集成电路研究分析范文

导语：如何才能写好一篇集成电路研究分析，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词： 电路分析 教学设计 阶段成果

电路是电类专业的必修课，是电类基础课的第一步，走好这一步，相当于为后续课程的学习打下坚实基础。在充分重视素质教育的今天，全面推进电路的教学改革，提高教学水平和教学质量，挖掘学生潜能，发挥学生的主动性和创造性，培养具有综合素质的人才具有重要意义。分析归纳课程的知识构架，探讨课程间知识点的联系，优化电路教学内容，使基础课之间相关内容渗透融合。该课程的主要特点是理论性强、抽象性强、数学知识涉及较多，以往绝大多数教师都采用传统的教学模式，使得课程内容与未来职业实际需求相脱节，学生因学习缺乏兴趣而厌学，教学失去有效性，导致教学质量下降，毕业生根本无法适应现代企业对员工素质的要求。怎样激发学生在专业课程上的学习兴趣并积极参与学习？随着课程改革的不断深入，加之适逢我院国家骨干院校建设，为专业课的彻底改革提供了良好契机和平台，我们在“电路分析”课程的教学中大胆改革，取得了满意效果。

1.教学内容优化

1.1教学内容分解

电路分析课程教学内容以“教、学、做、练”为一体形式展开内容，全书共包括4个学习情境，每个学习情境下对应若干个学习任务，教学内容组织结构图如图1所示：

图1 教学内容组织结构图

1.2与其他电类基础课相辅相成

每一门课程都不是孤立的，都能够与后续课程有机结合起来。在电路分析教学改革实施中，教师有机地结合后续课程，不仅有助于学生该门课程的学习，而且有利于后续课程的融会贯通。

例如基尔霍夫电流定律（KCL）的推论：对集总参数电路中任意一个封闭面S（可看为广义节点），在任意时刻流入（或流出）封闭面的电流的代数和为零，从而有效地为模拟电子技术中三极管的学习做良好的知识铺垫。如图2所示。

NPN管：PNP管：

图2 三极管的电流分配关系

由KCL知：I■=I■+I■

针对不同专业，适当增加、突出与专业有关的内容。对电力专业，功率因数的提高、三相电路等强电内容作为重点内容讲解。

2.课程内容设计

电路分析课程分为“4个学习情境，9个学习任务”，其中每个学习任务以三个教学环节展开：理论教学环节、实验教学环节、仿真教学环节，三个环节环环相扣，互相印证，最终达到“夯实基础、熟练技能、服务专业”的教学目的。

2.1电路仿真软件的使用

社会发展的需要及计算机在学生中的普及，我们开展了电子电路仿真软件的学习，在课程中设置增加multisim仿真软件。仿真分析可以结合具体教学内容，在理论教学过程中穿行。例如在基尔霍夫电流定律学习中，应用仿真软件，根据所学电路的原理图，连接电路，通过仿真很直观地反映出：对节点而言，电荷守恒，即流入节点的电流之和=流出节点的电流之和，使学生很好地掌握了定律内容。电流定律仿真电路见图3所示，由图得出12=6+4+2的结论。

图3 基尔霍夫电流定律仿真电路

教学效果显示，这一方法可大大提高理论可视性，起到辅助教学的作用，有利于学生加深对理论的理解。同时为学生引进电路分析设计的平台，有助于培养他们的创新能力。

2.2电路实验的优化

传统的电路分析实验一般是实验老师事先准备好，然后具体讲解实验方法和操作步骤，学生则按部就班地做。这种灌入式的教学方法虽然在培养学生动手能力、观察能力、记忆能力等方面能取得一定成效，但并不能培养学生独立解决问题的能力和创新意识。

增加综合设计性实验，学生自拟实验方案和步骤，利用仿真软件先进行仿真，然后动手实践。通过实验教学，全面培养学生动手能力与创新能力，使学生成为实验教学主体。

2.3建设课程网站

通过课程网站“教学资源”、“仿真项目”、“实践项目工单”、“在线答疑”、“自主学习”等栏目展示学习内容，可让学生预知将要学习的内容，提高学生学习的针对性和目的性。

3.建立课程考核机制

高职教育考核改革要以能力考核为主体，考核内容要与社会和行业企业对专业人才的规格要求接轨，以达到促进学生知识、能力和素质的提高。

本课程考核采用“形成性考核+素质测评”的考核方式进行，主要以过程考核为主，考核内容涵盖完成学习任务的全过程。具体包含以下几个方面：

（1）学生学习积极性和阶段学习效果评价（考勤、课堂表现、小测验等）；

（2）自主学习能力评价（独立完成任务）；

（3）表述能力评价（课堂发言、讨论）；

（4）团队合作及协作学习能力评价（小组合作）；

（5）综合能力评价（操作考试）；

（6）考核成绩由平时成绩+终期考核两部分组成。

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关键词 ISEC 电路分析基础 课程改革

中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2015.10.028

Research on Circuit Analysis Basic Course Reform

under ISEC Curriculum System

WU Dan

（Guiyang University， Guiyang， Guizhou 550005）

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

Key words ISEC; Circuit Analysis Basis; course reform

1 关于ISEC项目的介绍

ISEC （International Scholarly Exchange Curriculum）项目即国际本科学术互认课程项目，它是由国家留学基金委倡导的，国内本科高校与国外一些著名高校联合开展的学分互认教育项目。学生可以选择在国内高校完成两年通识课和基础专业课教育以后，去国外完成剩余的两年专业课程教育，最终获得国外大学本科文凭。学生在为期两年的国内就读期间，将采用国际教学标准与国内高校教学标准相结合的教学大纲，完成通识类基础课程学习;而后在国外完成剩余专业课程学习，通过与国际众多优秀高校学分互认的方式，为学生未来学位深造、职业发展提供有利条件。

ISEC项目启动后，贵阳学院是贵州省首批进入此项目的三所高校之一。作为贵州地区的ISEC教育的改革先锋，我校将进行一系列的教学改革实践，寻找适合我省本地师资情况、行之有效的ISEC教学模式与经验。在此之后，将发挥以点带面的作用，把经过实践考验的ISEC教学模式与经验推广到省内其他高校。

2 ISEC教育的理念及方法

ISEC基础课程所强调的教育理念是以批判性思维为核心，EMI（English Media Instruction）为基本教学方法的一种国际化教育模式。

批判性思维的教育理念，要求教师从过去牧师式的传道者，转变为苏格拉底式引导学生进行学问探究的引领者。这就要求任课教师在备课时，要以学生为中心进行教学环节的设计。需要设计出一系列符合学生思辨探索过程的教学情景和互动环节。充分激发学生参与课堂讨论的积极性，将学生吸引到批判性的问题思考当中来。培养学生独立思考，独立创造的自主学习状态。

EMI（English Media Instruction）教学方法，顾名思义：用英语作为媒介或者载体传授各种课程，主要是指传授非英语专业的各类课程，包括专业课和通识课。EMI教学法的实施对教师提出了很高的要求，首先，需要英语设计教学大纲和教案，并且结构完整，编写规范。其次，教学过程中使用英文教学，对低年级学生全英文接受度不够的，可以采取双语教学。最后，能够设计符合教学要求的学习成果以及评价标准等。ISEC教育与传统教育的最大不同在于采取过程式评价，对每一个学习成果（learning outcome）都要设计不同的考核环节来进行考核，打破过去期末考试一统天下的局面。

3 电路分析基础课程教学改革的研究

作为 ISEC 项目的参与人员，作者负责电路分析基础（在ISEC课程体系中的课程名为Electrical Circuits）课程的教学。该课程是电子类专业的专业基础课程。其教学任务是通过本课程的学习使学生掌握电路的基本概念、基本理论和电路分析的基本方法。为后续课程的学习提供必要的理论基础知识。该课程内容多，逻辑性及系统性强，要求一定的高等数学基础，因此课程的学习具有相当的难度。作者根据过去几年普通本科电路分析基础课程的教学经验，结合对ISEC课程体系的理解，对该课程做了以下四个较大的教学改革：

3.1 开课时间和教学进度的调整

普通本科电路分析课程开课时间是大一下学期，72个学时，每周4个学时，需要对二阶电路、频率响应和多频正弦稳态电路、拉普拉斯变换等章节做删减处理。在ISEC课程体系之下，我们将课程开课时间调整为大一下和大二上两个学期，108个学时，每周3个学时，这样我们对这门课程可以进行充分的学习。刚开始在进行EMI教学的时候，由于我们的学生来自西部地区的二本院校，英语基础都比较薄弱，进度宜缓，到后面逐步适应了这种英文教学的模式以后，可以适当加快进度。

3.2 教学资料的准备

教学资料包括教学大纲、教案、教材、教辅材料、参考书目等。要较好地实现EMI的教学目的，教学材料的选择和准备都至关重要。大纲作为师生之间关于本门课程学习的要约，教师需在开课前就将教学大纲发到学生手中，使学生在学期初就对本门课程的教学目标、学习成果、考核方式、教学计划有清晰的认识。这是ISEC教学方式的一个重要特色。

对于教材和参考书目，ISEC 项目要求必须选择国外原版教材，并且要近两年出版的新版教材。但一方面考虑到我们的学生的英文水平，另一方面考虑到原版教材高昂的价格，通过比较，我们最终选择了清华大学出版社的《Fundamentals of Electric Circuits》这本教材的双语版，该教材对目录，以及每一章的导读部分作了翻译，这对学生能快速掌握教材的脉络及篇章的主旨。而其他部分则保持了原汁原味的英文原版的内容。而对于参考书目，我们则推荐了James W. Nilsson所著的《Introcuctory Circuits for Electrical and Computer Engineering》作为主教材的补充。

除此之外，老师在课前要准备好全英文的教案以及教辅材料，如英文专业词汇表、PPT、视频、图片等等。尤其要根据教学进度设置合理有效的课堂互动环节，激发学生对本门课程的学习兴趣，增强学生对课堂的参与感，进行批判性的思考。

3.3 教学模式和教学手段的改革

在电路分析基础的传统教学中，采用的是“教-学-练”的教学模式。而现如今，互联网和智能手机的普及，以及学生自身学习自觉性的下降，使得学生学习主观能动性降低，传统的填鸭式的教学模式不再适用，转变教学模式和教学手段势在必行。

首先，得让学生在课前就动起来。目前的学习现状而言，学生很少在课前预习。进入ISEC教学模式以后，我们得想办法让学生在课前就得动起来。每节课结束前发给学生一份根据下一节课将要涉及的英文专业词汇表，让学生在课前有针对性地熟记上课内容所涉及的生词，还可以把下节课将要涉及课程的工程背景资料，引发课堂思考的问题等都以讲义的形式下发给学生，在课堂上可以随机抽取相关问题对学生进行提问，提问的结果记录为平时成绩以示奖惩，从而监督学生做到课前预习。其次，在课堂中，我们可以对教学模式进行改革。ISEC 项目中，教学模式为“引导-问答-探究-发现”，我们要更多采用互动式的教学模式，引导学生对问题进行探究。

（1）可以把一些简单的内容及习题，经过简单的准备时间，让学生来讲，鼓励使用英文，不去评判英文水平，而更多地关注学生对知识的掌握度。这样可以避免学生在听课的时候由于知识简单而走神，也锻炼了学生的英文表达能力。（2）有很强的实践基础的课程，可以放到实验室去做，通过一些很简单的，耗时很少的实验，引入知识的介绍，如基尔霍夫定律，就可以让学生在实验室，通过测量回路电压以及支路电流，并通过计算，得到结果以引出基尔霍夫定律的介绍。（3）引入团队合作与竞争。将班上同学分为固定的三个组，在任务型课程设置里头，引入竞争机制，按团队的表现排名，到期中或者期末，予以一定的奖励。这样能够充分调动同学的积极性。

3.4 过程式评价改革

过程式评价是ISEC教育区别于传统教育的另一大特色，在ISEC教育评价手段里面，明确要求闭卷考试，包含examinations and quizzes，最多只能占最终成绩40%的权重。这就改变了我们过去期末考决定学生成绩，平时不认真学习的学生通过临阵磨枪加上老师指定考试范围，勉强也能过关的情况。过程式评价，要求老师对每个学生的每一次考核手段下的表现均要记录。通过课堂提问、分组讨论、实验报告、小论文、当堂口述等其他多元化的形式，对每一个学习目标（learning outcome）进行考查。学生本门课的最终成绩由期中期末考试、作业、出勤率、课堂参与度等多个部分加权组成。采用多元化、过程性的考查方式，可以在学习的全过程对学生进行多方位的考核，避免了学生考前一周突击学习临阵磨枪的不良风气，还能活跃课堂气氛，锻炼学生多方面的能力。

4 结论

在电路分析基础的教学实践中，笔者逐步将 ISEC教育理念、教学方法引入到课堂上来，取得了较好的教学效果。学生学习积极性相对往届学生有了显著的提高。他们的英文水平、思辨能力和专业知识也得到了明显提升。但仍存在许多问题需要进一步突破和研究。比如部分学生的英文基础太差，与班上其他同学的差距较大，难以跟上班级的整体进度;比如在学生人数较多的课堂上，如何让更多同学有机会参与到小组讨论和课堂讲述中来，如何进行公平化精细化的过程性评价;这些都是非常值得探究的问题，值得进行更加深入的研究。

参考文献

[1] 李岱霖.ISEC 通识课程《普通化学》教学模式的探索与实践[J].电子制作，2013（22）.

[2] 陈雷明.基于ISEC项目的基础课程双语教学实践与思考[J].郑州航空工业管理学院学报，2014.33（4）：191-194.

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关键词：集成电路；测试；故障诊断；方法改进

引言

随着我国工业社会的不断发展，科技的不断进步，对于集成电路的改进也越来越频繁。以前一个小小的集成电路只能容纳十几个晶体管，但是随着集成电路在新技术的改进下，目前已经可以容纳数十万个晶体管，促进了集成电路的应用与普及范围，但同时，以前一个集成电路出现问题，只要检查十几个晶体管就能解决集成电路出现的故障，但是现在，对于一个集成电路十几万个晶体管，传统的集成电路故障测试与诊断方法难以满足需求，必须要对集成电路的测试与故障诊断方法进行改进，以满足工业发展的需求。

1 集成电路基本简介

集成电路（integrated circuit）是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；其中所有元件在结构上已组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”表示。集成电路发明者为杰克・基尔比（基于锗（Ge）的集成电路）和罗伯特・诺伊思（基于硅（Si）的集成电路）。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。是20世纪50年代后期-60年展起来的一种新型半导体器件。

2 集成电路测试与诊断方法存在的问题

随着科技的不断进步，传统的集成电路测试与诊断方法的弊病也显露出来了，那么作者下面将主要总结目前集成电路测试与诊断方法存在的问题。

2.1 电压测量的逻辑诊断适用范围窄

从集成电路诞生的那一天起，基于集成电路故障检测的电压测量逻辑诊断方法就成为集成电路故障检测的专用方法，但是电压测量的逻辑诊断方法在目前数字化集成电路面前显得有些无能为力，基于电压测量的逻辑诊断方法不能有效的对集成电路的故障进行准确定位，还需要进行人工测量后才能得知出现故障的地方，延长了集成电路的维修时间，同时对于某些类型的故障，如开路故障、桥接故障、延时故障等，一些传统的基于逻辑值地测试方法就显得无能为力了。

2.2 对于电路的冗余部分不能检测出来

随着集成电路使用和普及范围越来越广，人们基本会在集成电路中增加一部分冗余电路，以保障集成电路的正常使用。冗余电路其实就是集成电路的备用电路，在目前集成电路设备中，都会有一部分的备用电路以备使用。但是冗余电路虽然能够提高集成电路的使用，避免集成电路出现故障时造成使用不便，但是这对于集成电路故障的诊断造成了一定影响，因为在集成电路出现故障时，冗余电路就会代替集成电路进行工作，并不会提醒人们集成电路出现故障，同时传统的基于电压的测试方法是无法检查冗余电路故障的。

2.3 集成电路的检测方法少

现阶段，对于集成电路测试与故障的检测方式主要有传统的基于电压的测试方法、以及基于数字模型的检测方法、故障字典法这几种，虽然对于集成电路的故障都能够进行检测，但是随着在集成电路技术的发展，故障也在发生变化，传统法的集成电路检测方法并不能适用于未来的集成电路故障检测，集成电路测试与故障检测方法比较少，同时创新能力也不够，延长了集成电路的维修时间。

3 集成电路测试与诊断方法的改进

3.1 基于静态电流故障的诊断方法

随着科技的进步，集成电路也在不断发展和更新，因此对于集成电路测试与故障诊断的方法也要有所改进，基于电流故障的诊断方法是目前比较流行的。集成电路中的电流一般比较小，通常不会超过500毫安，但是在集成电路出现故障时，电流量会急速增加，这对于集成电路的故障检测是比较明显的，并且基于电流故障的诊断方法也能测出电路的冗余部分是否出现故障，解决了逻辑电压检测方法的不足之处。

3.2 基于动态电流故障的诊断方法

虽然动态电流故障检测与静态电路故障检测同属于电流检测方法，但动态电流故障检测方法相比于静态电流故障检测要更加正确，因为动态电流覆盖集成电路的面积更广，集成电路的故障检测也更加全面，动态电流的波形包含的电路信息更多，为CMOS电路、模拟电路、数模混合电路的故障诊断提供了丰富的数据。

3.3 故障字典检测方法

故障字典检测方法是目前最常用的一种集成电路测试与故障检测方法，顾名思义，故障字典法就是采取像查阅字典一样的方式对集成电力的晶体管进行一一检测，来确定出现故障的准确位置，这样对于集成电路的故障检测更加准确，故障字典法就是先提取集成电路的所有故障特征，根据出现故障的特征查找集成电路出现的问题，用户只需要输入集成电路出现的问题，故障字典法就能第一时间知道集成电路出现的问题，大大提高了集成电路故障检测效率，集成电路的诊断更加智能化。

4 结束语

集成电路的测试与故障诊断技术的研究和应用对增强集成电路的可维护有很重要的意义，故障诊断可以在测试结果的基础上，分析故障产生的原因和位置，更加有利于提高国家的效率，也是集成电路设计的趋势之一。文章介绍了故障诊断的常见策略。基于电流的集成电路诊断方法将是今后研究和应用的热点。

参考文献

[1]于云华，石寅.数字集成电路故障测试策略和技术的研究进展[J].电路与系统学报，2014，9（3）：83-91.

[2]朱启建，邝继顺，张大方，一种用于动态电流测试的故障模拟算法[J].计算机工程与科学，2014（9）：12-14.

[3]冯建华，孙义和，系统芯片IDDQ可测试设计规则和方法[J].测试技术学报，2013（12）.

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【关键词】集成电路版图；CD4011B；CMOS工艺

1.引言

集成电路产业是最能体现知识经济特征的高技术产业[1]。以集成电路为主要技术的微电子产业的高度发展促进了现代社会的电子化、信息化、自动化，并引起了人们社会生活的巨大变革。集成电路布图设计（以下简称版图设计）在集成电路设计中占有十分重要的作用。版图设计是指集成电路中至少有一个是有源元件的两个以上元件和部分或者全部互连线路的三维配置，或者为制造集成电路而准备的上述三维配置[2]。集成电路芯片流片成本高，必须保证较高的成品率，版图设计人员应具有扎实理论基础和丰富的实践经验。典型芯片是经过实践检验性能优越，所以，通过研究已有的典型芯片版图是提高设计能力的有效途径。

版图设计是在一定的工艺条件基础上根据芯片的功能要求而设计的。目前，集成电路的主要工艺有三种，分别是双极工艺、CMOS工艺和BICMOS工艺[3][4]。其中CMOS工艺芯片由于功耗低、集成度高等特点而应用最广泛，所以，研究CMOS工艺芯片版图具有更重要的意义。

本文对CD4011B芯片进行了逆向解析，通过研究掌握了该芯片的设计思想和单元器件结构，对于提高CMOS集成电路设计水平是十分有益的。

2.芯片分层拍照

3.单元结构

4.电路图和仿真

5.结论

本文采用化学方法对CD4011B芯片进行了分层拍照，提取了电路图，仿真验证正确。从芯片的版图分析，该芯片采用NMOS场效应晶体管、PMOS场效应晶体管、PN结二极管和基区电阻等器件单元，四个与非门版图一致且对称布局。该芯片采用典型的CMOS工艺，为了节省面积采用叉指场效应晶体管，输入和输出端采用防静电保护结构。电路为典型的CMOS与非门电路。该芯片的版图布局体现了设计的合理性和科学性。

参考文献

[1]雷瑾亮，张剑，马晓辉.集成电路产业形态的演变和发展机遇[J].中国科技论坛，2013，7：34-39.

[2]汪娣娣，丁辉文.浅析我国集成电路布图设计的知识产权保护——我国集成电路企业应注意的相关问题[J].半导体技术，2003，28：14-17.

[3]朱正涌，张海洋，等.半导体集成电路[M].北京：清华大学出版社，2009.

[4]曾庆贵.集成电路版图设计[M].北京：机械工业出版社，2008.

[5]王健，樊立萍.CD4002B芯片解析在版图教学中的应用[J].中国电力教育，2012，31：50-51.

[6]Hastings，A.模拟电路版图的艺术[M].北京：电子工业出版社，2008.

作者简介：

王健（1965—），男，辽宁沈阳人，硕士，沈阳化工大学信息工程学院副教授，研究方向：微机电系统设计。

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【关键词】集成电路;测试管理系统;开发;利用

伴随着科学技术的不断发展，半导体集成电路也出现了日新月异的变化，结构复杂、大规模、速度快、功能多的电路逐渐得到有效开发，半导体制造工艺技术逐渐完善，其中尤为特别的是数字电路变化。基于此种形势下，对集成电路测试提出了更高的要求。在以往测试软件编制中，程序主要以测试流程为导向，坚持自上至下原则进行排列，将程控指令、测试参数、测试结果等都纳入文本测试软件中，这种编程面向过程，语法规则特定。但工程师必须要具有一定的编程技能，由于编程过程复杂，自动化测试不具高效性、快速性和同步性。目前，伴随着半导体技术的不断进步，图形化编程语言编程为工程师提供一个有效的可编程平台。笔者主要综合自身多年来在半导体企业从事集成电路测试工作实践和管理经验，深入探究集成电路测试系统管理及其开发应用，旨在实现集成电路测试精细化管理的要求和行业可持续发展。

1.集成电路测试设备及配件概述

1.1 集成电路测试设备功能分析

针对集成电路测试设备及功能而言，主要体现在四个方面：

（1）测试机。测试机主要参考因素包括硬件架构端子数、操作系统环境、时钟速度、程序开发工具、应用程序等，早期测试机多以C、Pascal等程序语言为开发工具，目前VB应用广泛，各种辅助应用程序为测试工程师提供了发展时机;

（2）晶圆针测机。目前，四寸至十二寸晶圆均经针测机在晶舟与测试机间进行存取，此种设备对机械自动化、结构精密度、运转稳定度要求较高;

（3）器件分类机。分类机主要执行测试机与集成电路成品间的电性接触，按照测试程序中定义结果进行分类;

（4）预烧炉。早期预烧炉主要提供预烧条件中所需电流、偏压、波形电路机制，目前主要以封装类型为依据来进行设计，对被测器件具有承载作用。

1.2 集成电路测试机原理

测试机多由高性能量测仪器构成，而测试系统属于测试仪器与计算机控制的综合体。计算机控制主要是经由测试程序执行指令集对测试硬件进行控制，最终由测试系统提供测试结果。为保证测试结果的一致性，必须要对测试系统进行定期校正处理，一般应用校正芯片对测量仪器精准性进行验证。目前，多数测试系统可测试具有特定类别特征的集成电路，通用器件种类包括数字、内存、混合信号、模拟。一般而言，测试系统包括来源内存、捕捉内存、测试样本或扫描向量内存、端子电路，而测试方法主要采用施加与测量模式，通过设置测量范围、测量极限、设备性能参数而完成测试作业。

2.集成电路测试数据分析

为了开发集成电路测试管理系统，必须要详细分析现有的产品管理过程与测试流程，从而优化系统功能与框架设计。首先，要对现有产品测试数据进行统计分析。一般而言，集成电路测试生产线上具有4个左右的测试平台，每个测试平台对不同产品、测试参数所提供的测试数据、时间不尽相同。通常状况下，测试结果属于生产过程总体情况的直接反映指标，优化测试参数，能获取产品良率信息。在现阶段，由于测试参数较多，且各个参数间能产生不同程度的交互效应，最终影响统计性质。目前，就测试统计工具分析方法而言，主要包括两种：一是比较分析，二是相关性分析。譬如在不同条件下，可对每片晶片测试参数进行比较分析，观察测试参数之间的差异性。同时，可将测试参数与WS数据、测试数据、iEMS数据进行相关性分析，寻找相关性诱因。以上两种分析方法均在明确现有历史数据对产品设备、生产状况的影响下进行。应用现有数据预测产品特征，考虑到测试问题具有复杂性，工程师往往无法对测试结果的准确性进行优化判断。

在实际分析过程中，可综合多种统计手段来进行分类效果预测。具体而言，必须要注意四个问题：

（1）明确好坏组。基于掌握历史测试数据的基础上确定好坏组分组规则;

（2）对测试参数进行删选。择取与另一平台测试数据具有相关性的测试参数，并进行集合，在此基础上择取好坏组间差异显著的测试参数;

（3）对主成分进行综合分析。针对具有差异性的测试参数而言，必须要作正交化处理，将测试参数间的交互作用及时消除;

（4）判别分析。对待预测晶圆至好坏两组距离进行计算，应用具有统计学意义的Mahalanobis距离将常用远近距离进行替代，并将其归纳到距离近的那组，实现分类目标。此流程可优化最终结果，同时在研究过程中还可运用判别分析、分析流程等筛选方法。

3.集成电路测试管理系统设计

3.1 集成电路测试系统数据库概念与逻辑设计

针对集成电路测试系统数据库概念设计而言，主要包括四类方法：一是自顶向下，二是自底向上，三是逐步扩张，四是混合策略。就测试管理开发而言，主要应用自底向上方法，即首先勾画局部概念结构，并将各个局部进行集合，最终获取全局概念结构。于构建概念模型前，必须要深入分析需求分析中形成的数据，把握数据实体属性，构建实体间关系。在数据库开发时期，开发环境择取Web应用框架（Django），按照系统情况，于数据流图中择取适当数据流图，每部分均与一个局部应用相对应，联系各个局部数据流程图，检查概念模型图设计的精准性。

概念结构属于数据模型的基础，为了达到测试管理系统要求，要将概念结构转化为数据模型。在数据库管理系统中，通常只支持网状、关系、层次三种模型中的某一具体数据模型，导致各个数据库管理系统硬件具有局限性。因此，在逻辑结构设计中，首先要对概念结构进行转化，促使其常用网状、层次模型，并基于特定数据库系统辅助下，促使转化为数据模型。同时，数据库择取MySQL，降低总体拥有成本。

3.2 集成电路测试系统数据库物理设计

就集成电路测试系统数据库物理设计而言，首先要明确数据库物理结构，再对其进行综合评价，其内容主要包括三个方面：

（1）数据储存结构。在对数据存储结构进行评价时，要将维护代价、存取时间、空间利用率作为考虑因素。一般而言，将冗余数据消除，能有效节约存储空间，但易增大查询代价，故要权衡利益，择取折中方案。MySQL属于关系型数据库，聚簇功能强大，为了保证查询速度，可将属性上存在相同值的元组进行集中，存入物理块中;

（2）数据存储位置。在开展数据库物理设计时，可将MySQL数据库中的用户表空间与系统文件相对应的数据存入磁盘驱动器中，以达索引与数据库软件、表分类存放目的。针对MySQL数据库而言，可将不同用户建立的表进行分类存放，可最大限度地优化数据库;

（3）数据存取路径。在关系数据库中，要明确存取路径，寻找索引构建方法。索引作为一种数据库结构，主要包括三种形式：一是簇索引，二是表索引，三是位映射索引。在MySQL数据库中，利用索引可提高聚集中数据与表检索速度。科学应用索引，能降低磁盘I/O操作次数。

4.集成电路测试管理系统的实现与开发利用

4.1 集成电路测试数据输入

在测试生产线上，由于每天都会出现大量的晶圆测试作业，故针对产品测试管理系统来讲，必须要将晶圆信息输入到相应数据库中，便于后续功能操作的实现。在现有测试生产线上，一部分产品信息可实现自动输入，譬如每片晶圆均存在自身产品批次与编号，于晶圆制造中可将此类信息标记在晶圆表面上，经由晶圆针测机自动识别装置进行读取。待读取完毕后输入到相关的测试结果中。而就其它无法自动输入信息而言，譬如测试接口、针测卡、测试设备等信息，必须要进行手动输入。

基于把控生产线实际状况的基础上，每名录入员均需进行班组个人生产日报的录入，工作量相对较大，同时考虑到系统实际需要，于每2小时需要进行一次数据录入，故必须要重视录入速度。当数据被录入子菜单时，其每页面设计必须要采用Django的第三方控件，利用其强大功能以达无鼠标操作目标。从本质上来讲，输入员将该子页面打开后，仅有键盘可进行输入操作，方便较为快捷，与用户实际需求吻合。

4.2 集成电路测试结构文件上传

针对集成电路测试管理系统而言，必须要将测试设备工作站所定义的测试结果文件输入数据库，最终才能构成数据分析报表。待晶圆测试完毕后，测试设备将构成晶圆测试结果的文件转变成一个传送信号，上传到数据库服务器，而服务器会依据文件发送信头，最终接纳测试结果文件。

针对测试管理系统为而言，为了确保其传送速度，本文研究中实现了三个方面的优化处理：

（1）针对测试结果文件传送而言，主要应用实时传送原则，即传送时机择取为测试结果文件组成后，对以往分批次传送方式进行了优化补充。从整体上来讲，有助于预防文件过大而促使传送速度滞后，对服务器正常运行具有一定的辅助作用;

（2）文件上传后并未直接植入数据库中，而是暂时存入原始数据暂存器中，有助于防止某些无效格式测试结果文件被上传。譬如在测试中存在了人为中断现象，而诱导某些测试数据最终转变为冗余数据。经由原始数据暂存器剔除此类无效格式文件，能最大限度地确保数据库文件的精准性。此外，经由原始数据暂存器对测试结果文件权限进行整合配置。譬如在存储过程中可允许访问统计结果，不允许访问某些重要数据。从某种角度上来讲，极大地提高了数据库的安全性;

（3）针对测试管理系统开发而言，主要采用存储过程进行统计，包括生产盘存月报、生产日报、周报、月报、季报、年报、设备异常报警率、生产良率表等。基于应用程序界面上，分开统计功能与查询功能，应用统计功能对存储过程进行调用，基于服务器端作用下对信息开展各类汇总作业，并录入历史存表中。而利用查询功能自历史表中对已计算数据进行调用，完善了系统性能，增强了查询效率。

4.3 集成电路测试在线预警、测试数据查询与分析

就集成电路测试在线预警功能模块而言，主要因测试生产线工程师少，在测试过程中，无法及时发现出现的误测或不良测试，为测试工程师及早发现问题提供了有力的帮助。而针对集成电路测试数据查询而言，该模块主要考虑到用户对生产线实时数据具有查询需求，涵盖产品负责人、芯片产品、测试日期、测试站点等信息。同时，数据查询模块还可查询各类良率分析报表，其中查询功能与统计功能单独使用，有助于用户自主选择，其查询内容涵盖测试平台比较报表、良率分析年报、季报、月报、日报等。

5.结束语

综上所述，本文主要以集成、高效、全方位、先进企业管理要求为出发点，进行集成电路测试管理系统开发设计，旨在提升集成电路企业管理水平，增强市场核心竞争力，对半导体测试行业中的企业生产管理系统具有至关重要的作用。在实际开发过程中，由于对现有测试生产线上出现的测试数据无法全面管理，故无法深入分析影响集成电路测试生产效率提高的因素，因此在前期做了大量设备与测试方法研究。在测试管理系统数据库设计完成时，以前台开发工具（Django）、后台数据库（MySQL）为导向，开发了与用户操作需求的吻合的集成电路测试管理系统。在整体开发过程中，立足于数据库并发控制、查询优化等技术难题角度，确保了高效查询速度与数据操作的完整性，最终集成电路测试管理系统实现了五个功能，包括测试数据录入、测试结果文件上传、产品测试在线预警、数据查询与分析和测试运行相关报表生成，与企业信息化、自动化、精益化管理需求相一致，具有较大的应用前景。

参考文献

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关键词：电子科学与技术；实验教学体系；微电子人才

作者简介：周远明（1984-），男，湖北仙桃人，湖北工业大学电气与电子工程学院，讲师；梅菲（1980-），女，湖北武汉人，湖北工业大学电气与电子工程学院，副教授。（湖北 武汉 430068）

中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）29-0089-02

电子科学与技术是一个理论和应用性都很强的专业，因此人才培养必须坚持“理论联系实际”的原则。专业实验教学是培养学生实践能力和创新能力的重要教学环节，对于学生综合素质的培养具有不可替代的作用，是高等学校培养人才这一系统工程中的一个重要环节。[1，2]

一、学科背景及问题分析

1.学科背景

21世纪被称为信息时代，信息科学的基础是微电子技术，它属于教育部本科专业目录中的一级学科“电子科学与技术”。微电子技术一般是指以集成电路技术为代表，制造和使用微小型电子元器件和电路，实现电子系统功能的新型技术学科，主要涉及研究集成电路的设计、制造、封装相关的技术与工艺。[3]由于实现信息化的网络、计算机和各种电子设备的基础是集成电路，因此微电子技术是电子信息技术的核心技术和战略性技术，是信息社会的基石。此外，从地方发展来看，武汉东湖高新区正在全力推进国家光电子信息产业基地建设，形成了以光通信、移动通信为主导，激光、光电显示、光伏及半导体照明、集成电路等竞相发展的产业格局，电子信息产业在湖北省经济建设中的地位日益突出，而区域经济发展对人才的素质也提出了更高的要求。

湖北工业大学电子科学与技术专业成立于2007年，完全适应国家、地区经济和产业发展过程中对人才的需求，建设专业方向为微电子技术，毕业生可以从事电子元器件、集成电路和光电子器件、系统（激光器、太能电池、发光二极管等）的设计、制造、封装、测试以及相应的新产品、新技术、新工艺的研究与开发等相关工作。电子科学与技术专业自成立以来，始终坚持以微电子产业的人才需求为牵引，遵循微电子科学的内在客观规律和发展脉络，坚持理论教学与实验教学紧密结合，致力于培养基础扎实、知识面广、实践能力强、综合素质高的微电子专门人才，以满足我国国民经济发展和国防建设对微电子人才的迫切需求。

2.存在的问题与影响分析

电子科学与技术是一个理论和应用性都很强的专业，因此培养创新型和实用型人才必须坚持“理论联系实际”的原则。要想培养合格的应用型人才，就必须建设配套的实验教学平台。然而目前人才培养有“产学研”脱节的趋势，学生参与实践活动不论是在时间上还是在空间上都较少。建立完善的专业实验教学体系是电子科学与技术专业可持续发展的客观前提。

二、建设思路

电子科学与技术专业实验教学体系包括基础课程实验平台和专业课程实验平台。基础课程实验平台主要包括大学物理实验、电子实验和计算机类实验；专业课程实验平台即微电子实验中心，是本文要重点介绍的部分。在实验教学体系探索过程中重点考虑到以下几个方面的问题：

第一，突出“厚基础、宽口径、重应用、强创新”的微电子人才培养理念。微电子人才既要求具备扎实的理论基础（包括基础物理、固体物理、器件物理、集成电路设计、微电子工艺原理等），又要求具有较宽广的系统知识（包括计算机、通信、信息处理等基础知识），同时还要具备较强的实践创新能力。因此微电子实验教学环节强调基础理论与实践能力的紧密结合，同时兼顾本学科实践能力与创新能力的协同训练，将培养具有创新能力和竞争力的高素质人才作为实验教学改革的目标。

第二，构建科学合理的微电子实验教学体系，将“物理实验”、“计算机类实验”、“专业基础实验”、“微电子工艺”、“光电子器件”、“半导体器件课程设计”、“集成电路课程设计”、“微电子专业实验”、“集成电路专业实验”、“生产实习”和“毕业设计”等实验实践环节紧密结合，相互贯通，有机衔接，搭建以提高实践应用能力和创新能力为主体的“基本实验技能训练实践应用能力训练创新能力训练”实践教学体系。

第三，兼顾半导体工艺与集成电路设计对人才的不同要求。半导体的产业链涉及到设计、材料、工艺、封装、测试等不同领域，各个领域对人才的要求既有共性，也有个性。为了扩展大学生知识和技能的适应范围，实验教学必须涵盖微电子技术的主要方面，特别是目前人才需求最为迫切的集成电路设计和半导体工艺两个领域。

第四，实验教学与科学研究紧密结合，推动实验教学的内容和形式与国内外科技同步发展。倡导教学与科研协调发展，教研相长，鼓励教师将科研成果及时融化到教学内容之中，以此提升实验教学质量。

三、建设内容

微电子是现代电子信息产业的基石，是我国高新技术发展的重中之重，但我国微电子技术人才紧缺，尤其是集成电路相关人才严重不足，培养高质量的微电子技术人才是我国现代化建设的迫切需要。微电子学科实践性强，培养的人才需要具备相关的测试分析技能和半导体器件、集成电路的设计、制造等综合性的实践能力及创新意识。

电子科学与技术专业将利用经费支持建设一个微电子实验教学中心，具体包括四个教学实验室：半导体材料特性与微电子技术工艺参数测试分析实验室、微电子器件和集成电路性能参数测试与应用实验室、集成电路设计实验室、科技创新实践实验室。使学生具备半导体材料特性与微电子技术工艺参数测试分析、微电子器件、光电器件参数测试与应用、集成电路设计、LED封装测试等方面的实践动手和设计能力，巩固和强化现代微电子技术和集成电路设计相关知识，提升学生在微电子技术领域的竞争力，培养学生具备半导体材料、器件、集成电路等基本物理与电学属性的测试分析能力。同时，本实验平台主要服务的本科专业为“电子科学与技术”，同时可以承担“通信工程”、“电子信息工程”、“计算机科学与技术”、“电子信息科学与技术”、“材料科学与工程”、“光信息科学与技术”等10余个本科专业的部分实践教学任务。

（1）半导体材料特性与微电子技术工艺参数测试分析实验室侧重于半导体材料基本属性的测试与分析方法，目的是加深学生对半导体基本理论的理解，掌握相关的测试方法与技能，包括半导体材料层错位错观测、半导体材料电阻率的四探针法测量及其EXCEL数据处理、半导体材料的霍尔效应测试、半导体少数载流子寿命测量、高频MOS C-V特性测试、PN结显示与结深测量、椭偏法测量薄膜厚度、PN结正向压降温度特性实验等实验项目。完成形式包括半导体专业实验课、理论课程的实验课时等。

（2）微电子器件和集成电路性能参数测试与应用实验室侧重于半导体器件与集成电路基本特性、微电子工艺参数等的测试与分析方法，目的是加深学生对半导体基本理论、器件参数与性能、工艺等的理解，掌握相关的技能，包括器件解剖分析、用图示仪测量晶体管的交（直）流参数、MOS场效应管参数的测量、晶体管参数的测量、集成运算放大器参数的测试、晶体管特征频率的测量、半导体器件实验、光伏效应实验、光电导实验、光电探测原理综合实验、光电倍增管综合实验、LD/LED光源特性实验、半导体激光器实验、电光调制实验、声光调制实验等实验项目。完成形式包括半导体专业实验课、理论课程的实验课时、课程设计、创新实践、毕业设计等。

（3）集成电路设计实验室侧重于培养学生初步掌握集成电路设计的硬件描述语言、Cadence等典型的器件与电路及工艺设计软件的使用方法、设计流程等，并通过半导体器件、模拟集成电路、数字集成电路的仿真、验证和版图设计等实践过程具备集成电路设计的能力，目的是培养学生半导体器件、集成电路的设计能力。以美国Cadence公司专业集成电路设计软件为载体，完成集成电路的电路设计、版图设计、工艺设计等训练课程。完成形式包括理论课程的实验课时、集成电路设计类课程和理论课程的上机实践等。

（4）科技创新实践实验室则向学生提供发挥他们才智的空间，为他们提供验证和实现自由命题或进行科研的软硬件条件，充分发挥他们的想象力，目的是培养学生的创新意识与能力，包括LED封装、测试与设计应用实训和光电技术创新实训。要求学生自己动手完成所设计器件或电路的研制并通过测试分析，制造出满足指标要求的器件或电路。目的是对学生进行理论联系实际的系统训练，加深对所需知识的接收与理解，初步掌握半导体器件与集成电路的设计方法和对工艺技术及流程的认知与感知。完成形式包括理论课程的实验课时、创新实践环节、生产实践、毕业设计、参与教师科研课题和国家级、省级和校级的各类科技竞赛及课外科技学术活动等。

四、总结

本实验室以我国微电子科学与技术的人才需求为指引，遵循微电子科学的发展规律，通过实验教学来促进理论联系实际，培养学生的科学思维和创新意识，系统了解与掌握半导体材料、器件、集成电路的测试分析和半导体器件、集成电路的设计、工艺技术等技能，最终实现培养基础扎实、知识面宽、实践能力强、综合素质高、适应范围广的具有较强竞争力的微电子专门人才的目标，以满足我国国民经济发展和国防建设对微电子人才的迫切需求。

参考文献：

[1]刘瑞，伍登学.创建培养微电子人才教学实验基地的探索与实践[J].实验室研究与探索，2004，（5）：6-9.

篇7

一、原有的电视机教学体系和它面临的困境：

原有的电视机教学体系的基本特征是：以中、大规模集成电路元件的典型电视机电路的分析为主线，讲授电视机的基本工作原理和主要维修技术。在我们国家，这一教学体系的形成大约是在80年代末期，它适应了电视机生产发展的需要，对繁荣经济，发展生产起到了良好的推动作用。我们可以简述它的形成过程：由于中、大规模集成电路元件的典型电视机电路发展的需要，四机部于86年集中了许多工厂、科研、院校的研究人员，组成了“中、大规模集成电路元件的典型电视机联合设计组”，对中、大规模集成电路元件的典型电视机的基本理论，电路设计、工程计算等进行了系统的研究，编写了52万多字的教材《集成电路电视接收机原理与维修》上、下册，及大量的技术资料，对随后的许多高职、中专、技校、职高教材等产生了较大的影响，经了十多年的效学实践，深受广大教师、“学生的欢迎。于是有人得出了这样的结论：“在了解彩色电视机的原理和掌握基本的维修方法上，除了深入研究中、大规模集成电路元件构成的电路外，还没有其它更好的方法。”

我们在为出版社编写高职教材时统一了一个观点，原理课教材的编写各章内容按照适合各种机型的框架结构编写，只是在列举实际电路分析时，只对一种具体的典型机为例进行分析。但是，当我们用这一编写原则来编写彩色电视机维修技术时，却发现这一原则很难实现，因为维修技术的教材必须充分考虑它的实用性和对学生进行维修技能训练时的现实可能性，也就是说：它不能脱离现实太远，要用中、大规模集成电路元件的彩色电视机进行维修技能的训练很困难，因为中、大规模集成电路电视机很多厂家都不生产了。目前在市面上最多的是二片机或单片机。我们越是认真研究市场上的产品和工厂中正在生产的产品，就越是感觉到我们现有的许多彩电教材的内容陈旧，机型过时，或者可以这样说：为了适应市场竟争的需要，为了能够使我们的国产彩色电视机能够站立在更高的水平，我们的生产厂已大量引进具有现代先进水平的新技术、新工艺、新配件、新线路。使彩电国产化出现了高起点，大跨度的形势。但是，我们的许多教材由于受到各种条件的限制，没有能够实现“大跨度”，起点不高、面容不新，这就势必要出现理论脱离实际，教学内容脱离生产现状的情况，它会大大影响我们高职学校中电视机教学的效果。

基于以上的考虑，我们不得不在《电视机维修技术》写到：“彩色电视机的电路同样经历了电子管电路，晶体管电路和集成电路这样三个发展阶段。由于现阶段生产的彩色电视机均采用超大规模集成电路，因此我们将其作为学习的重点，对于中、大规模集成电路元件的电视机电路的彩色电视机则不再进行讨论。”而且在第一、二节中讨论了集成电路国产化彩电的电路分布情况及发展趋势，根据发展趋势来安排维修技术的教学。

二、建立新的电视机教学体系的必要性

我对教材的这种处理方法只能解决局部的问题，不能解决电视机教学中饱根本问题，因为这种处理方法会造成原理课教材与维修技术课教材的不配套，另一个以集成电路为主线，这样会增加学生的学习负担，我认为要解决根本问题，需要重新设计整个电视机的教学体系，更新教学内容和教学方法，既然以中、大规模集成电路元件的电视机电路为主线无法解决彩电教学中的问题，为什么不可以以超大规模集成电路为主线来设计整个电视机的教学体系呢。“沉舟侧畔千帆过，病树前头万木春。”既然电视机生产整个都更新换代了，为什么电视机的教学体系不能更新换代呢？教学必须为经济和生产的发展服务汕而是让经济和生产的发展为教学服务，面对电视机生产将最终走向超大规模集成化这一现实，我们有必要站在集成化的高度上来考虑整个电视机教学体系的教学内容和教学方法。

三、建立电视机新教学体系的可行性：

1．生产体系相对稳定，技术资料逐步齐全

（1）如果在前几年来考虑这个问题，为时过早，条件还不大成熟，超大规模集成电路彩电国产化正在研究和试生产阶段，许多技术资料是保密的，最近，国产化超大规模集成电路彩电的生产日趋成熟，资料陆续公开，根据这些资料我们编辑出版了与电视机原理与维修配套的《电视机维修技能训练》一书，共计42万字，对配套件作了详细介绍，2010年上半年由化工出版社出版发行。这一切为高职电子专业的学生进行电视机实训创造了良好条件。

（2）关于超大规模集成电路电视机的原理，调试，维修等资料也出版得很多了，这样就有利于我们将它与彩色合在一起来考虑它他教学的分工与配合，分散教学难点，降低学生的负担。

2．高职 发展十几年来，有了一定的教学经验，办学条件也在逐步改善，原有的电视观教学体系，基本上是大学、中专的电视机教学体系的缩影，给高职的电视机教学带来了一定的困难。我们希望建立的是能够适应高职特点的、科学的、理论与实践课配套成龙的教材，这就需要我们充分了解高职学生，熟悉高职的办学条件，对实践性教学方案的实施可能性作出实事求是的估计，现在这些条件是完全能够逐步具备，因为我们已经有了十几年的教学经验。

理想是美好的，但要实现这些美好的理想还有许多艰苦的路要走。也许我们会摔倒，甚至会碰得头破血流，但只要我们不躺下，坚持不懈地走下去，我们总可以从没有路的地方走出一条路来。新的教学体系可能会在经历若干次的失败，但它最终会建立起一个新的教学体系。

篇8

产业化基地成立以来，坚持以发展本地集成电路产业，建立健全产业链，壮大产业集群，提供良好的产业技术支撑环境为己任，卓有成效地开展了一系列服务工作，取得了显著成绩，有力地推进了西安集成电路产业的发展，并已成为政府推动集成电路产业发展所需产业规划与研究、资源整合与配置、招商引资咨询、企业孵化与扶持、交流与合作、高层次人才引进与培养、专业技术支撑与咨询服务等的桥梁与载体，对西安集成电路产业发展起到了“组织、协调、引导、推进与聚集”的作用，取得了良好的国内外影响和社会效益，为区域新兴科技产业的发展注入了新的活力，为地方集成电路产业规模化奠定了基础。

1.西安集成电路产业发展现状

西安产业化基地坚持“政府引导、市场驱动、深化服务”的方针，以发展集成电路产业，建立健全产业链，壮大产业集群，提供良好的产业支撑环境为目标，建立了较为完善的产业公共服务与技术支撑服务体系。随着一系列扶持集成电路产业优惠政策的制定实施和产业公共服务的不断拓展深化，西安集成电路产业得到了快速发展，在产业规模、产业链完善、自主创新、人才吸引和培养、公共技术支撑与服务平台建设等方面取得了一定成就。

产业规模不断增大：经过近10年的发展，陕西省现有集成电路企业70多家，其中95％都集中在西安，设计企业近50家，制造封装企业8家，硅材料生产企业10家，设备制造企业8家，测试与分析中心3个，相关科研机构约18个，学历教育机构8个，专业培训机构2个，并形成了以西安高新区为核心的集成电路产业聚集区。从引导完善集成电路产业链出发，聚集了英特尔、西岳电子、美光、威世半导体、天胜、应用材料等重点Ic企业，形成了集成电路设计、加工制造、封装测试及半导体支撑等较为完整的产业链。陕西集成电路产业2001年实现销售收入约3.2亿元，2005年达到20.2亿元，2010年达到70.22亿元，“十一五”期间增长近3.5倍。2010年，我国集成电路产业销售收入为1440.15亿元，增幅为29.8％，陕西省2010年销售收入增幅为41.92％，约占全国销售总额的5％。

企业自主创新能力不断提升：目前，西安集成电路企业拥有自主知识产权的产品累计300多种，涵盖了物联网、通信、微处理器、信息家电、半导体照明、消费电子、设备制造、器件研发等多个领域。代表性产品有：华芯的存贮器、西电捷通的WAPI IP核、深亚的SDH芯片、英洛华的LED驱动芯片、龙腾微电子的32位嵌入式CPU、理工晶科的8/12寸硅芯炉、能讯基于氮化镓的开关功率晶体管元器件、炬光的大功率激光器等，充分体现了西安在集成电路领域的巨大潜力和科技研发与创新优势。

人才优势促进产业发展：西安有10多家集成电路研究机构及高校，与集成电路相关的科研、教学与设计的技术人员约占全国的六分之一，在西安交通大学、西安电子科技大学、西北工业大学、西安邮电学院等多所高等院校设有微电子学科或集成电路设计专业及重点实验室，年在校相关学科学生近10万人，年输送相关学科毕业生2万余人，占全国的14％，人才优势为西安承接产业转移提供了充足的人力资源保障。同时，随着本地集成电路产业的兴起，外流人才纷纷回归，2005年以来成立的留学生企业10多家，给西安集成电路产业带来了先进的技术、丰富的管理经验和大量的资金，人力资源和产业资本相互吸引、相互促进的局面正在形成。

公共服务平台辐射带动作用明显：西安基地在做好集成电路设计业的同时，注重发挥基地的辐射带动作用，将服务延伸到整个半导体产业链，提出了发展上游半导体材料与设备、中游集成电路制造、下游集成电路封装与测试产业集群，以及半导体照明、太阳能光伏、先进半导体器件、卫星导航应用等产业集群的建议。目前，以集成电路产业集群为核心、硅材料与太阳能光伏产业集群为支撑、半导体照明与卫星导航应用产业集群为补充的新兴半导体产业正在形成，并已成为西安信息产业新的增长点。

产业发展存在的问题：经过近10年的发展，西安集成电路产业水平得到了大幅的提升。但相比之下，仍然存在一些问题，比如设计业与整机的结合力度不足、产业链相对弱小、支撑业发展滞后、适用性人才不足、产业环境亟需改善等这些因素制约了本地集成电路产业的快速发展。

2.产业发展思路

“十二五”期间，西安将统筹优势资源，优先发展集成电路设计业，大力发展分立器件制造业，积极引进新一代芯片生产线，提升封装测试水平和能力，增强关键设备和基础材料的开发能力；在承接产业转移的过程中，积极促进企业的整合重组，以龙头企业带动产业的发展，促进产业集群的建立，完善产业相关配套环境建设。

政策引领，聚合力量，促进产业大发展。以培育具有国际竞争力的战略性产业为目标，以政府支持和市场需求为导向，以改善产业发展环境和创新机制为手段，引导资本、技术、人才、市场等要素交叉整合，优化配置，统筹协调产、学、研、用各环节有效衔接，形成合力，促进产业结构调整，整合资源，优化结构，重点突破，实现集成电路产业跨越式发展。

着眼全局，推动创新，提升产业竞争力。推行从芯片设计到系统应用的全产业链思维，积极推进技术创新、模式创新、制度创新，推动银企积极合作，大力培育集成电路在新兴产业中的应用，通过改造提升，实现传统产业的升级换代，在产业链各环节形成有核心竞争力的企业，构建战略性集成电路产业研发和产业化体系。

3.产业发展目标

通过新兴产业培育和产业结构调整，到“十二五”末企业数量达到100家以上，全行业销售收入达到400亿元，从业人员达到6万人，其中高端技术、管理人员达到10％，工程技术人员达到40％，高级技术工人达到30％；着重提升产业发展层次和水平，通过转变发展方式和机制创新，建立起以企业为主体、以市场为导向、产学研用相结合的机制，增强企业自主创新能力，全行业加大研发投入力度，企业科研投入强度占销售额的比例平均达到6％，重点骨干企业研发投入强度力争达到8％。

4.产业布局规划

以关天经济区建设为契机，以西安为中心，统筹整合咸阳、宝鸡、渭南、汉中、天水等西部地区现有的微电子产业资源，发展上、下游配套的产业链，建立由“一区四园一基地”组成的西部微电子产业基地。

西安集成电路产业出口加工区：依托西安出口加工区B区，完善其基础及配套设施建设，引进出口加工型企业落户，使区内企业达到10家以上，成为西安集成电路产业国际化的支撑平台。利用出口加工区的政策优势，培育龙头企业，发挥龙头企业的

辐射带动作用，促进相关配套企业跟进，带动集成电路产业的快速发展。

西安集成电路设计产业园：以西安高新技术产业开发区为依托，建设西安集成电路设计产业园，形成集成电路设计企业聚集区，吸纳40-50家集成电路设计企业人驻；建设集中的产业公共技术支撑服务区，营造良好的人力资源供给环境，大力吸引境外跨国公司的研发机构、国内知名企业的设计中心和本地规模设计企业入驻，加大创业企业的扶持力度，使园区成为智力引进和实现企业自主创新的有效载体，成为推动集成电路产业可持续发展的源动力。

西安集成电路制造产业园：以西安高新技术产业开发区为依托，建设西安集成电路制造产业园。以新型分立器件、LED芯片及集成电路制造为核心，加大招商引资力度，吸引5-10家规模制造企业入园，使其成为国内有一定影响力的集成电路制造产业园区。

西安集成电路封装测试产业园：以西安经济技术产业开发区为依托，建设西安集成电路封装测试产业园，大力扶持本地企业，积极引进国内外知名企业及相关配套企业，吸引5-10家企业入驻，将该园区打造成国内有一定影响力的封装测试产业园。

西安集成电路设备与材料产业园：以西咸新区和西安民用航天基地为依托，建设西安集成电路设备与材料产业园，聚集一批设备与材料及相关配套企业聚集的产业园区，吸引15家以上相关企业入驻，发挥我西安装备制造业优势，建成国内一流、西部第一的集成电路设备与材料企业聚集区。

5.进一步完善产业服务体系

自2000年国家科技部在西安设立国家集成电路设计西安产业化基地以来，产业化基地一直采取“政府主导”的建设模式，探索出了一条产业推进、技术支撑与产业服务协调发展的有效模式，建立了较为完善的产业公共服务和技术支撑服务体系，形成了具有鲜明特色的“专业孵化器+产业公共服务+技术支撑服务+专业人才培养”的综合服务体系，能够为企业提供从产业研究、产业咨询、企业孵化、产业推进等产业公共服务和EDA设计服务、MPW&IP服务、封测服务及人才培养等技术支撑服务。“十一五”期间，孵化集成电路企业20多家，通过服务平台为产业发展争取各类资金超过1亿元，举办和参加行业展会近30次，为政府决策提业研究报告和专项报告10多项；利用EDA设计平台开发产品30多个，通过MPW&IP平台流片的产品近200种，流片费用近1亿元，封装测试平台服务项目近100个，培训平台培养各类技术人员4000多人，为企业累计节约成本超过1亿元，极大的促进了西安集成电路产业的发展。

“十二五”期间，产业化基地将以“一区四园一基地”为依托，进一步完善产业服务体系，提升产业化基地的服务能力，促进西安集成电路产业的突破发展。

产业服务方面：建立产品展示交易平台，构建电子商务系统，定期举办和参加有影响力的行业会议，形成全方位的产品展示交易服务体系；搭建投融资服务平台，设立“陕西集成电路专项种子基金”，将政府引导和市场优化资源配置相结合，多渠道引导国内外风险投资基金、金融债券等资金进入集成电路产业，为产业发展提供所需的金融资本支持。

篇9

论文关键词：集成电路，特点，问题，趋势，建议

 

引言

集成电路是工业化国家的重要基础工业之一，是当代信息技术产业的核心部件，它是工业现代化装备水平和航空航天技术的重要制约因素，由于它的价格高低直接影响了电子工业产成品的价格，是电子工业是否具有竞争力关键因素之一。高端核心器件是国家安全和科学研究水平的基础，日美欧等国均把集成电路业定义为战略产业。据台湾的“科学委员会”称未来十年是芯片技术发展的关键时期。韩国政府也表示拟投资600亿韩元于2015年时打造韩国的集成电路产业。

集成电路主要应用在计算机、通信、汽车电子、消费电子等与国民日常消费相关领域因此集成电路与全球GDP增长联系紧密，全球集成电路消费在2009年受金融危机的影响下跌9%的情况下2010由于经济形势乐观后根据半导体行业协会预计今年集成电路销售额将同比增长33%。

一、我国集成电路业发展情况和特点

有数据统计2009年中国集成电路市场规模为5676亿元占全球市场44%，集成电路消费除2008、2009年受金融危机影响外逐年递增，中国已成为世界上第一大集成电路消费国，但国内集成电路产量仅1040亿元，绝大部分为产业链低端的消费类芯片，技术落后发达国家2到3代左右，大量高端芯片和技术被美日韩以及欧洲国家垄断。

我国集成电路产业占GDP的比例逐年加大从2004年的0.59%到2008年的0.74%.年均增长远远超过国际上任何一个其他国家，是全球集成电路业的推动者，属于一个快速发展的行业。从2000年到2007年我国集成电路产业销售收入年均增长超过18%毕业论文提纲，增长率随着经济形势有波动，由于金融危机的影响2008年同比2007年下降了0.4%，2009年又同比下降11%，其中集成电路设计业增速放缓实现销售收入269.92亿元同比上升14.8%，由于受金融危机影响，芯片制造业实现销售收入341.05亿元同比下降13.2%、封装测试业实现销售收入498.16亿元同比下降19.5%。我国集成电路总体上企业总体规模小，有人统计过，所有设计企业总产值不如美国高通公司的1/2、所有待工企业产值不如台积电、所有封测企业产值不如日月光。

在芯片设计方面，我国主流芯片设计采用130nm和180nm技术，65nm技术在我国逐渐开展起来，虽然国际上一些厂商已经开始应用40nm技术设计产品了，但由于65nm技术成熟，优良率高，将是未来几年赢利的主流技术.设计公司数量不断增长但规模都较小，属于初始发展时期。芯片制造方面，2010国外许多厂商开始制造32nm的CPU但大规模采用的是65nm技术，而中国国产芯片中的龙芯还在采用130nm技术，中芯国际的65nm技术才开始量产，国产的自主知识产权还没达到250技术。在封装测试技术方面，这是我国集成电路企业的主要业务，也是我国的主要出口品，有数据显示我国集成电路产业的50%以上的产值都由封装产业创造，随着技术的成熟，部分高端技术在国内逐步开始开展，但有已经开始下降的趋势杂志网。在电子信息材料业方面，下一代晶圆标准是450mm，有资料显示将于2012年试制，现在国际主流晶圆尺寸是300mm，而我国正在由200mm到300mm过渡。在GaAs单晶、InP单晶、光电子材料、磁性材料，压电晶体材料、电子陶瓷材料等领域无论是在研发还是在生产均较大落后于国外，总体来说我国新型元件材料基本靠进口。在半导体设备制造业方面毕业论文提纲，有数据统计我国95%的设备是外国设备，而且二手设备占较大比例，重要的半导体设备几乎都是国外设备，从全球范围来讲美日一直垄断其生产和研发，台湾最近也有有了较大发展，而我国半导体设备制造业发展较为缓慢。

我国规划和建成了7个集成电路产业基地，产业集聚效应初步显现出来，其中长江三角洲、京津的上海、杭州、无锡和北京等地区,是我国集成电路的主要积聚地，这些地区集中了我国近半数的集成电路企业和销售额，其次是中南地区约占整个产业企业数和销售额的三分之一，其中深圳基地的IC设计业居全国首位，制造企业也在近一部壮大，由于劳动力价格相对廉价，我国集成电路产业正向成都、西安的产业带转移。

二、我国集成电路业发展存在的问题剖析

首先，我国集成电路产业链还很薄弱，科研与生产还没有很好的结合起来，应用十分有限，虽然新闻上时常宣传中科院以及大专院校有一些成果，但尚未经过市场的运作和考验。另外集成电路产品的缺乏应用途径这就使得研究成果的产业化难以推广和积累成长。

其次，我国集成电路产业尚处于幼年期，企业规模小，集中度低，资金缺乏，人才缺乏，市场占有率低，不能实现规模经济效应，相比国外同类企业在各项资源的占有上差距较大。由于集成电路行业的风险大，换代快，这就造成了企业的融资困难，使得我国企业发展缓慢，有数据显示我国集成电路产业有80%的投资都来自海外毕业论文提纲，企业的主要负责人大都是从台湾引进的。

再次，我国集成电路产业相关配套工业落后，产业基础薄弱。集成电路产业的上游集成电路设备制造的高端设备只有美日等几家公司有能力制造，这就大大制约了我国集成电路工艺的发展速度，使我国的发展受制于人。

还有，我国集成电路产成品处于产品价值链的中、低端，难以提出自己的标准和架构，研发能力不足，缺少核心技术，处于低附加值、廉价产品的向国外技术模仿学习阶段。有数据显示我国集成电路使用中有80%都是从国外进口或设计的，国产20%仅为一些低端芯片，而由于产品相对廉价这当中的百分之七八十又用于出口。

三、我国集成电路发展趋势

有数据显示PC机市场是我国集成电路应用最大的市场，汽车电子、通信类设备、网络多媒体终端将是我国集成电路未来增长最快应用领域. Memory、CPU、ASIC和计算机外围器件将是最主要的几大产品。国际集成电路产业的发展逐步走向成熟阶段，集成电路制造正在向我国大规模转移，造成我国集成电路产量上升，如Intel在2004年和2005年在成都投资4.5亿元后，2007年又投资25亿美元在大连投资建厂预计2010年投产。

另外我国代工产业增速逐渐放缓，增速从当初的20%降低到现在的6%-8%，低附加值产业逐渐减小。集成电路设计业占集成点设计业的比重不断加大，2008、2009两年在受到金融危机的影响下在其他专业大幅下降的情况下任然保持一个较高的增长率，而且最近几年集成电路设计业都是增长最快的领域，说明我国的集成电路产业链日趋完善和合理，设计、制造、封装测试三行业开始向“3：4：4”的国际通行比例不断靠近。从发达国家的经验来看都是以集成电路设计公司比重不断加大，制造公司向不发达地区转移作为集成电路产业走向成熟的标志。

我国集成电路产业逐渐向优势企业集中,产业链不断联合重组，集中资源和扩大规模，增强竞争优势和抗风险能力，主要核心企业销售额所占全行业比重从2004年得32%到2008年的49%，体现我国集成电路企业不断向优势企业集中，行业越来越成熟，从美国集成电路厂商来看当行业走向成熟时只有较大的核心企业和专注某一领域的企业能最后存活下来。

我国集成电路进口量增速逐年下降从2004年的52.6%下降为2008年的1.2%,出口量增速下降幅度小于进口量增速。预计2010年以后我国集成电路进口增速将小于出口增速，我国正在由集成电路消费大国向制造大国迈进。

四、关于我国集成电路发展的几点建议

第一、不断探索和完善有利于集成电路业发展的产业模式和运作机制。中国高校和中科院研究所中有相对宽松的环境使得其适合酝酿研发毕业论文提纲，但中国的高端集成电路研究还局限在高校和中科院的实验室里，没有一个循序渐进的产业运作和可持续发展机制，这就使得国产高端芯片在社会上认可度很低，得不到应用和升级。在产业化成果推广的解决方面。可以借鉴美国的国家采购计划，以政府出资在武器和航空航天领域进行国家采购以保证研发产品的产业化应用得以实现杂志网。只有依靠公共研发机构的环境、人才和技术优势结合企业的市场运作优势，走基于公共研发机构的产业化道路才是问题的正确路径。

第二、集成电路的研发是个高投入高风险的行业是技术和资本密集型产业，有数据显示集成电路研发费用要占销售额的15%，固定资产投资占销售额的20%，销售额如果达不到100亿美元将无力承担新一代产品的研发，在这种情况下由于民族集成电路产业在资金上积累有限，几乎没有抗风险能力，技术上缺乏积累，经不起和国际集成电路巨头的竞争，再加上我国是一个劳动力密集型产业国，根据国际贸易规律，资本密集型的研发产业倾向于向发达国家集中，要想是我国在未来的高技术的集成电路研发有一席之地只有国家给予一定的积极的产业政策，使其形成规模经济的优势地位，才能使集成电路业进入良性发展的轨道.对整个产业链，特别是产业链的低端更要予以一定的政策支持。由政府出资风险投资，通过风险投资公司作为企业与政府的隔离，在成功投资后政府收回投资回报退出公司经营，不失为一种良策。资料显示美国半导体业融资的主要渠道就是靠风险基金。台湾地区之所以成为全球第四大半导体基地台就与其6年建设计划对集成电路产业的重点扶植有密切关系，最近湾当局的“科学委员会”就在最近提出了拟扶植集成电路产业使其达到世界第二的目标。

第三、产业的发展可以走先官办和引进外资再民营化道路，在产业初期由于资金技术壁垒大人才也较为匮乏民营资本难于介入，这样只有利用政府力量和外资力量，但到一定时期后只有民营资本的介入才能使集成电路产业走向良性化发展的轨道。技术竞争有利于技术的创新和发展，集成电路业的技术快速更新的性质使得民营企业的竞争性的优势得以体现，集成电路每个子领域技术的专用化特别高分工特别细，每个子领域有相当的技术难度，不适合求小而且全的模式。集成电路产业各个子模块经营将朝着分散化毕业论文提纲，专业化的方向发展，每个企业专注于各自领域，在以形成的设计、封装、测试、新材料、设备制、造自动化平台设计、IP设计等几大领域内分化出有各自擅长的专业领域深入发展并相互补充，这正好适应民营经济的经营使其能更加专注，以有限的资本规模经营能力能够达到自主研发高投入，适应市场高度分工的要求，所以民间资本的投入会使市场更加有效率。

第四、技术引进吸收再创新将是我国集成电路技术创新发展的可以采用的重要方式。美国国家工程院院士马佐平曾今说过：中国半导体产业有着良好的基础，如果要赶超世界先进水平，必须要找准方向、加强合作。只有站在别人的基础上，吸取国外研发的经验教训，并充分合作才是我国集成电路业发展快速发展有限途径，我国资金有限，技术底子薄，要想快速发展只有借鉴别人的技术在此基础上朝正确方向发展，而不是从头再来另立门户。国际集成电路产业链分工与国家集成电路工业发展阶段有很大关系，随着产业的不断成熟和不断向我国转移使得我国可以走先生产，在有一定的技术和资金积累后再研发的途径。技术引进再创新的一条有效路径就是吸引海外人才到我国集成电路企业，美国等发达国家的经济不景气正好加速了人才向我国企业的流动，对我国是十分有利的。

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篇10

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.