集成电路设计流程范文
时间：2023-10-12 17:17:26
导语：如何才能写好一篇集成电路设计流程，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。
篇1
【关键词】硬件电路;原理图设计;PCB设计;设计需求
Abstract：Hardware is an important part of the circuit system.The rationality of the hardware circuit design will influence the performance of the system.This paper elaborates the processes and methods of hardware circuit design starting from anglicizing the Design process of hardware circuit，and points out the problems and solutions in the design process.It has the practical significance for hardware circuit design.
Keywords：Hardware circuit;Schematic design;PCB design;The design requirements
前言
随着集成电路设计与制造技术的不断发展，电路系统的功能越来越强大，组成却越来越简单，软件设计的重要性逐渐提高，但硬件电路设计的重要性不容忽视。软件设计得再完美，若硬件电路设计不合理，系统的性能将大打折扣，严重时甚至不能正常工作。
硬件电路的设计一般分为设计需求分析、原理图设计、PCB设计、工艺文件处理等几个阶段，本文主要阐述各阶段的设计流程与方法。
1.设计需求分析
硬件电路的设计需求是基于项目或控制平台的系统需求，设计需求的合理分析是选用电路核心元器件及其典型电路的关键。硬件电路的通用设计需求有应用环境、面积/体积限制、电源、功耗等，此外功能不同电路需求也不同。以某控制平台典型电路为例，设计前必须关注的需求如表1所示。
表1 某控制平台典型电路的设计需求
典型电路 设计需求
主控制电路 I/O口数量、数据宽度、通讯方式、电源等
数字量输入电路 输入点数、额定输入电压、输入电流、噪声容限、是否隔离、隔离电压等
数字量输出电路 输出点数、额定负载电压、输出类型、输出节点容量等
模拟量输入电路 输入类型与等级、精度要求、频率等级、输出类型等
模拟量输出电路 输入位数、精度要求、输出类型、驱动能力等
光纤输入电路 传输带宽、频率、输出接口类型、逻辑关系等
光纤输出电路 输入接口类型、频率、传输带宽、输出接口类型、逻辑关系等
脉冲功率放大电路 逻辑关系、驱动电源、驱动能力等
通讯电路 通讯接口、通讯协议、传输速率、ESD能力等
2.原理图设计
原理图设计是硬件电路设计的核心，合适的器件选型、必要的计算分析以进行参数搭配、仿真工具的运用与验证等是其常用工作流程，最终通过绘制原理图将这些技术用图形化语言表达出来。
2.1 元器件选型
元器件的选型是原理图设计过程中的一个重要环节。元器件是否合理、优质选用，将直接影响整个硬件电路的性能和可靠性，也关系到产品后期的使用与维护。
在选用元器件时，应根据电路功能要求确定元器件的关键参数，表2中给出了常用元器件选型时需要关注的参数，此外还应考虑元器件工作的可靠性、成本、供货周期等因素。
表2 常用元器件的关键参数
常用元器件 关注的参数
电阻 阻值、功率、误差、裕量等
电容 容量、耐压值、工作频率、裕量等
发光二极管 正向电流、光体颜色、正向压降等
稳压二极管 稳压值、稳定电流、精度、功率等
AD芯片 位数、采样速率、单/双极性、带宽、管脚定义、电源、串/并行、封装、典型电路等
晶振 频率范围、电源电压、工作电压、封装等
电源模块 输入/输出类型、输出功率、稳压系数等
数字IC 电源电压、逻辑关系、噪声容限等
传感器 输入/输出类型、精度、线性度等
存储器 电源电压、存储容量、最大时钟频率、访问速度、擦写次数、接口电路等
CPLD 电源电压、逻辑单元数、管脚数、最大时钟频率、接口电路等
MCU或DSP I/O口数量、片内ROM和RAM类型及大小、片上外设类型及数量、体积、功耗等
2.2 绘制原理图
在确定好元器件型号后，就可使用EDA工具软件绘制电路原理图。在绘制过程中应该注意以下问题：
（1）对于初次使用的元器件，一定要查看元器件手册，弄清楚其关键参数、封装、推荐电路等。
（2）尽量使用或借鉴成熟电路，对于不成熟电路要多测试。
（3）按照信号流向绘制原理图。对于复杂电路，可根据功能模块分多张sheet绘制，并给出必要的文字说明。
（4）网络名称的命名尽量遵循信号的含义，以增加原理图的可读性。
（5）综合考虑PCB性能和加工的效率选择电路加工流程。因为少一个工艺流程，可以有效缩短硬件电路的加工时间。加工工艺的优选顺序为：元器件面单面贴装元器件面贴、插混装双面贴装元器件面贴插混装、焊接面贴装。
（6）原理图绘制完成后要编译。这样可以检查出很多问题，如缺少网络标号、信号源属性错误等。
（7）在原理图编译通过后，需要生成网络表。这是原理图到PCB的一个必要环节，如果原理图存在错误，网络表是无法成功导入PCB中的。
3.PCB设计
PCB设计是以电路原理图为依据实现硬件电路的功能，此外还应满足可生产性、可测试性、安规、EMC、EMI等技术规范要求，以构建产品的工艺、技术、质量和成本优势。
3.1 制作物理边框
封闭的物理边框是PCB设计的基本平台，对后续的自动布局和布线起着约束作用。绘制物理边框时一定要精确，以免出现安装问题。使用圆弧边框可以减少应力导致PCB板断裂的现象，也能避免尖脚划伤人员。
3.2 引入元器件和网络
引入元器件和网络是将原理图中的元器件和网络等信息引入到物理边框内，为布局和布线做准备。在更新PCB之前，应确认原理图中与PCB关联的所有元器件的封装库均可用。
3.3 元器件布局
元器件的布局与布线对产品的寿命、稳定性、电磁兼容等都有很大的影响。布局常用的规则有：
（1）元器件的放置顺序。先放置与电路结构有关的需固定位置的元器件，如电源插座、指示灯、开关、连接件等，最好将其位置锁定，以免被误移动;再放置电路中的特殊元器件，如发热元件、大体积元件、IC等;最后放置小元件。
（2）元器件的安放位置。首先应考虑特殊元器件的安放位置，例如发热元件要尽量靠边放置以便散热，且不宜集中放置，并远离电解电容;去耦电容要尽量靠近IC的电源管脚，并力求与电源和地之间形成的回路最短。其次应考虑信号的隔离问题，例如高电压、大电流的强信号与低电压、小电流的弱信号应完全分开;模拟信号与数字信号分开;高频信号与低频信号分开等。非特殊元器件的布局应使总的连线尽可能短，关键信号线最短。结构相同的电路可采用对称式设计以提高设计效率、减小出错率，并节省调试时电路的辨识时间。布局应留有足够的工艺边，以免干涉PCB板的正常传送。
（3）元器件的放置方向。在设计许可的条件下，同类元器件应按相同方向排列，相同封装的元器件等距离放置，以便元件贴装、焊接、测试和返修。
3.4 电路板布线
合理的布线可以有效减少外部环境对信号的干扰以及各种内部信号之间的相互干扰，提高设备运行的可靠性，同时也便于查找故障原因和维护工作，提高产品的可用性。布线常用的规则有：
（1）布线的位置。布线应尽量走在焊接面;模拟部分和数字部分的地和电源应分开布线;大电流、高电压信号与小信号之间应注意隔离;尽量少用过孔、跳线;布线也应留有足够的工艺边。
（2）布线的宽度与长度。除地线外，在同一块PCB板上导线的宽度应尽可能均匀一致，避免突然变粗或变细。电源线和地线的宽度要求可以根据1mm的线宽最大对应1A 的电流来计算，电源和地构成的环路应尽量小;由于：
b：线宽，d：厚度，l：长度，因此在可能的条件下电路的连线应尽量短，这样有利于降低线路阻抗，也可减弱由于连线引起的各种干扰效应。
（3）布线的角度。布线时应避免锐角、直角，宜采用135°或圆角布线。
3.5 工艺文件处理
布线完成后，需要对个别元器件、布线和文字的位置和大小等进行调整完善，以便进行生产、调试和维修。然后进行覆铜，推荐采用接地覆铜方式。其次核对网络是否与原理图一致，最后还可使用软件仿真功能对电路进行调试。
4.结论
总之，硬件电路设计过程中的每一个细节都可能成为导致设计成功与失败的关键。作为电路设计的硬件工程师，必须努力积累经验，不断创新，才能设计出具有推动性的产品。
参考文献
[1]朱铭锆.DSP系统硬件设计（二）――DSP系统硬件原理图、PCB设计和系统调试技巧[J].今日电子，2003（09）.
篇2
在非微电子专业如计算机、通信、信号处理、自动化、机械等专业开设集成电路设计技术相关课程，一方面，这些专业的学生有电子电路基础知识，又有自己本专业的知识，可以从本专业的系统角度来理解和设计集成电路芯片，非常适合进行各种应用的集成电路芯片设计阶段的工作，这些专业也是目前芯片设计需求最旺盛的领域；另一方面，对于这些专业学生的应用特点，不宜也不可能开设微电子专业的所有课程，也不宜将集成电路设计阶段的许多技术（如低功耗设计、可测性设计等）开设为单独课程，而是要将相应课程整合，开设一到二门集成电路设计的综合课程，使学生既能够掌握集成电路设计基本技术流程，也能够了解集成电路设计方面更深层的技术和发展趋势。因此，在课程的具体设置上，应该把握以下原则。理论讲授与实践操作并重集成电路设计技术是一门实践性非常强的课程。随着电子信息技术的飞速发展，采用EDA工具进行电路辅助设计，已经成为集成电路芯片主流的设计方法。因此，在理解电路和芯片设计的基本原理和流程的基础上，了解和掌握相关设计工具，是掌握集成电路设计技术的重要环节。技能培训与前瞻理论皆有在课程的内容设置中，既要有使学生掌握集成电路芯片设计能力和技术的讲授和实践，又有对集成电路芯片设计新技术和更高层技术的介绍。这样通过本门课程的学习，一方面，学员掌握了一项实实在在有用的技术；另一方面，学员了解了该项技术的更深和更新的知识，有利于在硕、博士阶段或者在工作岗位上，对集成电路芯片设计技术的继续研究和学习。基础理论和技术流程隔离由于是针对非微电子专业开设的课程，因此在课程讲授中不涉及电路设计的一些原理性知识，如半导体物理及器件、集成电路的工艺原理等，而是将主要精力放在集成电路芯片的设计与实现技术上，这样非微电子专业的学生能够很容易入门，提高其学习兴趣和热情。
2非微电子专业集成电路设计课程实践
根据以上原则，信息工程大学根据具体实际，在计算机、通信、信号处理、密码等相关专业开设集成电路芯片设计技术课程，根据近两年的教学情况来看，取得良好的效果。该课程的主要特点如下。优化的理论授课内容
1）集成电路芯片设计概论：介绍IC设计的基本概念、IC设计的关键技术、IC技术的发展和趋势等内容。使学员对IC设计技术有一个大概而全面的了解，了解IC设计技术的发展历程及基本情况，理解IC设计技术的基本概念；了解IC设计发展趋势和新技术，包括软硬件协同设计技术、IC低功耗设计技术、IC可重用设计技术等。
2）IC产业链及设计流程：介绍集成电路产业的历史变革、目前形成的“四业分工”，以及数字IC设计流程等内容。使学员了解集成电路产业的变革和分工，了解设计、制造、封装、测试等环节的一些基本情况，了解数字IC的整个设计流程，包括代码编写与仿真、逻辑综合与布局布线、时序验证与物理验证及芯片面积优化、时钟树综合、扫描链插入等内容。
3）RTL硬件描述语言基础：主要讲授Verilog硬件描述语言的基本语法、描述方式、设计方法等内容。使学员能够初步掌握使用硬件描述语言进行数字逻辑电路设计的基本语法，了解大型电路芯片的基本设计规则和设计方法，并通过设计实践学习和巩固硬件电路代码编写和调试能力。
4）系统集成设计基础：主要讲授更高层次的集成电路芯片如片上系统（SoC）、片上网络（NoC）的基本概念和集成设计方法。使学员初步了解大规模系统级芯片架构设计的基础方法及主要片内嵌入式处理器核。丰富的实践操作内容
1）Verilog代码设计实践：学习通过课下编码、上机调试等方式，初步掌握使用Verilog硬件描述语言进行基本数字逻辑电路设计的能力，并通过给定的IP核或代码模块的集成，掌握大型芯片电路的集成设计能力。
2）IC前端设计基础实践：依托Synopsys公司数字集成电路前端设计平台DesignCompiler，使学员通过上机演练，初步掌握使用DesignCompiler进行集成电路前端设计的流程和方法，主要包括RTL综合、时序约束、时序优化、可测性设计等内容。
3）IC后端设计基础实践：依托Synopsys公司数字集成电路后端设计平台ICCompiler，使学员通过上机演练，初步掌握使用ICCompiler进行集成电路后端设计的流程和方法，主要包括后端设计准备、版图规划与电源规划、物理综合与全局优化、时钟树综合、布线操作、物理验证与最终优化等内容。灵活的考核评价机制
1）IC设计基本知识笔试：通过闭卷考试的方式，考查学员队IC设计的一些基本知识，如基本概念、基本设计流程、简单的代码编写等。
2）IC设计上机实践操作：通过上机操作的形式，给定一个具体并相对简单的芯片设计代码，要求学员使用Synopsys公司数字集成电路设计前后端平台，完成整个芯片的前后端设计和验证流程。
3）IC设计相关领域报告：通过撰写报告的形式，要求学员查阅IC设计领域的相关技术文献，包括该领域的前沿研究技术、设计流程中相关技术点的深入研究、集成电路设计领域的发展历程和趋势等，撰写相应的专题报告。
3结语
篇3
关键词：集成电路设计企业；成本核算
中图分类号：F23 文献标识码：A
收录日期：2015年8月30日
一、前言
集成电路的整个产业链包括三大部分，即集成电路设计、生产制造和封装及测试。由于集成电路行业在我国起步晚，目前最尖端的集成电路企业几乎全被外资垄断，因此国家从改革开放以来，逐年加大集成电路产业的投入。近年来，我国的集成电路企业飞速发展，规模逐年扩大。根据中国半导体行业协会统计，2015年第一季度中国集成电路产业销售额为685.5亿元。其中，IC设计销售额为225.1亿元，生产制造业销售额为184.9亿元，封装测试销售额为275.5亿元。作为集成电路产业的IC设计得到国家的大力鼓励发展，以期望由IC设计带动整个中国的集成电路产业。我国的集成电路企业主要分布在长三角、珠三角、京津地区和西部的重庆、西安和武汉等。其中，长三角地区集中了全国约55%的集成电路制造企业、80%的集成电路封装测试企业和近50%的集成电路设计企业，该区域已经形成了包括集成电路的研发、设计、芯片制造、封装测试及其相关配套支撑等在内的完整产业链条。
集成电路行业是一个高投入、高产出和高风险的行业，动辄几十亿元甚至几百亿元的投入才能建成一条完整的生产线。国务院在2000年就开始下发文件鼓励软件和集成电路企业发展，从政策法规方面，鼓励资金、人才等资源向集成电路企业倾斜；2010年和2012年更是联合国家税务总局下发文件对集成电路企业进行税收优惠激励，2013年国家发改委等五部门联合下发了发改高技[2013]234号文，凡是符合认定的集成电路设计的企业均可以享受10%的所得税优惠政策。因此，对于这样一个高投入、高技术、高速发展的产业，国家又大力支持的产业，做好成本核算是非常必要的。长期以来，集成电路设计企业由于行业面较窄，又属于高投入、复杂程度不断提高的行业，成本核算一直没有一个明确的核算方法。
二、集成电路设计生产流程
集成电路设计企业是一个新型行业的研发设计企业，跟常规企业的工作流程有很大区别，如下图1。（图1）集成电路设计企业在收到客户的产品设计要求后，根据产品需求进行IC设计和绘图，设计过程中需要选择相应的晶圆材料，以便满足设计需求。设计完成后需要把设计图纸制造成光刻掩膜版作为芯片生产的母版，在IC生产环节，通过光刻掩膜版在晶圆上生产出所设计的芯片产品。生产完成后进入下一环节封装，由专业的封装企业对所生产的芯片进行封装，然后测试相关芯片产品的参数和性能是否达到设计要求，初步测试完成后，把芯片产品返回集成电路设计企业，由设计企业按照相关标准进行出厂前的测试和检验，最后合格的芯片将会发给客户。
对于集成电路设计企业来说，整个集成电路生产流程都需要全方位介入，每个环节都要跟踪，以便设计的产品能符合要求，一旦一个环节出了问题，例如合格率下降、封装不符合要求等，设计的芯片可能要全部报废，无法返工处理，这将会对集成电路设计企业带来很大损失。
三、成本核算方法比较
传统企业的成本核算方法一般有下面几种：
（一）品种法：核算产品成本的品种法是以产品的品种为成本计算对象，归集费用，计算产品成本的一种方法。品种法一般适用于大量大批单步骤生产类型的企业，如发电、采掘等企业。在这种类型的企业中，由于产品的工艺流程不能间断，没有必要也不可能划分生产步骤计算产品成本，只能以产品品种作为成本计算对象。
品种法除广泛应用于单步骤生产类型的企业外，对于大量大批多步骤生产类型的企业或者车间，如果其生产规模小，或者按流水线组织生产，或者从原材料投入到产品产出的全过程是集中封闭式的生产，管理上不要求按照生产步骤计算产品成本，也可以采用品种法计算成本，如小型水泥厂、砖瓦厂、化肥厂、铸造厂和小型造纸厂等。
按照产品品种计算成本，是产品成本计算最基础、最一般的要求。不论什么组织方式的制造企业，不论什么生产类型的产品，也不论成本管理要求如何，最终都必须按照产品品种计算出产品成本。因此，品种法是最基本的成本计算方法。
（二）分批法：分批法亦称订单法，它是以产品的批别（或订单）为计算对象归集费用并计算产品成本法的一种方法。分批法一般适用于单件小批生产类型的企业，如船舶、重型机械制造企业以及精密仪器、专用设备生产企业。对于新产品的试制，工业性修理作业和辅助生产的工具模具制造等，也可以采用分批法计算成本。在单件小批生产类型企业中，通常根据用户的订单组织产品生产，生产何种产品，每批产品的批量大小以及完工时间，均要根据需求单位加以确定。同时，也要考虑订单的具体情况，并结合企业的生产负荷程度合理组织产品的批次及批量。
（三）分步法：分布法是以产品的品种及其所经过的生产步骤作为成本计算对象，归集生产费用，计算各种产品成本及其各步骤成本的一种方法。分布法主要适用于大量大批复杂生产的企业，如纺织、冶金、造纸等大批量、多步骤生产类型的企业。例如，钢铁企业可分为炼铁、炼钢、轧钢等生产步骤。在这种企业里，其生产过程是由若干个在技术上可以间断的生产步骤组成的，每个生产步骤除了生产出半成品（最后步骤为产品）外，还有一些处于加工阶段的在产品。已经生产出来的半成品及可以用于下一生产步骤的再加工，也可以对外销售。
（四）作业成本法：作业成本法是一个以作业为基础的管理信息系统。它以作业为中心，作业的划分从产品设计开始，到物料供应；从工艺流程的各个环节、总装、质检到发运销售全过程，通过对作业及作业成本的确认计量，最终计算出相对准确的产品成本。同时，经过对所有与产品相关联作业的跟踪，消除不增值作业，优化作业链和价值链，增加需求者价值，提供有用信息，促进最大限度的节约，提高决策、计划、控制能力，以最终达到提高企业竞争力和获利能力，增加企业价值的目的。
由于集成电路设计企业的特殊生产工艺流程，集成电路设计企业的主要生产和封装、测试都是在第三方厂家进行，分批法、分步法和作业成本法都不太适合作为集成电路设计企业的成本核算方法，所以品种法将作为集成电路设计企业的基础成本核算方法。
四、IC产品的品种法
品种法作为一种传统的成本核算方法，在集成电路设计企业里是十分实用的。由于集成电路设计企业的生产流程比较特殊，产品从材料到生产、封装、测试，最后回到集成电路设计企业都是在第三方厂商进行，每一个环节的成本费用无法及时掌握，IC产品又有其特殊性，每种产品在生产过程中，不仅依赖于设计图纸，而且依赖于代工的工艺水平，每个批次的合格率并不尽相同，其成品率通常只有在该种产品的所有生产批次全部回到设计企业并通过质量的合格测试入库时才能准确得出，然而设计企业的产品并不是一次性全部生产出来，一般需要若干个批次，或许几十上百个批次加工，在最后几个批次返回设计企业时，早期的许多批次产品早已经发给客户使用了，因此集成电路设计企业的按品种进行成本核算应该是有一定预期的品种法，即需要提前预估该种产品的成品率或废品率，尽量准确核算每一个IC产品的成本。
五、结语
集成电路设计是个技术发展、技术更新非常迅速的行业，IC设计企业要在这个竞争非常激烈的行业站住脚跟或者有更好的发展，就必须紧密把握市场的变化趋势，不断的进行技术创新、改进技术或工艺，及时调整市场需求的产品设计方向，持续不断的通过科学合理的成本控制手段，从技术上和成本上建立竞争优势；同时，充分利用国家对于集成电路产业的优惠政策，特别是对集成电路设计企业的优惠政策，加大重大项目和新兴产业IC芯片应用的研发和投资力度；合理利用中国高等院校、科研院所在集成电路、电子信息领域的研究资源和技术，实现产学研相结合的发展思路，缩短项目的研发周期；通过各种途径加强企业的成本控制手段，来达到提高中国IC设计企业整体竞争实力，扩大市场份额。
主要参考文献：
[1]中国半导体行业协会.cn.
篇4
建设集成电路设计相关课程的视频教学资源，包括集成电路设计基础理论课程讲授视频、典型案例设计讲解视频、集成电路制造工艺视频等；构建集教师、博士研究生、硕士研究生和本科生于一体的设计数据共享平台。集成电路设计是一项知识密集的复杂工作，随着该行业技术的不断进步，传统教学模式在内容上没法完全展示集成电路的设计过程和设计方法，尤其不能展示基于EDA软件进行的设计仿真分析，这势必会严重影响教学效果。另外，由于课时量有限，学生在课堂上只能形成对集成电路的初步了解，若在其业余时间能够通过视频教程系统地学习集成电路设计的相关知识，在进行设计时能够借鉴共享平台中的相关方案，将能很好地激发学生学习的积极性，显著提高教学效果。
二、优化课程教学方式方法
以多媒体教学为主，辅以必要的板书，力求给学生创造生动的课堂氛围；以充分调动学生学习积极性和提升学生设计能力的目标为导向[3]，重点探索启发式、探究式、讨论式、参与式、翻转课堂等教学模式，激励学生自主学习；在教学讲义的各章节中添加最新知识，期末开展前沿专题讨论，帮助学生掌握学科前沿动态。传统教学模式以板书为主，不能满足集成电路设计课程信息量大的需求，借助多媒体手段可将大量前沿资讯和设计实例等信息展现给学生。由于集成电路设计理论基础课程较为枯燥乏味，传统的“老师讲、学生听”的教学模式容易激起学生的厌学情绪，课堂教学中应注意结合生产和生活实际进行讲解，多列举一些生动的实例，充分调动学生的积极性。另外，关于集成电路设计的书籍虽然很多，但是在深度和广度方面都较适合作为本科生教材的却很少，即便有也是出版时间较为久远，跟不上集成电路行业的快速发展节奏，选择一些较新的设计作为案例讲解、鼓励学生浏览一些行业资讯网站和论坛、开展前沿专题讲座等可弥补教材和行业情况的脱节。
三、改革课程考核方式
改革课程考核、评价模式，一方面通过习题考核学生对基础知识和基本理论的掌握情况；另一方面，通过项目实践考核学生的基本技能，加大对学生的学习过程考核，突出对学生分析问题和解决问题能力、动手能力的考察；再者，在项目实践中鼓励学生勇于打破常规，充分发挥自己的主观能动性，培养学生的创新意识。传统“一张试卷”的考核方式太过死板、内容局限，不能充分体现学生的学习水平。集成电路设计牵涉到物理、数学、计算机、工程技术等多个学科的知识，要求学生既要有扎实的基础知识和理论基础，又要有很好的灵活性。因此，集成电路设计课程的考核应该是理论考试和项目实践考核相结合，另外，考核是评价学生学习情况的一种手段，也应该是帮助学生总结和完善课程学习内容的一个途径，课程考核不仅要看学生的学习成果，也要看学生应用所学知识的发散思维和创新能力。
四、加强实践教学
在理论课程讲解到集成电路的最小单元电路时就要求学生首先进行模拟仿真实验，然后随着课程的推进进行设计性实验，倡导自选性、协作性实验。理论课程讲授完后，在暑期学期集中进行综合性、更深层次的设计性实验。集成电路设计是一门实践性很强的课程，必须通过大量的项目实践夯实学生的基础知识水平、锻炼学生分析和解决问题的能力。另外，“设计”要求具备自主创新意识和团队协作能力，应在实践教学中鼓励学生打破常规、灵活运用基础知识、充分发挥自身特点并和团队成员形成优势互补，锻炼和提升创新能力和团队协作能力。
五、总结
篇5
1 MPW服务概述
1.1 什么是MPW服务
在集成电路开发阶段，为了检验开发是否成功，必须进行工程流片。通常流片时至少需要6~12片晶圆片，制造出的芯片达上千片，远远超出设计检验要求；一旦设计存在问题，就会造成芯片大量报废，而且一次流片费用也不是中小企业和研究单位所能承受的。多项目晶圆MPW（Multi-Project Wafer）就是将多个相同工艺的集成电路设计在同一个晶圆片上流片，流片后每个设计项目可获得数十个芯片样品，既能满足实验需要，所需实验费用也由参与MPW流片的所有项目分摊，大大降低了中小企业介入集成电路设计的门槛。
1.2 MPW的需求与背景
上世纪80年代后，集成电路加工技术飞速发展，集成电路设计成了IC产业的瓶颈，迫切要求集成电路设计跟上加工技术；随着集成电路应用的普及，集成知识越来越复杂，并向系统靠近，迫切要求系统设计人员参与集成电路设计；为了全面提升电子产品的品质与缩短开发周期，许多整机公司和研究机构纷纷从事集成电路设计。因此，大面积、多角度培养集成电路设计人才迫在眉睫，而集成电路设计的巨额费用成为重要制约因素。
实施MPW技术服务必须有强有力的服务机构、设计部门和IC生产线。
1.3 MPW服务机构的任务
① 建立IC设计与电路系统设计之间的简便接口，以便于系统设计人员能够直接使用各种先进的集成电路加工技术实现其设计构想，并以最快的速度转化成实际样品。
② 组织多项目流片，大幅度减少IC设计、加工费用。
③ 不断扩大服务范围：从提供设计环境、承担部分设计，到承担全部设计、样片生产，以帮助集成电路用户或开发方完成设计项目。
④ 帮助中小企业实现小批量集成电路的委托设计、生产任务。
⑤ 支持与促进学校集成电路的设计与人才培养。
1.4 MPW技术简介
（1）项目启动阶段
MPW组织者首先根据市场需要，确定每次流片的技术参数、IC工艺参数、电路类型、芯片尺寸等。设计时的工艺文件：工艺文件由MPW组织者向Foundry（代工厂）索取，然后再由设计单位向MPW组织者索取。提交工艺文件时，双方都要签署保密协议。
（2）IP核的使用
参加MPW的项目可使用组织者或Foundry提供的IP核，其中软核在设计时提供，硬核在数据汇总到MPW组织者或Foundry处理后再进行嵌入。
（3）设计验证
所有参加MPW的项目汇总到组织者后，由组织者负责对设计的再次验证。验证成功后，由MPW组织者将所有项目版图综合成最终版图交掩膜版制版厂，开始流片过程。
（4）流片收费
每个项目芯片价格按所占Block的大小而非芯片实际大小计算。流片完成后，MPW组织者向每个项目提供10~20片裸片。需封装、测试则另收费。
2 国外MPW公共技术平台与公共技术服务状况
（1）MPW服务机构创意
1980年，美国防部军用先进研究项目管理局(DARPA)建立了非赢利的MPW加工服务机构，即MOS电路设计的实现服务机构MOSIS（MOS Implementation System）服务机构，为其下属研究部门所设计的各种集成电路寻找一种费用低廉的样品制作途径。MPW服务机构与方式的思路应运而生。加工服务内容：从初期的晶圆加工到后续增加的封装、测试、芯片设计。
（2）MOSIS机构的发展
考虑到MPW服务的技术性，1981年MOSIS委托南加州大学管理。在IC产业剧烈的国际竞争环境下，培养集成电路设计人才迫在眉睫。1985年，美国国家科学基金会NSF支持MOSIS，并和DARPA达成协议，将MPW服务对象扩大到各大学的VLSI设计的教学活动;1986年以后在产业界的支持下，将MPW服务扩大到产业部门尤其是中小型IC设计企业；1995年以后，MOSIS开始为国外的大学、研究机构以及商业部门服务。服务收费：国内大学教学服务免费，公司服务收费，国外大学优惠条件收费，国外公司收费较国内公司要高。
（3）其它国家的MPW服务机构
法国：1981年建立了CMP(Circuit Multi Projects)服务机构，发展迅速，规模与MOSIS接近，对国外服务也十分热心。1981年至今，已为60个国家的400个研究机构和130家大学提供了服务，超过2500个课题参加了流片。1990年以前，CMP的服务对象主要是大学与研究所，1990年开始为中小企业提供小批量生产的MPW服务。由于小批量客户的不断增加，2001年的利润比2000年增加了30%。
欧盟：欧盟于1995年建立了有许多设计公司加盟的EUROPRACTICE的MPW服务机构，旨在向欧洲各公司提供先进的ASIC、多芯片模块（MCM）和SoC解决方案，以提高它们在全球市场的竞争地位。EUROPRACTICE采取了"一步到位解决方案"的服务方式，用户只要与任何一家加盟EUROPRACTICE的设计公司联系，就可以由该公司负责与CAD厂商、单元库公司、代工厂、封装公司和测试公司联系处理全部服务事项。
加拿大：1984年成立了政府与工业界支持的非赢利性MPW服务机构CMC(Canadian Microelectronics Corporation)联盟，是加拿大微电子战略联盟(Strategic Microelectronics Consortium)的一部分。目前，CMC的成员包括44所大学和25家企业。CMC的服务包括：提供设计方法和其它产品服务，提高成员的设计水平；提供先进的制造工艺，确保客户的设计质量；提供技术及工艺的培训。
日本：1996年依托东京大学建立了VLSI设计与教育中心VDEC(VLSI Design and Education Center)，开展MPC（Multi-Project Chip）服务。VDEC的目标是不断提高日本高校VLSI设计课程教育水平和集成电路制造的支持力度。2001年，共有43所大学的99位教授或研究小组通过VDEC的服务，完成了335个芯片的设计与制造。VDEC与主要EDA供应商都签有协议，每个EDA工具都拥有500~1000个license；需要时，这些license都可向最终用户开放。VDEC还对外提供第三方IP的使用，同时，VDEC本身也在从事IP研究。
韩国：1995年，在韩国先进科学技术研究院(Korea Advanced Institute of Science and Technology)内建立了集成电路设计教育中心IDEC(IC Design Education Center)。
可以看出，世界各先进国家都认识到IC产业在未来世界经济发展中的重要地位，在IC加工技术发展到一定阶段后，抓住了IC产业飞速发展的关键；在IC应用层面上普及IC设计技术和大力降低IC设计、制造费用，并及时建立有效的MPW服务机构，使IC产业进入了飞速发展期。纵观各国MPW服务机构不尽相同，但都具有以下特点：
① 政府与产业界支持的非赢利机构；
② 开放性机构，主要为高等学校、研究机构、中小企业服务；
③ 提供先进的IC设计与制造技术，保证设计出的芯片具有先进性与商业价值；
④ 提供IC设计与制造技术的全程服务。
3 我国MPW现状
我国大陆地区从上世纪80年代后半期开始进入MPW加工服务，从早期利用国外的MPW加工服务机构到民间微电子设计、加工的相关企业、学校联合的MPW服务，到近期政府、企业介入后的MPW公共服务体系的建设，开始显露了较好的发展势头。
3.1 与国外MPW加工服务机构合作
1986年，北京华大与武汉邮科院合作利用德国的服务机构，免费进行了光纤二、三次群芯片组的样品制作，使武汉邮科院的通信产品得以更新换代。此后，上海交大、复旦、南京东南大学、北京大学、清华大学、哈尔滨工业大学都从国外的MPW加工服务中获益匪浅。东南大学利用美国MOSIS机构的MPW加工服务，采用0.25和0.35 ìm的模数混合电路工艺进行了射频和高速电路的实验流片。
在与国外MPW服务机构的合作方面，东南大学射频与光电子集成电路研究所取得显著成果。建所初期就与美国MOSIS、法国CMP建立合作关系。1998年以境外教育机构身份正式加入MOSIS，同年，利用MOSIS提供的台湾半导体公司的CMOS工艺设计规则、模型及设计资料开发了基于Cadence软件设计环境的高速、射频集成电路，完成了5批0.35ìm、3批0.25ìm CMOS工艺共40多个电路的设计与制造，取得了许多国内领先、世界先进水平成果。2000年东南大学射光所还与法国的CMP组织正式签订了合作协议。
为了推动大陆的MPW服务，射光所从2000年开始利用美国MOSIS机构为国内客户服务，建立了MPW服务网页，向公众及时流片时间及加入MPW的流程和手续。2001年，射光所通过MOSIS利用TSMC的0.35和0.25ìm CMOS工艺为清华大学、信息产业部第13所、南通工学院完成了3批10多个芯片的设计制造。目前，10多个高校、研究机构、企业成为射光所MPW成员。
3.2 高校、企业、研究机构合作实现MPW服务
90年代，上海复旦大学开始着手建立国内MPW加工服务机构；1995年，无锡上华微电子公司开始承担MPW加工服务，并于1996年组织了第一次MPW流片；1997年至1999年在上海市政府的支持下，连续组织了6次MPW流片，参加项目有82个；2000年受国家火炬计划、上海集成电路设计产业化基地、上海市科委及上海集成电路设计研究中心委托又组织了3次35个项目的MPW流片。清华大学与无锡上华合作，针对上华工艺，开发了0.6ìm单元库，开始了MPW加工服务，并将校内的工艺线用于MPW加工服务。近年来，在863 VLSI重大项目规划指引下，在上海、北京、深圳、杭州等地陆续成立了集成电路产业化基地，进一步推动了MPW加工服务的开展。清华大学从2000年开始，利用上华0.6ìm CMOS工艺为本校以及浙江大学、合肥工业大学组织了4次MPW流片，总共实现了106项设计；上海集成电路设计研究中心与复旦大学，于2001年利用上华1.0和0.6ìm CMOS工艺和TSMC的0.3ìm CMOS工艺，为产业界、教育界进行了8次MPW流片，实现了109个设计项目。
随着中国半导体工业飞速发展，将会在更多的先进工艺生产线为MPW提供加工服务，许多境外的半导体公司也在积极支持我国的MPW加工服务。随着上海、北京多条具有国际先进水平的深亚微米CMOS工艺线的建成，国家级的MPW计划会得到飞速发展。
3.3 台湾地区的MPW加工服务
1992年在台湾科学委员会的支持下，成立了集成电路设计和系统设计研究中心CIC。其目的是对大专院校的集成电路/系统设计提供MPW服务，对集成电路/系统设计人员进行培训，并推动产业界与学院的合作研究项目。到目前为止，CIC已为超过100家的台湾院校提供了MPW服务，总计有3909个IC项目流片成功，其中，76家大专院校有3423项，40多家研究所和产业界有486项。在EDA工具方面，有多家的IC/SYSTEM设计工具已运用在MPW的设计流程中。到目前为止，已有91家大专院校安装了14 100多个EDA工具的许可证，另外，0.6ìm 1P3M CMOS、0.35ìm1P4M CMOS、0.25 ìm1P5M CMOS和0.18ìm1P6M CMOS的标准单元库已开始使用。除了常规MPW服务，CIC还向大专院校提供培训：2001年有7000人次，每年还有2次为产业界提供的高级培训。
台湾积体电路制造股份公司（台积公司：TSMC）从1998年提供MPW服务，成为全球IC设计的重要伙伴。2000年以来台积公司提供了100多次MPW服务，并完成了1000个以上IC芯片项目的研制。目前，台积公司已分别与上海集成电路设计研究中心、北京大学微处理器研究开发中心合作，提供MPW服务。
4 我国大陆地区MPW服务基地的建设
由于大陆地区原有微电子研究机构的历史配置，在进入基于MPW服务方式后，这些研究机构先后都介入了IC设计的MPW服务领域，并开始建立相应的MPW服务基地。
4.1 上海复旦大学与集成电路设计研究中心（ICC）
上海复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室在上海市政府支持下，于1997年成立了"上海集成电路设计教育服务中心"。主要任务是IC设计人才培养和组织MPW服务。1997~1999年组织了6次MPW流片。2000~2001年上海市科委设立"上海多项目晶圆支援计划"，把开展MPW列为国家集成电路设计上海产业化基地的重点工作。在市科委组织下，复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室与ICC实现强强联合，面向全国，于2000年组织了3次、2001年组织了5次MPW流片。ICC于2001年底正式与TSMC达成合作协议，开展0.35ìm MPW流片服务。2002年与中芯国际集成电路制造（上海）有限公司（SMIC）合作推出本土0.35ìm及以下工艺的MPW流片服务。从ICC设立的网站(icc.sh.cn) 可了解MPW最新动态和几乎所有的MPW服务信息。
4.2 南京东南大学射频与光电子集成电路研究所
1998年，南京东南大学射光所以境外教育机构的身份正式加入美国MOSIS，并签订有关协议，由此可获得多种工艺流片服务。2000年5月与法国的CMP签订了合作协议。1999年底受教育部委托，举办了"无生产线集成电路设计技术"高级研讨班。从2000年开始建立了MPW服务网页，通过网页向公众公布流片时间及加入MPW的流程和手续，目前，高速数字射频和光电芯片测试系统已开始运行，准备为全国超高速数字、射频和光电芯片研究提供技术支持，有许多高校、研究单位、公司已成为射光所MPW成员。
4.3 国家集成电路设计产业化（北京）基地MPW加工服务中心
在北京市政府的支持与直接参与下建立了"北京集成电路设计园有限责任公司"。正在建设中的国家集成电路设计产业化（北京）基地MPW加工服务中心由北京华兴微电子有限公司为承担单位，联合清华大学、北京大学共同建设。
4.4 北方微电子产业基地TSMC MPW技术服务中心
篇6
关键词：微电子；集成电路；课程群；亲产业
中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2019）19-0163-02
一、引言
微电子（集成电路）被称为现代信息社会的“食粮”，是一个国家工业化和信息化的基础。自2014年我国《国家集成电路产业发展推进纲要》，设置千亿级的集成电路发展基金以来，南京、合肥、重庆、成都、武汉、厦门等地相应出台了区域性的集成电路发展政策。厦门依据毗邻台湾的区位优势，设立了500亿人民币的集成电路产业基金，并陆续了《厦门市加快发展集成电路产业实施意见》和《厦门集成电路产业发展规划纲要》，拟形成区域性的集成电路产业集聚地，打造集成电路千亿产业链，最终形成我国集成电路的东南重镇。
在此背景下，厦门政府在集成电路设计、生产制造、封测以及人才储备，全方位进行布局和规划。设计方面：紫光集团投资40亿元设立紫光展锐产业园、研发中心项目，引进展讯等国内通信芯片设计的龙头企业。厦门优讯、矽恩、科塔等集成电路设计企业也在高速、射频芯片领域取得可喜进展，仅2016年，厦门就新增加60余家集成电路设计企业。2017年整体产值达到140亿元；生产制造方面：与台湾集成电路巨头联华电子合资设立了联芯12寸晶圆厂项目，总投资达62亿美元，已于2016年12月正式投产；三安集成电路有限公司和杭州士兰微电子股份有限公司，主攻三五族化合物半导体芯片生产；泉州晋华12寸存储器厂则着眼于动态存储器的生产和销售；封测方面则引入通富微电子股份有限公司，力争打造一小时产业生态圈；人才储备方面：厦门政府与中国科学院微电子所共建中国科学院大学厦门微电子工程学院，辅以厦门大学、厦门理工学院、华侨大学等微电子学科，为厦门集成电路的生产和设计输送人才。
在此背景下，我校于2016年12月建立微电子学院，联合台湾交通大学、元智大学等微电子老牌名校，共同探索适合厦门及周边地区的微电子人才培养策略，力求建立较为完善的课程群体系，为在闽的微电子企业培养专业人才。
二、微电子工程专业特点
首先，微电子专业与传统的机械、化工、电子等专业不同，是一门交叉性很强的学科，需要该专业学生系统地学习数字、物理、电子、半导体器件、集成电路设计、电路封装、计算机等多方面的知识理论，并且能够将各门学科融会贯通，熟练运用。其次，微电子专业入门门槛高、知识体系更新速度快，贴近产业。这就要求学生在具有坚实理论基础的同时，实践动手能力较强，才能在短时间内将所学理论和实践结合，迅速融入工业界或者科学研究。第三，微电子是一个庞大的系统专业。从大类上可以分成工艺、器件、设计、封装、测试五个大方面。但每一個大类又可分为几个甚至数十个小门类。如设计类又可细分为模拟集成电路、数字集成电路、射频集成电路、混合信号集成电路等四个门类。而例如数字集成电路，又可继续分为数字前端、数字后端、验证、测试等小方向。各个方向之间知识理论差异较大，对学生素质提出了极高的要求[1]。
三、微电子工程课程群实践
（一）微电子工程专业培养策略
结合厦门微电子产业特点，以市场需求为导向，同时充分利用海峡两岸交流方面的优势，立足于我校“亲产业、重应用”的办校原则，我校微电子工程专业设置为工艺和设计两大类方向，应对周边产业需求，对该专业学生进行差异化培养。在本科前两年公共课的基础上，大三学年，根据学生兴趣及教师双向筛选，确定学生未来两年的学习方案，分别在器件/制造、模拟/数字集成电路设计两方面进行课程教授和实践锻炼，培养专业门类细化、适应企业实用化需要的高素质、实践型人才。同时，在一些专业课程讲授上，聘请台湾方面有经验的教师和工程师，结合产业现状进行教授和辅导。
（二）微电子工程专业培养目标
对于我校应用型本科院校的定位，区域产业经济和行业的发展是重要的风向标，因此在微电子专业人才培养上必须突出“工程型、实用型和快速融入型”的特点。主要培养目标如下：（1）掌握半导体器件及工艺的基本理论基础、电子线路的基本理论与应用、计算机使用、电子系统信号处理的基本知识、集成电路及板级设计的基本技能。（2）具备半导体及集成电路设计、制造，PCB板级设计、制造、测试的基本能力，工程项目管理、品质管理、设备维护的基本素养。（3）能在半导体、集成电路设计、制造行业，从事集成电路设计、制造、研发、测试、品质管理、厂务管理、设备维护等相关工作，毕业三到五年后通过自身学习逐步成长为本领域的骨干技术人员和具有较强工作能力的核心工程师[2]。
（三）微电子工程专业课程群制定实践
基于我校应用型本科“亲产业”的学校定位，在微电子专业课程群建设中，我们首先引入CDIO的教学理念。CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate，即构思—设计—实施—运作）工程教育是以理论教学为基础，工程实际反馈互动为主要形式的培养方案[3，4]。基于此，课程群制定从知识逻辑（课程环节）和项目实施（工程实践）两个角度，对学生的综合素质进行培养、锻炼。
篇7
【关键词】IC产业集群升级地方政府作用政策建议
【中图分类号】F291.1 【文献标识码】A 【文章编号】1004-6623（2012）05-0089-04
一、上海IC集群总体概况
上海IC集群，是以IC制造为重点，包括IC设计、封装、测试、原材料、光掩膜，以及模具、设备生产和维护、人才培训等相关配套服务的较为完整的IC地方产业网络。上海IC集群的空间范围，是以张江高科技园区为核心、延伸到金桥出口加工区和外高桥保税区的浦东微电子产业带（核心区），和漕河泾、松江、青浦为扩展区的IC产业集聚区。其中芯片制造业代表企业有中芯国际集成电路制造有限公司、上海宏力半导体制造有限公司和上海华虹NEC电子有限公司；芯片设计企业代表有展讯通讯（上海）有限公司、AMD；封装测试企业代表有安靠和日月光等；设备材料业企业代表有中微半导体设备（深厚）有限公司和盛美半导体设备有限公司。
上海IC集群，在全国占有非常重要的地位。多年销售收入在全国集成电路产业中占据1/3以上的份额（表1）。从产业链各环节看，芯片制造业、设计、封装测试等产业都占有114以上的比重。
公共服务平台建设一直是上海营造产业环境，提高产业高端技术的研发实力、加快高新技术产业化步伐的重要抓手。国家在上海建立了第一个国家级集成电路产业基地、第一家集成电路设计专业孵化器，目前集成电路产业的公共服务平台主要有上海集成电路研发中心、上海集成电路技术与产业促进中心、上海硅知识产权交易中心和上海集成电路测试技术平台。上海集成电路研发中心拥有开放的集成电路工艺技术研发和中试平台。主要业务包括为行业提供技术来源和知识产权保护、工艺研发和验证服务，面向设计企业开发特色工艺模块和人才实训等。上海集成电路测试技术平台则以政府补贴、有偿共享的方式，为集成电路开发和生产企业提供专业测试技术服务。
二、上海IC集群升级面临的主要问题
1.产业规模偏小，盈利能力弱
上海集成电路产业的整体发展还处于初始阶段，突出表现为产业规模小，单体规模小，盈利能力弱。在产业构成上，2009年上海IC设计业销售收入为36.5亿元、制造业为146.7亿元、封测业为183.7亿元，仅为台湾新竹IC的1/25、1/11和1/4。同国际先进集成电路企业比较，上海集成电路企业在规模和盈利能力上均有很大的差距。中芯国际为上海最大的集成电路制造企业，与全球第一的代工厂的台积电相比，销售收入仅为台积电的15%，盈利能力更是相差甚远。中芯国际与新加坡特许半导体销售收入分列全球第三、四位，但前者毛利率仅为后者的1/3。展讯作为上海最大的设计公司，在销售收入、研发投入和盈利能力等方面，与国际著名设计公司都存在较大差距。
2.在全球价值链中处于低端环节
上海IC地方产业网络，是以代工制造环节嵌入生产者驱动的价值链当中，主要从事一般元器件的生产以及整机的加工和组装。设计公司弱小，制造封装测试环节规模最大，近年IC产业3/4以上销售收入来源于制造和封装测试等低价值链环节。由于IC产业是知识技术、资本密集型产业，全球IC产业价值链由研发设计力量强大、制程技术先进，并掌握系统集成核心技术的美、欧、日的IDM（整合元器件制造）公司控制。他们通过制定规制、标准和监督规则、标准的实施，来整合价值链的价值创造活动，最终获取了价值创造的绝大部分。
3.周边地区形成了对上海IC集群的强劲竞争和挑战
除集成电路设计业落后、中高级技术人员不足的制约因素外，商务成本提高也使得上海IC集群面临挑战。虽然集成电路业特别强调企业网络的完善性，但是商务成本（包括土地成本、劳动力成本等）等因素也会显著影响产业链上某些环节的分布。土地作为一种不可再生资源，近年来随着上海经济的发展而价格飞涨，上海的劳动力成本与周边的苏州、无锡相比也逐渐丧失优势。集成电路企业选址时不得不权衡上海的集聚效应带来的成本降低、较高的要素成本与预期利润。一些集成电路制造厂投资项目最终主要因为上海的商务成本过高而选择了上海周边地区，2008及2009年江苏省的销售收入已超过上海市，成为国内集成电路第一大省。近两三年随着武汉新芯12英寸生产线、成都成芯和重庆渝德8英寸生产线建成投产、英特尔成都封装测试工厂投产以及西安应用材料公司技术中心的建设，中西部地区IC产业发展的势头不可小觑。
4.国际硅周期和金融危机对上海IC集群的冲击
2000年以来，随着全球化的推进、跨国公司的产业转移，上海IC集群经历了快速发展阶段后，遭遇了前所未有的国际集成电路行业和金融危机的巨大冲击。从销售收入来看，2001年到2004年翻了一番，2003至2006年年均增长率达到50%。到2007年步入硅周期，全球集成电路产业不景气，上海集成电路产业仅实现销售收入389.5亿元，同比增长2.5%.增速明显放缓。受到国际半导体市场的影响，2008—2009年上海IC产业呈现负增长，2009年销售收入降为402亿元，增长率为一12%，比同期全国IC产业销售收入跌幅还多1个百分点，这说明，上海IC产业遭遇了较全国更大的冲击。
三、推进上海IC集群升级的政策建议
1.科学制定上海IC集群规划，实施价值模块协同网战略
一是要找准上海IC集群在全球和全国价值链中的位置。随着国家实施“国家科技重大专项”和本市加紧实施推进“高新技术产业化”等项目，抓住整机业与集成电路设计业的联动环节，形成从集成电路设计、制造、封装测试到产业化应用的大产业链，确立产业升级路线图，确立上海IC在全国IC设计业及其产业化的领先地位，并推动上海IC集群在全球价值链中的位置不断攀升。
二是调整和优化区域产业布局及定位。科学分析浦东、松江、紫竹园区的产业链优势环节，每个园区确立1～2个优势环节，其余非优势环节给予鼓励政策转移到相应园区，避免过度竞争，资源浪费。张江重点发展集成电路设计和微电子装备；外高桥发展集成电路封装测试；金桥建设国家级通信产业基地，重点集聚和发展移动通讯设备和光机电一体化；康桥发展以华硕公司为标杆企业的手机、个人电脑等消费类终端产品。
三是实施价值模块协同网络（VMCN）战略。模块协同网络是通过加强集群内相关企业间的水平联系，通过协作、创新、竞争全面满足市场的差异化需求，将模块供应商、业务流程与系统管理等结合在一起，形成强大、集成、灵敏的全球化模块化产业集群。上海IC集群可以发挥地方政府的优势，将集群内的大量同类型本地企业，协同组织，建立复杂的水平联系网络，协同集群内中介服务机构、大学和科研机构等区域本地行为主体，组成灵活敏捷、协同互补的动态经济体系，有效实现价值创造过程的网络化整合，并通过企业和不同知识背景、知识结构的不同行为主体的知识交流与碰撞，激发集群创新发生。在有效利用全球网络的同时，积极实施本土化战略，增加网络的密度，拓宽相互学习的界面。
2.加快IC产业整合转型，提升创新能力
对上海IC产业来说，加快整合转型，促进产业集聚和企业做大做强，同样是IC集群升级的紧迫需要。应抓住国家鼓励产业整合重组的机遇，采取强有力的扶持措施，通过政策、资金和市场引导等途径，对产品技术水平高和市场前景好的企业，加快整合IC芯片制造、设计企业，建立自主可控的集成电路产业体系，尽快形成几个上规模的企业，为培育世界级集成电路企业作准备。以IC产业航母，撬动龙头企业的跨国混合网络，加速集群国际知识的获取、吸收、创造性运用，从而为本地IC集群的跨越式升级创造条件。要从自身实际出发，加快技术和产品创新速度。要以《国家中长期科学和技术发展规划纲要》确定的16个国家重大专项重点提升集成电路企业研发创新能力、突破核心技术的机遇，引导本地企业根据国内市场的实际需求加大新产品的开发力度，快速占领新兴市场，增加企业竞争力。
3.争取国家和地方的政策支持，实施积极的人才战略
一是落实2008年财税1号文有关优惠政策，国家规划布局内软件企业涵盖重点集成电路设计企业，将集成电路设计企业认定为“生产型企业”，享受出口退税政策，使其在国内完成设计后顺利投入生产出口到国内外市场，并将集成电路产业优惠政策覆盖半导体产业链诸环节。二是对公司的跨国研发给予财政政策支持，取消“出口”和“进口”的双向税赋成本，规定企业在国外的研发专利可以作为国内企业申报高新技术企业的依据，可以享受相关税收减免的优惠政策。三是鼓励地方企业利用中国本土大学、科研院所等与国外相应机构的“非赢利合作”关系，建立国外有关法律、科技制度的“专家咨询库”，通过“迂回”战略间接嵌入到西方知识网络，从而脱离于跨国公司独立发展奠定基础。
IC产业是知识密集型产业，专业化、高端人才对于IC集群的升级至关重要。可以借鉴国外的发展经验，制定高工资、低（零）个人所得税、股权奖励等优惠的人才吸引政策，吸引海外集成电路设计、制造、管理专家前来工作。可以通过提高员工待遇。加强产业间的网络联动来进一步强化企业网络优势。同时重视技术人才的培养，为基层作业员、技工、工程师提供较好的专业素质培训。这样的措施对设计企业和制造企业都是至关重要的。当然，要从根本上解决上海IC人才问题，地方政府必须制定积极人才政策，将人才待遇与户籍制度、住房、社会保障、配偶工作、子女教育与就业统筹考虑，使人才引得来、留得住。
4.充分发挥协会、企业管理咨询服务平台职能
建议政府及其相关部门“抓大放小”，将具体事务性职能交由协会办理。在建立产业同盟方面，建议进一步发挥好行业协会的作用，促进和推动lC产业的协同发展。可以授权协会实施或参与产业联盟的培育、建设和运作，构建公共服务平台，通过协会的推进来形成产学研结合的运行机制，发挥协会在行业管理中的主体作用。可以参考香港政府和香港工程师协会的做法，以政府（工程类）公务员的要求对协会的会员标准进行认定。在提升企业自主创新能力方面，政府和市、区两级行业协会结合起来，具体放手让协会去做。提供孵化楼的同时，为中小企业提供更加优质的创业服务；打造风险投资机构积聚地，重点培养有自主创新的重点企业。通过行业协会，促成IC产业的产业联盟。
篇8
最佳投资环境奖
经过七年的建设与发展，深圳软件园在嵌入式软件系统、大型行业（电信、金融、制造业）应用软件与服务、IC设计、互联网服务业与软件出口外包方面已形成五大特色产业集聚。截至2010年，深圳软件园有9家企业荣登中国软件百强，占全国软件百强总收入的42%，国家计算机系统集成一级资质21家，软件与信息服务类国内外上市公司29家。
深圳软件园目前拥有政府产业园区面积30万平方米，2013年将形成约100万平米的核心产业空间。
深圳软件园已成为我国重要的软件产品研发基地、软件企业孵化基地、软件与服务外包出口基地、软件人才培养基地和国际软件技术合作基地，在全国软件行业占有重要的地位。
（一）嵌入式软件在国内占据主导地位
嵌入式软件占深圳软件园软件产值60%以上，在国内居主导地位。嵌入式软件促进了深圳市消费类电子产品、网络通讯、医疗仪器、数字设备、自动化控制设备等行业产品的升级和创新，涌现出了华为、中兴、迈瑞、同洲、朗科、大族、元征等从事嵌入式软件开发的企业。
（二）市场导向促进IC设计产业快速发展
深圳软件园集成电路设计企业121家，约占全国的四分之一；2010年集成电路设计销售106亿元，位居全国大中城市第三位。目前深圳软件园聚集了国家“909”工程布点的集成电路设计公司，如国微、华为、中兴集成、爱思科、爱科创新、中星微电子等。台湾集成电路设计前10强企业中有一半落户深圳软件园。
（三）大型行业应用软件与服务国内领先
深圳软件园行业应用软件如金融、电子商务、电信管理、物流管理、互动游戏娱乐等在国内优势突出，一些企业已走向了国际市场。如华为、中兴网络通信整体解决方案，金蝶的企业管理软件，金证、奥尊的金融软件，腾讯的网上即时通信软件，现代的地铁综合管理系统，科陆的电力调度管理软件，科健信息的办公自动化系列软件，海云天的教育软件等产品均在国内具有较高的知名度和市场占有率。
深圳软件园形成了以华为、中兴为通信软件与整体解决方案为行业龙头的产业集聚，形成了电信行业咨询、方案设计、软硬件设计、核心业务应用支撑系统设计、实施、软件测试、交付、维护及通信终端设计全流程产业链，在国内领先，是全球电信与移动整体解决方案开发基地。
金融领域的软件服务业务是深圳软件园最具竞争优势的产业之一，其客户主要来自于证券、银行、保险机构、基金公司、信托等所有金融机构，市场覆盖中国、欧美，业务线涵盖即金融咨询、系统设计、管理信息系统、核心业务产品支撑系统、测试、实施、系统运营与维护、金融基础设施维护、业务流程服务等。
（四） 互联网产业居全国前列
互联网服务业是以软件为核心服务的延伸，来推动高端服务经济增长的重要新兴产业。2009年，深圳市互联网产业总规模约为225亿元，占全国产业规模的13.4 %。2009年深圳市已获批创建首个国家电子商务示范市，深圳的腾讯、A8音乐、迅雷、中青宝网、融创天下等一批互联网产业龙头企业均在高新区软件园，使之成为全国互联网领先企业最为集中的园区。
篇9
【关键词】数字集成电路；设计方法；同步数字系统
【中图分类号】TN402【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2016）04-0197-02
数字电路设计是一个正在不断发展着的学科，针对其设计方法一般包括了两种：①同步设计；②异步设计。从目前市场上的产品来看，大多数的数字电路都是采用同步设计的设计方法，究其原因，同步设计主要元器件是触发器，该技术较为成熟。但是随着人们需求的不断变化，异步设计也已经开始慢慢走近人们的视野之中。本文将首先对数字电路的设计流程进行简单的论述。
1数字电路流程设计
伴随着熟悉电路的发展，慢慢的，它已经有了较为完整的体系，主要包括了系统架构、RTL设计、综合优化、布局布线、版图设计等几个方面。下面依次对这几个方面进行介绍。系统架构是整个设计最基础的环节，同时也是十分重要的环节，因为只要有了一个好的系统构架那么设计起来就会十分的方便。在这个环节中需要对模块进行划分，同时也需要对接口进行定义等。下一个环节便是RTL设计。这一环节是核心环节因为在这一阶段需要用相应的语言来将电路描述出来。综合优化就是将RTL转化为相应的硬件电路。这个环节中往往是和工艺厂商进行合作，从而搭建出合适的电路。数字电路的布局布线与模拟电路相比要简单许多，因为很对芯片制造后，生产者就会给出基准单元库。然后利用EDA软件，根据这些相应的限制自动布局布线。最后一个环节也就是版图设计环节。就是在布局布线设计完成之后，结合基准单元生成具体版图，然后通过验证后，教给工厂代加工制造芯片。
2同步数字系统设计
在文章开始，笔者就提到同步设计法受到众多设计人员的青睐。下面本文就将严格按照上文中提到过的几种设计阶段对同步设计法进行详细的介绍：
2.1同步电路的优越性
之所以被称之为同步系统就是因为触发器的状态是有统一始终控制的。各个存储状态的改变都是在时钟的控制之下完成的。所以同步系统具有着多种好处。①同步电路保证各个存储单元都有着相同的初始态，并且只有在时钟沿到来之时，存储单元的状态才会发生转变，这样很大程度上就使得电路较为稳定，能够避免温度等对电路的影响。②能够很容易实现流水线，对于提高芯片的效率等方面具有较大的好处。
2.2触发器
触发器是同步电路的基本单元，尤其指的是D触发器。对于触发器而言，最重要的特点就是只有当时钟沿到来的时候，触发器才会将存储状态转变，也就是将数据端的数据保存起来。当时钟沿不到达时，触发器不会采取动作，这样就是同步电路较为稳定的原因之一。触发器在组成时，可以采用MOS管进行搭建，也可以采用简单的逻辑器件进行构建。
2.3RTL级描述
由于数字电路需要具备的功能越来越多同时规模也变的越来越大，那么系统这一理念也变得越来越强大。使用Ver-ilogHDL可以对系统进行行为级以及RTL级描述。行为级描述就是为了确认系统是否可行、可靠，同时也会检查算法是否正确。在进行RTL级设计的时候需要注意到描述的可综合性以及测试验证功能的完备性。描述的可综合性详细来说就是设计人员大多使用mod-elsim进行编译仿真。这款软件虽然简单实用，但同时也具备着不容忽视的弱点，就是VerilogHDL的容错性较强，不能区分出行为级描述以及RTL级描述。这就意味着设计人员的设计最终可能无法被综合成硬件电路。为了解决这一问题。设计人员就需要多多关注指令都能够被综合成什么样的电路，同时关注哪些指令不可被综合。RTL级描述中，功能需要是完备的。这就比可综合性困难的多。因为到目前为止并没有能保证功能完备性的验证体系。为了避免这个问题的出现。设计人员需要从以下的方面入手：①对于系统级规划中模块尽量按照其功能进行划分，这样就能够在进行RTL级描述时严格按照规划设计。②保持良好的编程习惯。③成立专人的测试部门，这样既有测试人员又有着设计人员。在测试人员的把关之下，很多的问题以及漏洞就会被发现。
2.4利用DesignCompiler综合优化
DC综合这一过程是数字电子线路设计的前端。在这个综合设计的过程中那个，DC需要进最大的努力进行优化，但是这之后可能依然有一些违例路径的存在。这时候就需要人工返回RTL级，进行修改然后再综合，不断的循环。
2.5利用SOCEncounter布局布线
同步数字设计的后端就涵盖了布局布线、时序验证、后仿等多个环节。对比模拟电路，数字电路布局布线较为简单尤其再利用一些软件之后能够大大的减轻人们的压力、提高工作效率，节省时间。
3小结
本文对于数字电路设计方法之中的同步设计法进行了详细的介绍，同时对于在设计过程中可能出现的问题以及解决方案都进行了论述，希望对于今后设计人员对数字电路的设计有所帮助。
参考文献
[1]孔德立.数字集成电路设计方法的研究[D].西安电子科技大学，2012.
[2]陈明亮.数字集成电路自动测试硬件技术研究[D].电子科技大学，2010.
篇10
关键词：职教集团；人才培养模式；专业建设
中图分类号：G718 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2013）12-0160-03
以集成电路为核心的微电子产业是国家的战略性新兴产业，其发展水平与产业规模已成为衡量一个国家经济发展，科技进步和国防实力的重要标志。在我国一系列相关政策的激励下，我国微电子产业已得到快速发展，我国也已进入世界集成电路大国。2011年，我国半导体销售额占世界半导体市场14.5%的份额，其中集成电路销售额占到世界集成电路市场的9.8%的份额。
江苏信息职业技术学院地处美丽富饶的太湖之滨——无锡。这里是我国微电子产业的发源地，也是当前发展最快、国内技术最先进、规模较大、产业系统最完整的国家微电子产业基地之一，云集了SK海力士半导体、海太半导体、华润微电子、江阴长电等一百六十多家著名的微电子制造、设计、封装及测试企业。微电子产业成为无锡传统的最具优势的支柱产业。
我院的微电子技术专业是学院成立最早的专业之一，伴随着我国微电子产业的成长与壮大。在近四十年的发展中，依托无锡发达的微电子产业，坚持走校企合作之路，通过创新人才培养的体制机制，改革人才培养模式，加强专业内涵建设，为我国微电子企业培养了大批优秀人才，是江苏省半导体行业协会的IC人才储备基地，无锡国家集成电路设计基地，集成电路设计人才培养基地。
搭建职教集团平台，促进政行
企校合作，创新人才培养机制
教育部《关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》明确提出创新办学体制，鼓励地方政府和行业（企业）共建高等职业学校，探索行业（企业）与高等职业学校组建职业教育集团，发挥各自优势，形成政府、行业、企业、学校等各方合作办学，跨部门、跨地区、跨领域、跨专业协同育人的长效机制。为贯彻落实这一精神，由无锡市政府发起，我院牵头组建了由无锡市信电局、无锡市半导体行业协会、微电子企业及大中专院校共三十多家单位组成的微电子职业教育集团。本着“政府主导、行业指导、企业参与、院校主体”的原则，紧紧围绕无锡微电子产业的发展，充分发挥各自在产业规划、兼职教师选聘、实习实训基地建设和学生就业等方面的优势，促进“校企合作、工学结合”职业教育人才培养模式的改革，提高人才培养与社会需求的契合度，提升职业教育服务无锡微电子产业发展的能力，也为提升我院微电子技术专业建设水平提供了良好的契机。
依托微电子职教集团
为平台，深化“订单培养，
厂校互嵌”人才培养模式改革
（一）加大订单培养力度，提高人才培养与企业需求的契合度
依托职教集团平台，利用丰富的校企合作资源，专业先后与集团成员SK海力士半导体、华润上华半导体等多家微电子企业开展冠名办班、订单培养的人才培养模式改革。实践证明，这种“校企联手，量身定制”的订单培养使人才培养的目标更贴近企业需求，人才培养的质量更满足企业要求（见表1）。
以SK海力士微电班为例，订单培养的主要工作包括：校企共商制定人才培养方案，校企共同构建课程体系，根据企业的性质和岗位需求，在课程体系中加入韩语课程和装备类的课程；校企共同建设核心课程，开发教学资源；聘请企业工程师担任专业核心课程的教学，专业教师分批进入企业进行工程实践，提高教学队伍的“双师”素质；通过工学交替，顶岗实习，提高学生的岗位实践技能，实现实习与就业的零距离对接；通过企业奖学金的发放和企业文化的宣讲，企业文化与职业教育及早融合，大大提升学生的职业素养。冠名班的人才培养取得了良好的效果，全班39名学生，最终有26名被企业录用。与海力士的校企合作案例被评为2012年无锡市校企合作示范案例。
（二）积极探索“厂校互嵌”人才培养模式
专业积极推进“厂中校”、“校中厂”的建设。专业和无锡强芯微电子有限公司合作共建集成电路版图设计“校中厂”。企业工程师带着企业真实的项目进入“校中厂”，学生在工程师的指导下，以企业真实项目为载体，进行集成电路设计核心技能的模块化训练，并通过联网，与企业本部的工程技术人员共同完成大型设计项目。通过学生早进课题，早进团队，早进项目，在工程实践中培养高技能型、创新型人才，实现人才培养和企业需求无缝对接，企业也从中择优挑选学生直接就业。
专业还与环洲微电子公司合作共建“厂中校”，学生在“厂中校”中完成集成电路制造工艺轮岗实习。校企双方共同商定轮岗实习的教学计划。企业负责为学生安排从简单到复杂、从单一到综合的实习内容和工作任务，并指定师傅指导实习，定期安排工程技术人员针对不同的岗位进行专题讲座，提升学生职业素养；学生经过在实际工作岗位上真刀实枪的训练，专业技能得到了很好的提升，同时接受了企业文化的熏陶。实习结束后，企业指导教师和专业教师根据学生在实习过程中职业素质、专业能力的表现进行综合评价。
通过“订单培养，厂校互嵌”这些深层次的校企合作、工学结合的人才培养模式改革，学院培养了高素质、高技能的人才，企业挖掘和筛选到了优秀员工，学生训练了职业技能，提高了就业竞争力，达到了三方共赢的合作目标。
顺应产业链发展，构建
“以岗定课，课证融通”课程体系
根据微电子产业链的发展，确定了本专业所面向的岗位。通过广泛的专业调研和专业指导委员会的论证，分析了专业所需的基本技能、专业技能和综合技能，构建了与之相适应的课程体系。同时将半导体芯片制造工、集成电路版图设计员的技能培训与考证嵌入课程教学，使学生在毕业的同时获得相应的职业技能证书，提高就业竞争力（课程体系见图1）。
校企合作，加强专业
核心课程的改革与建设
专业核心课程建设是专业内涵建设的核心和难点。我院利用职教集团平台，与集团内多家企业深度开展校企合作，共建核心课程，开发教学资源。以《集成电路制造工艺》课程为例，我校和SK海力士半导体公司共建。该课程主要介绍了集成电路制造的工艺原理、工艺操作过程及工艺参数和工艺质量监测，是微电子技术重要的专业核心课程。在课程建设的过程中，通过对企业工作岗位设置、各岗位对应的工作任务及所需知识、技能的分析，对课程的体系结构进行了重新构建，确立了以集成电路制造工艺流程为基础的模块化教学理念。其中核心模块的五大项目完全针对企业的五大工艺岗位，突出与企业岗位对接。同时，根据企业岗位的需求选取教学内容，将企业对员工进行培训的内容融入课程教学中，使教学内容更好地与岗位实践相吻合（见图2）。该课程2009年通过院精品课程的验收，2011年成为无锡市精品课程。专业核心建设成果如表2所示。
校企合作，建设中央财政支持的
微电子技术综合实训基地
2007年，本专业获得中央财政支持的微电子技术综合实训基地建设项目。由中央财政、省财政和学院配套的近700万资金，与企业合作，建设了包含集成电路设计中心、芯片制造中心、组装中心、测试中心的实训基地，融教学、培训、职业技能鉴定、技术研发、生产等功能于一体。基地建设了100级的超净车间，配置了所需的动力设施、超净水设施及废气处理设施，购置了生产型设备和原材料，具备了生产性实训的条件（见图3）。
基地建成后，学生在接近真实的生产环境中进行《集成电路制造工艺》、《半导体专业实验》、《集成电路版图设计》等课程理实一体化的教学，利用真实的硅片进行氧化、光刻、封装、测试及版图设计的实训，实训结束后进行专业职业资格考证。在集成电路芯片制造中心，结合伊施德科技有限公司的薄膜传感器产品的生产进行光刻、薄膜制备工艺的生产与实训。
依托职教集团，打造“双师”
团队，助力高技能人才培养
学院建立了“校企双专业带头人制”，除校内专业带头人外，微电子技术专业聘请了集团内企业高级工程师担任校外专业带头人，把握专业建设方向，指导课程建设、实验实训室建设。专业也通过引进、企业工程实践、职业技能考证、横向课题开发、技术服务等途径，切实加强骨干教师的工程实践能力，提高教学团队的“双师”素养。近年来，我们从企业引进4名高级工程技术人员，有13名教师先后到职教集团内的企业进行工程实践，有3名教师获评高级工程师，有9名教师分别取得半导体芯片制造高级工证书或国家高级考评员证书。专业教师也积极与企业开展横向课题研究，为企业解决技术难题。先后聘请职教集团成员如SK海力士半导体、无锡强芯半导体、无锡派盟集成电路设计公司，无锡华润安盛科技有限公司等企业的工程技术人员作为兼职教师，用企业的真实项目和真实案例进行教学，提高教学内容与企业需求的契合度。“双师”素质的教学团队，为高技术技能型人才培养奠定了坚实的基础，微电子教学团队获学院首批优秀教学团队。
多年来，我院微电子技术专业依托无锡市强大的微电子产业和市政府对该产业的大力扶持，组建微电子职教集团，推动政行企校四方合作，创新人才培养模式，加强专业内涵建设，培养了大批适应产业需求、有发展后劲的高素质、高技能型人才。很多毕业生已成为我国微电子企业的骨干或领军人物。微电子技术专业也成为我院品牌特色专业，无锡市示范专业，江苏省示范建设院校重点建设专业，2012年江苏省首批重点建设专业群的核心专业。我们将继续推进体制机制的创新，深化人才培养模式改革，坚持走以提高质量为核心的内涵建设发展道路，着力提升我院微电子技术专业的水平，为无锡及长三角地区乃至我国的微电子产业做出更大的贡献。
参考文献：
[1]姜大源.职业教育学基本问题的思考（一）[J].职业技术教育，2006（1）：5-10.
[2]董艳艳，任利华，郭三华.职教集团化条件下专业群建设实践[J].职业教育研究，2012（7）：167-168.
[3]张志强.校企合作存在的问题与对策研究[J].中国职业技术教育，2012（4）：62-66.
