集成电路的设计十篇

发布时间:2024-04-30 01:17:27

集成电路的设计篇1

关键词:集成电路设计;本科教学;改革探索

作者简介:殷树娟(1981-),女,江苏宿迁人,北京信息科技大学物理与电子科学系,讲师;齐臣杰(1958-),男,河南扶沟人,北京信息科技大学物理与电子科学系,教授。(北京 100192)

基金项目:本文系北京市教委科技发展计划面上项目(项目编号:Km201110772018)、北京信息科技大学教改项目(项目编号:2010JG40)的研究成果。

中图分类号:G642.0     文献标识码:a     文章编号:1007-0079(2012)04-0064-02

1958年,美国德州仪器公司展示了全球第一块集成电路板,这标志着世界从此进入到了集成电路的时代。在近50年的时间里,集成电路已经广泛应用于工业、军事、通讯和遥控等各个领域。集成电路具有体积小、重量轻、寿命长和可靠性高等优点,同时成本也相对低廉,便于进行大规模生产。自改革开放以来,我国集成电路发展迅猛,21世纪第1个10年,我国集成电路产量的年均增长率超过25%,集成电路销售额的年均增长率则达到23%。我国集成电路产业规模已经由2001年不足世界集成电路产业总规模的2%提高到2010年的近9%。我国成为过去10年世界集成电路产业发展最快的地区之一。伴随着国内集成电路的发展,对集成电路设计相关人员的需求也日益增加,正是在这种压力驱动下,政府从“十五”计划开始大力发展我国的集成电路设计产业。

在20世纪末21世纪初,国内集成电路设计相关课程都是在研究生阶段开设,本科阶段很少涉及。不仅是因为其难度相对本科生较难接受,而且集成电路设计人员的需求在我国还未进入爆发期。我国的集成电路发展总体滞后国外先进国家的发展水平。进入21世纪后,我国的集成电路发展迅速,集成电路设计需求剧增。[1]为了适应社会发展的需要,同时也为更好地推进我国集成电路设计的发展,国家开始加大力度推广集成电路设计相关课程的本科教学工作。经过十年多的发展,集成电路设计的本科教学取得了较大的成果,较好地推进了集成电路设计行业的发展,但凸显出的问题也日益明显。本文将以已有的集成电路设计本科教学经验为基础,结合对相关院校集成电路设计本科教学的调研,详细分析集成电路设计的本科教学现状,并以此为基础探索集成电路设计本科教学的改革。

一、集成电路设计本科教学存在的主要问题

在政府的大力扶持下,自“十五”计划开始,国内的集成电路设计本科教学开始走向正轨。从最初的少数几个重点高校到后来众多相关院校纷纷设置了集成电路设计本科专业并开设了相关的教学内容。近几年本科学历的集成电路设计人员数量逐渐增加,经历本科教学后的本科生无论是选择就业还是选择继续深造,都对国内集成电路设计人员紧缺的现状起到了一定的缓解作用。但从企业和相关院校的反馈来看,目前国内集成电路设计方向的本科教学仍然存在很多问题,教学质量有待进一步提高,教学手段需做相应调整,教学内容应更多地适应现阶段产业界发展需求。其主要存在以下几方面问题。

首先,课程设置及课程内容不合理,导致学生学习热情降低。现阶段,对于集成电路设计,国内的多数院校在本科阶段主要开设有如下课程:“固体物理”、“晶体管理”、“模拟集成电路设计”和“数字集成电路设计”(各校命名方式可能有所不同)等。固体物理和晶体管原理是方向基础课程,理论性较强,公式推导较多,同时对学生的数学基础要求比较高。一方面,复杂的理论分析和繁琐的公式推导严重降低了本科生的学习兴趣,尤其是对于很多总体水平相对较差的学生。而另外一方面,较强的数学基础要求又进一步打击学生的学习积极性。另外,还有一些高等院校在设置课程教学时间上也存在很多问题。例如:有些高等院校将“固体物理”课程和“半导体器件物理”课程放在同一个学期进行教学,对于学生来说,没有固体物理的基础就直接进入“晶体管原理”课程的学习会让学生很长一段时间都难以进入状态,将极大打击学生的学习兴趣,从而直接导致学生厌学甚至放弃相关方向的学习。而这两门课是集成电路设计的专业基础课,集成电路设计的重点课程“模拟集成电路设计”和“数字集成电路设计”课程的学习需要这两门课的相关知识作为基础,如果前面的基础没有打好,很难想象学生如何进行后续相关专业知识的的学习,从而直接导致学业的荒废。

其次,学生实验教学量较少,学生动手能力差。随着iC产业的发展,集成电路设计技术中电子设计自动化(electronicdesignautomatic,eDa)无论是在工业界还是学术界都已经成为必备的基础手段,一系列的设计方法学的研究成果在其中得以体现并在产品设计过程中发挥作用。因此,作为集成电路设计方向的本科生,无论是选择就业还是选择继续深造,熟悉并掌握一些常用的集成电路设计eDa工具是必备的本领,也是促进工作和学习的重要方式。为了推进eDa工具的使用,很多eDa公司有专门的大学计划,高校购买相关软件的价格相对便宜得多。国家在推进iC产业发展方面也投入了大量的资金,现在也有很多高等院校已经具备购买相关集成电路设计软件的条件,但学生的实际使用情况却喜忧参半。有些高校在培养学生动手能力方面确实下足功夫,学生有公用机房可以自由上机,只要有兴趣学生可以利用课余时间摸索各种eDa软件的使用,这对他们以后的工作和学习奠定了很好的基础。但仍然还有很多高校难以实现软件使用的最大化,购买的软件主要供学生实验课上使用,平时学生很少使用,实验课上学到的一点知识大都是教师填鸭式灌输进去的,学生没有经过自己的摸索,毕业后实验课上学到的知识已经忘得差不多了,在后续的工作或学习中再用到相关工具时还得从头再来学习。动手能力差在学生择业时成为一个很大的不足。[2]

再者,理工分科紊乱,属性不一致。集成电路设计方向从专业内容及专业性质上分应该属于工科性质,但很多高校在专业划分时却将该专业划归理科专业。这就使得很多学生在就业时遇到问题。很多招聘单位一看是理科就片面认为是偏理论的内容,从而让很多学生错失了进一步就业的好机会。而这样的结果直接导致后面报考该专业的学生越来越少,最后只能靠调剂维持正常教学。其实,很多高校即使是理科性质的集成电路设计方向学习的课程和内容,与工科性质的集成电路设计方向是基本一致的,只是定位属性不一致,结果却大相径庭。

二、改革措施

鉴于目前国内集成电路设计方向的本科教学现状,可以从以下几个方面改进,从而更好地推进集成电路设计的本科教学。

1.增加实验教学量

现阶段的集成电路本科教学中实验教学量太少,以“模拟集成电路设计”课程为例,多媒体教学量40个学时但实验教学仅8个学时。相对于40个学时的理论学习内容,8个学时的实验教学远远不能满足学生学以致用或将理论融入实践的需求。40个学时的理论课囊括了单级预算放大器、全差分运算放大器、多级级联运算放大器、基准电压源电流源电路、开关电路等多种电路结构,而8个学时的实验课除去1至2学时的工具学习,留给学生电路设计的课时量太少。

在本科阶段就教会学生使用各种常用eDa软件,对于增加学生的就业及继续深造机会是非常必要的。一方面,现在社会的竞争是非常激烈的,很少有单位愿意招收入职后还要花比较长的时间专门充电的新员工,能够一入职就工作那是最好不过的。另一方面,实验对于学生来说比纯理论的学习更容易接受,而且实验过程除了可以增加学生的动手操作能力,同样会深化学生对已有理论知识的理解。因此,在实践教学工作中,增加本科教学的实验教学量可以有效促进教学和增进学生学习兴趣。

2.降低理论课难度尤其是复杂的公式推导

“教师的任务是授之以渔,而不是授之以鱼”,这句话对于集成电路设计专业老师来说恰如其分。对于相同的电路结构,任何一个电路参数的变化都可能会导致电路性能发生翻天覆地的变化。在国际国内,每年都会有数百个新电路结构专利产生,而这些电路的设计人员多是研究生或以上学历人员,几乎没有一个新的电路结构是由本科生提出的。

对于本科生来说,他们只是刚刚涉足集成电路设计产业,学习的内容是最基础的集成电路相关理论知识、电路结构及特点。在创新方面对他们没有过多的要求,因此他们不需要非常深刻地理解电路的各种公式尤其是复杂的公式及公式推导,其学习重点应该是掌握基础的电路结构、电路分析基本方法等,而不是纠结于电路各性能参数的推导。例如,对于集成电路设计专业的本科必修课程――“固体物理”和“晶体管原理”,冗长的公式及繁琐的推导极大地削弱了学生的学习兴趣,同时对于专业知识的理解也没有太多的益处。[3]另外,从专业需要方面出发,对于集成电路设计者来说更多的是需要学生掌握各种半导体器件的基本工作原理及特性,而并非是具体的公式。因此,减少理论教学中繁琐的公式推导,转而侧重于基本原理及特性的物理意义的介绍,对于学生来说更加容易接受,也有益于之后“模拟集成电路”、“数字集成电路”的教学。

3.增加就业相关基础知识含量

从集成电路设计专业进入本科教学后的近十年间本科生就业情况看,集成电路设计专业的本科生毕业后直接从事集成电路设计方向相关工作的非常少,多数选择继续深造或改行另谋生路。这方面的原因除了因为本科生在基本知识储备方面还不能达到集成电路设计人员的要求外,更主要的原因是随着国家对集成电路的大力扶持,现在开设集成电路设计相关专业的高等院校越来越多,很多都是具有研究生办学能力的高校,也就是说有更多的更高层次的集成电路设计人才在竞争相对原本就不是很多的集成电路设计岗位。

另外一方面,集成电路的版图、集成电路的工艺以及集成电路的测试等方面也都是与集成电路设计相关的工作,而且这些岗位相对于集成电路设计岗位来说对电路设计知识的要求要低很多。而从事集成电路版图、集成电路工艺或集成电路测试相关工作若干年的知识积累将极大地有利于其由相关岗位跳槽至集成电路设计的相关岗位。因此,从长期的发展目标考虑,集成电路设计专业本科毕业生从事版图、工艺、测试相关方向的工作可能更有竞争力,也更为符合本科生知识储备及长期发展的需求。这就对集成电路设计的本科教学内容提出了更多的要求。为了能更好地贴近学生就业,在集成电路设计的本科教学内容方面,教师应该更多地侧重于基本的电路版图知识、硅片工艺流程、芯片测试等相关内容的教学。

三、结论

集成电路产业是我国的新兴战略性产业,是国民经济和社会信息化的重要基础。大力推进集成电路产业的发展,必须强化集成电路设计在国内的本科教学质量和水平,而国内的集成电路设计本科教学还处在孕育发展的崭新阶段,它是适应现代iC产业发展及本科就业形势的,但目前还存在很多问题亟待解决。本文从已有的教学经验及调研情况做了一些分析,但这远没有涉及集成电路设计专业本科教学的方方面面。不过,可以预测,在国家大力扶持下,在相关教师及学生的共同努力下,我国的集成电路设计本科教学定会逐步走向成熟,更加完善。

参考文献:

[1]王为庆.高职高专《protel电路设计》教学改革思路探索[J].考试周刊,2011,(23).

集成电路的设计篇2

【关键词】集成电路设计方法ip技术

基于CmoS工艺发展背景下,CmoS集成电路得到了广泛应用,即到目前为止,仍有95%集成电路融入了CmoS工艺技术,但基于64kb动态存储器的发展,集成电路微小化设计逐渐引起了人们关注。因而在此基础上,为了迎合集成电路时代的发展,应注重在当前集成电路设计过程中从微电路、芯片等角度入手,对集成电路进行改善与优化,且突出小型化设计优势。以下就是对集成电路设计与ip设计技术的详细阐述,望其能为当前集成电路设计领域的发展提供参考。

1当前集成电路设计方法

1.1全定制设计方法

集成电路,即通过光刻、扩散、氧化等作业方法,将半导体、电阻、电容、电感等元器件集中于一块小硅片,置入管壳内,应用于网络通信、计算机、电子技术等领域中。而在集成电路设计过程中,为了营造良好的电路设计空间,应注重强调对全定制设计方法的应用,即在集成电路实践设计环节开展过程中通过版图编辑工具,对半导体元器件图形、尺寸、连线、位置等各个设计环节进行把控,最终通过版图布局、布线等,达到元器件组合、优化目的。同时,在元器件电路参数优化过程中,为了满足小型化集成电路应用需求,应遵从“自由格式”版图设计原则,且以紧凑的设计方法,对每个元器件所连导线进行布局,就此将芯片尺寸控制到最小状态下。例如,随机逻辑网络在设计过程中,为了提高网络运行速度,即采取全定制集成电路设计方法,满足了网络平台运行需求。但由于全定制设计方法在实施过程中,设计周期较长,为此,应注重对其的合理化应用。

1.2半定制设计方法

半定制设计方法在应用过程中需借助原有的单元电路,同时注重在集成电路优化过程中,从单元库内选取适宜的电压或压焊块,以自动化方式对集成电路进行布局、布线,且获取掩膜版图。例如,专用集成电路aSiC在设计过程中为了减少成本投入量,即采用了半定制设计方法,同时注重在半定制设计方式应用过程中融入门阵列设计理念,即将若干个器件进行排序,且排列为门阵列形式,继而通过导线连接形式形成统一的电路单元,并保障各单元间的一致性。而在半定制集成电路设计过程中,亦可采取标准单元设计方式,即要求相关技术人员在集成电路设计过程中应运用版图编辑工具对集成电路进行操控,同时结合电路单元版图,连接、布局集成电路运作环境,达到布通率100%的集成电路设计状态。从以上的分析中即可看出,在小型化集成电路设计过程中,强调对半定制设计方法的应用,有助于缩短设计周期,为此,应提高对其的重视程度。

1.3基于ip的设计方法

基于0.35μmCmoS工艺的推动下,传统的集成电路设计方式已经无法满足计算机、网络通讯等领域集成电路应用需求,因而在此基础上,为了推动各领域产业的进一步发展,应注重融入ip设计方法,即在集成电路设计过程中将“设计复用与软硬件协同”作为导向,开发单一模块,并集成、复用ip,就此将集成电路工作量控制到原有1/10,而工作效益提升10倍。但基于ip视角下,在集成电路设计过程中,要求相关工作人员应注重通过专业ip公司、Foundry积累、eDa厂商等路径获取ip核,且基于ip核支撑资源获取的基础上,完善检索系统、开发库管理系统、ip核库等,最终对1700多个ip核资源进行系统化整理,并通过VSia标准评估方式,对ip核集成电路运行环境的安全性、动态性进行质量检测、评估,规避集成电路故障问题的凸显,且达到最佳的集成电路设计状态。另外,在ip集成电路设计过程中,亦应注重增设HDL代码等检测功能,从而满足集成电路设计要求,达到最佳的设计状态,且更好的应用于计算机、网络通讯等领域中。

2集成电路设计中ip设计技术分析

基于ip的设计技术,主要分为软核、硬核、固核三种设计方式,同时在ip系统规划过程中,需完善32位处理器,同时融入微处理器、DSp等,继而应用于internet、USB接口、微处理器核、UaRt等运作环境下。而ip设计技术在应用过程中对测试平台支撑条件提出了更高的要求,因而在ip设计环节开展过程中,应注重选用适宜的接口,寄存i/o,且以独立性ip模块设计方式,对芯片布局布线进行操控,简化集成电路整体设计过程。此外,在ip设计技术应用过程中,必须突出全面性特点,即从特性概述、框图、工作描述、版图信息、软模型/HDL模型等角度入手,推进ip文件化,最终实现对集成电路设计信息的全方位反馈。另外,就当前的现状来看,ip设计技术涵盖了aSiC测试、系统仿真、aSiC模拟、ip继承等设计环节,且制定了ip战略,因而有助于减少ip集成电路开发风险,为此,在当前集成电路设计工作开展过程中应融入ip设计技术,并建构amBa总线等,打造良好的集成电路运行环境,强化整体电路集成度,达到最佳的电路布局、规划状态。

3结论

综上可知,集成电路被广泛应用于计算机等产业发展领域,推进了社会的进步。为此,为了降低集成电路设计风险,减少开发经费,缩短开发时间,要求相关技术人员在集成电路设计工作开展过程中应注重强调对基于ip的设计方法、半定制设计方法、全定制设计方法等的应用,同时注重引入ip设计技术理念,完善aSiC模拟、系统测试等集成电路设计功能,最终就此规避电路开发中故障问题的凸显,达到最佳的集成电路开发、设计状态。

参考文献

[1]肖春花.集成电路设计方法及ip重用设计技术研究[J].电子技术与软件工程,2014,12(06):190-191.

[2]李群,樊丽春.基于ip技术的模拟集成电路设计研究[J].科技创新导报,2013,12(08):56-57.

[3]中国半导体行业协会关于举办“中国集成电路设计业2014年会暨中国内地与香港集成电路产业协作发展高峰论坛”的通知[J].中国集成电路,2014,20(10):90-92.

集成电路的设计篇3

而近年来全国工程教育认证标准发生较大的变化,电子科学与技术专业的电类课程设置,逐渐被光学类课程所取代,影响了各高校专业培养方案的制定。本文通过总结国内各高校电子科学与技术专业基础与核心课程设置的经验,分析本科专业对应于电子科学与技术一级学科所属的各二级学科的基础知识,对于将集成电路设计设置为电子科学与技术专业核心课程,来完善电子科学与技术专业课程体系设置进行了探讨。

1全国工程教育认证标准

全国工程教育认证是我国高等教育为了融入世界得到全球高等教育界的认可而开展的认证,自2007年开始试点实行。近些年来,全国工程教育认证标准已经成为各高校制定专业培养方案的导向标准。

2011年之前的标准2011年之前的全国工程教育认证标准指出,电子科学与技术专业的本科生运用所掌握的理论知识和技能,从事信号与信息处理的新型电子、光电子和光子材料及其元器件,以及集成电路、集成电子系统和光电子系统,包括信息光电子技术和光子器件、微纳电子器件、微光机电系统、大规模集成电路和电子信息系统芯片的理论、应用及设计和制造等方面的科研、技术开发、教育和管理等工作。

可以看出,2011年之前的全国工程教育认证标准对于电子科学与技术专业的知识要求非常强调电学方面的基础知识,特别是集成电路和集成电子系统方面的知识,光学方面的知识只是作为辅助。

2012年之后的标准2012年之后的全国工程教育认证标准指出,电子科学与技术专业包括电动力学、固体物理、微波与光导波技术、激光原理与技术等知识领域的核心内容。2012年之后的全国工程教育认证标准对于电子科学与技术专业的知识要求较以前有了大幅度的简化,同时也可以看出,电子科学与技术专业的标准更多地强调了光学方面的知识,而减少了电学方面的知识要求,对于集成电路方面的知识没有做具体要求,只是提出各高校可以根据自己的特长设置特色课程。这个标准似乎更适合光电子科学与技术这样的本科专业,当然目前国内并没有光电子科学与技术这样的本科专业,却有光信息科学与技术和光电信息科学与工程这样的本科专业,也就是说此要求跟光学专业的要求是比较接近且有所交叉重叠的。

2国内高校本科专业课程设置

《电子科学与技术分教指委本科指导性专业规范》指出,电子科学与技术专业涵盖的学科范围广阔,以数学和近代物理为基础,研究电磁波、荷电粒子及中性粒子的产生、运动、变换及其不同媒质相互作用的现象、效应、机理和规律,并在此基础上研究制造电子、光电子各种材料及元器件,以及集成电路、集成电子系统和光电子系统,并研究开发相应的设计、制造技术。

清华大学的电子科学与技术本科专业课程设置与2012年之后的全国工程教育认证标准更为接近,在对电学方面的基础知识进行要求的同时更加强调了光学方面的基础知识,而复旦、同济、上海交大、浙江大学、东南大学等众多高校的电子科学与技术本科专业更多地强调了集成电路、集成电子系统方面的知识,多数都把集成电路方面的知识作为必修的考试科目专业知识。

3学科知识体系的对应关系

《授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业目录》中指出,工科类一级学科电子科学与技术,涵盖了物理电子学、电路与系统、微电子与固体电子学、电磁场与微波技术等4个二级学科。电子科学与技术本科专业应该涵盖一级学科所属各二级学科物理电子学、电路与系统、微电子与固体电子学、电磁场与微波技术等方面的基础知识,也就是说本科专业应该涵盖固体物理或半导体物理、半导体器件、集成电路、电磁场等方面的基础知识是比较合理的,这样既有利于本科学生将来在本学科领域的继续深造学习,也有利于适应社会需要而就业。

4结束语

综上所述,集成电路设计这样的课程应该作为电子科学与技术专业核心课程进行设置,有条件的高校还可以分别设置模拟集成电路设计和数字集成电路设计这样的课程作为专业核心课程。这样既能满足本科指导性专业规范的要求,也能满足为后续硕士博士研究生阶段的继续深造打下基础,还能适应国家大力发展集成电路设计与制造产业的要求。这样就需要中国工程教育认证协会对全国工程教育认证的电子科学与技术专业标准做出修改,不再过多强调光学方面的基础知识,而是更多地要求集成电路与集成电子系统方面的知识,这样能引导国内各高校回归到加强电学方面的知识教育的道路上来。

在我国大力支持集成电路设计产业发展的大环境下,本文对于将集成电路设计设置为电子科学与技术专业核心课程,来完善电子科学与技术专业课程体系设置进行了探讨。本文探讨的内容希望能够为全国工程教育认证电子科学与技术专业标准的设定提供参考,也可以为兄弟院校相关专业的课程设置提供借鉴。

参考文献

[1]中国工程教育认证协会.工程教育专业认证标准(试行)[S].2011.

[2]中国工程教育认证协会.工程教育认证标准[S].2012.

集成电路的设计篇4

关键词:集成电路设计;CDio;卓越工程师计划

中图分类号:G642.3文献标识码:a文章编号:1002-4107(2013)02-0042-02

自2000年CDio工程教育理念被提出以来,国内外诸多高校加入到CDio合作计划中,并积极投入到CDio教学模的开发和完善中。随着CDio教学理念逐渐被社会认同,CDio模式在全世界以mit为首的几十所大学开始操作实施,并取得了显著成效。自2005年汕头大学首先引进CDio工程教育培养模式到我国以来,各工科院校相继开始研究和实践基于CDio理念的人才培养模式,形成了多样化的CDio,所涉及的课程领域也越来越广泛,如自动化专业、计算机专业、软件工程等专业。

集成电路设计专业是我国新型专业,具有门槛高、内容新、发展快、属于交叉学科、与产业联系紧密、实践性强等突出特点。对学生运用知识解决问题的能力、总结实践经验发现新知识的能力、团队工作的能力、与人沟通和交流的能力以及创新能力有很高的要求。到目前为止,还没有任何高校进行集成电路设计与集成系统专业CDio培养模式的研究与实践。研究和实践该专业的CDio培养模式,对哈尔滨理工大学切实作好该专业工程教育,改革哈尔滨理工大学工程教育模式,开展教育部“卓越工程师计划”具有重要意义。

一、集成专业实施CDio培养模式的必要性及面临的问题

集成电路作为信息产业的基础和核心,是国民经济和社会发展的战略性产业,在推动经济发展、社会进步、提高人民生活水平以及保障国家安全等方面发挥着重要作用。传统教育模式不能适应该专业对人才培养的要求,找到一种适合该专业的特点和我国国情的工程教育模式是我国集成电路产业和集成电路设计与集成系统专业更快、更好发展的必要条件。CDio工程教育模式包括:构思(Conceive)、设计(Design)、实现(implement)和运作(operate)。它是“做中学”和“基于项目的教育和学习”的集中体现,以产品的生命周期为载体,让学生理论和实践有机结合。本专业自顶向下(top-Down)设计的流程可以主要概括为四个大的部分:理念(idea),设计(Design),实现(implement)和验证(Verify)。可见,二者从形式到内容上不谋而合。CDio工程教育模式很适合在本专业实施。

按照CDio工程教育理念的要求,在本专业实施CDio模式需要解决以下问题。1.如何将“卓越工程师计划”与CDio理念有机结合,制定出以“卓越工程师”为培养目标,以CDio理念为指导思想的本专业CDio培养模式;2.如何在教学计划和教学实践中围绕项目设计将相关课程有机联系起来,并规划和设置独具特色的构思、设计、实施、运行项目(CDio项目),应如何设置CDio项目,设置多少个,哪些课程需要设置等问题;3.如何将“做中学”贯彻到整个本科教学过程中,加强学生的实践与动手能力;4.如何制定科学合理的考核机制;5.如何尽快提高教师的个人能力使之胜任CDio课程体系的教学模式;6.如何实现理论学习的实践操作局部化与整体化的统一。

二、CDio培养模式的实践方法

为了切实做好本专业CDio培养模式的实践。在制定和实践CDio培养模式时应与时俱进,抓住“卓越工程师计划”的有利时机,充分与其相结合。切实做好实施CDio的四个主题:一是课程改革,以产业需求为导向,以完成项目来设置课程、安排教学计划;二是不断提高教师的教学水平,科学合理设置该专业的CDio项目;三是以本专业的专业方向课为出发点,逐步开展CDio课程实践;四是进行评价体系改革,注重对实践能力、创新性技能的考核。

(一)课程改革

按照CDio大纲要求对构思、设计、实施、运行系统的能力这四个目标进行细化,建立二级指标和三级指标,并以现行大纲为基础,找出差距,针对具体问题进行课程改革。为确保改革切实可行,学院成立CDio工程教育改革委员会,组织全院教师集体学习和研讨CDio理念、CDio培养大纲、教育框架和标准,明确今后的改革方向和主要任务。

(二)不断提高教师的实践能力

CDio模式是融于产业发展,并与产业发展同步的工程教育模式。切实实践该工程教育模式,就要不断提高教师的实践能力,使其成为“双师型”教师。不仅要有扎实的理论基础,还应该具备丰富的实践经验。为此,我院采用“请进来”与“走出去”相结合的方式,请有经验的工程师到校任课,派年轻的教师到企业中实习。另外,我院还定期举办CDio研讨会,让教师参与讨论,让成功的教师分享其实践经验,以便其他教师学习借鉴。加强与集成电路产业紧密合作,发挥校企合作优势,与企业共同建立适合本项目实施的案例库。

(三)专业方向课中进行CDio课程实验,逐步推广

为使改革稳妥进行,也为今后全面推广CDio模式提供经验。在集成电路设计与集成系统专业选择几门专业方向试点课程进行初步探索,总结经验,逐步向其他课程推广。在教学方面实施探究式学习和主动实践学习,提高学生学习的方向性和主动性。学院CDio工程教育改革领导小组、教学委员会和试点课程任课教师有计划、有目的的就试点课程的授课方式、效果、学生的反映以及存在的主要问题等方面进行研讨和总结。

(四)改善评价体制,注重对实践能力的考核

改变以考试为中心、以死记硬背为基础的考试制度,实行考试方法多样化,考试评价标准多元化。考核方式必须突破原来比较单一的模式,引入形式多样、灵活科学的考核手段。

三、目前取得的研究成果

在实际操作中采用顶层设计、模块化的改革方式,对集成电路设计与集成系统专业进行探索式的教学改革,目前已取得了部分成果。

(一)制定集成电路设计与集成系统专业CDio

培养模式

在现有研究基础上,按照CDio国际组织制定的标准,结合本专业的实际情况,制定了本专业的CDio培养模式。具体包括:以“卓越工程师计划”中的培养目标和规格为该模式的培养目标和规格;建立以CDio理念为基础的教学方式、方法及管理和评估制度。如果以简化的公式表示,即:目标(“卓越工程师”)+过程与方式:基于CDio的“(教学内容和课程+管理和评估制度+教学方式和方法”。

(二)制定本专业基于CDio理念的人才培养方案

目前本专业的CDio工程模式教学改革已取得一定的成绩,已形成两个一级CDio项目、三个二级CDio项目和四个三级CDio项目。设置两个一级CDio项目:以“认识实习+专业导论”为第一个一级项目,学生在教师指导下,了解本专业的核心内容与实际产品的关系;熟悉集成电路产业链;掌握集成电路设计的基本工艺流程;建立起与专业相关的整体概念。“生产实习+毕业设计”为第二个一级项目。设置三个二级CDio项目:由信号与系统、数字信号处理、数字iC设计、集成电路逻辑综合技术、集成电路设计验证技术、布局与绕线等课程构成的数字集成电路设计项目;由数字电路及逻辑、aSiC设计、嵌入式系统设计、FpGa结构与设计等课程构成的嵌入式设计项目;由电路理论、电子电路、集成电路工艺、模拟iC设计、版图设计等课程构成的模拟集成电路设计项目。在四门课程中设置三级CDio项目:版图设计、数字信号处理、数字iC设计、逻辑综合。

(三)制定基于CDio理念的课程大纲

参照CDio大纲并结合我国工程领域的实际情况,系统制定该专业专业课程的CDio课程大纲。大纲制定要着重考虑课程概述及相关课程的关系、课程教学对象与教学目的、课程内容、学时分配及主要的教学方法、实践环节的要求、课程考核等方面的问题。每门课程大纲的制定除了要充分体现CDio理念,还要考虑与相关课程及项目之间的关系。所制定的大纲应包括:基本理论知识、个人能力和职业技能、人际交流与合作能力,在企业和社会环境中构思、设计、执行和使用各种系统的能力。按照以上要求制定了CDio课程大纲制定的模板及制定标准。

(四)建立基于CDio理念的教学运行机制

为了改变传统的应试教育的填鸭式方式,避免出现学生“上课记笔记,课后整理笔记,考前背笔记,考完就忘记”的现象。以CDio培养理念为指导,哈尔滨理工大学软件学院建立了学习效果评估机制,完善现有评价体系;建立新的教学计划、教学方法和考核方法。如考核方式突破原来比较单一的模式,引入科学的、形式多样的考核手段。注重实践环节的考核,使学生真正理解消化所学知识,使其所学知识“内化”。

集成电路设计产业发展是衡量现代社会发展水平的重要标准。集成电路产业的发展归根结底是人才的培养。人才的培养要依赖于科学的、行之有效的人才培养模式。本文以CDio理念为指导思想,以实施“卓越工程师计划”为契机,对我校集成电路设计与集成系统专业CDio人才培养模式进行了探讨。根据哈尔滨理工大学该专业的实际情况和现有条件对该专业进行CDio培养模式改革,并将现有改革成果做了详细说明,对该专业CDio培养模式的进一步研究与实践奠定了基础。

参考文献:

[1]顾佩华,沈民奋,李升平等.从CDio到eip―CDio―汕

头大学工程教育与人才培养模式探索[J].高等工程教

育研究,2008,(1).

[2]查建中.面向经济全球化的工程教育改革战略:“做中

学”、产学合作与国际化[J].高等工程教育,2008,(1).

集成电路的设计篇5

关键词:ne555芯片;74LS系列芯片;计数;译码

中图分类号:tn402文献标识码:a

1引言

电子技术课程设计是电子技术课程教学中重要的实践环节,其任务是通过解决一、两个实际问题,巩固和加深所学理论及实践技能,培养动手能力,提高学习兴趣,树立理论联系实际的工程观点。我院电信专业05级学生在数电课程设计教学中提出了一种基于中规模集成电路的数字钟设计方案。该方案电路简单、成本低廉、调试方便、工作可靠。电路主要功能部件采用中规模集成电路,所用元件品种少、体积小、价格低、通用性好、为同学们所熟悉。通过该电路的设计制作,同学们普遍反映这是一次将所学理论转化为实践技能的成功教学活动,同学们不仅从中提高了分析、解决问题的能力,更重要的是受到设计思想、设计技能、实验研究技能的训练。

下面将该数字钟电路作一简单分析、介绍。

2数字钟的基本组成

(1)秒脉冲发生器

产生数字钟所需的脉冲信号(即按秒产生的脉冲信号)。

(2)计数器

由秒个位计数器、秒十位计数器、分个位计数器、分十位计数器、时个位计数器、时十位计数器组成。

秒个位计数器每计满10个秒信号即向秒十位计数器发出一个进位信号,同时向自身发出置零信号。秒十位计数器每计满6个进位信号即向分个位计数器发出一个分信号,同时自身置零。

分计数器工作情况与秒同。

时计数器每计满24小时复位。

(3)译码显示器

由译码器和显示器组成

(4)时间校准电路

当刚接通电源或走时出现误差时可通过人工干预将时、分计数器预先设置在某一数值或进行时间校准。

(5)进位与清零控制

由门电路组成。

图1数字钟的基本逻辑框图

集成电路的设计篇6

01专项“最”符合重,大,专

在评估03专项中,我们印象最深刻的是:03专项碰到的最大瓶颈是终端(芯片)和软件。华为、中兴现在已经是国际知名企业,他们要想做大做强,一定要在软件和服务上下功夫,而所有这些都跟01专项密切相关。01专项不仅是国家七大新兴战略性产业的基础,是实现国家现代化的“螺丝钉”,而且她在当好这个“螺丝钉”时,还要打造自己的“螺丝钉”,做好ip(知识产权)模块和平台技术。集成电路设计不仅要熟悉自己的设计知识和电路实现的物理知识,还要深入了解电子整机系统的软硬件知识和要求,并在自己的工作中,建立应用服务平台。这些特点说明,01专项应对的是基础的基础,而当前我们在这方面又比较落后,处于国际竞争劣势环境中。这就要求我们必须在市场经济条件下,发挥社会主义的优势,举全国之力,攻克之,重大专项呼应了这个要求。

01专顶也是“最”有希望的

最重要的原因是:“时运”已到。最近听说中央政策研究室写了一个关于苹果公司成为全球最大科技公司的简报,国务院领导批给了科技部和教育部。我没有看到这个简报和批示,但可以体会到其中的涵义。

我们常讲“弯道超车”。苹果公司就是在lCt(信息和通信技术)产业由桌面互联网向移动互联网时代过渡中,实现了创新超越,使自己从上世纪九十年代濒临倒闭、需要微软注资的困境中,一举超越微软成为全球科技品牌价值第一和全球股票市值第二(仅次于石油大王埃克森美孚)的耀眼明星。

这个时代对我们半导体界来说,有一个很大的挑战。过去按摩尔理念,提高性能的办法是通过缩小器件尺寸来实现的,而云计算则是通过扩大(而非缩小)计算机集群来提高体系的性能:与此相对应的是,过去通过提升集成度(增加功能)和频率来提高器件或终端单位时间内的办事效率,而云计算则是通过虚拟化提高体系的效率。这是两种完全不同的理念。这样一来,就出现了一个很值得重视的变化:过去,要求终端无比强大,不断提高终端本地的应用效率,即做得更快、更强、更好;而现在,在大多数情况下,终端成了一个“好浏览器”,导致了终端模式的多样化和智能化,并成为网络服务的一个组成部分,主要用于信息的消费,而不是信息的生产。这也是我们信息板块监督评估组的共识。

集成电路的设计篇7

关键词:降压型DC-DC;四段式斜率补偿技术;突发模式;同步整流

引言

随着科学技术的发展,电子系统的应用领域越来越广泛,电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切。任何电子设备都离不开可靠的电源,并且对电源的要求也越来越高。同时,电源技术又与现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术等许多领域密切相关。目前电源技术已逐步发展成为一门多学科互相渗透的综合性技术学科。它为现代通讯、电子仪器、计算机、工业自动化、电力工程、国防及某些高新技术提供高质量、高效率、高可靠性的电源。

本文开发的集成电路,采用了同步整流技术和突发模式控制技术,在轻负载条件下也具有很高的转换效率。采用根据不同占空比调节斜坡补偿技术,消除亚谐波振荡。

1电路原理

1.1电路内部原理结构图

图1为内部原理结构图,包括使能电路、带隙基准电路、振荡器、误差放大器、脉宽调制比较器电路、突发模式电路、斜率补偿电路和保护电路等。

1.2使能电路

输入部分由上拉pmoS管和迟滞整形电路组成。由于上拉pmoS管处在饱和状态,并且w/L很小,所以上拉管电阻很大。输入部分这样设计是为了防止电源电压的抖动对芯片的影响。只要en管脚达到nmoS的阈值电压,nmoS就会导通。

1.3基准电路

带隙基准的工作原理是根据硅材料的带隙电压与电压和温度无关的特性,利用Vt的正温度系数与双极型晶体管基极-发射极间的电压VBe的负温度系数相互抵消,来产生低温漂、高精度的基准电压源。

电路由运放、ΔVBe产生电路、修调和分压电路组成。根据带隙基准原理可以得到该电路的ΔVBe

其中R4、R5、R6、R7、R8和R9是修调电阻,就是为了修调出零温度系数的带隙基准电压值。t1、t2、t3、t4和t5为修调管脚。需要修调时,可以外加电压把短接电阻的铝线烧断,使修调电阻串联进去,从而改变了电阻的比值,达到调节输出电压的目的。

1.4振荡器

提供内部时钟频率1.5mHz,并作为内部同步时钟。同时产生出锯齿波,提供给pwm比较器和为斜坡补偿电路提供斜坡信号。振荡频率可以通过反馈电压VFB调节,进行频率移位。当VFB电压为0时,振荡频率下降到固定频率1.5mHz的1/7,即为210KHz,以保证电感电流有足够的时间进行衰减,防止不稳定现象出现;当VFB电压上升到0V以上时,振荡频率将逐渐上升到1.5mHz。

电路包括锯齿波比较器、充放电回路、频率移位比较器、RS触发器和波形整形电路等部分。通过对电容C进行充放电实现的。ReF_oSC为一电源电压通过电阻分压得到的电压,这一电压作为锯齿波信号SawwaVe比较点。当SawwaVe电压低于ReF_oSC电压时,该比较器输出高电平;反之,该比较器输出低电平。比较器输出为高电平时,RS触发器输出为高,此时振荡器输出为低电平。RS触发器输出为高电平,mn1导通,关闭放电回路,此时对电容充电。比较器输出为低电平时,RS触发器输出为低电平,此时振荡器输出为高电平。RS触发器输出为低电平,mn1关闭,mp1导通,mn2导通,放电回路形成,此时对电容放电。

1.5突发模式电路

负载较轻时,为了提高转换效率,设定了突发模式。电路在睡眠状态时,静态电流很小。而在轻负载条件下,电路保持在睡眠状态下的时间相对较长,这样就大大降低了芯片的功耗,提高了转换效率。

由误差放大器检测输出反馈电压,由突发模式控制模块根据误差放大器的输出电压Vea_oUt控制系统是否进入“睡眠状态”。mn1正常情况下,处在导通状态;当突发模式时出现时为关闭状态。这是为了通过pn结设定突发模式的阈值。

当输出电压Vea_oUt达到设定值时,Vea_oUt输出较低电压,突发模式控制模块输出输出端SLeep为高电平,使得电路处于睡眠状态。此时电路中仅剩基准电压和误差放大器模块工作,其他模块处于关断状态,输出电流仅由负载电容提供。当反馈电压高于基准电压0.8V时,由于误差放大器是迟滞型的,当高于0.52V时SLeep发生翻转,从低电平变为高电平,进入突发模式状态。当再次低于基准电压56mV时,又退出突发模式状态。

1.6斜率补偿电路

斜率补偿电路采用分段线性函数的原理,由于考虑到占空比即使小于50%也会发生不稳定和次谐波振荡的可能性,并留有一定的裕量,从占空比40%开始分四段进行补偿,这样可以对不同占空比进行不同斜率的补偿,更能有效地避免过补偿和不稳定现象的发生。分段线性函数是利用振荡电路里的充放电电容上的锯齿波电压和四个宽长比不同的跨导运放来产生的。

当振荡电路里的充放电电容上的锯齿波电压VSaw逐渐增加到VReFL电压附近时,跨导最小的m7开始导通,同时m8会随之关闭,支路电流全都经过m7输出;随着VSaw电压上升,m6、m3、m2陆续输出电流,直到四个支路电流之和,此时为最大补偿电流。然后通过镜像电流去补偿到采样电流上。

当进入m7和m8组成的跨导运放的线性区时,m7输出电流为:

由上式看出,如果需要改变斜率补偿的补偿电流,间接改变补偿斜率,只需对跨导运放对管的宽长比进行调整即可。

1.7保护电路

电路集成了各种保护功能,包括过压保护、过热保护和短路保护,为提供电源起到很好的保护作用。

2芯片版图

图7为芯片版图,采用CSmC0.5um工艺,面积大小为0.9x0.8(mm2)。

3测试结果

该电路是基于CSmC0.5um工艺的模型,利用CaDenCeHspice对电路进行仿真,通过仿真验证和对电源系统测试,其结果达到了预期要求。

测试设备主要是Si040043示波器、Si070047点源、自制电阻负载等,对10颗样品进行测试,测试结果如表1所示,从测试结果看完全达到设计要求。

4结束语

本文的功能模块的电路实现研究成果对同类aSiC的设计具有很大的参考价值。从仿真和流片结果看,该电路的功能都可以实现,效率最高到92%以上,具有较好的负载阶跃瞬态响应。

参考文献:

[1]paulR.Gray,paulJ.Hurst,RobertG.meyer著.张晓林等译.模拟集成电路的分析与设计[m].高等教育出版社.2005.

[2]phillipe.allen,DouglasR.Holberg.CmoSanalogCircuitDesign.oxfordUniversitypress,inc.2002.

集成电路的设计篇8

一、充分认识加快发展集成电路产业的重要性

集成电路产业对于现代经济和社会发展具有高倍增性和关联度。集成电路技术及其产业的发展,可以推动消费类电子工业、计算机工业、通信工业以及相关产业的发展,集成电路芯片作为传统产业智能化改造的核心,对于提升整体工业水平和推动国民经济与社会信息化发展意义重大。此外,微电子技术及其相关的微细加工技术与机械学、光学、生物学相结合,还能衍生出新的技术和产业。集成电路技术及其产业的发展已成为一个国家和地区调整产业结构、促进产业升级、转变增长方式、改善资源环境、增强竞争优势,带动相关产业和领域跨越式发展的战略性产业。

*省资源环境良好,集成电路设计和原材料生产具有比较优势,具有一批专业从事集成电路设计和原材料生产的企业及水平较高的专业人才队伍。*省消费类电子工业、计算机工业、通信工业以及利用信息技术改造传统产业和国民经济与社会信息化的发展为集成电路产业的发展提供了现实需求的空间。各级、各部门要高度重视集成电路产业的发展,有基础有条件的地区要充分发挥地域优势、资源优势,加强规划,因势利导,积极组织和推动集成电路产业发展,加快招商引资步伐。省政府有关部门要切实落实国家和省扶持集成电路产业发展的各项政策,积极推动和支持*省集成电路产业的发展。

二、发展思路和原则

(一)发展思路。根据*省集成电路产业发展的基础,当前以发展集成电路设计和原材料生产为重点,建成国内重要的集成电路设计和原材料生产基地。以内引外,促进外部资金、技术、人才和芯片加工、封装、测试项目的进入,建立集成电路生产基地。

1.大力发展集成电路设计。充分发挥*省高校、科研单位、企业集成电路设计的基础优势,加快集成电路设计企业法人资格建立和集成电路设计企业资格认证的步伐,与信息产业和其他工业领域及国民经济与社会信息化发展相结合,促进科研、生产、应用联动,建立科研、生产、应用、服务联合体,形成有利于集成电路设计企业成长和为企业生产发展服务的体制和机制,促进一批已具备一定基础的集成电路设计企业尽快成长起来。进一步建立和完善有利于集成电路产业发展的政策环境,构筑有利于集成电路产业发展的支撑体系和服务体系,加强与海内外的合作与交流,加快人才培养和引进,加大对集成电路设计中心、公共技术平台、服务平台、人才交流培训平台建设的投入,重点培植3—5家集成电路设计中心,使之成为国内乃至国际有影响力的企业。加强人才、技术、资金、企业的引进,形成一大批集成电路设计企业和人才队伍。密切跟踪国际集成电路发展的新趋势,大力发展和应用SoC技术、ip核技术,不断提高自主创新能力,在消费类电子、通信、计算机、工业控制、汽车电子和其他应用电子产品领域形成发展优势。

2.加快发展集成电路材料等支撑产业。以当前*省集成电路材料生产企业为基础,通过基础设施建设、技术改造、引进技术消化吸收再创新、合资合作和引导传统产业向集成电路材料生产转移,进一步壮大产业规模,扩大产品系列,增添新的产品品种,提高产品档次。通过加快企业技术中心建设,不断提高自主创新能力;通过拉长和完善产业链,积极发展高纯水气制备、封装材料等上下游产品,提高配套能力;鼓励半导体和集成电路专用设备仪器产业的发展。培养多个在国内市场占有率第一的自主品牌,扩大出口能力,把*省建设成为围绕以集成电路用金丝、硅铝丝、电路板用铜箔和覆铜板、柔性镀铜板、金属膜基板、电子陶瓷基板、集成电路框架和插座、硅晶体材料的研发和生产为主的集成电路支撑产业基地。

3.鼓励发展集成电路加工产业。大力招商引资,通过集成电路设计和原材料生产的发展,促进省外、海外集成电路芯片制造、封装和测试业向*省的转移,推动*省集成电路芯片制造、封装和测试产业的发展。

(二)发展原则。

1.政府推动原则。充分发挥各级政府在统筹规划、宏观调控、资源组织、政策扶持、市场环境建设等方面的作用,充分发挥社会各方面的力量,推动集成电路产业发展。

2.科研、生产、应用、服务联动原则。建立科研、生产、应用、服务一体化体系,促进集成电路设计和最终产品相结合,集成电路设计和设计服务相结合,公共平台建设和企业发展相结合,设计公司之间相结合,人才培训和设计企业需求相结合。重点支持共性技术平台、服务平台、人才培训平台建设和科研、生产、应用一体化项目研发。

3.企业主体化原则。深化体制改革,加快集成电路设计中心认证,推动集成电路设计公司(中心)建设,建立符合国家扶持集成电路发展政策和要求的以企业为主体、自主经营、自负盈亏、自主创新、自*发展完善的集成电路产业发展体制和机制。

4.引进消化吸收与自主创新相结合原则。加强与海内外集成电路行业企业、人才的交流合作,创造适合集成电路产业发展的政策环境,大力引进资金、技术、人才,加快消化吸收,形成产业的自主创新能力,尽快缩短与发达国家和先进省市的差距。

5.有所为,有所不为原则。发挥*省优势,重点发展集成电路设计、电路板设计制造和原材料生产,与生产应用相结合,聚集有限力量,聚焦可行领域,发挥基础特长,形成专业优势。

三、发展重点和目标

(一)发展重点。整合资源,集中政府和社会力量,建立公共和开放的集成电路设计技术服务平台、行业协作服务平台和人才交流培训平台。重点扶持建设以海尔、海信、浪潮、*大学、哈工大威海国际微电子中心、滨州芯科等在集成电路设计领域具有基础和优势的集成电路设计中心,建设青岛、济南集成电路设计基地,加快有关促进集成电路产业发展的配套政策、措施的制定,重点在以下领域实现突破。

1.集成电路设计业。以消费类电子、通信、计算机、工业控制、汽车电子、信息安全和其他应用电子产品领域为重点,以整机和系统应用带动*省集成电路、电路板设计业的发展,培育一批具有自主创新能力的集成电路设计企业,开发一批具有自主知识产权的高水平的集成电路产品。

(1)重点开展SoC设计方法学理论和设计技术的研究,发挥其先进的整机设计和产业化能力,大力发展税控收款机等嵌入式终端产品的SoC芯片,努力达到SoC芯片规模化生产能力。开发采用先进技术的SoC芯片,应用于各类行业终端产品。

(2)强化ip核开发标准、评测等技术的研究,积极发挥ip核复用技术的优势,以市场为导向,重点研发mCU类、总线类、接口类和低功耗嵌入式存储器(SRam)类等市场急需的ip核技术,加速技术向产品的转化。

(3)顺应数字音视频系统的变革,以数字音视频解码芯片和视频处理芯片为基础,突破一批音视频处理技术,提高*国电视整机等消费类电子企业的技术水平和核心竞争力。

(4)集中力量开展大规模通信、网络、信息安全等专用集成电路的研究与设计,力争取得突破性成果。

(5)重点发展广泛应用于白色家电、小家电、黑色家电、水电气三表、汽车电子等领域的芯片设计,在应用电子产品芯片设计领域形成优势。

(6)发挥*省在工业控制领域的综合技术、人才力量及芯片研发软硬件资源等方面的优势,重点发展部分工业控制领域的RiSC、CiSC两种架构的芯片设计,并根据市场需求及时研发多种控制类芯片产品,形成一定优势。

2.集成电路材料等支撑产业。充分利用*省现有集成电路材料生产企业的基础条件,加快发展集成电路材料产业。重点发展集成电路用金丝、硅铝丝、引线框架、插座等产品,同时注重铜箔、覆铜板、电子陶瓷基片、硅晶体材料及其深加工等产品的发展,形成国内重要的集成电路材料研发和生产加工出口基地。支持发展集成电路相关支撑产业,形成上下游配套完善的集成电路产业链。

(1)集成电路用金丝、硅铝丝。扩大大规模集成电路用金丝、硅铝丝的生产规模,力争到2010年占国内市场份额80%以上。

(2)硅单晶、硅多晶材料。到2010年,3-6英寸硅单晶片由现在的年产600万片发展到1000万片;单晶棒由目前的年产100吨发展到200吨。支持发展高品质集成电路用多晶硅材料,填补省内空白,至2010年发展到年产3000吨。

(3)集成电路引线框架。到2010年,集成电路引线框架生产能力由目前的年产20亿只提高到年产100亿只。

(4)电子陶瓷基板。通过技改和吸引外资等措施,力争到2010年达到陶瓷覆铜板年产160万块、陶瓷基片年产30万平米的能力。

(5)铜箔、覆铜板。到2010年,覆铜板由目前的年产570万张发展到800万张,铜箔由目前的年产8500吨发展到10000吨。

(6)相关支撑产业。通过引进技术和产学研结合等多种形式,积极发展集成电路专用设备、环氧树脂等塑封材料、柔性镀铜板和金属膜等基材、高纯水气制备等相关产业。

3.加快大规模、大尺寸集成电路芯片加工和有关集成电路封装、测试企业的引进。

(二)发展目标。经过“*”期间的发展,基本建立和完善有利于*省集成电路产业发展的政策环境、支撑体系和服务体系,建成20-30家集成电路设计中心、2个集成电路设计基地,形成一大批集成电路设计企业、配套企业、咨询服务企业,争取引进3—5家集成电路芯片制造企业。政府支持集成电路产业发展的能力进一步增强,社会融资能力进一步提高,对外吸引和接纳人才、技术、资金的能力进一步提高,集成电路设计、制造对促进*省信息产业发展、传统产业改造和提升国民经济与社会信息化水平发挥更大作用,并成为*省信息产业发展和综合竞争力提升的重要支撑。促进*省集成电路材料产业做大做强,使其成为国内重要的产业基地。

四、主要措施和政策

(一)加强政府的组织和引导。制定*省集成电路产业发展中长期发展规划,实施集成电路产业发展年度计划,《*省支持和鼓励集成电路产业发展产品指导目录》,引导产品研发和资金投向。各地要加强本地集成电路产业发展环境建设,结合本地实际制定有利于集成电路产业发展和人才、资金、技术进入的政策措施。各有关部门要加强配合,制定相关配套措施,形成促进集成电路产业发展的合力。参照财政部、信息产业部、国家发改委《集成电路产业研究与开发专项资金管理暂行办法》,结合*省信息产业发展专项资金的使用,对集成电路产业发展予以支持。具体办法由省信息产业厅会同省财政厅等有关部门制定。

(二)加强集成电路设计公司(中心)认证工作。推动体制改革和产权改革,鼓励科技人员在企业兼职和创办企业,通过政策导向促进集成电路设计公司(中心)独立法人资格的建立。按照国家《集成电路设计企业及产品认定暂行管理办法》的有关规定,加强对*省集成电路产品及集成电路企业认定工作。

(三)加强人才引进与培养。加强对集成电路人才的培养和引进工作,鼓励留学回国人员和外地优秀人才到*投资发展和从事技术创新工作,重点引进在国内外集成电路大企业有工作经历、既掌握整机系统设计又懂集成电路设计技术的高层次专业人才。对具有普通高校大学本科以上学历的外省籍集成电路专业毕业生来*省就业的,可实行先落户后就业政策,对具有中级以上职称的集成电路专业人才来*省工作的,有关部门要优先为其办理相关人事和落户手续。要加强集成电路产业人才培养,建立多层次的人才培养渠道,加强对企业现有工程技术人员的再培训。在政策和待遇上加大对专业人才的倾斜,鼓励国内外集成电路专业人才到*发展,建立起培养并留住人才的新机制。

(四)落实各项优惠政策。各级、各部门要切实落实《关于印发鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》及各项优惠政策,将集成电路设计、生产制造和原材料生产纳入各自的科研、新产品开发、重点技术攻关计划及技术中心、重点实验室建设计划,并给予优先支持和安排。集成电路设计企业适用软件企业的有关政策,集成电路设计产品适用软件产品的有关优惠政策,其知识产权受法律保护。对于批准建设的集成电路项目在建设期间所发生的贷款,省政府给予贷款利息补贴。按照建设期间实际发生的贷款利率补贴1.5个百分点,贴息时间不超过3年;在政府引导区域内建设的,贷款利息补贴可提高至2个百分点。

集成电路的设计篇9

1、集成电路产业是信息产业的核心,是国家基础战略性产业。

集成电路(iC)是集多种高技术于一体的高科技产品,是所有整机设备的心脏。随着技术的发展,集成电路正在发展成为集成系统(SoC),而集成系统本身就是一部高技术的整机,它几乎存在于所有工业部门,是衡量一个国家装备水平和竞争实力的重要标志。

2、集成电路产业是技术资金密集、技术进步快和投资风险高的产业。

80年代建一条6英寸的生产线投资约2亿美元,90年代一条8英寸的生产线投资需10亿美元,现在建一条12英寸的生产线要20亿-30亿美元,有人估计到2010年建一条18英寸的生产线,需要上百亿美元的投资。

集成电路产业的技术进步日新月异,从70年代以来,它一直遵循着摩尔定律:芯片集成元件数每18个月增加一倍。即每18个月芯片集成度大体增长一倍。这种把技术指标及其到达时限准确地摆在竞争者面前的规律,为企业提出了一个“永难喘息”,否则就“永远停息”的竞争法则。

据世界半导体贸易统计组织(wStS)**年春季公布的最新数据,**年世界半导体市场销售额为1664亿美元,比上年增长18.3%。其中,集成电路的销售额为1400亿美元,比上年增长16.1%。

3、集成电路产业专业化分工的形成。

90年代,随着因特网的兴起,iC产业跨入以竞争为导向的高级阶段,国际竞争由原来的资源竞争、价格竞争转向人才知识竞争、密集资本竞争。人们认识到,越来越庞大的集成电路产业体系并不有利于整个iC产业发展,分才能精,整合才成优势。

由于生产效率低,成本高,现在世界上的全能型的集成电路企业已经越来越少。“垂直分工”的方式产品开发能力强、客户服务效率高、生产设备利用率高,整体生产成本低,因此是集成电路产业发展的方向。

目前,全世界70%的集成电路是由数万家集成电路设计企业开发和设计的,由近十家芯片集团企业生产芯片,又由数十家的封装测试企业对电路进行封装和测试。即使是英特尔、超微半导体等全能型大企业,他们自己开发和设计的电路也有超过50%是由芯片企业和封装测试企业进行加工生产的。

iC产业结构向高度专业化转化已成为一种趋势,开始形成了设计业、制造业、封装业、测试业独立成行的局面。

二、苏州工业园区的集成电路产业发展现状

根据国家和江苏省的集成电路产业布局规划,苏州市明确将苏州工业园区作为发展集成电路产业的重点基地,通过积极引进、培育一批在国际上具有一定品牌和市场占有率的集成电路企业,使园区尽快成为全省、乃至全国的集成电路产业最重要基地之一。

工业园区管委会着眼于整个高端iC产业链的引进,形成了以“孵化服务设计研发晶圆制造封装测试”为核心,iC设备、原料及服务产业为支撑,由数十家世界知名企业组成的完整的iC产业“垂直分工”链。

目前整个苏州工业园区范围内已经积聚了大批集成电路企业。有集成电路设计企业21户;集成电路芯片制造企业1家,投资总额约10亿美元;封装测试企业11家,投资总额约30亿美元。制造与封装测试企业中,投资总额超过80亿元的企业3家。上述33家集成电路企业中,已开业或投产(包括部分开业或投产)21家。**年,经过中国半导体行业协会集成电路分会的审查,第一批有8户企业通过集成电路生产企业的认定,14项产品通过集成电路生产产品的认定。**年,第二批有1户企业通过集成电路生产企业的认定,102项产品通过集成电路生产产品的认定。21户设计企业中,有3户企业通过中国集成电路行业协会的集成电路设计企业认定(备案)。

1、集成电路设计服务企业。

如中科集成电路。作为政府设立的非营利性集成电路服务机构,为集成电路设计企业提供全方位的信息服务,包括融资沟通、人才培养、行业咨询、先进的设计制造技术、软件平台、流片测试等。力争扮演好园区的集成电路设计“孵化器”的角色。

2、集成电路设计企业。

如世宏科技、瑞晟微电子、忆晶科技、扬智电子、咏传科技、金科集成电路、凌晖科技、代维康科技、三星半导体(中国)研究开发中心等。

3、集成电路芯片制造企业。

和舰科技。已于**年5月正式投产8英寸晶圆,至**年3月第一条生产线月产能已达1.6万片。第二条8英寸生产线已与**年底开始动工,**年第三季度开始装机,预计将于2005年初开始投片。到今年年底,和舰科技总月产能预计提升到3.2万片。和舰目前已成功导入0.25-0.18微米工艺技术。近期和舰将进一步引进0.15-0.13微米及纳米技术,研发更先进高阶晶圆工艺制造技术。

4、集成电路封装测试企业。

如三星半导体、飞索半导体、瑞萨半导体,矽品科技(纯代工)、京隆科技(纯代工)、快捷半导体、美商国家半导体、英飞凌科技等等。

该类企业目前是园区集成电路产业的主体。通过多年的努力,园区以其优越的基础设施和逐步形成的良好的产业环境,吸引了10多家集成电路封装测试企业。以投资规模、技术水平和销售收入来说,园区的封装测测试业均在国内处于龙头地位,**年整体销售收入占国内相同产业销售收入的近16%,行业地位突出。

园区封装测试企业的主要特点:

①普遍采用国际主流的封装测试工艺,技术层次处于国内领先地位。

②投资额普遍较大:英飞凌科技、飞利浦半导体投资总额均在10亿美元以上。快捷半导体、飞索半导体、瑞萨半导体均在原先投资额的基础进行了大幅增资。

③均成为所属集团后道制程重要的生产基地。英飞凌科技计划产能要达到每年8亿块记忆体(DRam等)以上,是英飞凌存储事业部最主要的封装测试基地;飞索半导体是amD和富士通将闪存业务强强结合成立的全球最大的闪存公司在园区设立的全资子公司,园区工厂是其最主要的闪存生产基地之一。

5、配套支持企业

①集成电路生产设备方面。有东和半导体设备、爱得万测试、库力索法、爱发科真空设备等企业。

②材料/特殊气体方面。有英国氧气公司、比欧西联华、德国梅塞尔、南大光电等气体公司。有住友电木等封装材料生产企业。克莱恩等光刻胶生产企业。

③洁净房和净化设备生产和维护方面。有久大、亚翔、天华超净、miCRoFoRm、专业电镀(teCHniC)、超净化工作服清洗(雅洁)等等。

**年上半年,园区集成电路企业(全部)的经营情况如下(由园区经发局提供略):

根据市场研究公司iSuppli今年初的**年全球前二十名半导体厂家资料,目前,其中已有七家在园区设厂。分别为三星电子、瑞萨科技、英飞凌科技、飞利浦半导体、松下电器、amD、富士通。

三、集成电路产业涉及的主要税收政策

1、财税字[2002]70号《关于进一步鼓励软件产业的集成电路产业发展税收政策的通知》明确,自2002年1月1日起至2010年底,对增值税一般纳税人销售其自产的集成电路产品(含单晶硅片),按17%的税率征收增值税后,对其增值税实际税负超过3%的部分实行即征即退政策。

2、财税字[**]25号《关于鼓励软件产业的集成电路产业发展有关税收政策问题的通知》明确,“对我国境内新办软件生产企业经认定后,自开始获利年度起,第一年和第二年免征企业所得税,第三年至第五年减半征收企业所得税”;“集成电路设计企业视同软件企业,享受软件企业的有关税收政策”。

3、苏国税发[**]241号《关于明确软件和集成电路产品有关增值税问题的通知》明确,“凡申请享受集成电路产品税收优惠政策的,在国家没有出台相应认定管理办法之前,暂由省辖市国税局商同级信息产业主管部门认定,认定时可以委托相关专业机构进行技术评审和鉴定”。

4、信部联产[**]86号《集成电路设计企业及产品认定管理办法》明确,“集成电路设计企业和产品的认定,由企业向其所在地主管税务机关提出申请,主管税务机关审核后,逐级上报国家税务总局。由国家税务总局和信息产业部共同委托认定机构进行认定”。

5、苏国税发[**]241号《关于明确软件和集成电路产品有关增值税问题的通知》明确,“对纳税人受托加工、封装集成电路产品,应视为提供增值税应税劳务,不享受增值税即征即退政策”。

6、财税[1994]51号《关于外商投资企业和外国企业所得税法实施细则第七十二条有关项目解释的通知》规定,“细则第七十二条第九项规定的直接为生产服务的科枝开发、地质普查、产业信息咨询业务是指:开发的科技成果能够直接构成产品的制造技术或直接构成产品生产流程的管理技术,……,以及为这些技术或开发利用资源提供的信息咨询、计算机软件开发,不包括……属于上述限定的技术或开发利用资源以外的计算机软件开发。”

四、当前税收政策执行中存在的问题

1、集成电路设计产品的认定工作,还没有实质性地开展起来。

集成电路设计企业负责产品的开发和电路设计,直接面对集成电路用户;集成电路芯片制造企业为集成电路设计企业将其开发和设计出来的电路加工成芯片;集成电路封装企业对电路芯片进行封装加工;集成电路测试企业为集成电路进行功能测试和检验,将合格的产品交给集成电路设计企业,由设计企业向集成电路用户提供。在这个过程中,集成电路产品的知识产权和品牌的所有者是集成电路设计企业。

因为各种电路产品的功能不同,生产工艺和技术指标的控制也不同,因此无论在芯片生产或封装测试过程中,集成电路设计企业的工程技术人员要提出技术方案和主要工艺线路,并始终参与到各个生产环节中。因此,集成电路设计企业在集成电路生产的“垂直分工”体系中起到了主导的作用。处于整个生产环节的最上游,是龙头。

虽说iC设计企业远不如制造封装企业那么投资巨大,但用于软硬件、人才培养的投入也是动则上千万。如世宏科技目前已积聚了超过百位的来自高校的毕业生和工作经验在丰富的技术管理人才。同时还从美国硅谷网罗了将近20位累计有200年以上iC产品设计经验、拥有先进技术的海归派人士。在人力资源上的投入达450万元∕季度,软硬件上的投入达**多万元。中科集成电路的eDa设计平台一次性就投入2500万元。

园区目前共有三户企业被国家认定为集成电路设计企业。但至关重要的集成电路设计产品的认定一家也未获得。由于集成电路设计企业的主要成本是人力成本、技术成本(技术转让费),基本都无法抵扣。同时,研发投入大、成品风险高、产出后的计税增值部分也高,因此如果相关的增值税优惠政策不能享受,将不利于企业的发展。

所以目前,该类企业的研发主体大都还在国外或台湾,园区的子公司大多数还未进入独立产品的研发阶段。同时,一些真正想独立产品研发的企业都处于观望状态或转而从事提供设计服务,如承接国外总公司的设计分包业务等。并且由于享受优惠政策前景不明,这些境外iC设计公司往往把设在园区的公司设计成集团内部成本中心,即把一部分环节研发转移至园区,而最终产品包括晶圆代工、封装测试和销售仍在境外完成。一些设计公司目前纯粹属于国外总公司在国内的售后服务机构,设立公司主要是为了对国外总公司的产品进行分析,检测、安装等,以利于节省费用或为将来的进入作准备。与原想象的集成电路设计企业的龙头地位不符。因此,有关支持政策的不能落实将严重影响苏州工业园区成为我国集成电路设计产业的重要基地的目标。

2、集成电路设计企业能否作为生产性外商投资企业享受所得税优惠未予明确。

目前,园区共有集成电路设计企业23家,但均为外商投资企业,与境外母公司联系紧密。基本属于集团内部成本中心,离产品研发的本地化上还有一段距离。但个别公司已在本地化方面实现突破,愿承担高额的增值税税负并取得了一定的利润。能否据此确认为生产性外商投资企业享受“二免三减半”等所得税优惠政策,目前税务部门还未给出一个肯定的答复。

关键是所得税法第七十二条“生产性外商投资企业是指…直接为生产服务的科技开发、地质普查、产业信息咨询和生产设备、精密仪器维修服务业”的表述较为含糊。同时,财税[1994]51号对此的解释也使税务机关难以把握。

由于集成电路设计业是集成电路产业链中风险最大,同时也是利润最大的一块。如果该部分的所得税问题未解决,很难想象外国公司会支持国内设计子公司的独立产品研发,会支持国内子公司的本土化进程。因此,生产性企业的认定问题在一定程度上阻碍了集成电路设计企业的发展壮大。

3、目前的增值税政策不能适应集成电路的垂直分工的要求。

在垂直分工的模式下,集成电路从设计芯片制造封装测试是由不同的公司完成的,每个公司只承担其中的一个环节。按照国际通行的半导体产业链流程,设计公司是整条半导体生产线的龙头,受客户委托,设计有自主品牌的芯片产品,然后下单给制造封装厂,并帮助解决生产中遇到的问题。国际一般做法是:设计公司接受客户的货款,并向制造封装测试厂支付加工费。各个制造公司相互之间的生产关系是加工关系而非贸易关系。在财务上只负责本环节所需的材料采购和生产,并不包括上环节的价值。在税收上,省局明确该类收入目前不认可为自产集成电路产品的销售收入,因此企业无法享受国家税收的优惠政策。

而在我国现行的税收体制下,如果整个生产环节都在境内完成,则每一个加工环节都要征收17%的增值税,只有在最后一个环节完成后,发起方销售时才会退还其超过3%的部分,具体体现在增值税优惠方面,只有该环节能享受优惠。因此,产业链各环节因为享受税收政策的不同而被迫各自依具体情况采取不同的经营方式,因而导致相互合作困难,切断了形式上的完整产业链。

国家有关文件的增值税政策的实质是侧重于全能型集成电路企业,而没有充分考虑到目前集成电路产业的垂直分工的格局。或虽然考虑到该问题但出于担心税收征管的困难而采取了一刀切的方式。

4、出口退税率的调整对集成电路产业的影响巨大。

今年开始,集成电路芯片的出口退税税率由原来的17%降低到了13%,这对于国内的集成电路企业,尤其是出口企业造成了成本上升,严重影响了国内集成电路生产企业的出口竞争力。如和舰科技,**年1-7月,外销收入78322万元,由于出口退税率的调低而进项转出2870万元。三星电子为了降低成本,贸易方式从一般贸易、进料加工改为更低级别的来料加工。

集成电路产业作为国家支持和鼓励发展的基础性战略产业,在本次出口退税机制调整中承受了巨大的压力。而科技含量与集成电路相比是划时代差异的印刷线路板的退税率却保持17%不变,这不符合国家促进科技进步的产业导向。

五、关于促进集成电路产业进一步发展的税收建议

1、在流转税方面。

(1)集成电路产业链的各个生产环节都能享受增值税税收优惠。

社会在发展,专业化分工成为必然。从鼓励整个集成电路行业发展的前提出发,有必要对集成电路产业链内的以加工方式经营的企业也给予同样的税收优惠。

(2)集成电路行业试行消费型增值税。

由于我国的集成电路行业起步低,目前基本上全部的集成电路专用设备都需进口,同时,根据已有的海关优惠政策,基本属于免税进口。调查得知,园区集成电路企业**年度购入固定资产39亿,其中免税购入的固定资产为36亿。因此,对集成电路行业试行消费型增值税,财政压力不大。同时,既体现了国家对集成电路行业的鼓励,又可进一步促进集成电路行业在扩大再生产的过程中更多的采购国产设备,拉动集成电路设备生产业的发展。

2、在所得税方面。

(1)对集成电路设计企业认定为生产性企业。

根据总局文件的定义,“集成电路设计是将系统、逻辑与性能的设计要求转化为具体的物理版图的过程”。同时,集成电路设计的产品均为不同类型的芯片产品或控制电路。都属中间产品,最终的用途都是工业制成品。因此,建议对集成电路设计企业,包括未经认定但实际从事集成电路设计的企业,均可适用外资所得税法实施细则第七十二条之直接为生产服务的科技开发、地质普查、产业信息咨询和生产设备、精密仪器维修服务业属生产性外商投资企业的规定。

(2)加大间接优惠力度,允许提取风险准备金。

计提风险准备金是间接优惠的一种主要手段,它虽然在一定时期内减少了税收收入,但政府保留了今后对企业所得的征收权力。对企业来说它延迟了应纳税款的时间,保证了研发资金的投入,增强了企业抵御市场风险的能力。

集成电路行业是周期性波动非常明显的行业,充满市场风险。虽然目前的政策体现了加速折旧等部分间接优惠内容,但可能考虑到征管风险而未在最符合实际、支持力度最直接的提取风险准备金方面有所突破。

3、提高集成电路产品的出口退税率。

鉴于发展集成电路行业的重要性,建议争取集成电路芯片的出口退税率恢复到17%,以优化国内集成电路企业的投资和成长环境。

4、关于认定工作。

(1)尽快进行集成电路设计产品认定。

目前的集成电路优惠实际上侧重于对结果的优惠,而对设计创新等过程(实际上)并不给予优惠。科技进步在很大程度上取决于对创新研究的投入,而集成电路设计企业技术创新研究前期投入大、风险高,此过程最需要税收上的扶持。

鉴于集成电路设计企业将有越来越多产品推出,有权税务机关和相关部门应协调配合,尽快开展对具有自主知识产权的集成电路设计产品的认定工作。

(2)认定工作应由专业机构来完成,税务机关不予介入。

集成电路的设计篇10

【关键词】集成电路;eDa;项目化

0前言

21世纪是信息时代,信息社会的快速发展对集成电路设计人才的需求激增。我国高校开设集成电路设计课程的相关专业,每年毕业的人数远远满足不了市场的需求,因此加大相关专业人才的培养力度是各大高校的当务之急。针对这种市场需求,我校电子信息工程专业电子方向致力于培养基础知识扎实,工程实践动手能力强的集成电路设计人才[1]。

针对集成电路设计课程体系,进行课程教学改革。教学改革的核心是教学课程体系的改革,包括理论教学内容改革和实践教学环节改革,旨在改进教学方法,提高教学质量,现已做了大量的实际工作,取得了一定的教学成效。改革以集成电路设计流程为主线,通过对主流集成电路开发工具tannerproeDa设计工具的学习和使用,让学生掌握现代设计思想和方法,理论与实践并重,熟悉从系统建模到芯片版图设计的全过程,培养学生具备从简单的电路设计到复杂电子系统设计的能力,具备进行集成电路设计的基本专业知识和技能。

1理论教学内容的改革

集成电路设计课程的主要内容包括半导体材料、半导体制造工艺、半导体器件原理、模拟电路设计、数字电路设计、版图设计及tannereDa工具等内容,涉及到集成电路从选材到制造的不同阶段。传统的理论课程教学方式,以教师讲解为主,板书教学,但由于课程所具有的独特性,在介绍半导体材料和半导体工艺时,主要靠教师的描述,不直观形象,因此引进计算机辅助教学。计算机辅助教学是对传统教学的补充和完善,以多媒体教学为主,结合板书教学,以图片形式展现各种形态的半导体材料,以动画的形式播放集成电路的制造工艺流程,每一种基本电路结构都给出其典型的版图照片,使学生对集成电路建立直观的感性认识,充分激发教师和学生在教学活动中的主动性和互动性,提高教学效率和教学质量。

2实践教学内容的改革

实践教学的目的是依托主流的集成电路设计实验平台,让学生初步掌握集成电路设计流程和基本的集成电路设计能力,为今后走上工作岗位打下坚实的基础。传统的教学方式是老师提前编好实验指导书,学生按照实验指导书的要求,一步步来完成实验。传统的实验方式不能很好调动学生的积极性,再加上考核方式比较单一,学生对集成电路设计的概念和流程比较模糊,为了打破这种局面,实践环节采用与企业密切相关的工程项目来完成。项目化实践环节可以充分发挥学生的主动性,使学生能够积极参与到教学当中,从而更好的完成教学目标,同时也能够增强学生的工程意识和合作意识。

实践环节选取CmoS带隙基准电压源作为本次实践教学的项目。该项目来源于企业,是数模转换器和模数转换器的一个重要的组成模块。本项目从电路设计、电路仿真、版图设计、版图验证等流程对学生做全面的训练,使学生对集成电路设计流程有深刻的认识。学生要理解CmoS带隙基准电压源的原理,参与到整个设计过程中,对整个电路进行仿真测试,验证其功能的正确性,然后进行各个元件的设计及布局布线,最后对版图进行了规则检查和一致性检查,完成整个电路的版图设计和版图原理图比对,生成GDSii文件用于后续流片[2]。

CmoS带隙基准电压源设计项目可分为四个部分启动电路、提供偏置电路、运算放大器和带隙基准的核心电路部分。电路设计可由以下步骤来完成:

1)子功能块电路设计及仿真;

2)整体电路参数调整及优化;

3)基本元器件nmoS/pmoS的版图;

4)基本单元与电路的版图;

5)子功能块版图设计和整体版图设计;

6)电路设计与版图设计比对。

在整个项目化教学过程,参照企业项目合作模式将学生分为4个项目小组,每个小组完成一部分电路设计及版图设计,每个小组推选一名专业能力较强且具有一定组织能力的同学担任组长对小组进行管理。这样做可以在培养学生设计能力的同时,加强学生的团队合作意识。在整个项目设计过程中,以学生探索和讨论为主,教师起引导作用,给学生合理的建议,引导学生找出解决问题的方法。项目完成后,根据项目实施情况对学生进行考核,实现应用型人才培养的目标。

3教学改革效果与创新

理论教学改革采用计算机辅助教学,以多媒体教学为主,结合板书教学,对集成电路材料和工艺有直观感性的认识,学生的课堂效率明显提高,课堂气氛活跃,师生互动融洽。实践环节改革通过项目化教学方式,学生对该课程的学习兴趣明显提高,设计目标明确,在设计过程中学会了查找文献资料,学会与人交流,沟通的能力也得到提高。同时项目化教学方式使学生对集成电路的设计特点及设计流程有了整体的认识和把握,对元件的版图设计流程有了一定的认识。学生已经初步掌握了集成电路的设计方法,但要达到较高的设计水平,设计出性能良好的器件,还需要在以后的工作中不断总结经验[3]。

4存在问题及今后改进方向

集成电路设计课程改革虽然取得了一定的成果,但仍存在一些问题:由于微电子技术发展速度很快,最新的行业技术在课堂教学中体现较少;学生实践能力不高,动手能力不强。

针对上述问题,我们提出如下解决方法:

1)在课堂教学中及时引进行业最新发展趋势和(下转第220页)(上接第235页)技术,使学生能够及时接触到行业前沿知识,增加与企业的合作;

2)加大实验室开放力度,建立一个开放的实验室供学生在课余时间自由使用,为学生提供实践机会,并且鼓励能力较强的学生参与到教师研项目当中。

【参考文献】

[1]段吉海.“半导体集成电路”课程建设与教学实践[J].电气电子教学学报,2007,05(29).