fā)展,集成電路的更新時(shí)間普遍為兩年左右,隨著集成電路的發(fā)展,依照此定律,集成電路的器件將逐漸進(jìn)入納米時(shí)代。相信,隨著科學(xué)技術(shù)水平的逐漸提高,集成電路在新技術(shù)的帶動(dòng)下,其芯片的集成度將逐漸提升,其特征尺寸也將持續(xù)縮小。
在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中,要不斷提高集成電路產(chǎn)品的性價(jià)比,才能獲得綜合的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),集成電路的高度集成與縮小的特征尺寸,提高了其性價(jià)比,促進(jìn)了集成電路的持續(xù)發(fā)展。集成電路的特征尺寸已經(jīng)接近其物理極限,但隨著加工技術(shù)不斷提升,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力不斷增加,集成電路的技術(shù)將有所發(fā)展,在其微細(xì)化方向有著巨大的發(fā)展?jié)摿?。同時(shí),隨著IC技術(shù)及其設(shè)計(jì)水平的提升,集成電路的發(fā)展規(guī)模也在不斷擴(kuò)大,并且集成技術(shù)愈加復(fù)雜,而這則使得集成電路的存儲(chǔ)量不斷增加,并且其反應(yīng)與傳輸速率都在提升。
2.2 結(jié)合其他學(xué)科,促進(jìn)新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)的形成
集成電路積極與其它學(xué)科進(jìn)行結(jié)合,進(jìn)而形成新的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、專業(yè),改變著傳統(tǒng)的格局,使其逐漸融合,促使集成電路的片上系統(tǒng)愈加復(fù)雜。片上系統(tǒng)在不斷發(fā)展,并得到了廣泛的關(guān)注,對(duì)其研究也在逐漸深入,從而促進(jìn)了其快速的發(fā)展與運(yùn)用。片上系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)移動(dòng)通信、電視及網(wǎng)絡(luò)有著深遠(yuǎn)的影響,其發(fā)展前景十分廣闊。
2.3 集成電路的材料、結(jié)構(gòu)與器件等快速更新
集成電路在發(fā)展過(guò)程中,其材料、結(jié)構(gòu)與器件等在不斷更新,其中新材料絕緣體上硅具有眾多的優(yōu)點(diǎn),如:高度、低耗以及抗輻射等,在不同的領(lǐng)域均可以應(yīng)用,發(fā)展空間十分廣闊;其中Si異質(zhì)結(jié)構(gòu)器件也具有高速的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)由于其具有較高的性價(jià)比,其應(yīng)用較為廣泛。集成電路的其他新材料、新結(jié)構(gòu)與新器件等都普遍具有高速、低耗、抗輻射、耐溫等特點(diǎn),我們可以預(yù)見,集成電路的應(yīng)用前景將越來(lái)越好。
2.4 集成電路的系統(tǒng)集成芯片
集成電路的技術(shù)在不斷發(fā)展,其可以通過(guò)將電子系統(tǒng)集成在一個(gè)微小芯片上,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的加工和處理。片上系統(tǒng)屬于系統(tǒng)集成電路,而將集成電路的數(shù)字電路、存儲(chǔ)器等集成在一個(gè)芯片上,將形成更加完整的系統(tǒng)。
3 總結(jié)
綜上所述,隨著信息技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,集成電路因其自身的優(yōu)勢(shì)得到了廣泛的研究與運(yùn)用,其發(fā)展速度是驚人的,目前,集成電路受到諸多因素的影響,其發(fā)展受到制約,但隨著其整體尺寸的逐漸縮小及其材料、結(jié)構(gòu)與器件等的快速更新,集成電路將得到進(jìn)一步的發(fā)展,并進(jìn)一步促進(jìn)各個(gè)領(lǐng)域的自動(dòng)化與智能化。
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作者簡(jiǎn)介
鐘文瀚(1986-),男,湖南省冷水江市人。2012年畢業(yè)于廣西大學(xué)控制理論與控制工程專業(yè),碩士學(xué)位?,F(xiàn)為國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作廣東中心實(shí)習(xí)研究員。研究方向?yàn)樽詣?dòng)控制。
關(guān)鍵詞:集成電路專業(yè);實(shí)踐技能;人才培養(yǎng)
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A 文章編號(hào):1002-0845(2012)09-0102-02
集成電路產(chǎn)業(yè)是關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展和國(guó)家安全的新戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),是國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要體現(xiàn)?!秶?guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》明確將集成電路作為新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向之一。
信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)決定了集成電路專業(yè)的畢業(yè)生應(yīng)該具有很高的工程素質(zhì)和實(shí)踐能力。然而,目前很多應(yīng)屆畢業(yè)生實(shí)踐技能較弱,走出校園后普遍還不具備直接參與集成電路設(shè)計(jì)的能力。其主要原因是一些高校對(duì)集成電路專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的重視程度不夠,技能培養(yǎng)目標(biāo)和內(nèi)容不明確,導(dǎo)致培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐技能的效果欠佳。因此,研究探索如何加強(qiáng)集成電路專業(yè)對(duì)學(xué)生實(shí)踐技能的培養(yǎng)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
一、集成電路專業(yè)實(shí)踐技能培養(yǎng)的目標(biāo)
集成電路專業(yè)是一門多學(xué)科交叉、高技術(shù)密集的學(xué)科,工程性和實(shí)踐性非常強(qiáng)。其人才培養(yǎng)的目標(biāo)是培養(yǎng)熟悉模擬電路、數(shù)字電路、信號(hào)處理和計(jì)算機(jī)等相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí),以及集成電路制造的整個(gè)工藝流程,掌握集成電路設(shè)計(jì)基本理論和基本設(shè)計(jì)方法,掌握常用集成電路設(shè)計(jì)軟件工具,具有集成電路設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、測(cè)試及電子系統(tǒng)開發(fā)能力,能夠從事相關(guān)領(lǐng)域前沿技術(shù)工作的應(yīng)用型高級(jí)技術(shù)人才。
根據(jù)集成電路專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo),我們明確了集成電路專業(yè)的核心專業(yè)能力為:模擬集成電路設(shè)計(jì)、數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)、射頻集成電路設(shè)計(jì)以及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)四個(gè)方面。圍繞這四個(gè)方面的核心能力,集成電路專業(yè)人才實(shí)踐技能培養(yǎng)的主要目標(biāo)應(yīng)確定為:掌握常用集成電路設(shè)計(jì)軟件工具,具備模擬集成電路設(shè)計(jì)能力、數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)能力、射頻集成電路設(shè)計(jì)能力、集成電路版圖設(shè)計(jì)能力以及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)能力。
二、集成電路專業(yè)實(shí)踐技能培養(yǎng)的內(nèi)容
1.電子線路應(yīng)用模塊。主要培養(yǎng)學(xué)生具有模擬電路、數(shù)字電路和信號(hào)處理等方面的應(yīng)用能力。其課程主要包含模擬電路、數(shù)字電路、電路分析、模擬電路實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)以及電路分析實(shí)驗(yàn)等。
2.嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊。主要培養(yǎng)學(xué)生掌握嵌入式軟件、嵌入式硬件、SOPC和嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域的前沿知識(shí),具備能夠從事面向應(yīng)用的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力。其課程主要有C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、單片機(jī)原理、單片機(jī)實(shí)訓(xùn)、傳感器原理、傳感器接口電路設(shè)計(jì)、FPGA原理與應(yīng)用及SOPC系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。
3.集成電路制造工藝模塊。主要培養(yǎng)學(xué)生熟悉半導(dǎo)體集成電路制造工藝流程,掌握集成電路制造各工序工藝原理和操作方法,具備一定的集成電路版圖設(shè)計(jì)能力。其課程主要包含半導(dǎo)體物理、半導(dǎo)體材料、集成電路專業(yè)實(shí)驗(yàn)、集成電路工藝實(shí)驗(yàn)和集成電路版圖設(shè)計(jì)等。
4.模擬集成電路設(shè)計(jì)模塊。主要培養(yǎng)學(xué)生掌握CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)原理與設(shè)計(jì)方法,熟悉模擬集成電路設(shè)計(jì)流程,熟練使用Cadence、Synopsis、Mentor等EDA工具,具備運(yùn)用常用的集成電路EDA軟件工具從事模擬集成電路設(shè)計(jì)的能力。其課程主要包含模擬電路、半導(dǎo)體物理、CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)、集成電路CAD設(shè)計(jì)、集成電路工藝原理、VLSI集成電路設(shè)計(jì)方法和混合集成電路設(shè)計(jì)等。此外,還包括Synopsis認(rèn)證培訓(xùn)相關(guān)課程。
5.數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)模塊。主要培養(yǎng)學(xué)生掌握數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)原理與設(shè)計(jì)方法,具備運(yùn)用常用的集成電路EDA軟件工具從事數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)的能力。其課程主要包含數(shù)字電路、數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)、硬件描述語(yǔ)言、VLSI測(cè)試技術(shù)、ASIC設(shè)計(jì)綜合和時(shí)序分析等。
6.射頻集成電路設(shè)計(jì)模塊。主要培養(yǎng)學(xué)生掌握射頻集成電路設(shè)計(jì)原理與設(shè)計(jì)方法,具備運(yùn)用常用的集成電路EDA軟件工具從事射頻集成電路設(shè)計(jì)的能力。其課程主要包含CMOS射頻集成電路設(shè)計(jì)、電磁場(chǎng)技術(shù)、電磁場(chǎng)與
天線和通訊原理等。
在實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置、安排上要符合認(rèn)識(shí)規(guī)律,由易到難,由淺入深,充分考慮學(xué)生的理論知識(shí)基礎(chǔ)與基本技能的訓(xùn)練,既要有利于啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維與意識(shí),有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新進(jìn)取的科學(xué)精神,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又要保證基礎(chǔ),注重發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性,強(qiáng)化綜合和創(chuàng)新。因此,在集成電路專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排上,應(yīng)減少緊隨理論課開設(shè)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比例,增加綜合設(shè)計(jì)型和研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,使學(xué)有余力的學(xué)生能發(fā)揮潛能,有利于因材施教。
三、集成電路專業(yè)實(shí)踐技能培養(yǎng)的策略
1.改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。學(xué)校應(yīng)抓住教育部本科教學(xué)水平評(píng)估的機(jī)會(huì),加大對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的經(jīng)費(fèi)投入,加大實(shí)驗(yàn)室軟、硬件建設(shè)力度。同時(shí)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室制度建設(shè),制訂修改實(shí)驗(yàn)教學(xué)文件,修訂完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱,加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的管理和指導(dǎo)。
2.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段。應(yīng)以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo),積極改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,科學(xué)安排課程實(shí)驗(yàn),合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,給學(xué)生充分的自由空間,引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考應(yīng)該怎樣做,使實(shí)驗(yàn)成為可以激發(fā)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的結(jié)合點(diǎn),為學(xué)生創(chuàng)新提供條件。應(yīng)注重利用多媒體技術(shù)來(lái)豐富和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段,如借助實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)平臺(tái),利用仿真技術(shù),加強(qiáng)新技術(shù)在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用,使學(xué)生增加對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣。
3.加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè),確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。高水平的實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍,是確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)創(chuàng)新人才的關(guān)鍵。應(yīng)制定完善的有利于實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍建設(shè)的制度,對(duì)實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍的人員數(shù)量編制、年齡結(jié)構(gòu)、學(xué)歷結(jié)構(gòu)和職稱結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)劃,從職稱、待遇等方面對(duì)實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍予以傾斜,保證實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍的穩(wěn)定和發(fā)展。
4.保障實(shí)習(xí)基地建設(shè),增加就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力。開展校內(nèi)外實(shí)習(xí)是提高學(xué)生實(shí)踐技能的重要手段。
實(shí)習(xí)基地是學(xué)生獲取科學(xué)知識(shí)、提高實(shí)踐技能的重要場(chǎng)所,對(duì)集成電路專業(yè)人才培養(yǎng)起著重要作用。學(xué)校應(yīng)積極聯(lián)系那些具有一定實(shí)力并且在行業(yè)中有一定知名度的企業(yè),給能夠提供實(shí)習(xí)場(chǎng)所并愿意支持學(xué)校完成實(shí)習(xí)任務(wù)的單位掛實(shí)習(xí)基地牌匾。另外,可以把企業(yè)請(qǐng)進(jìn)來(lái),聯(lián)合構(gòu)建集成電路專業(yè)校內(nèi)實(shí)踐基地,把企業(yè)和高校的資源最大限度地整合起來(lái),實(shí)現(xiàn)在校教育與產(chǎn)業(yè)需求的無(wú)縫聯(lián)接。
5.重視畢業(yè)設(shè)計(jì),全面提升學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)是集成電路專業(yè)教學(xué)中最重要的一個(gè)綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。由于畢業(yè)設(shè)計(jì)工作一般都被安排在最后一個(gè)學(xué)期,此時(shí)學(xué)生面臨找工作和準(zhǔn)備考研復(fù)試的問(wèn)題,畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間和質(zhì)量有時(shí)很難保證。為了進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué),應(yīng)讓學(xué)生從大學(xué)四年級(jí)上半學(xué)期就開始畢業(yè)設(shè)計(jì),因?yàn)槟菚r(shí)學(xué)生已經(jīng)完成基礎(chǔ)課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí),部分完成專業(yè)課程的學(xué)習(xí),而專業(yè)課教師往往就是學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)教師,在此時(shí)進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì),一方面可以和專業(yè)課學(xué)習(xí)緊密結(jié)合起來(lái),另一方面便于指導(dǎo)教師加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的教育和督促。
選題是畢業(yè)設(shè)計(jì)中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié),通過(guò)選題來(lái)確定畢業(yè)設(shè)計(jì)的方向和主要內(nèi)容,是做好畢業(yè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),決定著畢業(yè)設(shè)計(jì)的效果。因此教師對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)應(yīng)從幫助學(xué)生選好設(shè)計(jì)題目開始。集成電路專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題要符合本學(xué)科研究和發(fā)展的方向,在選題過(guò)程中要注重培養(yǎng)學(xué)生綜合分析和解決問(wèn)題的能力。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,可以讓學(xué)生們適當(dāng)?shù)貐⑴c教師的科研活動(dòng),以激發(fā)其專業(yè)課學(xué)習(xí)的熱情,在科研實(shí)踐中發(fā)揮和鞏固專業(yè)知識(shí),提高實(shí)踐能力。
6.全面考核評(píng)價(jià),科學(xué)檢驗(yàn)技能培養(yǎng)的效果。實(shí)踐技能考核是檢驗(yàn)實(shí)踐培訓(xùn)效果的重要手段。相比理論教學(xué)的考核,實(shí)踐教學(xué)的考核標(biāo)準(zhǔn)不易把握,操作困難,因此各高校普遍缺乏對(duì)實(shí)踐教學(xué)的考核,影響了實(shí)踐技能培養(yǎng)的效果。集成電路專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐技能培養(yǎng)貫穿于大學(xué)四年,每個(gè)培養(yǎng)環(huán)節(jié)都應(yīng)進(jìn)行科學(xué)的考核,既要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考核,也要加強(qiáng)畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)的考核。
對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核可以分為事中考核和事后考核。事中考核是指在實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行過(guò)程中進(jìn)行的質(zhì)量監(jiān)控,教師要對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的操作表現(xiàn)、學(xué)術(shù)態(tài)度以及參與程度等進(jìn)行評(píng)價(jià);事后考核是指實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要對(duì)學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行評(píng)價(jià)。這兩部分構(gòu)成實(shí)驗(yàn)課考核成績(jī),并于期末計(jì)入課程總成績(jī)。這樣做使得學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的重視程度大大提高,能夠有效地提高實(shí)驗(yàn)課效果。此外,還可將學(xué)生結(jié)合教師的科研開展實(shí)驗(yàn)的情況計(jì)入實(shí)驗(yàn)考核。
7.借助學(xué)科競(jìng)賽,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)和創(chuàng)新能力。集成電路專業(yè)的學(xué)科競(jìng)賽是通過(guò)針對(duì)基本理論知識(shí)以及解決實(shí)際問(wèn)題的能力設(shè)計(jì)的、以學(xué)生為參賽主體的比賽。學(xué)科競(jìng)賽能夠在緊密結(jié)合課堂教學(xué)或新技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上,以競(jìng)賽的方式培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)完成競(jìng)賽任務(wù)來(lái)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題,并增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及研究的主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)和創(chuàng)新精神。
在參加競(jìng)賽的整個(gè)過(guò)程中,學(xué)生不僅需要對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)的若干門專業(yè)課程進(jìn)行回顧,靈活運(yùn)用,還要查閱資料、搜集信息,自主提出設(shè)計(jì)思想和解決問(wèn)題的辦法,既檢驗(yàn)了學(xué)生的專業(yè)知識(shí),又促使學(xué)生主動(dòng)地學(xué)習(xí),最終使學(xué)生的動(dòng)手能力、自學(xué)能力、科學(xué)思維能力和創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新能力都得到不斷的提高。而教師通過(guò)考察學(xué)生在參賽過(guò)程中運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力,認(rèn)真總結(jié)參賽經(jīng)驗(yàn),分析由此暴露出的相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)的問(wèn)題和不足,能夠相應(yīng)地改進(jìn)教學(xué)方法與內(nèi)容,有利于提高技能教學(xué)的有效性。
此外,還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生積極申報(bào)校內(nèi)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目,通過(guò)這些項(xiàng)目的研究可以極大地提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。
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關(guān)鍵詞:納米;集成電路;新工藝;發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào):TN47 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-7712 (2013) 20-0000-01
自從摩爾提出了集成電路的發(fā)展預(yù)測(cè),他認(rèn)為單位面積上的晶體管在24個(gè)月都將在數(shù)量上翻番,經(jīng)過(guò)微納電子技術(shù)的不斷發(fā)展,使得摩爾的預(yù)測(cè)逐漸實(shí)現(xiàn),而且隨著微納電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,使得摩爾的預(yù)測(cè)正在受到非常強(qiáng)大的挑戰(zhàn),因?yàn)殡S著新的科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,新材料和新結(jié)構(gòu)的不斷創(chuàng)新促使當(dāng)前的發(fā)展逐漸顯示出其有效性,由于產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和思索,使得人們逐漸從晶體管的使用上認(rèn)識(shí)到其體積還能縮小,所以根據(jù)當(dāng)前的晶體管理論,當(dāng)特征距離小到10納米的時(shí)候會(huì)不可避免的發(fā)生電子漂移,此時(shí)會(huì)無(wú)法控制電子的進(jìn)出,從而導(dǎo)致了晶體管的實(shí)效。隨著新材料和新工藝的崛起使得在設(shè)計(jì)和制造出集成電路的時(shí)候,會(huì)逐漸的淡化摩爾定律,那么則會(huì)對(duì)市場(chǎng)的沖擊帶來(lái)深遠(yuǎn)的影響,尤其是在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,納米材料的使用可以更加有效的滿足目前現(xiàn)狀的要求,同時(shí)還能夠成為具有高度關(guān)注的全球集成電路產(chǎn)業(yè)。
一、納米技術(shù)在集成電路大生產(chǎn)工藝中的現(xiàn)狀
隨著當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,納米技術(shù)在運(yùn)用上變得越來(lái)越廣泛,而且其功能的優(yōu)越性也使得其應(yīng)用更加的符合當(dāng)前的發(fā)展現(xiàn)狀。當(dāng)前所使用的摩爾定律的不斷延伸,基本上是依賴于新材料和新工藝進(jìn)行突破,同時(shí)在發(fā)展的過(guò)程中如果不能夠找到合適的替代品,那么摩爾定律則會(huì)實(shí)效,因此可以從新材料和新工藝的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)檢驗(yàn)出摩爾定律是否得到有效的延伸。目前所采用的應(yīng)硅工藝、小型溝道材料技術(shù)、小尺寸工藝、高K金屬柵工藝、超低K工藝、450mm硅片以及光刻技術(shù)等均在被大量的使用。雖然納米技術(shù)在當(dāng)前的工藝中使用非常廣泛,但是卻仍然存在著很多的問(wèn)題,因此在采用納米技術(shù)的時(shí)候要解決相應(yīng)的納米
技藝所面臨的難題。另外納米技術(shù)在存儲(chǔ)器中的應(yīng)用也非常普遍,無(wú)論是相變阻器還是磁變阻器,其高速的運(yùn)轉(zhuǎn)造成了在成本的需求上需要更多,運(yùn)用納米技術(shù)可以在芯片中更好的運(yùn)用。采用納米技術(shù)可以使得所制出芯片存儲(chǔ)器更加小,可以使得更加小的芯片擁有更大的驅(qū)動(dòng)能力,從體積的角度不斷縮小,而從功能的角度則是不斷的擴(kuò)大。
二、納米集成電路發(fā)展趨勢(shì)概述
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,加上社會(huì)需求的增大,我國(guó)對(duì)于微納電子技術(shù)和微納電子產(chǎn)業(yè)的重視力度越來(lái)越大,特別是最近幾年建立了和集成電路技術(shù)相關(guān)的重大科技項(xiàng)目和研發(fā)項(xiàng)目,為我國(guó)的納米集成電路的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。為了能夠盡快的達(dá)到世界先進(jìn)水平,能夠掌握自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)和設(shè)計(jì),本文從集成電路發(fā)展的規(guī)律上分析,主要認(rèn)為需要從兩個(gè)角度來(lái)進(jìn)行發(fā)展和研究:一是對(duì)維納電子基礎(chǔ)的前沿性研究要進(jìn)一步的重視和加強(qiáng),二是根據(jù)集成電路發(fā)展的規(guī)律和特點(diǎn),充分認(rèn)識(shí)產(chǎn)業(yè)支撐對(duì)于集成電力發(fā)展的重要性,國(guó)家應(yīng)大力的發(fā)展和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈條和產(chǎn)業(yè)技術(shù)。對(duì)于前者,特別是對(duì)于二代(五年)后的集成電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向要進(jìn)行著重的分析和研究,分析和研究的具體內(nèi)容有新型器件的結(jié)構(gòu)研究、新材料的研究、新技術(shù)的研究等。目前我國(guó)的很多的項(xiàng)目研究都局限在某一設(shè)備、某一技術(shù)或某一項(xiàng)工藝,在對(duì)這些內(nèi)容進(jìn)行研究時(shí),有的研究人員對(duì)基礎(chǔ)問(wèn)題的研究不重視,所以缺乏自身的核心技術(shù),造成了后續(xù)發(fā)展動(dòng)力不足的現(xiàn)象,除此之外,在研究中要充分的認(rèn)識(shí)工藝集成技術(shù)的重要性,還要著重的突出集成性,因?yàn)楣に噮?shù)或某器件的性能再優(yōu)良,無(wú)法集成,這就對(duì)集成電路的發(fā)展毫無(wú)意義;對(duì)于后者,產(chǎn)業(yè)支撐對(duì)于集成電路來(lái)說(shuō)具有重要的影響,產(chǎn)業(yè)技術(shù)中的產(chǎn)前技術(shù)尤為重要,其中的工藝集成、成本控制、質(zhì)量控制等都是產(chǎn)業(yè)技術(shù)中的重點(diǎn),這些方面需要企業(yè)發(fā)揮出創(chuàng)新的主體作用,除了對(duì)產(chǎn)業(yè)技術(shù)中的基本工藝進(jìn)行研究外,主要還要對(duì)國(guó)內(nèi)外的市場(chǎng)進(jìn)行研究和考察,根據(jù)市場(chǎng)的發(fā)展走向來(lái)開展具有市場(chǎng)特色的產(chǎn)業(yè)工藝技術(shù)研發(fā)。對(duì)于集成電路發(fā)展來(lái)說(shuō),技術(shù)和產(chǎn)業(yè)規(guī)模是重點(diǎn),所以擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)渠道、加大投資、優(yōu)化鏈條、創(chuàng)新技術(shù)等內(nèi)容是未來(lái)發(fā)展重點(diǎn)。
三、總結(jié)語(yǔ)
隨著微電子科學(xué)在集成電路上的應(yīng)用逐漸升級(jí),使得傳統(tǒng)的集成電路正在不斷的發(fā)生著本質(zhì)上的革新,但是依靠著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展逐漸構(gòu)建起新的集成電路技藝,無(wú)論是從物理角度分析還是從經(jīng)濟(jì)的角度進(jìn)行分析,采用納米技術(shù)可以更好的為集成電路的發(fā)展創(chuàng)新帶來(lái)發(fā)展的機(jī)遇,同時(shí)還能夠有效的促進(jìn)當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展的環(huán)境下對(duì)于納米技術(shù)進(jìn)行深層次的研究,為相關(guān)納米集成電路大生產(chǎn)工藝的生產(chǎn)者提供有建設(shè)性的借鑒。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】集成電路;測(cè)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。基于此種形勢(shì)下,對(duì)集成電路測(cè)試提出了更高的要求。在以往測(cè)試軟件編制中,程序主要以測(cè)試流程為導(dǎo)向,堅(jiān)持自上至下原則進(jìn)行排列,將程控指令、測(cè)試參數(shù)、測(cè)試結(jié)果等都納入文本測(cè)試軟件中,這種編程面向過(guò)程,語(yǔ)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(guò)程復(fù)雜,自動(dòng)化測(cè)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(yǔ)言編程為工程師提供一個(gè)有效的可編程平臺(tái)。筆者主要綜合自身多年來(lái)在半導(dǎo)體企業(yè)從事集成電路測(cè)試工作實(shí)踐和管理經(jīng)驗(yàn),深入探究集成電路測(cè)試系統(tǒng)管理及其開發(fā)應(yīng)用,旨在實(shí)現(xiàn)集成電路測(cè)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(cè)試設(shè)備及配件概述
1.1 集成電路測(cè)試設(shè)備功能分析
針對(duì)集成電路測(cè)試設(shè)備及功能而言,主要體現(xiàn)在四個(gè)方面:
(1)測(cè)試機(jī)。測(cè)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(shí)鐘速度、程序開發(fā)工具、應(yīng)用程序等,早期測(cè)試機(jī)多以C、Pascal等程序語(yǔ)言為開發(fā)工具,目前VB應(yīng)用廣泛,各種輔助應(yīng)用程序?yàn)闇y(cè)試工程師提供了發(fā)展時(shí)機(jī);
(2)晶圓針測(cè)機(jī)。目前,四寸至十二寸晶圓均經(jīng)針測(cè)機(jī)在晶舟與測(cè)試機(jī)間進(jìn)行存取,此種設(shè)備對(duì)機(jī)械自動(dòng)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(cè)試機(jī)與集成電路成品間的電性接觸,按照測(cè)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(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì),對(duì)被測(cè)器件具有承載作用。
1.2 集成電路測(cè)試機(jī)原理
測(cè)試機(jī)多由高性能量測(cè)儀器構(gòu)成,而測(cè)試系統(tǒng)屬于測(cè)試儀器與計(jì)算機(jī)控制的綜合體。計(jì)算機(jī)控制主要是經(jīng)由測(cè)試程序執(zhí)行指令集對(duì)測(cè)試硬件進(jìn)行控制,最終由測(cè)試系統(tǒng)提供測(cè)試結(jié)果。為保證測(cè)試結(jié)果的一致性,必須要對(duì)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行定期校正處理,一般應(yīng)用校正芯片對(duì)測(cè)量?jī)x器精準(zhǔn)性進(jìn)行驗(yàn)證。目前,多數(shù)測(cè)試系統(tǒng)可測(cè)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(hào)、模擬。一般而言,測(cè)試系統(tǒng)包括來(lái)源內(nèi)存、捕捉內(nèi)存、測(cè)試樣本或掃描向量?jī)?nèi)存、端子電路,而測(cè)試方法主要采用施加與測(cè)量模式,通過(guò)設(shè)置測(cè)量范圍、測(cè)量極限、設(shè)備性能參數(shù)而完成測(cè)試作業(yè)。
2.集成電路測(cè)試數(shù)據(jù)分析
為了開發(fā)集成電路測(cè)試管理系統(tǒng),必須要詳細(xì)分析現(xiàn)有的產(chǎn)品管理過(guò)程與測(cè)試流程,從而優(yōu)化系統(tǒng)功能與框架設(shè)計(jì)。首先,要對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。一般而言,集成電路測(cè)試生產(chǎn)線上具有4個(gè)左右的測(cè)試平臺(tái),每個(gè)測(cè)試平臺(tái)對(duì)不同產(chǎn)品、測(cè)試參數(shù)所提供的測(cè)試數(shù)據(jù)、時(shí)間不盡相同。通常狀況下,測(cè)試結(jié)果屬于生產(chǎn)過(guò)程總體情況的直接反映指標(biāo),優(yōu)化測(cè)試參數(shù),能獲取產(chǎn)品良率信息。在現(xiàn)階段,由于測(cè)試參數(shù)較多,且各個(gè)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(jì)性質(zhì)。目前,就測(cè)試統(tǒng)計(jì)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(duì)每片晶片測(cè)試參數(shù)進(jìn)行比較分析,觀察測(cè)試參數(shù)之間的差異性。同時(shí),可將測(cè)試參數(shù)與WS數(shù)據(jù)、測(cè)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(duì)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(cè)產(chǎn)品特征,考慮到測(cè)試問(wèn)題具有復(fù)雜性,工程師往往無(wú)法對(duì)測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性進(jìn)行優(yōu)化判斷。
在實(shí)際分析過(guò)程中,可綜合多種統(tǒng)計(jì)手段來(lái)進(jìn)行分類效果預(yù)測(cè)。具體而言,必須要注意四個(gè)問(wèn)題:
(1)明確好壞組?;谡莆諝v史測(cè)試數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上確定好壞組分組規(guī)則;
(2)對(duì)測(cè)試參數(shù)進(jìn)行刪選。擇取與另一平臺(tái)測(cè)試數(shù)據(jù)具有相關(guān)性的測(cè)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(cè)試參數(shù);
(3)對(duì)主成分進(jìn)行綜合分析。針對(duì)具有差異性的測(cè)試參數(shù)而言,必須要作正交化處理,將測(cè)試參數(shù)間的交互作用及時(shí)消除;
(4)判別分析。對(duì)待預(yù)測(cè)晶圓至好壞兩組距離進(jìn)行計(jì)算,應(yīng)用具有統(tǒng)計(jì)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(shí)現(xiàn)分類目標(biāo)。此流程可優(yōu)化最終結(jié)果,同時(shí)在研究過(guò)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(cè)試管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 集成電路測(cè)試系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)概念與邏輯設(shè)計(jì)
針對(duì)集成電路測(cè)試系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)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(cè)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(gè)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(shí)體屬性,構(gòu)建實(shí)體間關(guān)系。在數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)時(shí)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(gè)局部應(yīng)用相對(duì)應(yīng),聯(lián)系各個(gè)局部數(shù)據(jù)流程圖,檢查概念模型圖設(shè)計(jì)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(cè)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(kù)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(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)硬件具有局限性。因此,在邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,首先要對(duì)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(kù)系統(tǒng)輔助下,促使轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)模型。同時(shí),數(shù)據(jù)庫(kù)擇取MySQL,降低總體擁有成本。
3.2 集成電路測(cè)試系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)
就集成電路測(cè)試系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)而言,首先要明確數(shù)據(jù)庫(kù)物理結(jié)構(gòu),再對(duì)其進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),其內(nèi)容主要包括三個(gè)方面:
(1)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)。在對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí),要將維護(hù)代價(jià)、存取時(shí)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(chǔ)空間,但易增大查詢代價(jià),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(kù),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(chǔ)位置。在開展數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)時(shí),可將MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)中的用戶表空間與系統(tǒng)文件相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)存入磁盤驅(qū)動(dòng)器中,以達(dá)索引與數(shù)據(jù)庫(kù)軟件、表分類存放目的。針對(duì)MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù);
(3)數(shù)據(jù)存取路徑。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)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(kù)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(cè)試管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與開發(fā)利用
4.1 集成電路測(cè)試數(shù)據(jù)輸入
在測(cè)試生產(chǎn)線上,由于每天都會(huì)出現(xiàn)大量的晶圓測(cè)試作業(yè),故針對(duì)產(chǎn)品測(cè)試管理系統(tǒng)來(lái)講,必須要將晶圓信息輸入到相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)中,便于后續(xù)功能操作的實(shí)現(xiàn)。在現(xiàn)有測(cè)試生產(chǎn)線上,一部分產(chǎn)品信息可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)輸入,譬如每片晶圓均存在自身產(chǎn)品批次與編號(hào),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(cè)機(jī)自動(dòng)識(shí)別裝置進(jìn)行讀取。待讀取完畢后輸入到相關(guān)的測(cè)試結(jié)果中。而就其它無(wú)法自動(dòng)輸入信息而言,譬如測(cè)試接口、針測(cè)卡、測(cè)試設(shè)備等信息,必須要進(jìn)行手動(dòng)輸入。
基于把控生產(chǎn)線實(shí)際狀況的基礎(chǔ)上,每名錄入員均需進(jìn)行班組個(gè)人生產(chǎn)日?qǐng)?bào)的錄入,工作量相對(duì)較大,同時(shí)考慮到系統(tǒng)實(shí)際需要,于每2小時(shí)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(shí),其每頁(yè)面設(shè)計(jì)必須要采用Django的第三方控件,利用其強(qiáng)大功能以達(dá)無(wú)鼠標(biāo)操作目標(biāo)。從本質(zhì)上來(lái)講,輸入員將該子頁(yè)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(shí)際需求吻合。
4.2 集成電路測(cè)試結(jié)構(gòu)文件上傳
針對(duì)集成電路測(cè)試管理系統(tǒng)而言,必須要將測(cè)試設(shè)備工作站所定義的測(cè)試結(jié)果文件輸入數(shù)據(jù)庫(kù),最終才能構(gòu)成數(shù)據(jù)分析報(bào)表。待晶圓測(cè)試完畢后,測(cè)試設(shè)備將構(gòu)成晶圓測(cè)試結(jié)果的文件轉(zhuǎn)變成一個(gè)傳送信號(hào),上傳到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,而服務(wù)器會(huì)依據(jù)文件發(fā)送信頭,最終接納測(cè)試結(jié)果文件。
針對(duì)測(cè)試管理系統(tǒng)為而言,為了確保其傳送速度,本文研究中實(shí)現(xiàn)了三個(gè)方面的優(yōu)化處理:
(1)針對(duì)測(cè)試結(jié)果文件傳送而言,主要應(yīng)用實(shí)時(shí)傳送原則,即傳送時(shí)機(jī)擇取為測(cè)試結(jié)果文件組成后,對(duì)以往分批次傳送方式進(jìn)行了優(yōu)化補(bǔ)充。從整體上來(lái)講,有助于預(yù)防文件過(guò)大而促使傳送速度滯后,對(duì)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(kù)中,而是暫時(shí)存入原始數(shù)據(jù)暫存器中,有助于防止某些無(wú)效格式測(cè)試結(jié)果文件被上傳。譬如在測(cè)試中存在了人為中斷現(xiàn)象,而誘導(dǎo)某些測(cè)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(wú)效格式文件,能最大限度地確保數(shù)據(jù)庫(kù)文件的精準(zhǔn)性。此外,經(jīng)由原始數(shù)據(jù)暫存器對(duì)測(cè)試結(jié)果文件權(quán)限進(jìn)行整合配置。譬如在存儲(chǔ)過(guò)程中可允許訪問(wèn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果,不允許訪問(wèn)某些重要數(shù)據(jù)。從某種角度上來(lái)講,極大地提高了數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性;
(3)針對(duì)測(cè)試管理系統(tǒng)開發(fā)而言,主要采用存儲(chǔ)過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)計(jì),包括生產(chǎn)盤存月報(bào)、生產(chǎn)日?qǐng)?bào)、周報(bào)、月報(bào)、季報(bào)、年報(bào)、設(shè)備異常報(bào)警率、生產(chǎn)良率表等?;趹?yīng)用程序界面上,分開統(tǒng)計(jì)功能與查詢功能,應(yīng)用統(tǒng)計(jì)功能對(duì)存儲(chǔ)過(guò)程進(jìn)行調(diào)用,基于服務(wù)器端作用下對(duì)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(duì)已計(jì)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(cè)試在線預(yù)警、測(cè)試數(shù)據(jù)查詢與分析
就集成電路測(cè)試在線預(yù)警功能模塊而言,主要因測(cè)試生產(chǎn)線工程師少,在測(cè)試過(guò)程中,無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)的誤測(cè)或不良測(cè)試,為測(cè)試工程師及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題提供了有力的幫助。而針對(duì)集成電路測(cè)試數(shù)據(jù)查詢而言,該模塊主要考慮到用戶對(duì)生產(chǎn)線實(shí)時(shí)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(cè)試日期、測(cè)試站點(diǎn)等信息。同時(shí),數(shù)據(jù)查詢模塊還可查詢各類良率分析報(bào)表,其中查詢功能與統(tǒng)計(jì)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(cè)試平臺(tái)比較報(bào)表、良率分析年報(bào)、季報(bào)、月報(bào)、日?qǐng)?bào)等。
5.結(jié)束語(yǔ)
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(cè)試管理系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì),旨在提升集成電路企業(yè)管理水平,增強(qiáng)市場(chǎng)核心競(jìng)爭(zhēng)力,對(duì)半導(dǎo)體測(cè)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(shí)際開發(fā)過(guò)程中,由于對(duì)現(xiàn)有測(cè)試生產(chǎn)線上出現(xiàn)的測(cè)試數(shù)據(jù)無(wú)法全面管理,故無(wú)法深入分析影響集成電路測(cè)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(cè)試方法研究。在測(cè)試管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)完成時(shí),以前臺(tái)開發(fā)工具(Django)、后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)(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(cè)試管理系統(tǒng)。在整體開發(fā)過(guò)程中,立足于數(shù)據(jù)庫(kù)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(cè)試管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了五個(gè)功能,包括測(cè)試數(shù)據(jù)錄入、測(cè)試結(jié)果文件上傳、產(chǎn)品測(cè)試在線預(yù)警、數(shù)據(jù)查詢與分析和測(cè)試運(yùn)行相關(guān)報(bào)表生成,與企業(yè)信息化、自動(dòng)化、精益化管理需求相一致,具有較大的應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn)
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《推進(jìn)綱要》出臺(tái)正逢其時(shí)
集成電路產(chǎn)業(yè)是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心,是支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和保障國(guó)家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)。當(dāng)前和今后一段時(shí)期是我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期和攻堅(jiān)期,加快推進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展,對(duì)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、保障國(guó)家安全、提升綜合國(guó)力具有重大戰(zhàn)略意義。
集成電路作為目前幾乎所有信息產(chǎn)品的物理載體,屬于牽涉國(guó)家安全重中之重的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。但是,長(zhǎng)期以來(lái),它卻一直是我國(guó)的短板產(chǎn)業(yè),集成電路進(jìn)口金額已經(jīng)超過(guò)原油,成為我國(guó)第一大進(jìn)口商品。有中國(guó)海關(guān)總署的數(shù)據(jù)佐證,2013 年全年,中國(guó)集成電路進(jìn)口量 2663 億塊,同比增長(zhǎng) 10.13%,進(jìn)口金額達(dá) 2313 億美元,同比增長(zhǎng)20.47%。而同期中國(guó)原油進(jìn)口 2.8 億噸,總金額 2196 億美元。與此同時(shí),我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額只有2400億元,大約只是進(jìn)口額的六分之一。
工業(yè)和信息化部副部長(zhǎng)楊學(xué)山在6月24日的新聞會(huì)上介紹《推進(jìn)綱要》的相關(guān)情況時(shí),也用一串?dāng)?shù)據(jù)說(shuō)明了現(xiàn)狀:我國(guó)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模多年位居世界第一,2013年產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到12.4萬(wàn)億元,生產(chǎn)了14.6億部手機(jī)、3.4億臺(tái)計(jì)算機(jī)、1.3億臺(tái)彩電,但主要以整機(jī)制造為主,由于以集成電路和軟件為核心的價(jià)值鏈核心環(huán)節(jié)缺失,行業(yè)平均利潤(rùn)率僅為4.5%,低于工業(yè)平均水平1.6個(gè)百分點(diǎn)。但是,我國(guó)擁有全球最大、增長(zhǎng)最快的集成電路市場(chǎng),2013年規(guī)模達(dá)9166億元,占全球市場(chǎng)份額的50%左右,預(yù)計(jì)到2015年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)1.2萬(wàn)億元。
因此,在我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)的核心技術(shù)缺乏、產(chǎn)品難以滿足市場(chǎng)需求等問(wèn)題存在的當(dāng)前,出臺(tái)《推進(jìn)綱要》,無(wú)疑是為我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的興旺發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的政策基礎(chǔ),給我國(guó)集成電路全產(chǎn)業(yè)鏈的整體大發(fā)展注入了一針“強(qiáng)心劑”。
《推進(jìn)綱要》部署張弛有道
我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力之所以不強(qiáng),楊部長(zhǎng)在新聞會(huì)上總結(jié)了四點(diǎn)原因:一是企業(yè)融資瓶頸突出。骨干企業(yè)自我造血機(jī)能差,國(guó)內(nèi)融資成本高,社會(huì)資本也因集成電路產(chǎn)業(yè)投入資金額大、回報(bào)周期相對(duì)較長(zhǎng)而缺乏投資意愿;二是持續(xù)創(chuàng)新能力不強(qiáng)。領(lǐng)軍人才匱乏,企業(yè)小散弱,全行業(yè)研發(fā)投入不足英特爾一家公司的六分之一;三是產(chǎn)業(yè)發(fā)展與市場(chǎng)需求脫節(jié),“芯片―軟件―整機(jī)―系統(tǒng)―信息服務(wù)”產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同格局尚未形成,內(nèi)需市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)得不到充分發(fā)揮;四是適應(yīng)產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)的政策環(huán)境還不完善。他指出:“《推進(jìn)綱要》的實(shí)施,就是要破解上述難題,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造良好環(huán)境?!?/p>
《推進(jìn)綱要》凝練了推進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的四項(xiàng)主要任務(wù),更加突出企業(yè)的主體地位,以需求為導(dǎo)向,以技術(shù)創(chuàng)新、模式創(chuàng)新和體制機(jī)制創(chuàng)新為動(dòng)力,破解產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸,著力發(fā)展集成電路設(shè)計(jì)業(yè),加速發(fā)展集成電路制造業(yè),提升先進(jìn)封裝測(cè)試業(yè)發(fā)展水平,突破集成電路關(guān)鍵裝備和材料,推動(dòng)集成電路產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)突破和整體提升,實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。
楊部長(zhǎng)進(jìn)一步從細(xì)分行業(yè)的角度講解了各自的發(fā)展重點(diǎn):在設(shè)計(jì)業(yè)方面,圍繞產(chǎn)業(yè)鏈開展布局,近期重點(diǎn)聚焦移動(dòng)智能和網(wǎng)絡(luò)通信核心技術(shù)和產(chǎn)品,提升信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力;加緊部署云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)用關(guān)鍵芯片和軟件,創(chuàng)新商業(yè)模式,搶占未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展制高點(diǎn);分領(lǐng)域、分門類,逐步突破智能電網(wǎng)、智能交通、金融電子等行業(yè)應(yīng)用核心芯片與軟件。在制造業(yè)方面,抓住技術(shù)變革的有利時(shí)機(jī),突破投融資瓶頸,加快先進(jìn)生產(chǎn)線建設(shè),提升綜合能力,建立可持續(xù)的盈利模式。同時(shí)兼顧特色工藝發(fā)展。在封裝測(cè)試業(yè)方面,提升芯片級(jí)封裝、圓片級(jí)封裝、硅通孔、三維封裝等先進(jìn)封裝和測(cè)試技術(shù)層次,擴(kuò)大規(guī)模。在裝備和材料業(yè)方面,加強(qiáng)裝備、材料與工藝的結(jié)合,研發(fā)光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、離子注入機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備,開發(fā)光刻膠、大尺寸硅片等關(guān)鍵材料,快速形成配套能力。
《推進(jìn)綱要》保障錢權(quán)并重
《推進(jìn)綱要》提出的保障措施在繼承了18號(hào)文、4號(hào)文中包括財(cái)稅、投融資、研究開發(fā)、進(jìn)出口、人才、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、市場(chǎng)等現(xiàn)有政策的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)增加了三個(gè)內(nèi)容。
一是加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo),成立國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)導(dǎo)小組,負(fù)責(zé)產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)工作的統(tǒng)籌協(xié)調(diào),強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì),整合調(diào)動(dòng)各方面資源,解決重大問(wèn)題,根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況的變化,實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。并成立由有關(guān)專家組成的咨詢委員會(huì)。
二是設(shè)立國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金。重點(diǎn)吸引大型企業(yè)、金融機(jī)構(gòu)以及社會(huì)資金對(duì)基金進(jìn)行出資?;饘?shí)行市場(chǎng)化、專業(yè)化運(yùn)作,減少政府對(duì)資源的直接配置,推動(dòng)資源配置依據(jù)市場(chǎng)規(guī)則、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)效益最大化和效率最優(yōu)化?;鹬С謬@產(chǎn)業(yè)鏈布局,重點(diǎn)支持集成電路制造領(lǐng)域,兼顧設(shè)計(jì)、封裝測(cè)試、裝備、材料環(huán)節(jié),推動(dòng)企業(yè)提升產(chǎn)能水平和實(shí)行兼并重組、規(guī)范企業(yè)治理,形成良性自我發(fā)展能力。
三是加大金融支持力度。重點(diǎn)在創(chuàng)新信貸產(chǎn)品和金融服務(wù)、支持企業(yè)上市和發(fā)行融資工具、開發(fā)保險(xiǎn)產(chǎn)品和服務(wù)等方面,對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)給予支持。
集成電路行業(yè)的崛起,是實(shí)現(xiàn)從“中國(guó)制造”向“中國(guó)智造”轉(zhuǎn)變的重要一環(huán) ,也是保障國(guó)家信息安全的重要基礎(chǔ)?!锻七M(jìn)綱要》可以說(shuō)是集成電路產(chǎn)業(yè)的一次新機(jī)遇。中國(guó)芯將借助《推進(jìn)綱要》這股東風(fēng),順勢(shì)起飛!
鏈接
各方評(píng)說(shuō)
制造、封裝、測(cè)試方
――此次《推進(jìn)綱要》中關(guān)于發(fā)展集成電路制造業(yè)制造這項(xiàng),國(guó)家確實(shí)不僅指出要加快45/40nm、32/28nm等先進(jìn)工藝開發(fā),更指出大力發(fā)展模擬及數(shù)?;旌?、MEMS、高壓、射頻等特色專用工藝生產(chǎn)線??紤]周全,接地氣,不再單純以先進(jìn)工藝論英雄。
――以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,包括中國(guó)市場(chǎng)、國(guó)際市場(chǎng),爭(zhēng)取“設(shè)計(jì)”達(dá)到世界領(lǐng)先,“制造”能配合上自身的“設(shè)計(jì)”,“封裝測(cè)試”跟進(jìn),全產(chǎn)業(yè)鏈共進(jìn),改變國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)企業(yè)很多到國(guó)外甚至是到臺(tái)灣流片的局面,最終達(dá)到芯片大部分乃至全部國(guó)產(chǎn)化(中國(guó)芯)。
IC設(shè)計(jì)方
――《推進(jìn)綱要》中提到要重點(diǎn)提高在移動(dòng)智能終端、數(shù)字電視、網(wǎng)絡(luò)通信等量大面廣行業(yè)的芯片設(shè)計(jì)能力。毫無(wú)疑問(wèn),它是正確的,但還不夠。要提升行業(yè)相關(guān)的芯片設(shè)計(jì)能力,不僅僅需要國(guó)家從集成電路設(shè)計(jì)端予以扶持,也要考慮讓整個(gè)市場(chǎng)變得更加靈活與開放,減少不必要的局部非市場(chǎng)化的行政規(guī)定和干預(yù)。
渠道分銷方
――歐美的元器件分銷商伴隨著歐美半導(dǎo)體強(qiáng)勢(shì)崛起而遍布全球;臺(tái)灣的幾大元器件分銷巨頭伴隨著臺(tái)灣集成電路產(chǎn)業(yè)鏈崛起而占領(lǐng)了整個(gè)亞太地區(qū);中國(guó)本土的元器件分銷商要想真正崛起,也需要中國(guó)本土IC公司的真正強(qiáng)大并且在分銷管理上與國(guó)際巨頭接軌!
創(chuàng)投方
――國(guó)家對(duì)集成電路的產(chǎn)業(yè)扶植,思路上有了重大改變:從撒胡椒面式的研發(fā)補(bǔ)助,轉(zhuǎn)變到重視投資回報(bào),由專業(yè)團(tuán)隊(duì)管理的股權(quán)投資。這體現(xiàn)了對(duì)市場(chǎng)和企業(yè)主體的重視,是國(guó)家意志和市場(chǎng)機(jī)制的完美結(jié)合。
――希望這次對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)的支持,能夠從創(chuàng)業(yè)、融資、貸款、并購(gòu)、上市等各方面切實(shí)支持集成電路企業(yè),降低創(chuàng)業(yè)成本,讓廣大苦逼的創(chuàng)業(yè)者獲得產(chǎn)業(yè)發(fā)展的紅利,讓中國(guó)的集成電路行業(yè)成為冒險(xiǎn)家的樂(lè)園。
【關(guān)鍵詞】太陽(yáng)能 最大功率跟蹤 單片機(jī) 照明系統(tǒng)
在能源日益緊張,污染嚴(yán)重的今天,太陽(yáng)能作為一種清潔、可持續(xù)利用的能源,引起大家的重視,得到了開發(fā)和應(yīng)用。太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)是太陽(yáng)能開發(fā)的一個(gè)重要方面,常以LED照明技術(shù)相結(jié)合,構(gòu)成不受區(qū)域限制的照明系統(tǒng),廣泛應(yīng)用。照明系統(tǒng)通常由太陽(yáng)能電池板、控制系統(tǒng)、蓄電池和LED等構(gòu)成,由于太陽(yáng)能電池板輸出的太陽(yáng)能會(huì)受環(huán)境的影響,如何跟蹤最大功率點(diǎn),提高太陽(yáng)能利用效率,成為大家關(guān)注的問(wèn)題。另一方面,如何更好控制蓄電池的充放電,延長(zhǎng)蓄電池的壽命,節(jié)約成本,也是設(shè)計(jì)者需要關(guān)系的方面。為此,本文提出了一種新的太陽(yáng)能照明系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用最大功率點(diǎn)跟蹤芯片與單片機(jī)相結(jié)合,有效地提高太陽(yáng)能利用效率和蓄電池的充放電控制的問(wèn)題。
1 太陽(yáng)能照明系統(tǒng)的組成
本文提出的太陽(yáng)能照明系統(tǒng)的如圖1所示,由太陽(yáng)能電池板、充放電控制電路、LED燈具、蓄電池和輔助電源五個(gè)部分組成,其中最為關(guān)鍵的部分是太陽(yáng)能充放電控制電路,太陽(yáng)能充放電控制電路包括單片機(jī)、溫度傳感器、最大功率點(diǎn)跟蹤電路、LED照明驅(qū)動(dòng)電路和輔助電源五個(gè)部分。太陽(yáng)能充放電控制電路根據(jù)太陽(yáng)能電池板的電壓判斷白天和夜晚;白天,將太陽(yáng)能電池板太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能,太陽(yáng)能充放電控制電路為了提高太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換效率進(jìn)行最大功率點(diǎn)跟蹤,還根據(jù)蓄電池的充電特性進(jìn)行充電;夜晚,太陽(yáng)能充放電控制電路驅(qū)動(dòng)LED燈具發(fā)光;太陽(yáng)能充放電控制電路還具有蓄電池保護(hù)和溫度補(bǔ)償?shù)墓δ堋?/p>
2 太陽(yáng)能充放電控制電路
太陽(yáng)能充放電控制電路是太陽(yáng)能照明系統(tǒng)的核心部分,太陽(yáng)能充放電控制電路設(shè)計(jì)的好壞,關(guān)系到太陽(yáng)能的利用效率和蓄電池的使用壽命。下面,按實(shí)現(xiàn)的功能將太陽(yáng)能充放電控制電路分為太陽(yáng)能充電控制電路、LED恒流驅(qū)動(dòng)電路和電源電路三大塊來(lái)介紹。
2.1 太陽(yáng)能充電控制電路
太陽(yáng)能充電控制電路如圖1所示,為了提高太陽(yáng)能的利用效率,采用了TI公司最新生產(chǎn)SM72442和SM72295兩款的集成電路,SM72442是一款光伏專用集成電路,內(nèi)部集成了MPPT算法,具有極高的轉(zhuǎn)換效率,由于SM72442的輸出電流較小,為了推到開關(guān)管工作,采用光伏全橋驅(qū)動(dòng)芯片SM72295與之配合,外加開關(guān)管構(gòu)成Buck電路,驅(qū)動(dòng)開關(guān)管工作。
為了更好地對(duì)蓄電池充電,這里采用單片機(jī)STC12C5204AD控制集成電路SM72442對(duì)蓄電池充電,單片機(jī)STC12C5204AD根據(jù)溫度傳感器DS18B2采集的溫度和集成電路SM72442傳送來(lái)的電壓和電流,實(shí)時(shí)設(shè)置充電的最高電壓、最大電流傳送到集成電路SM72442,利用電壓比較器SM72375構(gòu)成電流限定電路來(lái)實(shí)現(xiàn)蓄電池三段式充電。
2.2 LED恒流驅(qū)動(dòng)電路
LED驅(qū)動(dòng)電路是太陽(yáng)能照明系統(tǒng)的重要組成部分,故采用TI公司生產(chǎn)的恒流驅(qū)動(dòng)LED集成電路LM3429來(lái)構(gòu)成。電路如圖3所示,當(dāng)單片機(jī)STC12C5204AD通過(guò)P1.3采集到太陽(yáng)能電池電壓低于5V,認(rèn)為處于夜晚,P1.5輸出個(gè)低電平,讓繼電器閉合,蓄電池就接到LED恒流驅(qū)動(dòng)電路。由于蓄電池電壓不是固定的,因此,利用集成電路LM3429構(gòu)成Buck-Boost電路,圖中C11為輸入電容,C14為輸出電容,L2為儲(chǔ)能電感,D3為續(xù)流二極管,在此采用模擬調(diào)光,改變R7的電阻,可實(shí)現(xiàn)亮度調(diào)節(jié)。
2.3 電源電路
由于電路需要+10V和+5V的電源,而能提供電源的蓄電池為10.8V―14.5V,不能直接提供給電路使用。因此,如圖4所示,采用SM72845與電容、電感和電阻構(gòu)成開關(guān)電源產(chǎn)生+10V電壓,然后利用線性穩(wěn)壓集成電路和電容產(chǎn)生+5V電壓,為整個(gè)電路提供穩(wěn)壓電源。
3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
為了配合硬件電路工作,還需進(jìn)行軟件設(shè)計(jì),系統(tǒng)的軟件流程圖如圖5所示。
4 總結(jié)
該系統(tǒng)經(jīng)測(cè)試充電效率近90%,并且具有較好的照明效果,可用于邊遠(yuǎn)缺電的農(nóng)村地區(qū)。而且,該系統(tǒng)還具有較強(qiáng)的拓展性,不僅可通過(guò)改變采樣電阻,實(shí)現(xiàn)輸出電壓的改變,而且還可利用集成電路SM72442的多地址特性實(shí)現(xiàn)分布式優(yōu)化。
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作者簡(jiǎn)介
許碧榮(1973-),男,福建省詔安縣人。碩士學(xué)位?,F(xiàn)為武夷學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院教授。
復(fù)位集成電路(ResetIC)被廣泛用于整個(gè)計(jì)算機(jī)行業(yè)的器件以啟動(dòng)系統(tǒng)復(fù)位。復(fù)位集成電路通常是個(gè)獨(dú)立裝置,依靠自己的電源供電運(yùn)行,并且獨(dú)立于微處理器或電源管理集成電路(PMIC)。隨著計(jì)算環(huán)境向便攜設(shè)備和移動(dòng)平臺(tái)(包括智能手機(jī)和平板電腦)發(fā)展,出現(xiàn)了新的挑戰(zhàn),即允許用戶輕松復(fù)位微處理器或PMIC,而在其執(zhí)行某些其他任務(wù)時(shí)則不會(huì)意外啟動(dòng)復(fù)位。
隨著整個(gè)行業(yè)轉(zhuǎn)為使用封閉式電池,這帶來(lái)了對(duì)另一種啟動(dòng)系統(tǒng)復(fù)位方法的需求;因此許多廠商轉(zhuǎn)而采用按鈕復(fù)位集成電路來(lái)啟動(dòng)系統(tǒng)復(fù)位。手機(jī)上的按鈕的極易造成意外復(fù)位,為了防止發(fā)生這種情況的需求帶來(lái)了對(duì)復(fù)位集成電路的要求。它提供一個(gè)或兩個(gè)按鈕復(fù)位輸入,要求必須按住按鈕輸入電路2~12s。很明顯,與取出并更換手機(jī)電池復(fù)位方法相比,按鈕復(fù)位集成電路提供更佳用戶體驗(yàn)。
典型應(yīng)用
圖1顯示了按鈕復(fù)位集成電路的最常見應(yīng)用,它采用單獨(dú)低態(tài)有效漏極開路RESET輸出,在按鈕輸入被按住設(shè)定時(shí)間設(shè)置(通常在2~12s范圍內(nèi))后,即向微處理器、PMIC和負(fù)載開關(guān)確認(rèn)復(fù)位條件。
圖2是一個(gè)時(shí)序圖,展示出當(dāng)兩個(gè)輸入電路達(dá)到10s的設(shè)定時(shí)間被確認(rèn)后,兩個(gè)按鈕輸入被確認(rèn),并且RESET輸出電路確認(rèn)達(dá)到0.5s的固定復(fù)位時(shí)間。
注意事項(xiàng)
1選擇按鈕輸入數(shù)量
目前市場(chǎng)上的按鈕復(fù)位集成電路有若干不同選項(xiàng)供設(shè)計(jì)師選擇。一個(gè)選項(xiàng)是使用兩個(gè)按鈕輸入,因?yàn)樾枰瑫r(shí)按下兩個(gè)按鈕能夠?yàn)樗麄兲峁┓乐挂馔鈴?fù)位的最高安全級(jí)別。這是用于醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域的好方法,因?yàn)橐馔鈺?huì)危及生命或造成死亡。然而,智能手機(jī)與平板電腦趨向于采用單按鈕輸入集成電路,用長(zhǎng)設(shè)定時(shí)間來(lái)有效防止意外復(fù)位。另一個(gè)選項(xiàng)是具備靈活性的雙按鈕輸入集成電路,該集成電路提供同時(shí)使用兩個(gè)按鈕輸入,也可以講兩個(gè)輸入電路(/MR1和/MR2)連接在一起,構(gòu)成一個(gè)單按鈕輸入的靈活性(見圖3)。
2定時(shí)選項(xiàng):設(shè)定時(shí)間
通常,設(shè)定時(shí)間(tSETUP)的定時(shí)選項(xiàng)范圍是2~12s。定時(shí)最好是工廠編程,或通過(guò)一個(gè)三態(tài)輸入進(jìn)行編程。市場(chǎng)上的另一個(gè)解決方案使用電容器來(lái)調(diào)整設(shè)定時(shí)間,但這些額外組件會(huì)增加空間和成本支出,對(duì)于密封、空間和成本受限的應(yīng)用來(lái)說(shuō)不切實(shí)際。
3定時(shí)選項(xiàng):復(fù)位時(shí)間
復(fù)位條件被確認(rèn)后,按鈕復(fù)位集成電路將以兩種方式中的一種響應(yīng);按照確認(rèn)按鈕輸入的同樣時(shí)長(zhǎng)保持復(fù)位條件;或者按照一個(gè)固定復(fù)位時(shí)間進(jìn)行確認(rèn)。通常,固定復(fù)位時(shí)間更符合需要,因?yàn)樗芊乐雇ㄟ^(guò)漏極開路過(guò)渡損耗電流,如果復(fù)位條件的確認(rèn)時(shí)間被無(wú)意延長(zhǎng),它就會(huì)耗費(fèi)電池電量。
4啟動(dòng)“軟”和“硬”系統(tǒng)復(fù)位
如何從實(shí)質(zhì)上消除意外硬復(fù)位可能性是當(dāng)今消費(fèi)品制造商所面臨的問(wèn)題。提供雙按鈕復(fù)位輸入并延長(zhǎng)設(shè)定時(shí)間為2~12s的按鈕復(fù)位集成電路可解決這一問(wèn)題。雙輸入和長(zhǎng)設(shè)定時(shí)間可以確保安全產(chǎn)生硬系統(tǒng)復(fù)位,能夠保護(hù)范圍廣泛的消費(fèi)品設(shè)備防止其意外系統(tǒng)復(fù)位,其中包括智能手機(jī)、平板電腦、電子書、機(jī)頂盒、個(gè)人導(dǎo)航和醫(yī)療設(shè)備以及玩具等。
消抖輸出ANDOUT在/MR1和/MR2均被確認(rèn)之后有1ms的確認(rèn)時(shí)間,是另一個(gè)提高性能的功能。ANDOUT輸出可用于確認(rèn)PMIC或微處理器的/RESET輸入。例如,這可具有其基于軟件的“軟”復(fù)位程序,要求/RESET輸入維持低電平狀態(tài)8s。如果在8s之后基于軟件的復(fù)位未被啟動(dòng),并且用戶繼續(xù)按住按鈕達(dá)到10s設(shè)定時(shí)間,則RESET輸出將維持低電平,以斷開置于電池和PMIC和/或微處理器之間的負(fù)載開關(guān),確保硬系統(tǒng)復(fù)位。此外,“硬”系統(tǒng)復(fù)位需要斷開向整個(gè)系統(tǒng)供電的電池;與之相比,“軟”軟件復(fù)位完成系統(tǒng)復(fù)位時(shí)間通常更短,如圖4所示。
5低態(tài)有效漏極開路和高態(tài)有效推挽輸出選項(xiàng)
多數(shù)微處理器和管理器會(huì)響應(yīng)低態(tài)有效輸入,低態(tài)有效漏極開路,允許多個(gè)輸出電路一起設(shè)為或(OR)。它還允許管理器采用3.3V電源供電,且輸出電平轉(zhuǎn)換為接至1.8V電源供電的一個(gè)微處理器,如圖5所示。另一個(gè)選項(xiàng)是高態(tài)有效推挽輸出,允許其按鈕復(fù)位集成電路驅(qū)動(dòng)一個(gè)P型溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管(PFET)負(fù)載斷開開關(guān),如圖6所示。
如何縮短生產(chǎn)測(cè)試時(shí)間
在生產(chǎn)線上,對(duì)設(shè)定時(shí)間為2~12s的設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)測(cè)試會(huì)耗費(fèi)大量時(shí)間。一方面,如果生產(chǎn)測(cè)試明顯過(guò)于耗時(shí),則此功能的生產(chǎn)測(cè)試可以被完全取消。另一個(gè)解決方案是使用ANDOUT功能,在兩個(gè)按鈕輸入被確認(rèn)驅(qū)動(dòng)一個(gè)未用的I/O端口之后,它的響應(yīng)時(shí)間為1ms,如圖7所示。
程:您好!在浦東新區(qū)政府和北京大學(xué)的大力支持和領(lǐng)導(dǎo)下,經(jīng)過(guò)一年多的籌備,上海浦東微電子封裝和系統(tǒng)集成公共服務(wù)平臺(tái)已經(jīng)正式開始運(yùn)營(yíng)。
平臺(tái)由上海北京大學(xué)微電子研究院聯(lián)合多家封裝企業(yè)和研究單位共同建設(shè),在上海市浦東新區(qū)科學(xué)技術(shù)委員會(huì)、上海市集成電路行業(yè)協(xié)會(huì)、上海張江集成電路產(chǎn)業(yè)區(qū)開發(fā)有限公司、上海浦東高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用研究院和上海張江(集團(tuán))有限公司支持下運(yùn)營(yíng)。平臺(tái)目標(biāo)旨在通過(guò)跨地域、跨行業(yè)、跨學(xué)科的產(chǎn)學(xué)研用合作,集聚優(yōu)勢(shì)資源,為我國(guó)微電子產(chǎn)業(yè)(主要是中小型企業(yè))提供需要的封裝設(shè)計(jì)加工、測(cè)試、可靠性分析與測(cè)試等服務(wù)并開展微機(jī)械系統(tǒng)MEMS/微光電子機(jī)械系統(tǒng)(MOEMS)封裝、3-D集成等系統(tǒng)集成技術(shù)研發(fā),為集成電路行業(yè)培養(yǎng)封裝和系統(tǒng)集成高端人才,逐步發(fā)展成能為全國(guó)集成電路企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)技術(shù)服務(wù)的微電子封裝與系統(tǒng)集成公共服務(wù)平臺(tái)。
平臺(tái)服務(wù)內(nèi)容包括先進(jìn)封裝設(shè)計(jì)、小批量多品種集成電路封裝與測(cè)試、系統(tǒng)集成、可靠性分析測(cè)試和封裝人才培養(yǎng)等,將涵蓋封裝設(shè)計(jì)、仿真、材料、工藝和制造等多個(gè)領(lǐng)域。封裝設(shè)計(jì)服務(wù)將提供封裝設(shè)計(jì)及封裝模擬,封裝信號(hào)完整性分析等服務(wù)。小批量多品種封裝服務(wù)將提供中小型集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)需要的封裝技術(shù),為特殊應(yīng)用領(lǐng)域(如寬禁帶半導(dǎo)體高溫電子封裝、高頻系統(tǒng)封裝、大功率器件與集成電路封裝等)提供封裝服務(wù)。系統(tǒng)集成技術(shù)服務(wù)將提供圓片級(jí)封裝技術(shù)(WLP)、微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)/微光電子機(jī)械系統(tǒng)(MOEMS)封裝、3-D集成等先進(jìn)封裝/系統(tǒng)集成技術(shù)服務(wù),同時(shí)廣泛開展技術(shù)合作、技術(shù)孵化導(dǎo)入活動(dòng)??煽啃苑治鰷y(cè)試服務(wù)將圍繞可靠性測(cè)試技術(shù)發(fā)展需求,開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、具有廣泛應(yīng)用前景的技術(shù)和產(chǎn)品,為自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)高端芯片的設(shè)計(jì)制造項(xiàng)目提供技術(shù)支撐,為微電子企業(yè)提供集成電路測(cè)試、分析、驗(yàn)證、老化篩選和完整的測(cè)試解決方案和咨詢服務(wù)。另外,我國(guó)封裝技術(shù)人才的嚴(yán)重短缺,成為制約集成電路封裝業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。依托平臺(tái)強(qiáng)大的封裝研發(fā)力量,充分發(fā)揮海內(nèi)外專業(yè)人才示范作用,盡快培養(yǎng)本土IC封裝人才群,為企業(yè)作好人才梯隊(duì)儲(chǔ)備。
平臺(tái)擁有一支以中青年人才為科技骨干的、擁有雄厚技術(shù)力量和戰(zhàn)斗力的技術(shù)團(tuán)隊(duì)。平臺(tái)的運(yùn)營(yíng)目前是以中芯國(guó)際、UTAC、58研究所、天水華天科技、772研究所、香港科技大學(xué)和上海北京大學(xué)微電子研究院為技術(shù)依托,以國(guó)內(nèi)外知名封裝、微電子領(lǐng)域?qū)W者和資深專家為核心,主要核心科學(xué)家和技術(shù)專家包括有中國(guó)工程院院士、微電子技術(shù)專家許居衍,北京大學(xué)教授、中國(guó)科學(xué)院院士王陽(yáng)元,香港科技大學(xué)教授、資深電子封裝專家、香港科大電子封裝實(shí)驗(yàn)室主任、先進(jìn)微系統(tǒng)封裝中心主任李世偉等。
另外,上海北京大學(xué)微電子研究院在平臺(tái)的技術(shù)和運(yùn)營(yíng)方面也有很多優(yōu)勢(shì)。我院依托北京大學(xué)擁有雄厚的人才資源和學(xué)科優(yōu)勢(shì),在微電子產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略、基礎(chǔ)技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用開發(fā)四個(gè)層面上展開工作,同時(shí)在射頻電路、混合信號(hào)集成電路、EMI、納米尺度MOS器件、MEMS技術(shù)、高壓大功率器件與電路、高可靠性封裝測(cè)試技術(shù)等領(lǐng)域取得了一系列研究成果。研究院具有許多在微電子主要領(lǐng)域和研究方向的專家、教授、研究員、工程師,同時(shí)也招收培養(yǎng)了一批優(yōu)秀的研究生。他們?cè)贚ED驅(qū)動(dòng)芯片的設(shè)計(jì)與封裝、芯片級(jí)封裝、系統(tǒng)級(jí)封裝、三維立體封裝和可靠性封裝方面有很深入的研究,并取得了不少成果和專利。SIP封裝技術(shù)、三維立體封裝和可靠性封裝將成為北大上海微電子研究院重點(diǎn)發(fā)展的研究方向,這些技術(shù)基礎(chǔ)為封裝服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)發(fā)展提供了可靠的保障。
記者:成立該平臺(tái)的背景是什么?它對(duì)行業(yè)有哪些積極作用?
程:隨著封裝技術(shù)不斷發(fā)展演變,IC設(shè)計(jì)公司對(duì)微型化、輕便化、多功能化、高集成化和高可靠性的需求越來(lái)越高,目前浦東新區(qū)現(xiàn)有封裝測(cè)試企業(yè)并不能滿足中小型IC企業(yè)的要求,該平臺(tái)可以使相關(guān)企業(yè)獲得服務(wù)便捷、形式靈活、成本合理的封裝測(cè)試服務(wù),有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量,加快產(chǎn)品開發(fā)節(jié)奏,提高企業(yè)自身的競(jìng)爭(zhēng)能力。
目前浦東已有100余家集成電路設(shè)計(jì)企業(yè),隨著近幾年出現(xiàn)的多項(xiàng)目晶圓(MPW)服務(wù)的開展,進(jìn)一步地降低了IC設(shè)計(jì)開發(fā)的初期投入,也大大促進(jìn)了集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展。但是,中小型IC設(shè)計(jì)企業(yè)在起步階段需要以QFP、BGA等形式封裝,封裝數(shù)量較小,很難獲得大型封測(cè)企業(yè)的服務(wù)支持,導(dǎo)致產(chǎn)品開發(fā)周期加長(zhǎng)和成本提高等諸多問(wèn)題。而隨著IC設(shè)計(jì)企業(yè)的成長(zhǎng),產(chǎn)品線的不斷擴(kuò)展,需要的封裝品種也將不斷增加,一般的封裝企業(yè)不能提供有效的技術(shù)服務(wù)。因此小批量、多品種封裝必然成為集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中迫切的需求。
另外,很多企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)在對(duì)一些新型電路、高端產(chǎn)品和先進(jìn)技術(shù)的探索、創(chuàng)新和研究上,需要有微小型、高密度、高頻、高溫、高壓、大功率、高可靠性的封裝技術(shù)來(lái)支持。而大型封測(cè)廠并不能針對(duì)這種高端的、專一的、小量的封裝服務(wù)需求給予有力的幫助,因而這些集成電路企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)只能通過(guò)其它途徑尋求提供特殊需求服務(wù)的國(guó)外封測(cè)單位,這樣無(wú)形間帶來(lái)產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間和成本的壓力。建設(shè)這樣的封裝服務(wù)平臺(tái)則可以有效的解決此類問(wèn)題,為他們創(chuàng)造便利的條件。
記者:對(duì)于解決封裝行業(yè)存在的一些問(wèn)題,國(guó)外有無(wú)類似的平臺(tái)?我們建立該平臺(tái)有無(wú)借鑒國(guó)外的一些經(jīng)驗(yàn)?
程:世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)面臨波浪式發(fā)展,目前各大公司紛紛在我國(guó)建立后工序工廠及設(shè)計(jì)公司,摩托羅拉、英特爾、AMD、三星、ST、億恒、Amkor、日立、三菱、富士通、東芝、松下、三洋都在我國(guó)建有后工序工廠,飛利浦在江蘇、廣東新建兩個(gè)后工序工廠。面對(duì)蓬勃發(fā)展的IC封裝業(yè),無(wú)論技術(shù)怎樣發(fā)展,市場(chǎng)需求是產(chǎn)業(yè)發(fā)展原動(dòng)力,既有規(guī)模化生產(chǎn),又有市場(chǎng)變化對(duì)封裝要求加工批量小、節(jié)奏快、變數(shù)大的特點(diǎn),市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)不只是求規(guī)模,更重要的是求強(qiáng),大不一定就是強(qiáng),所以通過(guò)國(guó)際半導(dǎo)體形勢(shì)的發(fā)展來(lái)看,封裝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展模式及戰(zhàn)略十分值得重視與探討。
該平臺(tái)就是在總結(jié)了國(guó)內(nèi)外集成電路封裝產(chǎn)業(yè)存在的問(wèn)題之后而建立的。目前國(guó)外和中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)有企業(yè)從事類似業(yè)務(wù),但沒(méi)有類似在政府和行業(yè)協(xié)會(huì)支持下專門從事封裝技術(shù)支持的公共服務(wù)平臺(tái)。
記者:該平臺(tái)是只面向浦東還是面向全國(guó)?
程:面向全國(guó)。
記者:與一些大型封裝測(cè)試公司相比,該平臺(tái)有哪些優(yōu)勢(shì)?您認(rèn)為它的前景怎樣?
答:隨著封裝技術(shù)不斷發(fā)展演變,IC設(shè)計(jì)公司提出了微型化、輕便化、多功能化、高集成化和高可靠性的需求,目前一些大型封裝公司并不能滿足中小型IC企業(yè)的要求,而該平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)在于可以使相關(guān)企業(yè)獲得服務(wù)便捷、形式靈活、成本合理的封裝服務(wù),有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量,加快產(chǎn)品開發(fā)節(jié)奏,例如為中小型IC設(shè)計(jì)/光電器件企業(yè)提供如下的服務(wù):晶圓凸點(diǎn)制備、芯片級(jí)植焊球、有機(jī)底版設(shè)計(jì)及加工、表面貼裝回流焊、BGA/FC/MCM封裝及組裝等。針對(duì)部分電子系統(tǒng)制造商的要求,開展特殊封裝的研發(fā)與服務(wù),主要包括:集成電力電子模塊封裝(IPEM)、大功率LED的封裝、MEMS封裝設(shè)計(jì)與服務(wù)等。為大學(xué)與科研機(jī)構(gòu)提供各種特殊封裝材料/形式的封裝、咨詢、培訓(xùn)、系統(tǒng)集成服務(wù),以及各種可靠性測(cè)試和分析服務(wù)。上述服務(wù)都是一些大型封裝測(cè)試公司無(wú)法做到的。所以該平臺(tái)的服務(wù)模式本身就是一種優(yōu)勢(shì)。
另外,我國(guó)目前擁有良好的產(chǎn)業(yè)政策環(huán)境,浦東地區(qū)具有雄厚的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),豐富的人才資源儲(chǔ)備和較好的技術(shù)基礎(chǔ),加上廣泛的市場(chǎng)需求和上海北京大學(xué)微電子研究院及其合作伙伴的技術(shù)和運(yùn)營(yíng)優(yōu)勢(shì),該平臺(tái)有著非常廣闊的發(fā)展前景。
記者:成立這樣一個(gè)平臺(tái),您一定也在這方面有非常深的了解,站在一個(gè)行業(yè)專家的角度,您對(duì)整個(gè)封裝業(yè)的現(xiàn)狀有哪些看法?
程:IC封裝測(cè)試業(yè)是IC產(chǎn)業(yè)鏈中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。一直以來(lái),外資企業(yè)在中國(guó)IC封裝測(cè)試領(lǐng)域占據(jù)了優(yōu)勢(shì),但內(nèi)資封裝測(cè)試企業(yè)蓬勃發(fā)展,中小企業(yè)不斷涌現(xiàn),內(nèi)資特別是民營(yíng)企業(yè)的發(fā)展為IC封裝測(cè)試業(yè)增添了活力和希望。目前在長(zhǎng)三角地區(qū),匯聚了江陰長(zhǎng)電、南通富士通、安靠、優(yōu)特、威宇科技、上海紀(jì)元微科、上海華嶺等眾多大型微電子封裝測(cè)試企業(yè),在全國(guó)處于領(lǐng)先地位。西部地區(qū)封裝測(cè)試業(yè)包括天水華天科技也有較快的發(fā)展。另外,2007年10月,英特爾(成都)有限公司微處理器工廠順利運(yùn)營(yíng)并實(shí)現(xiàn)首枚多核處理器出口。同時(shí),中芯國(guó)際(SMIC)、馬來(lái)西亞友尼森(Unisem)、美國(guó)芯源系統(tǒng)(MPS)等半導(dǎo)體封裝測(cè)試項(xiàng)目在成都相繼投產(chǎn),西部封裝測(cè)試廠的產(chǎn)能將會(huì)進(jìn)一步釋放。
目前,國(guó)內(nèi)外資IDM型封裝測(cè)試企業(yè)主要為母公司服務(wù),OEM型封裝測(cè)試企業(yè)所接訂單多為中高端產(chǎn)品,而內(nèi)資封裝測(cè)試企業(yè)的產(chǎn)品已由DIP、SOP 等傳統(tǒng)低端產(chǎn)品向QFP、QFN、BGA、CSP等中高端產(chǎn)品發(fā)展。
綜觀目前國(guó)內(nèi)整個(gè)封裝業(yè)在對(duì)中小型集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的服務(wù)方面存在以下不足:
(1)國(guó)內(nèi)企業(yè)高端技術(shù)投資有限,產(chǎn)品多集中于中低端,難以在高端市場(chǎng)上取得突破;
(2)國(guó)內(nèi)先進(jìn)封裝技術(shù)的實(shí)施幾乎完全依靠從國(guó)外引入;
(3)已有封裝企業(yè)對(duì)于處于起步階段的IC設(shè)計(jì)公司小批量封裝要求能提供的服務(wù)極少,不利于整個(gè)IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展;
(4)無(wú)法滿足小批量集成電路特殊封裝的需求。
(下轉(zhuǎn)第47頁(yè))
記者:未來(lái)封測(cè)業(yè)的發(fā)展怎樣?該平臺(tái)的未來(lái)發(fā)展規(guī)劃是怎樣?
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