超大規(guī)模集成電路精選(九篇)

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第1篇：超大規(guī)模集成電路范文

關(guān)鍵詞：功能特性；固定0-1故障；橋接故障；標準輸入矩陣

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）12-2866-05

超大規(guī)模集成電路的高速發(fā)展導致了單個芯片的組成元素個數(shù)的指數(shù)增長。然而，由于每個芯片的基本輸入輸出是有限的，這導致了測試芯片工作更加困難。此外，集成電路制造商們因為知識產(chǎn)權(quán)的問題不樂意公開電路板內(nèi)部實現(xiàn)的詳細細節(jié)。另外，為了確保一個系統(tǒng)操作的可靠性，用戶需要在在芯片提供給系統(tǒng)前對其進行測試。盡管如此，用戶通?？梢詮募呻娐分圃焐痰臄?shù)據(jù)書中找到一些該芯片的功能屬性和芯片的部分體系結(jié)構(gòu)。因此，兩個問題出來了：1）只是基于一個芯片的功能特性而不知道其內(nèi)部的實現(xiàn)細節(jié)，對其進行測試可能嗎？2）進一步，用和上一步同樣的信息，不僅測試這個芯片的固定故障而且測試其橋接故障可能嗎？事實是，對這兩個問題的回答都是積極的。

在這篇文章中，我們根據(jù)芯片的功能特性提出了一些系統(tǒng)的測試方法。不管怎樣，基于對被測電路板的有限信息，我們的測試也會受限。因此，我們在此只考慮電路板的基本輸入輸出上的故障。換句話說，我們將要測試的故障僅限于下邊幾種：

1） 基本輸入輸出上的固定故障；

2） 輸入線間的非反饋橋接故障；

3） 輸出線間的非反饋橋接故障；

4） 輸入和輸出間的反饋橋接故障。

盡管我們的測試僅僅是根據(jù)電路板的外部特性提供的有限信息，我們得到了很好的效果，可以很方便的檢測電路板的功能特性。對于大多數(shù)的用戶來說，這個方案可以直接實現(xiàn)而不用復雜設備，軟件和其他復雜工作。

1 基本定理

下邊的定理，已經(jīng)在前幾篇論文中提出并證明，在這里再次列出但不予證明。方便起見，不失一般性，在這片文章中，我們提到橋接故障時就是這與-橋接故障模型。此外，我們把橋接故障劃分為反饋型橋接故障和非反饋型橋接故障。

定理1：讓我們來考慮一個電路板，其實現(xiàn)的F（n，m）這個功能函數(shù)，該功能函數(shù)有n個輸入x1，...xn和m個輸出F1，...Fm，我們在此提出一個輸入矩陣T，其格式如下：

我們稱T為輸入矩陣T。

T可以檢測出輸入線x1，...，xm中的任何一個固定故障，當且僅當（a）T既不包含全0列也不包含全1列。（b）對每一個i（1≦i≤n），這里總存在一個j（1≤j≤N）和一個k（1≤k≤m）使得Fk（t1j，...ti-1j，0，ti+1j，...，tnj）≠Fk（t1j，...ti-1j，1，ti+1j，...tnj）.

定理2：定理1中提到的輸入矩陣T檢測所有的輸出線上的固定故障當且僅當對應定理1中的輸入矩陣，輸出矩陣。

既不包含全0列也不包含全1列。

定理3：功能函數(shù)F（n，m），有n個輸入x1，...xm，m個輸出F1，...Fm，在這個電路板中非反饋橋接故障可以被檢測當且僅當至少存在一個輸入結(jié)合（a1，...as，xs+1，...，xn），（a1，...as）不是全0也不是全1，且有一個k（1≦k≦m）滿足

Fk（a1，...as，xs+1，...，xn）≠Fk（0，...，0， xs+1，...，xn）

定義1：X=（x1，...，xn），xi={0，1}。對于有n個變量的布爾功能函數(shù)F來說，當X中含有的1的個數(shù)最少且使F=1時，X成為F的最輕最小項。

定理4：實現(xiàn)布爾功能函數(shù)F的輸入輸出間的任何反饋橋接故障都可被檢測出來通過一個一步測試方案0或者一個兩步測試（0，LM），這里LM是F的一個最輕最小項。

因為對于所有的反饋橋接故障來說，只有上邊所提的一步或兩步測試被需要。不管怎樣，在兩步測試中，LM必須提供給電路板，測試將第二步尾隨第一步進行。

2 測試固定故障和橋接故障的案例應遵循的規(guī)則

基于上面所描述的理論，我們發(fā)現(xiàn)一些測試一個電路板的外部輸入輸出的固定故障和橋接故障應遵循的規(guī)則。

讓我們考慮一個實現(xiàn)功能函數(shù)F（n，m）的電路板。T和F（T）是我們以上提到的輸入輸出矩陣。然后，我們可以發(fā)現(xiàn)如果T檢測錯誤，那么輸入矩陣T和輸入矩陣F（T）必須滿足如下規(guī)則：

規(guī)則1：為了檢測固定故障，T和F（T）都既不包含全0列也不包含全1列。因為，如果不這樣，一個固定型故障不能與非固定性故障但是有全0或全1列的區(qū)分開來。

規(guī)則2：為了檢測輸入線上的固定故障，對于每一個輸入線Xi，必須存在一個j和一個k，使得Fk（t1j，...ti-1j，0，ti+1j，...，tnj）≠Fk（t1j，...ti-1j，1，ti+1j，...，tnj）。

規(guī)則3：為了檢測輸入和輸出線上的非反饋橋接故障，T和F（T）都不能含有兩列相同列，這樣任意的非反饋橋接故障都可以被檢測到。因為這個原因，這里必須

規(guī)則4：為了檢測一個電路板的輸入輸出間的反饋橋接故障，輸入矩陣中必須包括上邊所提到的一步和兩步陣列。

基于上述的規(guī)則，固定故障和橋接故障的測試矩陣可以很容易的產(chǎn)生且不用去了解被測芯片的內(nèi)部詳細實現(xiàn)。

作為一個例子，我們來考慮一個8-bit RAM，其有8個輸入（x1，x2...x8），4個地址線（a1，a2，a3，a4）和一個讀寫控制線C.當C=0時是寫模式，當C=1時是讀模式。此RAM的8個輸入線可以被描述為：

失一般性，我們假定所有的存儲單元在測試前置0，這樣下邊的輸入輸出矩陣可以用來檢測所有以上提到的故障。我們首先按順序依次寫5個8-bit數(shù)據(jù)，然后是讀操作把數(shù)據(jù)倒序讀出來。

可以看出我們上邊提到的固定故障和橋接故障用這對輸入輸出矩陣都可以被檢測出來。為了進一步的闡述輸入輸出矩陣的用途，我們簡單的看幾個例子：

1） 檢測輸入線上的固定故障：一個控制線C上的固定故障，任何一個地址線ai或任何一個數(shù)據(jù)輸入線xj上的固定故障都可以用T和F（T）檢測到。例如，在a1上有一個固定0故障，這樣第五行的輸入變成（0011111110000），使得地址單元（0111）重新寫入（11110000），而地址單元（1111）并沒有數(shù)據(jù)寫入。因此，在輸出矩陣中，輸出的第六行變成（00000000）而且輸出的第七行變成（11110000）.因此，a1上的固定0故障可以被檢測到。

2） 檢測輸出線上的固定故障：對于人一個輸出線zi上的固定故障可以簡單的被輸出矩陣檢測到。任何輸出線上的固定故障將會形成輸出矩陣上的全0或全1列。

3） 檢測輸入線上的非反饋橋接故障：地址線間的任何非反饋橋接故障可以檢測到通過觀察到兩行相同的輸出。例如，兩個地址線a1和a3連接到了一起，那么數(shù)據(jù)輸入矩陣的第三行（01010101）將被重新寫到地址單元（0001）。結(jié)果是，輸出矩陣的第8和第9行有相同的值（01010101）。用類似的方法，一旦地址線和輸入線間有連接在一起的，這樣在輸出矩陣中將有多余一行的數(shù)據(jù)會被改變，因此這個故障可以輕易的檢測到。

4） 檢測基本處出現(xiàn)上的非反饋橋接故障：這個故障可以被直接檢測到僅僅通過檢查在輸出矩陣里是否有至少兩個形同的列即可。因為任何輸出線上的非反饋橋接故障都會導致在輸出矩陣中至少有一對相同的列。

3 固定故障和橋接故障的確定

通過上述討論的規(guī)則，我們現(xiàn)在發(fā)明一個系統(tǒng)的方法可以確定一個電路板的固定故障和橋接故障的位置，而不用知道電路板的詳細實現(xiàn)。

方便起見，我們來考慮一個4位快速全加法器。這個加法器有9個輸入線：包括4個數(shù)據(jù)輸入線（A1，A2，A3，A4），（B1，B2，B3，B4）和一個低位向高位的進位C0，五個輸出線：4個輸出線（∑1，∑2，∑3，∑4）和一個向高位的進位線C5.然后讓我們來考慮如下的輸入-輸出矩陣。用來檢測和確定可能的固定故障和橋接故障。

從上面可以看出，4位全加器實現(xiàn)的布爾功能函數(shù)F（9，5），它有9個輸入5個輸出。為了測試和定位故障，矩陣可以稱為標準輸入矩陣（standard input matrix ， SIM）， 它生成的矩陣稱為符合輸出矩陣（corresponding output matrix， COM）。在COM中的每一行都是根據(jù)運算法則對輸入產(chǎn)生的?，F(xiàn)在我們考慮為什么這個選擇好的SIM和COM可以用來測試和定位所有可能的固定型故障和橋接故障。

1） 如果在輸入線上有任何固定型故障，那么至少會有兩個相等的形式出現(xiàn)在SIM中。因此，也會有兩個相等的形式出現(xiàn)在COM。

2） 如果在輸出線上有任何固定型故障，那么在COM中會有全0或全1的列出現(xiàn)。

3） 如果在任何兩個輸入線之間有NFBF故障，那么至少有兩個相等的形式出現(xiàn)在SIM中，因些也會有兩個相等的形式出現(xiàn)在COM中。

4） 如果在任何兩個輸出線上有NFBF故障，那么至少有兩個相等的列現(xiàn)在COM中。

5） 如果在任何輸入線和輸出線之間有FBF故障，然后根據(jù)一步或兩步測試序列，至少錯誤列上會有一個0。

從上面的例子，可以和很容易看到，不僅固定型故障和橋故障可以被測試出來，而且它們的位置也可以根據(jù)他們在輸出矩陣中的錯誤形式找出來。根據(jù)上面的討論，可以得到下面的結(jié)果。在一個電路的合適SIM中，可以找出在主輸入和輸出上的各種錯誤，只要它的相應COM符合下面的條件：

1） 在輸出矩陣中不多于兩個相等且相鄰的行。

2） 在輸出矩陣中不多于兩個相等的列。

3） 在輸出矩陣中沒有任何的0（1）列。

進一步，如果輸入形式SIM也滿足在III中的規(guī)則4，那么它也可以測試在輸入線和輸出線上的FBF故障。

為了定位故障，我們重新考慮下面SIM和它COM的通用例子。SIM中根據(jù)函數(shù)有個n條輸入，我們的（n+1 x n）輸入矩陣中每行ti有（i-1）0s，第（tn+1）th行是全（1，1，. . . ，1）向量。圖1（a）展示了SIM的初始化狀態(tài)。對于M列的輸出矩陣，我們稱是SIM按照F函數(shù)對應生成的。

根據(jù)上面的呈現(xiàn)的三個可測試條件，我們現(xiàn)在可以用下面的幾個原則去定位固定型故障和橋故障。

1）如果在輸入線xi（1≤i≤n）上有一個故障s-a-0，那么SIM中的輸入形式t（n-i+2）將要變成t（n-i+1），這讓SIM中的兩個相鄰行t（n-i+2） 和t（n-i+1）相等。同樣，在輸出矩陣中，F(xiàn)（n-i+2）也將變成F（n-i+1），標記為：F（n-i+2） F（n-i+1）.

2）如果在兩行以上輸入線上有NFBF錯誤，就是xi和xj，（1≤i≤j≤n ）那么，根據(jù)上面相同的原因，可以很容易地知道在輸出形式COM中將發(fā)生F（n-i+2） F（n-i+1）的變化。

3）接下來可能會瑣碎些，對于輸出線上的固定型故障或NFBF故障，可以直接觀察輸出矩陣就可以看出來。因此，上面的規(guī)則使用（n+1 x n）SIM和（n+1 x m）COM可以應用來去確定固定型故障和橋故障。

對于輸入線和輸出線間的FBF故障，可以使用測試序列（0，LM）在加在SIM的前面就測試任何在輸入線和輸出線間的FBF故障。

事實上，在圖1上描述的SIM不一定能保證產(chǎn)生一個有效的COM去滿足上面的三個測試條件。因此，現(xiàn)在的測試生成算法如果生成一個錯誤的SIM，就交換SIM中的列再生成合適的COM，可以有效地適應初始SIM。這里講一種列交換算法，它將修飾輸出形式COM以滿足合適的測試條件。

列交換算法的任務是進行列交換，描述如下。

列交換規(guī)則：

第一步：對于給定的函數(shù)F（n ， m），形成初始化的a （n+1） x n SIM，可如圖3所示。

第二步：根據(jù)給定的函數(shù)和SIM，運算生成它相應的COM。

第三步：檢查新生成的COM是否符合三個條件。 符合條件就停止運行。不符合條件進行第四步。

第四步：完成當前SIM中所有列的交換以生成一個新SIM，轉(zhuǎn)回第二步。

為了舉例說了列交換算法中的列交換，我們考慮了一個熟知的電路上的應用。如圖4，它是一個4位的ALU，帶著14條輸入線和5條輸出線，首先從它初始的SIM通過函數(shù)得到相應的COM。

然而很明顯可以看到，從初始SIM計算出來的COM并不滿足上面三個可測試條件。因為一些COM中相鄰的行是相等的。如F4 =F5 ，F(xiàn)6 =F7 ，F(xiàn)10 = …=F14。經(jīng)過重復執(zhí)行2-4步，我們通過交換SIM中列的位置可以改變的輸入形式，因此再次計算所得的COM也會改變它的值，此時再次重新檢查新的COM是否滿足三個輸出條件。經(jīng)過幾次重復列交換算法后，初始的SIM和COM已經(jīng)改變了他們的形式產(chǎn)生出新的COM，新計算的COM也可滿足可以可測試條件，這樣我們就可以根據(jù)原則進行測試。變成圖5所示。

4 加速尋找速度和實驗結(jié)果

交換算法可以生成有效的SIM和它的COM，事實上，最壞的情況下，交換算法的時間復雜度可以達O（n），n為被測試電話的輸入線數(shù)。這是因為它需要所有可能的輸入排列去找到一個合適的SIM。當N增加時，算法的時間復雜度也就增加。因此，一個隨機的交換算法可以很好地提高查找速度以生成符合條件的COM。使用隨機交換算法，我們每次交換的SIM的n個輸入數(shù)列是隨機產(chǎn)生的，而不是以前算法中的相鄰地一個接一下產(chǎn)生的。理論上，最壞的情況下，隨機交接算法和原始算法有相同的時間復雜度，但在實際操作中，前者卻是更高效的。下面的表中，列出了以四項基準比較這兩種算法的實驗運行時間。

參考文獻：

[1] S.Xu and S.Y. H. Su， “Detecting I/O and Internal Feedback Bridging Faults”， IEEE Trans. On Computers Vol.34， No.6， pp.553-557， 1985 ；Also re-printed in IEEE Computer Society Press， 1992， pp.9 –13.

[2] S.Xu and S.Y. H. Su， “Testing Feedback Bridging Faults Among internal， Input and Output Lines by two patterns”， Proc. ICCC 82， 1982， pp.214-217

[3] S. M. Thatte and J. A. Abraham， “Test Generation for Microprocessors”， IEEE Trans. on Computers C29， 1980， pp.429-441.

[4] S. Y. H. Su and Y. I. Hsieh， “Testing Functional Faults in Digital Systems Described by Register Transfer Language”， J. Digital Systems. Vol. 6， 1982， pp.161-183.

[5] M. Karpovshy and S. Y. H. Su， “Detecting Bridging and Stuck-at Faults at Input and Output Pins of Standard Digital Components”， IEEE Proc. 17th Design Automation Conf. pp. 494-505

第2篇：超大規(guī)模集成電路范文

摘　要：航天器件在空間環(huán)境中存在著單粒子效應,根據(jù)研究可知高溫會提升單粒子效應的敏感性,因此為了更好地評估器件的抗輻射性能,有必要建立一套高溫單粒子效應測試系統(tǒng).通過建立高溫單粒子效應測試系統(tǒng),選擇ASIC和SRAM進行高溫測試實驗,完成了電路高溫下的單粒子效應檢測,證明了溫度提升單粒子效應敏感性的事實.

關(guān)鍵詞：單粒子效應； 線性能量傳輸； 可編程邏輯； 大規(guī)模集成電路；

隨著半導體技術(shù)的迅猛發(fā)展,航天器用微電子器件的集成度不斷提高,超大規(guī)模集成電路(VLSI)越來越多地應用在航天器中.航天器在空間中飛行,一直處在帶電粒子構(gòu)成的輻射環(huán)境中,空間輻射環(huán)境中的高能粒子可能導致航天器電子系統(tǒng)中的半導體器件發(fā)生單粒子效應.由于器件的特征尺

第3篇：超大規(guī)模集成電路范文

如果是8051系列的單片機，下載一個stc-isp軟件，將編譯生成的.hex文件下載單片機中就好了，但有一點注意的是，這個軟件是需要驅(qū)動程序的，否則是不能運行的。

單片機(Microcontrollers)是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器等功能(可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路)集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的微型計算機系統(tǒng)，在工業(yè)控制領(lǐng)域廣泛應用。從上世紀80年代，由當時的4位、8位單片機，發(fā)展到現(xiàn)在的300M的高速單片機。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

第4篇：超大規(guī)模集成電路范文

硅微粉是由純凈石英粉經(jīng)先進的超細研磨工藝加工而成，是用途極為廣泛的無機非金屬材料。具有介電性能優(yōu)異、熱膨脹系數(shù)低、導熱系數(shù)高、懸浮性能好等優(yōu)點。因其具有優(yōu)良的物理性能、極高的化學穩(wěn)定性、獨特的光學性質(zhì)及合理、可控的粒度分布，從而被廣泛應用于光學玻璃、電子封裝、電氣絕緣、高檔陶瓷、油漆涂料、精密鑄造、硅橡膠、醫(yī)藥、化裝品、電子元器件以及超大規(guī)模集成電路、移動通訊、手提電腦、航空航天等生產(chǎn)領(lǐng)域。

硅微粉還是生產(chǎn)多晶硅的重要原料。硅微粉用無水氯化氫(hcl)與之反應在一個流化床反應器中，生成三氯氫硅(sihcl3)，sihcl3進一步提純后在氫氣中還原沉積成多晶硅。而多晶硅則是光伏產(chǎn)業(yè)太陽能電池的主要原材料。近年來，全球能源的持續(xù)緊張，使大力發(fā)展太陽能成為了世界各國能源戰(zhàn)略的重點，隨著光伏產(chǎn)業(yè)的風起云涌，太陽能電池原材料多晶硅價格暴漲，又促使硅微粉的市場需求迅猛增長。

據(jù)調(diào)查，目前國內(nèi)生產(chǎn)硅微粉的能力約50萬噸，主要是普通硅微粉，而高純超細硅微粉大量依靠進口。初步預測XX年我國對超細硅微粉的需求量將達20萬噸以上。其中，橡膠行業(yè)是最大的用戶，涂料行業(yè)是重要有巨大潛力的應用領(lǐng)域，電子塑封料、硅基板材料和電子電器澆注料對高純超細硅微粉原料全部依靠進口，僅普通球形硅微粉的價格2—3萬元/噸，而高純超細硅微粉的價格則高達幾十萬元/噸以上。

硅微粉是由純凈石英粉經(jīng)先進的超細研磨工藝加工而成，是用途極為廣泛的無機非金屬材料。具有介電性能優(yōu)異、熱膨脹系數(shù)低、導熱系數(shù)高、懸浮性能好等優(yōu)點。因其具有優(yōu)良的物理性能、極高的化學穩(wěn)定性、獨特的光學性質(zhì)及合理、可控的粒度分布，從而被廣泛應用于光學玻璃、電子封裝、電氣絕緣、高檔陶瓷、油漆涂料、精密鑄造、硅橡膠、醫(yī)藥、化裝品、電子元器件以及超大規(guī)模集成電路、移動通訊、手提電腦、航空航天等生產(chǎn)領(lǐng)域。 硅微粉還是生產(chǎn)多晶硅的重要原料。硅微粉用無水氯化氫(hcl)與之反應在一個流化床反應器中，生成三氯氫硅(sihcl3)，sihcl3進一步提純后在氫氣中還原沉積成多晶硅。而多晶硅則是光伏產(chǎn)業(yè)太陽能電池的主要原材料。近年來，全球能源的持續(xù)緊張，使大力發(fā)展太陽能成為了世界各國能源戰(zhàn)略的重點，隨著光伏產(chǎn)業(yè)的風起云涌，太陽能電池原材料多晶硅價格暴漲，又促使硅微粉的市場需求迅猛增長，硅微粉呈現(xiàn)出供不應求的局面，更使硅資源擁有者盡享驚人的暴利。

超細硅微粉具有粒度小、比表面積大、化學純度高、分散性能好等特點。以其優(yōu)越的穩(wěn)定性、補強性、增稠性和觸變性而在橡膠、涂料、醫(yī)藥、造紙、日化等諸多領(lǐng)域得到廣泛應用，并為其相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展提供了新材料的基礎和技術(shù)保證，享有“工業(yè)味精”“材料科學的原點”之美譽。自問世以來，已成為當今時間材料科學中最能適應時代要求和發(fā)展最快的品種之一，發(fā)達國家已經(jīng)把高性能、高附加植的精細無機材料作為本世紀新材料的重點加以發(fā)展。

近年來，計算機市場、網(wǎng)絡信息技術(shù)市場發(fā)展迅猛，cpu集程度愈來愈大，運算速度越來越快，家庭電腦和上網(wǎng)用戶越來越多，對計算機技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)的要求也越來越高，作為技術(shù)依托的微電子工業(yè)也獲得了飛速的發(fā)展，pⅲ 、pⅳ 處理器，寬帶大容量傳輸網(wǎng)絡，都離不開大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的硬件支持。

隨著微電子工業(yè)的迅猛發(fā)展，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路對封裝材料的要求也越來越高，不僅要求對其超細，而且要求其有高純度、低放射性元素含量，特別是對于顆粒形狀提出了球形化要求。高純超細熔融球形石英粉(簡稱球形硅微粉)由于其有高介電、高耐熱、高耐濕、高填充量、低膨脹、低應力、低雜質(zhì)、低摩擦系數(shù)等優(yōu)越性能，在大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的基板和封裝料中，成了不可缺少的優(yōu)質(zhì)材料。

至于硅微粉的行業(yè)前景，我們從以下幾個方面展望一下： 市場空間 國際方面，目前全世界年需求硅微粉150萬噸左右。日本是當今世界生產(chǎn)環(huán)氧塑封料產(chǎn)量最大的國家，年需求硅微粉60萬噸，全部依靠進口;美國年需求硅微粉 30萬噸;韓國年需求硅微粉20萬噸以上。 國內(nèi)方面，據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，高純300目—1000目普通硅微粉和超細結(jié)晶硅微粉每年國內(nèi)外用量保持在20%—35%的增長幅度，隨著應用范圍的擴大需求量增長將會不斷加大。 XX年我國熔融類總用量18.5萬噸，其中10萬噸進口，XX年總用量16萬噸，其中進口7萬噸，預計今年總用量將突破20萬噸，高科技領(lǐng)域硅微粉的年需求量為10萬噸以上。

據(jù)推測，國內(nèi)對熔融型硅微粉的需求量，XX年可達到40-60萬噸;在電子產(chǎn)品方面，對結(jié)晶型硅微粉的需求，預計年需求量將超過80萬噸;在熔融石英陶瓷方面，國內(nèi)對硅微粉的年需求量將達10萬噸，市場前景廣闊。 據(jù)了解，我國硅微粉高檔產(chǎn)品主要依靠進口。隨著中國加入了wto市場，以及中國it產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，電子封裝這一產(chǎn)業(yè)將逐漸移向中國。

項目建設必要性

1.有利于增加地方稅收，帶動某縣經(jīng)濟發(fā)展

項目總投資*萬元。建成投產(chǎn)后可實現(xiàn)年產(chǎn)值*萬元，實現(xiàn)稅收約*萬元。因此，該項目為某縣增加了稅收收入的同時，也為某縣經(jīng)濟發(fā)展目標的快速實現(xiàn)做出貢獻。

2.有利于促進區(qū)域內(nèi)勞動就業(yè)，實現(xiàn)社會穩(wěn)定

本項目通過增加投資，新增項目，擴大就業(yè)外，最重要的是將合理安排勞動力，擴大就業(yè)門路，減少把人員推向社會而加大就業(yè)壓力。

本項目通過增加投資，新增項目，擴大就業(yè)外，最重要的是將合理安排勞動力，項目的建設將給當?shù)靥峁└嗟闹苯雍烷g接就業(yè)機會。首先，在項目建設施工期間，除建設單位自有的專業(yè)施工人員外，將有相當數(shù)量的當?shù)貏趧恿?jīng)過培訓后，承擔建筑施工上的任務;其二，在項目運行期間需要較多的人員進行生產(chǎn);其三，促進其他行業(yè)的發(fā)展，間接地提供了就業(yè)機會。項目建成后可以安排直接就業(yè)人數(shù)50人，間接就業(yè)人數(shù)200人左右，人均收入每年增加2.4萬元以上，增加了居民收入，提高了居民生活水平。同時可以吸引一批閑置勞動力，為政府和社會解決就業(yè)難問題做出了應有的貢獻，有利于當?shù)厣鐣姆€(wěn)定和發(fā)展。

3.順應制造業(yè) “大而強”的發(fā)展趨勢

過去XX年中國制造行業(yè)發(fā)展十分迅速。XX-XX年，中國制造行業(yè)規(guī)模從480億元，一躍突破3100億元，9年間增長了5.46倍。XX年，受金融危機影響，中國推出了4萬億經(jīng)濟刺激計劃，使得XX年固定資產(chǎn)投資規(guī)模同比強勁增長超過30%，為應對國際金融危機，XX年初國家從緩解企業(yè)困難和增強發(fā)展后勁入手，相繼制定出臺了汽車、鋼鐵、電子信息、物流、紡織、裝備制造、有色金屬、輕工、石化、船舶等十大重點產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃。根據(jù)對“xx”期間全社會固定資產(chǎn)投資增長率平均應該控制在20%上下這一基本判斷分析得出，XX年，中國對制造業(yè)的市場需求仍將是主體。

有國家相關(guān)政策和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的強勁勢頭做保證，制造業(yè)將會有良好的市場前景。

4.項目建設是提升企業(yè)競爭力的必然之路

近年來，太陽能光伏行業(yè)發(fā)展速度較快，市場對硅微粉的產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的要求越來越高，公司必須適應市場發(fā)展趨勢，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，提高售后服務水平，以適應激烈的市場競爭。

隨著激烈的國內(nèi)外同行競爭狀況，公司積極創(chuàng)新，迎接挑戰(zhàn)，現(xiàn)在生產(chǎn)的產(chǎn)品暢銷全國各地，通過本項目的實施，公司可加速開發(fā)迎合市場需求的新產(chǎn)品，并促其產(chǎn)業(yè)化。項目的建設不僅可以提高公司的競爭力，也是公司在業(yè)內(nèi)取得更大發(fā)展的必由之路，為公司不斷生存、發(fā)展、壯大提供有力的支撐和推動。

5.項目建設有利于進一步拓展國內(nèi)市場

第5篇：超大規(guī)模集成電路范文

關(guān)鍵詞： 大規(guī)模集成電路 集成電路制造工藝 教學內(nèi)容

21世紀以來，信息產(chǎn)業(yè)已成為我國國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，同時也是衡量一個國家科技發(fā)展水平和綜合國力的重要指標。超大規(guī)模集成電路技術(shù)是信息產(chǎn)業(yè)的重要基礎，而集成電路制造工藝又是超大規(guī)模集成電路的核心技術(shù)。因此，對集成電路工藝的優(yōu)化和創(chuàng)新就成為提高信息產(chǎn)業(yè)綜合實力，增強國家科技競爭力的關(guān)鍵所在。近年來，盡管我國微電子技術(shù)不斷進步，但與微電子技術(shù)發(fā)達的國家相比，仍存在著相當大的差距。因此，要實現(xiàn)由集成電路生產(chǎn)制造大國向集成電路研發(fā)強國的轉(zhuǎn)變，就迫切需要培養(yǎng)一批高質(zhì)量的超大規(guī)模集成電路工藝技術(shù)人才[1]，這也正是《集成電路工藝原理》這門課程所要實現(xiàn)的目標。

然而，目前《集成電路工藝原理》課程的教學效果并不理想[2]，[3]，究其根本原因在于該課程存在內(nèi)容陳舊、知識點離散、概念抽象、目標不明確等不足[4]。同時，由于大部分普通高校沒有足夠的實驗設備和模擬仿真實驗平臺，無法使學生熟悉和掌握工藝儀器的操作，導致學生所學知識與實際應用嚴重脫鉤，甚至失去學習積極性，產(chǎn)生厭學情緒。為此，依據(jù)我院微電子專業(yè)本科生的教學情況，我詳細分析了教學過程中存在的問題，提出了改革方案。

一、目前教學中存在的問題

1.學習目標不明確。現(xiàn)有的教學內(nèi)容往往采用先分別獨立講授單項加工工藝，待所有工藝全部講授完畢，再綜合利用所有工藝演示制作CMOS集成電路芯片的流程。這種教學模式會造成學生在前期的理論學習過程中目標不明確，無法掌握單項工藝在芯片加工中的作用，不能與實際器件加工進行對應，造成所學知識與實際應用嚴重錯位，降低了學生的學習積極性和主動性。

2.知識銜接性差。本課程的重點內(nèi)容是集成電路工藝的物理基礎和基本原理，它涉及熱學、原子物理學、半導體物理等離子體物理、化學、流體力學等基礎學科，然而，大部分學生并未系統(tǒng)地學習過譬如等離子體物理、流體力學等課程，這就不可避免地造成了教學內(nèi)容跨越性大的問題，無法實現(xiàn)知識的正常銜接，致使學生對基本概念和基本物理過程難以理解，從而影響學生的學習興趣。

3.課程內(nèi)容抽象，不易理解。由于該課程的基本概念、物理原理和物理過程多而繁雜，再加上各種不同工藝之間的配合與銜接，導致內(nèi)容抽象難懂。教師在課堂上按照常規(guī)講法，費時費力，學生對所講內(nèi)容仍無法徹底理解，難以完成知識的遷移。

4.教學資源匱乏。現(xiàn)有教材中嚴重缺乏集成電路加工方法的可視化資料，大量使用文字敘述描述物理過程和工藝流程，致使課程講授枯燥乏味，學生無法真正理解教學內(nèi)容，很難產(chǎn)生學習興趣。

綜上所述，在現(xiàn)有集成電路工藝原理的教學過程中還存在一些嚴重影響教學質(zhì)量的因素。為了響應國家“十二五”規(guī)劃中明確提出的建設創(chuàng)新型國家的任務，培養(yǎng)創(chuàng)新型大學生的要求，我們必須逐步改革和完善現(xiàn)有的教學內(nèi)容及教學模式[5]，提高教學質(zhì)量，為培養(yǎng)開創(chuàng)未來的全面發(fā)展型人才奠定基礎。

二、教學內(nèi)容的整體規(guī)劃

為了讓學生明確教學目標，突出教學重點，需要摒棄傳統(tǒng)的教學思路[6]，構(gòu)建“先整體、后部分；先目標、后工藝”的教學思路，對教學內(nèi)容進行重新設計，使其更加符合學生的認知規(guī)律。我們拋棄了傳統(tǒng)的教學內(nèi)容編排方式，提出了整個課程主要圍繞一個通用、典型的集成電路芯片的加工和制備展開，使學生明確本課程的教學目標。首先給出典型器件的模型，分析其各部分的材料和結(jié)構(gòu)，明確器件的不同組成部分并進行歸類，依據(jù)器件加工的先后順序，然后模塊化講授器件每部分的加工方法、工藝原理和加工流程，逐步完成集成電路的全部制作，進而完成整個課程內(nèi)容的講授。這樣就能用一條主線串起每塊學習內(nèi)容，使學生明確每種工藝的原理、流程和用途，做到有的放矢，并能與實際應用較好地融合在一起，進而提高學生的學習主動性，增強課堂教學效果。

三、教學內(nèi)容的選取與組織

1.教材的選擇

集成電路工藝的發(fā)展遵循摩爾定律，隨著理論的深入和技術(shù)的革新，現(xiàn)有的大部分《集成電路工藝原理》教材顯得陳舊、落后，無法適應現(xiàn)代工藝技術(shù)的發(fā)展和教學的需求。

為此，本課程的教材最好采用現(xiàn)有經(jīng)典教材和前沿科學研究成果相結(jié)合的方式，現(xiàn)有經(jīng)典教材有美國明尼蘇達大學的《微電子制造科學原理與工程技術(shù)》[3]和北京大學的《硅集成電路工藝基礎》[7]等，這些教材內(nèi)容全面，幾乎覆蓋了所有的集成電路加工方法，而且原理講解深入透徹，具有較強的理論性。這些教材知識結(jié)構(gòu)基本上是按照傳統(tǒng)的教學思路編排，所以要打破這種思維的束縛，設計出一個具有代表性器件的加工過程，然后把教材中的工藝原理、工藝流程融入器件的加工過程中。這就要求我們不能照搬書本上的知識內(nèi)容，需要根據(jù)課程的新設計方案重新整合講義。同時還應該注意，為了擴充學生的知識面，還應該摘取一些具有代表性的最新前沿成果，不僅使學生的知識體系具有完整性，而且能進一步調(diào)動他們的創(chuàng)造性。

2.教學內(nèi)容的選取

依據(jù)課程“先整體、后部分；先目標、后工藝”的教學思路，采用“范例”教學模式，教學內(nèi)容可以劃分為九大知識模塊：典型CMOS器件、外延、氧化、擴散、離子注入、物理氣相淀積、化學氣相淀積、光刻與刻蝕、隔離與互聯(lián)。首先，通過一個典型CMOS器件的結(jié)構(gòu)分析，獲得制作一個芯片所需的材料與結(jié)構(gòu)，然后簡要給出不同材料和結(jié)構(gòu)的加工方法，讓學生對課程整體內(nèi)容有宏觀把握，初步了解每種工藝的基本功能。其次按照器件加工的順序，對不同工藝分別從發(fā)展歷史、工藝原理、工藝流程、工藝特點等方面進行詳細闡述，使學生對工藝原理深入理解，工藝流程熟練掌握，最后完成整個器件的制作。

3.教學內(nèi)容的組織

對每部分教學內(nèi)容要堅持“基礎知識銜接、主流工藝突出、淘汰工藝刪減、最新工藝提及”的原則。由于本課程以工藝的物理基礎和基本原理為重點內(nèi)容，這是本課程的教學難點，為了讓學生更加清晰地理解和掌握其工藝原理，需要適當?shù)匮a充一些課程必備的物理基礎知識。主流工藝是本課程的主要內(nèi)容，要求學生對原理、流程、性能、使用范圍等深入理解，熟練掌握。因此，這部分內(nèi)容要進行詳細講解。淘汰工藝是本課程的了解內(nèi)容，目前淘汰工藝在現(xiàn)有教材中占據(jù)的篇幅和課時還比較多，且有喧賓奪主之勢，為了讓學生了解和熟悉集成電路工藝的發(fā)展歷史，需要進行適當?shù)母爬▔嚎s或刪減處理。最新工藝是本學科的前沿研究內(nèi)容，為了擴充學生的知識，開闊學生的視野，應該適當?shù)匮a充一些新型工藝技術(shù)，為學生將來進一步研究深造奠定基礎。

四、結(jié)語

《集成電路工藝原理》是微電子學專業(yè)本科生的一門重要的專業(yè)基礎課程，本課程的目的是使學生掌握集成電路制造工藝流程和基本原理。只有通過精心選擇優(yōu)秀教材，合理設計教學內(nèi)容，使理論與實踐緊密結(jié)合，才能激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)新思維，進而有效地提高課堂教學質(zhì)量，為培養(yǎng)科技創(chuàng)新型人才奠定基礎。

參考文獻：

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[5]湯乃云.“集成電路工藝原理”課程建設與教學改革探討[J].中國電力教育，2012.

第6篇：超大規(guī)模集成電路范文

關(guān)鍵詞：集成電路工藝原理；教學內(nèi)容；教學方法

作者簡介：湯乃云（1976-），女，江蘇鹽城人，上海電力學院電子科學與技術(shù)系，副教授。（上海?200090）

基金項目：本文系上海自然科學基金（B10ZR1412400）、上海市科技創(chuàng)新行動計劃地方院校能力建設項目（10110502200）資助的研究成果。

中圖分類號：G642.0?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）29-0046-01

微電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展急需大量的高質(zhì)量集成電路人才。優(yōu)秀的集成電路設計工程師需要具備一定工藝基礎，集成電路工藝設計和操作人員更需要熟悉工藝原理及技術(shù)，以便獲得性能優(yōu)越、良率高的集成電路芯片。因此“集成電路工藝原理”是微電子專業(yè)、電子科學與技術(shù)專業(yè)和其他相關(guān)專業(yè)一門重要的專業(yè)課程，其主要內(nèi)容是介紹VLSI制造的主要工藝方法與原理，培養(yǎng)學生掌握半導體關(guān)鍵工藝方法及其原理，熟悉集成電路芯片制作的工藝流程，并具有一定工藝設計及分析、解決工藝問題的能力。課程的實踐性、技術(shù)性很強，需要大量的實踐課程作為補充。但是超大規(guī)模集成電路的制造設備價格昂貴，環(huán)境條件要求苛刻，運轉(zhuǎn)與維護費用很大，國內(nèi)僅有幾所大學擁有供科研、教學用的集成電路工藝線或工藝試驗線，很多高校開設的實驗課程僅為最基本的半導體平面工藝實驗，僅可以實現(xiàn)氧化、擴散、光刻和淀積等單步工藝，而部分學校僅能開設工藝原理理論課程。所以，如何在理論教學的模式下，理論聯(lián)系實踐、提高教學質(zhì)量，通過課程建設和教學改革，改善集成電路工藝原理課程的教學效果是必要的。如何利用多種可能的方法開展工藝實驗的教學、加強對本專業(yè)學生科學實驗能力和實際工作能力以及專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)、提高微電子工藝課程的教學質(zhì)量，是教師所面臨的緊迫問題。

一、循序漸進，有增有減，科學安排教學內(nèi)容

1.選擇優(yōu)秀教材

集成電路的復雜性一直以指數(shù)增長的速度不斷增加，同時國內(nèi)的集成電路工藝技術(shù)與發(fā)達國家和地區(qū)差距較大，故首先考慮選用引進的優(yōu)秀國外教材。本課程首選教材是國外電子與通信教材系列中美國James D.Plummer著的《硅超大規(guī)模集成電路工藝技術(shù)—理論、實踐與模型》中文翻譯本。這本教材的內(nèi)容豐富、全面介紹了集成電路制造過程中的各工藝步驟；同時技術(shù)先進，該書包含了集成電路工藝中一些前沿技術(shù)，如用于亞0.125μm工藝的最新技術(shù)、淺槽隔離以及雙大馬士革等工藝。另外，該書與其他硅集成電路工藝技術(shù)的教科書相比，具有顯著的兩個優(yōu)點：其一是在書中第一章就介紹了一個完整的工藝過程。在教學過程中，一開始就對整個芯片的全部制造過程進行全面的介紹，有且與學生正確建立有關(guān)后續(xù)章節(jié)中將要討論的各個不同的特定工藝步驟之間的相互聯(lián)系；其二是貫穿全書的從實際工藝中提取的“活性”成分及工藝設計模擬實例。這些模擬實例有助于清楚地顯示如氧化層的生長過程、摻雜劑的濃度分布情況或薄膜淀積的厚度等工藝參數(shù)隨著時間推進的發(fā)展變化，有助于學生真正認識和理解各種不同工藝步驟之間極其復雜的相互作用和影響。同時通過對這些模擬工具的學習和使用，有助于理論聯(lián)系實際，提高實踐教學效果。因而本教材是一本全面、先進和可讀性強的專業(yè)書籍。

2.科學安排教學內(nèi)容

如前所述，本課程的目的是使學生掌握半導體芯片制造的工藝和基本原理，并具有一定的工藝設計和分析能力。本課程僅32學時，而教材分11章，共602頁，所以課堂授課內(nèi)容需要精心選擇。一方面，選擇性地使用教材內(nèi)容。對非關(guān)鍵工藝，如第1章的半導體器件，如PN二極管、雙極型晶體管等知識已經(jīng)在前續(xù)基礎課程“半導體物理2”和“半導體器件3”中詳細介紹，所以在課堂上不進行講授。另一方面，合理安排教材內(nèi)容的講授次序。教材在講授晶片清洗后即進入光刻內(nèi)容，考慮工藝流程的順序進行教學更有利于學生理解，沒有按照教條的章節(jié)順序，教學內(nèi)容改變?yōu)榘凑涨逑础⒀趸?、擴散、離子注入、光刻、薄膜淀積、刻蝕、后端工藝、工藝集成等順序進行。

另一方面，關(guān)注集成電路工藝的最新進展，及時將目前先進、主流的工藝技術(shù)融入課程教學中，如在課堂教學中介紹INTEL公司即將投產(chǎn)的采用了22nm工藝的代號為“Ivy Bridge”的處理器等。同時，積極邀請企業(yè)工程師或?qū)＜议_展專題報告，將課程教學和行業(yè)工藝技術(shù)緊密結(jié)合，提高學生的積極性及主動性，提高教學效果。

3.引導自主學習

半導體產(chǎn)業(yè)正飛速發(fā)展，需要隨時跟蹤集成電路制造工藝的發(fā)展動態(tài)、技術(shù)前沿以及遇到的挑戰(zhàn)，給學生布置若干集成電路工藝發(fā)展前沿與技術(shù)動態(tài)相關(guān)的專題，讓學生自行查閱、整理資料，每一專題選派同學在課堂上給大家講解。例如，在第一章講解集成電路工藝發(fā)展歷史時，要求同學前往國際半導體產(chǎn)業(yè)規(guī)劃網(wǎng)站，閱讀最新年份的國際半導體技術(shù)發(fā)展路線圖，完成如最小特征指標、工作電壓等相關(guān)技術(shù)指數(shù)的整理并作圖說明發(fā)展趨勢等。這樣一方面激發(fā)了學生的求知欲，另一方面培養(yǎng)學生自我學習提高專業(yè)知識的能力。

二、豐富教學手段，進行多樣化、形象化教學

第7篇：超大規(guī)模集成電路范文

無線電液控制技術(shù)的基本工作原理：首先，無線電液控制系統(tǒng)將操作者或機器的控制指令進行數(shù)字化處理（包括對信號的濾波，A/D轉(zhuǎn)化等處理），變?yōu)橐子谔幚淼臄?shù)字信號；其次，對數(shù)字指令信號進行編碼處理；再次，指令信號在經(jīng)發(fā)射系統(tǒng)進行數(shù)字調(diào)制后，通過發(fā)射天線以無線電波的方式傳遞給遠處的接收系統(tǒng)。最后，接收系統(tǒng)通過接收天線把帶控制指令的無線電波接收下來，經(jīng)過解調(diào)和解碼，轉(zhuǎn)換為控制指令，實現(xiàn)對各種類型閥的進行控制。

由于無線電液控制技術(shù)在工程機械領(lǐng)域占有重要地位，它也越來越受到各國的重視，都投入了很多的技術(shù)力量和資金進行研究開發(fā)。雖然紅外遙控也可以實現(xiàn)電液控制技術(shù)的遠程遙控，但是由于紅外遙控存在對工作背景要求高、能耗高、傳輸距離短（一般不會超過10米），且必需在同一直線上，中間不能有任何障礙物以及易受工業(yè)熱輻射影響等缺點，使得無線電液控制技術(shù)成為當前研究的主要方向。

二、無線電液控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀及趨勢

（一）無線電液控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀

最初，遙控電液控制系統(tǒng)都是采用有線遙控方式進行的。早在60年代初期，人們就能利用拖纜遙控裝置來控制液壓機械上的手動、電液多路閥，操作時通過拖纜遙控裝置上的雙向單軸搖桿輸出線性比例信號來控制電液比例多路閥，線控盒搖桿的信號完全能模擬液壓多路閥上手動拉桿的動作。雖然這種方式也可以使操作人員在作業(yè)區(qū)外對機械設備進行操作控制，但是由于控制信號在電纜線中的衰減，使得遙控的距離有限，同時由于電纜線的存在，影響了操作的靈活性，而且數(shù)米長的電纜經(jīng)常是生產(chǎn)事故中的主要根源。[2]

隨著無線電技術(shù)的成熟，把無線電技術(shù)引入電液控制系統(tǒng)成為了可能。由于無線電液控制技術(shù)是通過無線電波來傳遞控制指令，完全消除了拖纜式遙控裝置所帶來的故障隱患。但是一開始的無線電液控制系統(tǒng)都只能發(fā)射簡單的指令，如：打開/關(guān)閉等指令。進入70年代后，隨著大規(guī)模集成電路及專用微處理器的出現(xiàn)，開發(fā)出了可靠性更高的手持式無線遙控系統(tǒng)。后來，隨著數(shù)字處理技術(shù)的快速發(fā)展，無線數(shù)字通信技術(shù)的日趨成熟，利用數(shù)字通信技術(shù)的抗干擾能力強、易于對數(shù)字信號進行各種處理等等的優(yōu)點，使得遙控系統(tǒng)的抗干擾性能逐步提高，安全性能大大改善；與此同時，模擬集成電路設計的迅速發(fā)展，各種高精度的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器（A/D）和數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器（D/A）的研制成功，并把他們應用到無線電液控制系統(tǒng)中，使得無線電液控制系統(tǒng)不但能夠傳輸開關(guān)信號，也能夠傳輸模擬控制量并且對控制指令有較高分辨能力，也就是說，無線電液控制系統(tǒng)不但能夠控制普通的電磁開關(guān)閥，而且能夠控制比例閥。

由于無線電液控制技術(shù)既有電液控制技術(shù)的優(yōu)點，又有無線技術(shù)的優(yōu)點，因此它有著很廣泛的應用，特別是在工程機械領(lǐng)域中。無線電液控制系統(tǒng)的典型應用場合如工業(yè)行車、汽車吊、隨車吊、混凝土泵(臂架)車、盾構(gòu)掘進機的管片拼裝機等。

80年代初，美國KraftTeleRobtics和約翰·迪爾等公司，相繼開發(fā)出無線遙控系統(tǒng)，并應用于挖掘機中，成功推出遙控挖掘機。其中，比較典型的是約翰·迪爾公司的690CR型遙控挖掘機。

1983年，日本小松制作所研究開發(fā)了各種工作裝置的微動控制和復合動作的無線電操縱，并成功改裝PC200－2型液壓挖掘機。

1987年，德國HBC公司研制成功應用于工程機械領(lǐng)域的工業(yè)無線電遙控裝置。這種遙控裝置采用了先進的數(shù)字化通信技術(shù)，傳輸?shù)谋壤刂菩盘柊踩⒖煽亢蛯嵱?，并對發(fā)射的指令有很高的分辨率；在接收端使用模擬技術(shù)可以使執(zhí)行機構(gòu)的加速、減速動作與無線電遙控裝置發(fā)射器上的動作完全成比例，從而實現(xiàn)對執(zhí)行機構(gòu)的無級控制。利用它，結(jié)合電液比例伺服驅(qū)動機構(gòu)、液壓比例多路閥和電液比例減壓閥及普通電磁控制開關(guān)閥，就可以實現(xiàn)工程機械的無線遙控。德國HBC無線電遙控系統(tǒng)采用的比例輸出信號（0－5V/10V、4－20mA、PWM0－2A）可與多個廠家電液多路閥信號匹配，可模擬手動操作方式達到與液壓控制系統(tǒng)互相間的協(xié)調(diào)。

與國外對無線電液控制技術(shù)的研究應用相比較，國內(nèi)則相對比較晚，技術(shù)相對也落后一些。上海寶山鋼鐵公司于1997年引入HBC無線遙控系統(tǒng)、意大利FABERCOM的比例液壓伺服模塊，對黃河工程機械廠生產(chǎn)的ZY65型履帶式裝載機進行了遙控改造，使其成為一臺遙控裝載機。

（二）無線電液控制技術(shù)研究趨勢

隨著數(shù)字通信技術(shù)和超大規(guī)模集成電路的高速發(fā)展，把數(shù)字通信技術(shù)和高性能、高集成度的集成電路應用到無線電液控制技術(shù)中，使得無線電液控制器的性能更加完善，可靠性更加高。它們都推動著無線電液控制技術(shù)的發(fā)展，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）超大規(guī)模集成電路的飛速發(fā)展使無線電液控制器硬件電路的可靠性提高，同時為實現(xiàn)更強大的（下轉(zhuǎn)第152頁）（上接第193頁）功能提供了可能性；（2）數(shù)字通信技術(shù)提高了無線電液控制器的性能；（3）糾錯編碼技術(shù)提高了無線電液控制器的抗干擾能力。

三、無線電液控制技術(shù)在盾構(gòu)管片拼裝機中的應用

盾構(gòu)管片拼裝機是一六自由度機械手，由電液比例多路閥控制各個方向執(zhí)行器動作，實現(xiàn)管片的拼裝。利用無線遙控系統(tǒng)控制電液比例多路閥的先導級就可以控制進入多路閥的流量。采用電液比例技術(shù)能提高管片機的拼裝速度，有效地降低工程造價。

四、結(jié)語

由于無線電液比例技術(shù)具有多方面的優(yōu)點，在工程機械領(lǐng)域得到了廣泛的應用。將無線遙控技術(shù)應用于盾構(gòu)管片拼裝機系統(tǒng)，將具有重要的工程應用意義。

【參考文獻】

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第8篇：超大規(guī)模集成電路范文

關(guān)鍵詞：電子科學與技術(shù)；課程建設；實踐創(chuàng)新能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）25-0103-02

電子科學與技術(shù)作為信息技術(shù)發(fā)展的基石，伴隨著計算機技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、移動通信技術(shù)、多媒體技術(shù)和W絡技術(shù)的出現(xiàn)得到了迅猛的發(fā)展，從初期的小規(guī)模集成電路（SSI）發(fā)展到今天的巨大規(guī)模集成電路（GSI），成為使人類社會進入了信息化時代的先導技術(shù)。電子科學與技術(shù)專業(yè)是國家重點扶植的學科，本專業(yè)作為信息領(lǐng)域的核心學科，培養(yǎng)國家急需的電子科學與技術(shù)專業(yè)高級人才。

在新的歷史條件下，開展電子科學與技術(shù)專業(yè)課程建設的改革與實踐研究是非常必要的，這對于培養(yǎng)出具有知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的微電子技術(shù)應用型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才具有重要的指導意義和戰(zhàn)略意義。本文依據(jù)電子科學與技術(shù)專業(yè)本科生課程建設的實際情況，詳細分析了本專業(yè)在課程建設過程中存在的問題，提出了關(guān)于電子科學與技術(shù)專業(yè)課程建設的幾點改革方案，并進行了一定的探索性實踐。

一、目前課程建設中存在的一些問題

1.在課程設置方面，與行業(yè)發(fā)展結(jié)合不緊密，缺乏專業(yè)特色和課程群的建設，課程之間缺少有效地銜接，難以滿足當前人才培養(yǎng)的需求。本專業(yè)的課程設置應當以培養(yǎng)具有扎實的微電子技術(shù)領(lǐng)域理論基礎和工程實踐能力，能從事超大規(guī)模集成電路設計、半導體器件和集成電路工藝制造以及相關(guān)電子信息技術(shù)應用工作的高級工程技術(shù)人才和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才為培養(yǎng)目標來進行課程建設。

2.在創(chuàng)新實踐教學方面，存在重理論教學和課堂教學，缺乏必要的實踐環(huán)節(jié)，尤其是創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)的教學，相關(guān)實踐和實驗教學手段和教學方法過于單一，僅在教師課堂教學講授范例和實驗過程的基礎上，指導學生進行課程實驗，學生按照課程實驗手冊上的具體步驟逐一進行操作，完成課程所要求的實驗。單一的實驗和實踐教學方式難以提升學生的創(chuàng)新實踐和動手能力，更難以實現(xiàn)對所學知識的實踐和靈活運用，難以滿足當前強調(diào)以實踐為主，培養(yǎng)實踐型創(chuàng)新人才的要求。

二、課程建設改革的目的與任務

結(jié)合集成電路行業(yè)未來的發(fā)展趨勢以及電子科學與技術(shù)專業(yè)總體就業(yè)前景和對人才的需求結(jié)構(gòu)。根據(jù)我國電子科學與技術(shù)產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展需求，通過對電子科學與技術(shù)專業(yè)的課程建設進行改革，重點強調(diào)工程實訓與創(chuàng)新實踐，在課程教學中體現(xiàn)“激發(fā)興趣、夯實基礎、引導創(chuàng)新、全面培養(yǎng)”的教學方針。重新規(guī)劃專業(yè)培養(yǎng)方案和課程設置，以集成電路工藝與設計為重點，設置課程群，構(gòu)建新的科學的課程體系，突出特色，強化能力培養(yǎng)。

三、課程建設改革的具體內(nèi)容

人才培養(yǎng)目標以厚基礎、寬口徑、重實踐、偏工程為宗旨，培養(yǎng)具有扎實的微電子技術(shù)領(lǐng)域理論基礎和工程實踐能力，能從事超大規(guī)模集成電路設計、半導體器件和集成電路工藝制造以及相關(guān)電子信息技術(shù)應用工作的高級工程技術(shù)人才和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才。以大規(guī)模集成電路設計、制造和工藝、電子器件和半導體材料、光電子技術(shù)應用等方面為專業(yè)特色進行課程建設改革，具體的改革內(nèi)容如下。

1.課程設置。首先，根據(jù)本專業(yè)人才培養(yǎng)目標要求按需設課，明確設課目的，并注意專業(yè)通識課、專業(yè)基礎課、專業(yè)限選課和專業(yè)任選課之間的銜接與學時比例，加強集成電路設計與集成電路工藝方面的課程設置，突出微電子技術(shù)方向的特色，明確專業(yè)的發(fā)展目標和方向，將相關(guān)課程設置為課程群，通過相關(guān)課程的有效銜接，突出能力培養(yǎng)。其次，隨著電子科學與技術(shù)的不斷發(fā)展，注重本專業(yè)課程設置的不斷更新和調(diào)整。

2.教學方式。首先，加強對青年教師的培養(yǎng)和訓練，注重講課、實驗、考試及課下各個環(huán)節(jié)的相互結(jié)合，即課堂與課下相結(jié)合，講課與實驗相結(jié)合，平時與考試相結(jié)合。其次，講課中注重講解和啟發(fā)相結(jié)合，板書和多媒體相結(jié)合；實驗中注重方法和原理相結(jié)合，知識和能力相結(jié)合；考試中注重面上與重點相結(jié)合，概念與計算相結(jié)合，開卷與閉卷相結(jié)合，重點開展課程的網(wǎng)絡化建設，將相關(guān)實驗課程的教學錄像上網(wǎng)，通過網(wǎng)絡教學加強學生的實驗實踐能力培養(yǎng)和提高。第三，注重雙語課程的開設與優(yōu)秀經(jīng)典教材的使用相結(jié)合，雙語課程與國際該課程接軌。

四、結(jié)語

科學與技術(shù)專業(yè)課程建設應當圍繞電子科學與技術(shù)專業(yè)應用型人才的培養(yǎng)和專業(yè)特色，通過制訂適用集成電路人才培養(yǎng)目標的培養(yǎng)方案、課程設置、實驗體系和教學計劃，突出集成電路工藝與設計實踐環(huán)節(jié)，進而有效地提高實驗和實踐教學質(zhì)量，為培養(yǎng)具有實踐創(chuàng)新能力的科技創(chuàng)新型人才奠定了基礎。

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Reform and Exploration of Course Construction of Electronic Science and Technology

CHEN Li-ying

（School of Electronics and Information Engineering，Tianjin Polytechnic University，Tianjin 300387，China）

第9篇：超大規(guī)模集成電路范文

大功率器件、模塊或超大規(guī)模集成電路在工作過程中有較大的損耗，產(chǎn)生大量的熱量使器件或模塊的溫度升高，若不采取冷卻措施，器件的管芯的溫度會超過硅片的結(jié)溫溫度(150℃左右)，管芯會因過熱而燒毀。因此，大功率器件、模塊、超大規(guī)模集成電路要根據(jù)其發(fā)熱的情況采取各種不同的冷卻措施以保證其安全工作。

近年來，不少大功率器件在封裝上由穿孔式改成貼片式，這使傳統(tǒng)的散熱、冷卻的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而開發(fā)出不少新型冷卻裝置及新型溫度檢測及風扇控制集成電路。這使電路工作更安全、減少噪聲及更節(jié)能。

本文介紹一些散熱器、冷卻風扇及風扇控制器集成電路的應用。

器件的熱量產(chǎn)生

集成電路是由許多三極管、二極管及電阻等小元器件組成的。每一個小元器件在工作時都有一些損耗。例如，三極管在線性范圍工作時，其損耗為Vce×Ic；二極管在工作時，其損耗為VF×IF。這些損耗都轉(zhuǎn)化成熱量，是熱量產(chǎn)生的原因。

集成度低的IC，損耗小，發(fā)熱量不大。所產(chǎn)生的熱量還可以通過封裝材料或金屬引腳傳到空氣中和印制板的敷銅走線上，溫升不大，無須采用任何冷卻措施。

如果是超大規(guī)模集成電路，并且工作在很高頻率時，其損耗是很大的。如現(xiàn)代的高速臺式計算機或服務器的核心器件CPU，它在工作時會產(chǎn)生大量的熱量，使管芯溫度很快升到150℃以上，往往需要用帶有風扇的專用散熱器來冷卻。如果在CPU上拿掉帶風扇的專用散熱器，則CPU會在數(shù)分鐘內(nèi)冒煙、燒毀。

有一些大功率器件或模塊(如大功率運算放大器、固態(tài)繼電器)，雖然其集成度不高，但若工作于高電壓、大電流狀態(tài)，其自身的功耗也是很大的，即使是大功率三極管、功率MOSFET或IGBT一類分立器件，如果在高頻率、高電壓、大電流工作條件下，也會產(chǎn)生較高的溫度而需要采取合適的冷卻措施。

發(fā)熱與冷卻是一對矛盾。在產(chǎn)品設計中盡量選用功耗低的器件，但不可避免地還有不少會產(chǎn)生大量熱量的器件，則要進行熱計算、設計散熱結(jié)構(gòu)。這往往會影響到產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、外形尺寸大小，其設計的好壞還會影響產(chǎn)品的質(zhì)量及生產(chǎn)成本。

常用的冷卻措施

常用的冷卻措施有加散熱器、冷卻風扇、熱電冷卻器、水冷卻器。它們的特點及應用如表1所示。

在臺式電子設備中，應用最廣的冷卻措施是散熱器和散熱器加冷卻風扇。

散熱器及其應用實例

這里將介紹一些散熱器及其應用實例。

1．多個散熱器的應用實例

在電子設備中往往有多個功率器件，其發(fā)熱量不同，往往采用不同尺寸、結(jié)構(gòu)的散熱器。圖1是一個臺式計算機中的開關(guān)電源(輸入功率770W)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。它有3個散熱器(1～3)。1上安裝了一個功率器件，而2、3上各安裝了3個功率器件。散熱器2的功率器件安裝情況如圖2所示。

由于該電源僅用散熱器尚不足達到散熱目的，還需采用冷卻風扇產(chǎn)生的強氣流來加強散熱，如圖1上部所示(主要冷卻散熱器2)。

2．大型型材散熱器大型型材散熱器如圖3所示。上圖為輸出100W的AC／DC變換器，下圖為50W的AC／DC變換器。

3．小尺寸功率器件及小型功率模塊的散熱器

貼片式封裝尺寸要比同型號DIP封裝的尺寸小得多，不能像CPU一樣在頂部加一個小型散熱器(其散熱效果也不佳)。但不少貼片式功率器件在器件底部有的散熱墊(如圖4所示)，它與PCB的大面積地

線連接可達到散熱效果。有的器件用增加引腳的方式使熱量從引腳傳到印制板達到散熱的目的。為了更進一步散熱，往往在PCB的底部加一塊鋁板或散熱器實現(xiàn)冷卻、散熱，如圖5所示。

冷卻風扇

冷卻風扇產(chǎn)生強氣流將散熱器的熱量排出機箱以達到冷卻的目的。冷卻風扇有交流或直流供電(交流為市電)，直流供電時有不同的工作電壓(如5V、9V、12V、24V等)，根據(jù)不同的氣流量其外型尺寸不同、耗電也不問。

一般常用的是直流軸流型無刷電機組成的冷卻風扇，其形狀為正方形，尺寸為16mm×16mm～120mm×120mm，其轉(zhuǎn)速從幾千個rpm到上萬rpm(小型磁懸浮軸承風扇)，氣流量從零點幾個CFM到幾十個CFM。選擇風扇時還要注意噪聲大小及工作壽命。

當電子設備要求較大的氣流量時，則要選一臺大尺寸的風扇，往往采用2-3臺小尺寸的風扇來代替大尺寸風扇，這樣可以減小機箱的高度尺寸。

近年來，冷卻風扇也不斷地改進。例如，為增加轉(zhuǎn)速、減小噪聲、提高壽命(風扇損壞往往是軸承損壞開始)，開發(fā)了磁懸浮軸承的冷卻風扇，小尺寸的冷卻風扇轉(zhuǎn)速可達17000rpm。為適用于便攜式設備的冷卻，開發(fā)出低功耗、超小型冷卻風扇。如型號為F16EA的直流無刷冷卻風扇，其尺寸為16mm×16mm×4mm，重1．3g，工作電壓3．3V，電流0．02A，氣流量為0．43CFM，其噪聲甚小，僅4dBa。適合于電池供電的便攜式設備用，其外形如圖6所示。

一種尺寸較大的San Acc 120直流冷卻風扇，其工作電壓有12V、24V及48V三種，尺寸為120mm×120mm×38mm，在60℃溫度下平均壽命為40000小時，并有轉(zhuǎn)速信號輸出，可輸入PWM信號對風扇實現(xiàn)調(diào)速。這可減小噪聲、功耗，并可延長風扇壽命。其風扇外形如圖7所示。

溫度檢測與風扇控制IC

早期的冷卻風扇是沒有控制的，設備的電源一打開，風扇則全速運行，不管功率器件是否是輕載還是重載或是空載，直到設備的電源關(guān)斷時，冷卻風扇才停止工作。這樣電路是簡單了，但風扇的噪聲大、耗電大，并且風扇的壽命短。

如果能測量功率器件的溫度，若其溫度不高，則風扇可不工作；若溫度超過設定的閾值時，風扇工作；若能根據(jù)器件的溫度高低用PWM信號來控制轉(zhuǎn)速(調(diào)節(jié)氣流量)，使達到溫度高時轉(zhuǎn)速高，溫度低時轉(zhuǎn)速低，這是最佳的控制方式。另外，能檢測風扇的轉(zhuǎn)速，如風扇有故障(如轉(zhuǎn)速下降或轉(zhuǎn)子卡死)，則需要系統(tǒng)斷電以防止功率器件過熱而損壞，這樣可更加安全。

近年來，開發(fā)出很多溫度檢測及風扇控制IC。這里僅舉一個簡單的雙溫度開關(guān)MAX6685，它可以檢測CPU或FPGA一類內(nèi)部有溫度傳感器的管芯溫度，并可由用戶設定風扇運行時的低閾值溫度(超過低閾值溫度時，風扇運行)；另外，還有工廠設定的高閾值溫度(120℃或125℃)，若風扇有故障停轉(zhuǎn)或減速，使管芯溫度超過高閾值溫度，給出信號可切斷系統(tǒng)電源以保證系統(tǒng)的安全。

圖8是MAX6685的應用電路圖，功率器件可以是CPU、FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)或?qū)Ｓ肐C(內(nèi)部的三極管，利用發(fā)射極及基極組成一個PN結(jié)的二極管測溫傳感器，檢測管芯的溫度)。內(nèi)部的測溫二極管接在DXP及DXN端。S1、S2端為低閾值溫度設定端，現(xiàn)S1、S2接地(GND)，低閾值溫度為75℃。當超過75℃時，TLOW端輸出高電平，外接N-MOSEFT導通，風扇運轉(zhuǎn)對器件實行冷卻。若風扇有故障，器件溫度升高到超過120℃或125℃時，THIGH輸出低電平，此信號使系統(tǒng)電源切斷，以保證系統(tǒng)的安全(THIGH內(nèi)部為開漏結(jié)構(gòu))。

該器件型號后綴中有L時，其高閾值溫度為120℃；后綴后中有H時，其高閾值溫度為125℃。另外，型號的后綴中有40時，其低閾值溫度范圍為+40℃～+80℃；后綴中有75時，其低閾值溫度范圍為+75℃～+115℃。低閾值溫度由用戶設定，S1、S2的接法與設置的低閾值溫度值如表2所示。