集成電路工藝原理精選(九篇)

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第1篇：集成電路工藝原理范文

關(guān)鍵詞：公路；管理養(yǎng)護(hù)；電子地圖；經(jīng)濟(jì)效益分析

中圖分類號(hào)：U283.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

前言

近年來，我國公路建設(shè)有了極大的發(fā)展，公路建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入了以提高公路技術(shù)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為主的發(fā)展階段。在這種形勢(shì)下，以往傳統(tǒng)的公路養(yǎng)護(hù)與管理方法已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足公路建設(shè)事業(yè)發(fā)展的需要。為了提高現(xiàn)有公路的通行能力、承載能力、抗災(zāi)能力、增強(qiáng)交通的安全性和舒適性，對(duì)現(xiàn)有公路加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)、進(jìn)行路面補(bǔ)強(qiáng)、加速舊橋技術(shù)改造、實(shí)施GBM工程、完善沿線設(shè)施。已成為公路養(yǎng)護(hù)與管理工作的當(dāng)務(wù)之急。在這種形勢(shì)下，將計(jì)算機(jī)技術(shù)與公路養(yǎng)護(hù)及管理工作相結(jié)合，能極大的提高公路建設(shè)工作的技術(shù)水平和工作效率，促進(jìn)我國地市級(jí)公路養(yǎng)護(hù)與管理工作的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化程度的提高具有重要的意義。

1 公路管理養(yǎng)護(hù)與電子地圖遠(yuǎn)程控制信息系統(tǒng)技術(shù)方案分析

系統(tǒng)采用以下關(guān)鍵技術(shù)，確保整個(gè)軟件具有超前性、穩(wěn)定性和可實(shí)用性，是提高效率、產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的前提和關(guān)鍵。

1.1 采用GUID技術(shù)，主要用在軟件中各個(gè)模塊關(guān)鍵字段的設(shè)計(jì)方面，可以確保上下級(jí)各單位之間傳輸和交換數(shù)據(jù)時(shí)能唯一識(shí)別，自動(dòng)加載，不會(huì)與內(nèi)部已有數(shù)據(jù)沖突或覆蓋；由于該系統(tǒng)需要在多個(gè)用戶之間傳遞數(shù)據(jù)，所以唯一識(shí)別每一項(xiàng)數(shù)據(jù)是至關(guān)重要的。一般軟件系統(tǒng)都會(huì)使用ID作為唯一識(shí)別一項(xiàng)數(shù)據(jù)的標(biāo)識(shí)，這在某個(gè)用戶下是完全可以的。但當(dāng)這些數(shù)據(jù)要求從不同用戶之間進(jìn)行傳遞和合并時(shí)，這些ID就會(huì)有重復(fù)的可能性，因?yàn)镮D的唯一性只是相對(duì)于單個(gè)軟件系統(tǒng)本身而言的。GUID廣泛應(yīng)用于微軟的產(chǎn)品中，用于識(shí)別接口、復(fù)制品、記錄以及其他對(duì)象，這些對(duì)象在不同軟件和不同計(jì)算機(jī)中是唯一識(shí)別的。該系統(tǒng)正式引用了這項(xiàng)技術(shù)，應(yīng)用于唯一識(shí)別數(shù)據(jù)，使各個(gè)用戶之間可以穩(wěn)定準(zhǔn)確地傳遞項(xiàng)目數(shù)據(jù)。

1.2 采用OOP技術(shù)，主要用于系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，包括所有界面和功能模塊之間的業(yè)務(wù)邏輯關(guān)系，可以使得軟件操作界面和業(yè)務(wù)之間相互獨(dú)立，保證程序設(shè)計(jì)的條理性、穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性，方便后期的維護(hù)和修改；目前比較流行的開發(fā)軟件都是支持OOP技術(shù)的，但多數(shù)設(shè)計(jì)開發(fā)者沒有將其用于系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯中去。OOP使業(yè)務(wù)對(duì)象不再是枯燥的代碼堆積，而是模仿業(yè)務(wù)邏輯本身的屬性和行為進(jìn)行設(shè)計(jì)，使得設(shè)計(jì)出來的業(yè)務(wù)對(duì)象可以真實(shí)反映業(yè)務(wù)本身。對(duì)象還封裝了數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)邏輯，并完成了所需的數(shù)據(jù)操作，這樣在界面模塊就無需關(guān)心對(duì)象的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。同時(shí)繼承、多態(tài)等特性有效提高了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的條理性。這樣設(shè)計(jì)出來的系統(tǒng)架構(gòu)相當(dāng)健壯，同樣減輕了后期進(jìn)行修改、維護(hù)以及系統(tǒng)升級(jí)的周期和費(fèi)用投入。

1.3 采用DCL數(shù)據(jù)更新技術(shù)，主要用于界面顯示的與更新后的信息能與數(shù)據(jù)庫始終保持一致性；在眾多軟件系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的顯示和數(shù)據(jù)的更新是要解決的兩個(gè)重要方面。當(dāng)數(shù)據(jù)進(jìn)行插入、更新、刪除等操作后，界面必須立即呈現(xiàn)更新后的最新數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)解決方法往往在更新數(shù)據(jù)后立即主動(dòng)刷新所有相關(guān)的數(shù)據(jù)顯示界面，而且各個(gè)更新數(shù)據(jù)的地方都需要完成這樣相同的工作。這種方法無疑將數(shù)據(jù)操作和界面更新混在一起，也增加了開發(fā)和維護(hù)的工作量。DCL技術(shù)很好地解決了這個(gè)問題。DCL建立了一個(gè)數(shù)據(jù)更新通知服務(wù)，所有需要得到通知的界面模塊都將注冊(cè)為該服務(wù)的客戶，當(dāng)數(shù)據(jù)更新時(shí)，所有已注冊(cè)的客戶都可以得到通知，以便獲得及時(shí)更新界面的機(jī)會(huì)。這樣設(shè)計(jì)無需考慮數(shù)據(jù)更新與界面顯示的關(guān)系，兩者可以相互獨(dú)立，任何一方的設(shè)計(jì)有所改變，都無需改動(dòng)另外一個(gè)的設(shè)計(jì)。DCL作為數(shù)據(jù)更新驅(qū)動(dòng)，體現(xiàn)在系統(tǒng)的各個(gè)模塊。

1.4 采用數(shù)據(jù)通信技術(shù)，主要用于上下級(jí)、同級(jí)之間數(shù)據(jù)的上報(bào)和傳輸，解決了傳統(tǒng)U盤和上網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的麻煩，可以在不同地區(qū)計(jì)算機(jī)之間即時(shí)高效地傳輸公路項(xiàng)目數(shù)據(jù)信息。

目前市場(chǎng)在大部分單機(jī)版軟件，數(shù)據(jù)上報(bào)和傳輸?shù)姆绞蕉际菍?shù)據(jù)導(dǎo)出成一個(gè)或多個(gè)文件，再通過磁盤、U盤拷貝到對(duì)方的計(jì)算機(jī)中，或撥號(hào)上網(wǎng)通過E-mail發(fā)送到對(duì)方的郵箱中，對(duì)方也必須上網(wǎng)下載到本地計(jì)算機(jī)中才能加載到軟件，以上兩種數(shù)據(jù)傳輸方式都要經(jīng)過幾個(gè)步驟，比較麻煩、誤時(shí)，而且容易出錯(cuò)，造成了資源的極大浪費(fèi)。而本系統(tǒng)采用的數(shù)據(jù)通信技術(shù)，不同用戶之間的數(shù)據(jù)傳遞，不用磁盤拷貝和上網(wǎng)，就像雙方撥打電話一樣，直接通過電話線即時(shí)傳輸?shù)綄?duì)方的計(jì)算機(jī)中，并且自動(dòng)加載數(shù)據(jù)。比以上兩種傳輸模式都要快捷、準(zhǔn)確、費(fèi)用低、穩(wěn)定性高。

2 直接經(jīng)濟(jì)效益分析

駐馬店九縣兩區(qū)縣鄉(xiāng)公路管理所的工程部門，依照系統(tǒng)的要求，把近幾年來所有已建成的公路項(xiàng)目，包括項(xiàng)目的投資情況、施工建設(shè)情況、養(yǎng)護(hù)及道班、橋梁信息、大修路段等數(shù)據(jù)，全部錄入到軟件系統(tǒng)中，并在地圖上標(biāo)注了各個(gè)項(xiàng)目的路線信息，然后通過電話線把所有建好的數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)绞锌h鄉(xiāng)公路管理處工程科，工程科相關(guān)人員再把九縣兩區(qū)的項(xiàng)目信息和電子地圖信息進(jìn)行匯總，工作人員把各單位原來的手工操作方式與現(xiàn)在采用該系統(tǒng)的工作方式加以比較，按每單位每月安排2人到主管部門上報(bào)數(shù)據(jù)和資料，手工模式所需人力、物力和財(cái)力成本計(jì)算，每月至少要安排3-14人用15-19天時(shí)間做資料和報(bào)表，每月上報(bào)2次，每次上報(bào)資料往返按1-2天時(shí)間，來回車費(fèi)、食宿費(fèi)等等，操作錯(cuò)誤和重報(bào)除外，駐馬店市市直及所轄九縣二區(qū)公路建設(shè)管理部門上報(bào)資料所花費(fèi)資金約998萬元；采用該成果軟件上報(bào)數(shù)據(jù)，每單位每次上報(bào)數(shù)據(jù)只要安排2人在軟件中操作兩個(gè)小時(shí)，通過電話線上報(bào)數(shù)據(jù)只需要花費(fèi)3分鐘0.2元電話費(fèi)即可，駐馬店市市直及所轄九縣二區(qū)公路建設(shè)管理部門上報(bào)數(shù)據(jù)所花費(fèi)資金一年約92萬元，可節(jié)約資金906萬元，節(jié)約費(fèi)用80%以上。

3 間接經(jīng)濟(jì)效益分析

系統(tǒng)的成功實(shí)施，可極大地支持和輔助管理層決策，歷史數(shù)據(jù)可以得到有效保存，為后期的管理工作帶來便利，大大減少管理成本，同時(shí)培養(yǎng)和鍛煉了一批既懂工程又懂管理并熟練使用項(xiàng)目管理軟件的人才，這方面的效益是無法估量的。

3.1 項(xiàng)目信息傳遞及時(shí)、準(zhǔn)確，信息流動(dòng)合理規(guī)范，可將原來依附于月報(bào)、季報(bào)、年報(bào)基礎(chǔ)上的事后管理工程模式，提高為事前預(yù)測(cè)、事中控制的模式。

3.2 系統(tǒng)以業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)為中心、實(shí)現(xiàn)公路管理與電子地圖、數(shù)據(jù)庫與決策支持，全面提高管理水平、減少管理成本，提高公路管理養(yǎng)護(hù)水平。

3.3 提高人員素質(zhì)，培養(yǎng)一批既懂工程又懂管理并熟練使用項(xiàng)目管理軟件的人才，避免重復(fù)勞動(dòng)，全面減少公路管理養(yǎng)護(hù)工作實(shí)施的成本。

3.4 公路管理與養(yǎng)護(hù)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)能夠得到有效地保存，電子數(shù)據(jù)的積累為以后的規(guī)劃工作、管養(yǎng)水平的提高奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

我市采用該信息系統(tǒng)，提高了信息化應(yīng)用的深度和廣度，為公路建設(shè)信息化水平地提高和管理現(xiàn)代化服務(wù)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

結(jié)束語

公路管理養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)庫有巨大的發(fā)展空間，急需進(jìn)行改進(jìn)和拓展，需要全面融合先進(jìn)的管理思想和飛速發(fā)展的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、全面提高信息化應(yīng)用的深度和廣度，為養(yǎng)護(hù)信息化水平的提高和管理現(xiàn)代化服務(wù)。該系統(tǒng)以業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)為中心、實(shí)現(xiàn)公路管理與電子地圖、數(shù)據(jù)庫與決策支持，全面提高管理水平、減少管理成本、提高人員素質(zhì)、提高信息化應(yīng)用的深度和廣度，培養(yǎng)自覺執(zhí)行管理制度的能力、避免重復(fù)勞動(dòng)、全面減少公路管理養(yǎng)護(hù)工作實(shí)施的成本，極大地支持和輔助管理層決策，具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，推廣應(yīng)用前景廣闊。

參考文獻(xiàn)

第2篇：集成電路工藝原理范文

關(guān)鍵詞：多媒體；集成電路工藝；教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）42-0243-02

一、引言

近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，多媒體技術(shù)在微電子教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛[1，2]。多媒體教學(xué)突破了傳統(tǒng)教學(xué)模式信息貧乏、形式單一的限制，拓寬了學(xué)生的視野，豐富了教學(xué)內(nèi)容，增強(qiáng)了課堂教學(xué)的生動(dòng)性，提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。[3]研究表明，合理運(yùn)用集文字、圖片、聲音、視頻于一體的多媒體教學(xué)手段，有利于充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的眼、耳、手、大腦等感官，立體式、全方位地拓寬學(xué)生對(duì)知識(shí)的感知度，進(jìn)而提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的消化和吸收，從而使學(xué)生真正理解和掌握所講授的內(nèi)容。[4]多媒體教學(xué)在擴(kuò)充學(xué)生知識(shí)面、增強(qiáng)課堂生動(dòng)性、提高教學(xué)質(zhì)量和效率等方面確實(shí)產(chǎn)生了良好效果。然而，隨著多媒體教學(xué)的廣泛應(yīng)用，由于多媒體自身的缺陷，致使多媒體教學(xué)的弊病在電化教學(xué)改革過程中也逐步地呈現(xiàn)出來[5，6]。特別是在理工科課程教學(xué)改革中，盲目利用多媒體教學(xué)完全替代傳統(tǒng)教學(xué)模式，多媒體教學(xué)的不足則更加突顯。比如，理論推導(dǎo)過程過快，學(xué)生無法完全理解；課件頻繁換頁，致使學(xué)生無法掌握課程的脈絡(luò)和知識(shí)體系的構(gòu)架等等。當(dāng)然，與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，多媒體教學(xué)確實(shí)存在許多優(yōu)點(diǎn)，但是一味地追求多媒體教學(xué)而忽視傳統(tǒng)教學(xué)，也會(huì)降低課程的教學(xué)質(zhì)量。因此，只有揚(yáng)長避短、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)選擇合理的教學(xué)模式，才能達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果[7-9]。

二、多媒體在集成電路工藝教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)

1.清晰地展現(xiàn)工藝流程。集成電路工藝是一門微電子學(xué)科重要的基礎(chǔ)課程，它涉及知識(shí)面廣、基礎(chǔ)理論抽象、工藝過程繁雜等特點(diǎn)。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，由于缺乏實(shí)驗(yàn)設(shè)備的支撐，很難對(duì)工藝流程清晰地理解和掌握。傳統(tǒng)“黑板加粉筆”的教學(xué)方式無法滿足實(shí)際教學(xué)的需求。利用多媒體課件教學(xué)可以將工藝流程清晰、直觀、快速地展現(xiàn)出來，結(jié)合文字、圖片和視頻等多媒體資料，能夠讓學(xué)生準(zhǔn)確地把握集成電路工藝流程中的步驟及其每個(gè)細(xì)節(jié)。

2.緩解內(nèi)容多課時(shí)少的矛盾，提高教學(xué)效率。集成電路工藝的教學(xué)過程是一個(gè)不斷提出問題（技術(shù)要求）、引導(dǎo)學(xué)生分析問題并解決問題（工藝實(shí)現(xiàn)）的過程。教師在這一過程中將花費(fèi)大量的時(shí)間去啟發(fā)學(xué)生，讓學(xué)生在大腦中逐步完善知識(shí)間的聯(lián)系和結(jié)構(gòu)。這時(shí)，教師利用多媒體課件將本該在黑板上書寫的文字、公式、圖像直接顯示在屏幕上，有效地節(jié)約了板書的時(shí)間，在單位授課時(shí)間內(nèi)可以講授更多的內(nèi)容，從而大大擴(kuò)充了學(xué)生的知識(shí)面，緩解了集成電路工藝教學(xué)內(nèi)容多、工藝繁、學(xué)時(shí)少的矛盾。

3.直觀呈現(xiàn)微觀領(lǐng)域的變化過程。在集成電路工藝教學(xué)過程中，涉及到許多微觀領(lǐng)域中的概念、理論及其變化過程。在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，由于微觀世界的抽象性，學(xué)生很難完全理解其基本理論及其演化過程。利用多媒體圖片和動(dòng)畫技術(shù)，可以把較難描述的微觀變化過程直觀、形象、生動(dòng)地展示出來，使教學(xué)過程不再是枯燥地從理論到公式的推導(dǎo)和演算，可以把理論和實(shí)踐更好地結(jié)合起來，把抽象思維和形象思維緊密地聯(lián)系起來。

總之，在集成電路工藝教學(xué)過程中，多媒體教學(xué)手段只要運(yùn)用得當(dāng)，既能吸引學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，也能調(diào)動(dòng)學(xué)生各種感官參與學(xué)習(xí)，加速感知、理解和記憶，收到事半功倍的效果。

三、多媒體在集成電路工藝教學(xué)中存在的問題

1.盲目利用多媒體替代板書講授理論演算過程。多媒體課件前一屏幕上的內(nèi)容總是隨著幻燈片的翻頁而消失，它與傳統(tǒng)教學(xué)中的板書不同，不能長時(shí)間保留教學(xué)所需要的內(nèi)容。在集成電路工藝教學(xué)中涉及到許多理論的推導(dǎo)和演算，這些過程在一張幻燈片中很難完成，需要多張幻燈片的切換。隨著幻燈片的翻頁，一些定理定律的意義或前期推導(dǎo)結(jié)果在學(xué)生記憶中也隨之淡忘，這就造成了學(xué)生在思維連續(xù)性和遷移性上產(chǎn)生一定的障礙，嚴(yán)重影響了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中整體概念的形成，影響了整個(gè)知識(shí)體系的構(gòu)建。

2.過分渲染視聽效果分散學(xué)生的注意力。為了吸引學(xué)生的注意力，避免教學(xué)內(nèi)容的抽象和枯燥，刻意在課件中增加了許多音效和動(dòng)畫效果等，就會(huì)造成學(xué)生在上課的時(shí)候只專注于那些動(dòng)畫和音樂，而忽略了專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，這樣不但達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)反而影響整體教學(xué)質(zhì)量。

3.課件制作粗糙。課件內(nèi)容本來應(yīng)該是教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容的集中體現(xiàn)，然而，有些教師為了簡(jiǎn)便，在課件制作過程中，課件內(nèi)容只是書本的翻版，甚至直接拿來使用別人的課件。這樣教師將無法主動(dòng)、準(zhǔn)確地把握教學(xué)內(nèi)容，只是書本內(nèi)容的重復(fù)，從而學(xué)生根本找不到教學(xué)重點(diǎn)，正如學(xué)生所說的“想記筆記，但滿屏都是字，不知道該記哪些內(nèi)容?！?/p>

4.忽視了與學(xué)生的互動(dòng)。利用多媒體教學(xué)，教師的肢體語言變少，課堂教學(xué)的互動(dòng)性與感染力沒有傳統(tǒng)教學(xué)強(qiáng)，而且由于教學(xué)內(nèi)容的增多，講課速度變快，學(xué)生一旦走神就很難與后面的知識(shí)合理地銜接。教學(xué)過程本來應(yīng)該是師生之間一種情感的交流過程，但是隨著多媒體教學(xué)的盲目應(yīng)用，教師和學(xué)生的注意力主要集中在課件中，從而忽視了這種目光的交流，一旦學(xué)生疲憊，很難達(dá)到較高的教學(xué)質(zhì)量。

四、在集成電路工藝教學(xué)中合理運(yùn)用多媒體的幾點(diǎn)建議

1.合理安排教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式的關(guān)系。由于不同的學(xué)科具有不同的學(xué)科特點(diǎn)，并不是所有學(xué)科都適用于用多媒體取代傳統(tǒng)教學(xué)模式，特別是對(duì)于理工科課程。針對(duì)集成電路工藝這門課程，重點(diǎn)內(nèi)容主要集中在工藝的基本原理、工藝流程上，其中涉及到的理論推導(dǎo)過程不適宜使用多媒體教學(xué)講授。原因在于其理論推導(dǎo)過程較為繁雜，學(xué)生不可能一蹴而就，做到在短時(shí)間內(nèi)完全理解，因此，最好使用板書來演示。這種做法的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在教師在書寫板書的過程中，學(xué)生會(huì)有充足的時(shí)間去理解和吸收其中的原理、方法以及思想。此外，為了使授課中集成電路工藝流程呈現(xiàn)出嚴(yán)密的邏輯性和完整性，教師最好把主要內(nèi)容提綱挈領(lǐng)地寫在黑板上，而不是隨著幻燈片的切換而消失，這樣可以使學(xué)生在整個(gè)課堂的教學(xué)過程中，通過視覺的感知反復(fù)復(fù)習(xí)、記憶，理解整個(gè)工藝流程。

2.處理好多媒體課件與教師間的關(guān)系。表面上，多媒體課件與教師間的關(guān)系是很容易處理的關(guān)系，教師是主導(dǎo)，多媒體課件是輔助。然而，在實(shí)際教學(xué)過程中，教師經(jīng)常顛倒了這樣的主次關(guān)系，把自己當(dāng)成解說員或朗誦者，甚至按照屏幕上的內(nèi)容念一遍，這樣就會(huì)把課件變成課堂的主體，自己成為輔助工具，從而大大降低課堂的教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)過程本質(zhì)上應(yīng)該是把多媒體課件作為一種教學(xué)的輔助工具，教師充滿激情的講授、與學(xué)生的互動(dòng)以及黑板上的書寫等形式作為課堂教學(xué)的主要形式。

3.處理好師生的互動(dòng)關(guān)系，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。教師在教學(xué)過程中要注意學(xué)生的信息反饋，了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，從而調(diào)整安排課程的進(jìn)度。在使用多媒體教學(xué)的過程中，往往會(huì)出現(xiàn)教師的注意力過于集中在課件上，從而忽略了學(xué)生的反應(yīng)，甚至有時(shí)會(huì)出現(xiàn)隨著幻燈片的切換，學(xué)生會(huì)對(duì)上一頁幻燈片中的知識(shí)腦海中呈現(xiàn)空白，表現(xiàn)為茫然或不解的現(xiàn)象。這時(shí)教師應(yīng)該注意觀察學(xué)生的面部表情，也可以使用詢問或提問的形式了解學(xué)生的知識(shí)掌握程度，再根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整預(yù)先安排的進(jìn)度，不要盲目按備課進(jìn)度一直進(jìn)行下去而不管學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)效果。同時(shí)，教師應(yīng)該運(yùn)用各種方法和技術(shù)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，使被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)索求，進(jìn)而收到良好的教學(xué)效果。

五、結(jié)論

多媒體技術(shù)作為教學(xué)方式中的一種輔助工具，它彌補(bǔ)和完善了“黑板加粉筆”傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足，利用多媒體輔助教學(xué)可以增加課堂教學(xué)的生動(dòng)性，使學(xué)生保持高度的興奮，思維積極活躍，有利于提高課堂教學(xué)效果。然而多媒體技術(shù)也是一把雙刃劍，如果盲目過多地濫用多媒體教學(xué)也會(huì)產(chǎn)生不利的后果。更重要的還是應(yīng)該遵循課程自身的特點(diǎn)，認(rèn)真分析教學(xué)內(nèi)容是否適合于多媒體教學(xué)，應(yīng)用現(xiàn)代化教學(xué)手段，恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用多媒體，才能真正發(fā)揮多媒體的功能，起好輔助課堂教學(xué)的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]高凱.淺談多媒體教學(xué)在高校理科生學(xué)習(xí)過程中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2007，（07）.

[2]劉向，武素梅.淺談多媒體課件在集成電路工藝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].課程教育研究，2012，（5）.

[3]金珠鵬，白玉.多媒體教學(xué)的重要性[J].黑龍江科技信息，2007，（01）.

[4]郭增平，李建明，謝新棟，盧艷敏，郭增榮.高校理科多媒體教學(xué)的幾點(diǎn)體會(huì)[J].現(xiàn)代農(nóng)村科技，2010，（19）.

[5]謝月新，袁寧.走出多媒體在高校理科課程教學(xué)中的誤區(qū)[J].中國校外教育，2008，（11）.

[6]李紀(jì)紅，李良洪，胡云朋.多媒體技術(shù)在教學(xué)中的利弊分析[J].科技視界，2012，（5）.

[7]李杰，王文彥.教學(xué)改革中多媒體教學(xué)應(yīng)用的探索[J].中國西部科技，2010，（27）.

[8]王潤玲.多媒體技術(shù)在教學(xué)中的實(shí)施[J].黑龍江科技信息，2009，（8）.

第3篇：集成電路工藝原理范文

2001年我國新增“集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)”本科專業(yè)，2003年至2009年，我國在清華大學(xué)、北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等高校分三批設(shè)立了20個(gè)大學(xué)集成電路人才培養(yǎng)基地，加上原有的“微電子科學(xué)與工程”專業(yè)，目前，國內(nèi)已有近百所高校開設(shè)了微電子相關(guān)專業(yè)和實(shí)訓(xùn)基地，由此可見，國家對(duì)集成電路行業(yè)人才培養(yǎng)的高度重視。在新形勢(shì)下，集成電路相關(guān)專業(yè)的“重理論輕實(shí)踐”、“重教授輕自學(xué)輕互動(dòng)”的傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式已不再適用。因此，探索新的人才培養(yǎng)方式，改革集成電路設(shè)計(jì)類課程體系顯得尤為重要。傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式的“重理論、輕實(shí)踐”方面，可從課程教學(xué)學(xué)時(shí)安排上略見一斑。例如：某高?！澳M集成電路設(shè)計(jì)”課程，總學(xué)時(shí)為80，其中理論為64學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)為16學(xué)時(shí)，理論與實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)比高達(dá)4∶1。由于受學(xué)時(shí)限制，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容很難全面覆蓋模擬集成電路的典型結(jié)構(gòu)，且實(shí)驗(yàn)所涉及的電路結(jié)構(gòu)、器件尺寸和參數(shù)只能由授課教師直接給出，學(xué)生在有限的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)內(nèi)僅完成電路的仿真驗(yàn)證工作。由于缺失了根據(jù)所學(xué)理論動(dòng)手設(shè)計(jì)電路結(jié)構(gòu)，計(jì)算器件尺寸，以及通過仿真迭代優(yōu)化設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，使得眾多應(yīng)屆畢業(yè)生走出校園后普遍不具備直接參與集成電路設(shè)計(jì)的能力。“重教授、輕自學(xué)、輕互動(dòng)”的傳統(tǒng)教學(xué)方式也備受詬病。課堂上，授課教師過多地關(guān)注知識(shí)的傳授，忽略了發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，導(dǎo)致教師教得很累，學(xué)生學(xué)得無趣。

2集成電路設(shè)計(jì)類課程體系改革探索和教學(xué)模式的改進(jìn)

2014年“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程被列入我校卓越課程的建設(shè)項(xiàng)目，以此為契機(jī)，卓越課程建設(shè)小組對(duì)集成電路設(shè)計(jì)類課程進(jìn)行了探索性的“多維一體”的教學(xué)改革，運(yùn)用多元化的教學(xué)組織形式，通過合作學(xué)習(xí)、小組討論、項(xiàng)目學(xué)習(xí)、課外實(shí)訓(xùn)等方式，營造開放、協(xié)作、自主的學(xué)習(xí)氛圍和批判性的學(xué)習(xí)環(huán)境。

2．1新型集成電路設(shè)計(jì)課程體系探索

由于統(tǒng)一的人才培養(yǎng)方案，造成了學(xué)生“學(xué)而不精”局面，培養(yǎng)出來的學(xué)生很難快速適應(yīng)企業(yè)的需求，往往企業(yè)還需追加6～12個(gè)月的實(shí)訓(xùn)，學(xué)生才能逐漸掌握專業(yè)技能，適應(yīng)工作崗位。因此，本卓越課程建設(shè)小組試圖根據(jù)差異化的人才培養(yǎng)目標(biāo)，探索新型集成電路設(shè)計(jì)類課程體系，重新規(guī)劃課程體系，突出課程的差異化設(shè)置。集成電路設(shè)計(jì)類課程的差異化，即根據(jù)不同的人才培養(yǎng)目標(biāo)，開設(shè)不同的專業(yè)課程。比如，一些班級(jí)側(cè)重培養(yǎng)集成電路前端設(shè)計(jì)的高端人才，其開設(shè)的集成電路設(shè)計(jì)類課程包括數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)、集成電路系統(tǒng)與芯片設(shè)計(jì)、模擬集成電路設(shè)計(jì)、射頻電路基礎(chǔ)、硬件描述語言與FPGA設(shè)計(jì)、集成電路EDA技術(shù)、集成電路工藝原理等；另外的幾個(gè)班級(jí)，則側(cè)重于集成電路后端設(shè)計(jì)的高端人才培養(yǎng)，其開設(shè)的集成電路設(shè)計(jì)類課程包括數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)、CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)技術(shù)、集成電路工藝原理、集成電路CAD、集成電路封裝與集成電路測(cè)試等。在多元化的培養(yǎng)模式中，加入實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，為期一年，設(shè)置在第七、八學(xué)期。學(xué)生可自由選擇，或留在學(xué)校參與教師團(tuán)隊(duì)的項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，或進(jìn)入企業(yè)實(shí)習(xí)，以此來提高學(xué)生的專業(yè)技能與綜合素質(zhì)。

2．2理論課課堂教學(xué)方式的改進(jìn)

傳統(tǒng)的課堂理論教學(xué)方式主要“以教為主”，缺少了“以學(xué)為主”的互動(dòng)環(huán)節(jié)和自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。通過增加以學(xué)生為主導(dǎo)的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和學(xué)習(xí)效果。改進(jìn)措施如下：

（1）適當(dāng)降低精講學(xué)時(shí)。精講學(xué)時(shí)從以往的占課程總學(xué)時(shí)的75％～80％，降低為30％～40％，課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)由主講教師精講，精講環(huán)節(jié)重在使學(xué)生掌握扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。

（2）增加課堂互動(dòng)和自學(xué)學(xué)時(shí)。其學(xué)時(shí)由原來的占理論學(xué)時(shí)不到5％增至40％～50％。

（3）采用多樣化課堂教學(xué)手段，包括團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)、課堂小組討論和自主學(xué)習(xí)等，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣。比如，教師結(jié)合當(dāng)前本專業(yè)國內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)、研究熱點(diǎn)和實(shí)踐應(yīng)用等，將課程內(nèi)容凝練成幾個(gè)專題供學(xué)生進(jìn)行小組討論，每小組人數(shù)控制在3～4人，課堂討論時(shí)間安排不低于課程總學(xué)時(shí)的30％［3］。專題內(nèi)容由學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)的方式完成，小組成員在查閱大量的文獻(xiàn)資料后，撰寫報(bào)告，在課堂上與師生進(jìn)行交流。課堂理論教學(xué)方式的改進(jìn)，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性，使學(xué)生從被動(dòng)接受變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，既活躍了課堂氣氛，也營造了自主、平等、開放的學(xué)習(xí)氛圍。

2．3課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的改進(jìn)

為使學(xué)生盡快掌握集成電路設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，提高動(dòng)手實(shí)踐能力，探索一種內(nèi)容合適、難度適中的集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法勢(shì)在必行。本課程建設(shè)小組將從以下幾個(gè)方面對(duì)課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)：

（1）適當(dāng)提高教學(xué)實(shí)驗(yàn)課時(shí)占課程總學(xué)時(shí)的比例，使理論和實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的比例不高于2∶1。

（2）增加課外實(shí)驗(yàn)任務(wù)。除實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)內(nèi)必須完成的實(shí)驗(yàn)外，教師可增設(shè)多個(gè)備選實(shí)驗(yàn)供學(xué)生選擇。學(xué)生可在開放實(shí)驗(yàn)室完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，為學(xué)生提供更多的自主思考和探索空間。

（3）提升集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室的軟、硬件環(huán)境。本專業(yè)通過申請(qǐng)實(shí)驗(yàn)室改造經(jīng)費(fèi)，已完成多個(gè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)室的軟、硬件升級(jí)換代。目前，實(shí)驗(yàn)室配套完善的EDA輔助電路設(shè)計(jì)軟件，該系列軟件均為業(yè)界認(rèn)可且使用率較高的軟件。

（4）統(tǒng)籌安排集成電路設(shè)計(jì)類課程群的教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，力爭(zhēng)使課程群的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容覆蓋設(shè)計(jì)全流程。由于集成電路設(shè)計(jì)類課程多、覆蓋面大，且由不同教師進(jìn)行授課，因此課程實(shí)驗(yàn)分散，難以統(tǒng)一。本課程建設(shè)小組為了提高學(xué)生的動(dòng)手能力和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，全面規(guī)劃、統(tǒng)籌安排課程群內(nèi)的所有實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生對(duì)集成電路設(shè)計(jì)的全流程都有所了解。

3工程案例教學(xué)法的應(yīng)用

為提升學(xué)生的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我們將工程案例教學(xué)法貫穿于整個(gè)課程群的理論、實(shí)驗(yàn)和作業(yè)環(huán)節(jié)。下面以模擬集成電路中的典型模塊多級(jí)放大器的設(shè)計(jì)為例，對(duì)該教學(xué)方法在課程中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)介紹。

3．1精講環(huán)節(jié)

運(yùn)算放大器是模擬系統(tǒng)和混合信號(hào)系統(tǒng)中一個(gè)完整而又重要的部分，從直流偏置的產(chǎn)生到高速放大或?yàn)V波，都離不開不同復(fù)雜程度的運(yùn)算放大器。因此，掌握運(yùn)算放大器知識(shí)是學(xué)生畢業(yè)后從事模擬集成電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。雖然多級(jí)運(yùn)算放大器的電路規(guī)模不是很大，但是在設(shè)計(jì)過程中，需根據(jù)性能指標(biāo)，謹(jǐn)慎挑選運(yùn)放結(jié)構(gòu)，合理設(shè)計(jì)器件尺寸。運(yùn)算放大器的性能指標(biāo)指導(dǎo)著設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)和幾個(gè)比較重要的設(shè)計(jì)參數(shù)，如開環(huán)增益、小信號(hào)帶寬、最大功率、輸出電壓（流）擺幅、相位裕度、共模抑制比、電源抑制比、轉(zhuǎn)換速率等。由于運(yùn)算放大器的設(shè)計(jì)指標(biāo)多，設(shè)計(jì)過程相對(duì)復(fù)雜，因此其工作原理、電路結(jié)構(gòu)和器件尺寸的計(jì)算方法等，這部分內(nèi)容需要由主講教師精講，其教學(xué)內(nèi)容可以放在“模擬集成電路設(shè)計(jì)”課程的理論學(xué)時(shí)里。

3．2作業(yè)環(huán)節(jié)

課后作業(yè)不僅僅是課堂教學(xué)的鞏固，還應(yīng)是課程實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)。為了彌補(bǔ)缺失的學(xué)生自主設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，我們將電路結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和器件尺寸、相關(guān)參數(shù)的手工計(jì)算過程放在作業(yè)環(huán)節(jié)中完成。這樣做既不占用寶貴的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，又提高了學(xué)生的分析問題和解決問題的能力。比如兩級(jí)運(yùn)算放大器的設(shè)計(jì)和仿真實(shí)驗(yàn)，運(yùn)放的設(shè)計(jì)指標(biāo)為：直流增益＞80dB；單位增益帶寬＞50MHz；負(fù)載電容為2pF；相位裕度＞60°；共模電平為0．9V（VDD＝1．8V）；差分輸出擺幅＞±0．9V；差分壓擺率＞100V／μs。在上機(jī)實(shí)驗(yàn)之前，主講教師先將該運(yùn)放的設(shè)計(jì)指標(biāo)布置在作業(yè)中，學(xué)生根據(jù)教師指定的設(shè)計(jì)參數(shù)完成兩級(jí)運(yùn)放結(jié)構(gòu)選型及器件尺寸、參數(shù)的手工計(jì)算工作，仿真驗(yàn)證和電路優(yōu)化工作在實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)或課外實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)中完成。

3．3實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

在課程實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生使用EDA軟件平臺(tái)將作業(yè)中設(shè)計(jì)好的電路輸入并搭建相關(guān)仿真環(huán)境，進(jìn)行仿真驗(yàn)證工作。學(xué)生根據(jù)仿真結(jié)果不斷優(yōu)化電路結(jié)構(gòu)和器件尺寸，直至所設(shè)計(jì)的運(yùn)算放大器滿足所有預(yù)設(shè)指標(biāo)。其教學(xué)內(nèi)容可放在“模擬集成電路設(shè)計(jì)”或“集成電路EDA技術(shù)”課程里［4］。

3．4版圖設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

版圖是電路系統(tǒng)和集成電路工藝之間的橋梁，是集成電路設(shè)計(jì)不可或缺的重要環(huán)節(jié)。通過集成電路的版圖設(shè)計(jì)，可將立體的電路系統(tǒng)變?yōu)橐粋€(gè)二維的平面圖形，再經(jīng)過工藝加工還原為基于硅材料的立體結(jié)構(gòu)。兩級(jí)運(yùn)算放大器屬于模擬集成電路，其版圖設(shè)計(jì)不僅要滿足工藝廠商提供的設(shè)計(jì)規(guī)則，還應(yīng)考慮到模擬集成電路版圖設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則，如匹配性、抗干擾性以及冗余設(shè)計(jì)等。其教學(xué)內(nèi)容可放在課程群中“版圖設(shè)計(jì)技術(shù)”的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)完成。通過理論環(huán)節(jié)、作業(yè)環(huán)節(jié)以及實(shí)驗(yàn)的迭代仿真和版圖設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，使學(xué)生掌握模擬集成電路的前端設(shè)計(jì)到后端設(shè)計(jì)流程，以及相關(guān)EDA軟件的使用，具備了直接參與模擬集成電路設(shè)計(jì)的能力。

4結(jié)語

第4篇：集成電路工藝原理范文

微電子技術(shù)專業(yè)簡(jiǎn)介 本專業(yè)培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，具有良好職業(yè)道德和人文素養(yǎng)，掌握微電子學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，具備集成電路設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、應(yīng)用開發(fā)及營銷等能力，從事集成電路設(shè)計(jì)、FPGA 應(yīng)用與開發(fā)、集成電路生產(chǎn)、電子產(chǎn)品開發(fā)以及 IC 產(chǎn)品營銷和技術(shù)支持等工作的高素質(zhì)技術(shù)技能人才。

主干課程：電子技術(shù)基礎(chǔ)、集成電路工藝原理、集成電路封裝與測(cè)試基礎(chǔ)、硬件描述語言(Verilog/VHDL)、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)、IC 設(shè)計(jì)方法、數(shù)字系統(tǒng) CAD、FPGA 應(yīng)用開發(fā)、集成電路版圖設(shè)計(jì)等。

本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后可在集成電路制造廠家、集成電路設(shè)計(jì)中心以及通信和計(jì)算機(jī)等信息科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域從事開發(fā)和研究工作。

微電子技術(shù)專業(yè)就業(yè)方向有哪些 就業(yè)方向：電子類企事業(yè)單位：半導(dǎo)體集成電路芯片制造、產(chǎn)品檢測(cè)、產(chǎn)品封裝、版圖設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制、生產(chǎn)管理、設(shè)備維護(hù)及技術(shù)研發(fā)。

學(xué)生可選擇到中、高等職業(yè)院校從事專業(yè)教學(xué)和管理工作，或到集成電路制造廠家、集成電路設(shè)計(jì)中心以及通信和計(jì)算機(jī)等信息科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域從事研究、開發(fā)及管理等工作，也可選擇微電子科學(xué)與工程、固體電子學(xué)、通信、計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科繼續(xù)深造，攻讀碩士研究生。

微電子技術(shù)專業(yè)主要職業(yè)能力 1.具備對(duì)新知識(shí)、新技能的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力;

2.具備熟練使用通用電子儀器、儀表及集團(tuán)電路相關(guān)測(cè)試設(shè)備的能力;

3.具備電子系統(tǒng)組裝調(diào)試能力;

4.具備從事集成電路應(yīng)用推廣工作的能力和銷售能力;

5.掌握數(shù)字系統(tǒng) Verilog/VHDL 編程及調(diào)試技能;

6.掌握集成電路前端(邏輯綜合)/后端工具(自動(dòng)布局布線)的使用方法;

7.掌握集成電路版圖工具的使用方法;

8.掌握 FPGA 設(shè)計(jì)工具的使用方法;

第5篇：集成電路工藝原理范文

關(guān)鍵詞：集成電路設(shè)計(jì)；本科教學(xué)；改革探索

作者簡(jiǎn)介：殷樹娟（1981-），女，江蘇宿遷人，北京信息科技大學(xué)物理與電子科學(xué)系，講師；齊臣杰（1958-），男，河南扶溝人，北京信息科技大學(xué)物理與電子科學(xué)系，教授。（北京 100192）

基金項(xiàng)目：本文系北京市教委科技發(fā)展計(jì)劃面上項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：KM201110772018）、北京信息科技大學(xué)教改項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2010JG40）的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642.0     文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A     文章編號(hào)：1007-0079（2012）04-0064-02

1958年，美國德州儀器公司展示了全球第一塊集成電路板，這標(biāo)志著世界從此進(jìn)入到了集成電路的時(shí)代。在近50年的時(shí)間里，集成電路已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、軍事、通訊和遙控等各個(gè)領(lǐng)域。集成電路具有體積小、重量輕、壽命長和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)成本也相對(duì)低廉，便于進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。自改革開放以來，我國集成電路發(fā)展迅猛，21世紀(jì)第1個(gè)10年，我國集成電路產(chǎn)量的年均增長率超過25%，集成電路銷售額的年均增長率則達(dá)到23%。我國集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模已經(jīng)由2001年不足世界集成電路產(chǎn)業(yè)總規(guī)模的2%提高到2010年的近9%。我國成為過去10年世界集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快的地區(qū)之一。伴隨著國內(nèi)集成電路的發(fā)展，對(duì)集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)人員的需求也日益增加，正是在這種壓力驅(qū)動(dòng)下，政府從“十五”計(jì)劃開始大力發(fā)展我國的集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)。

在20世紀(jì)末21世紀(jì)初，國內(nèi)集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)課程都是在研究生階段開設(shè)，本科階段很少涉及。不僅是因?yàn)槠潆y度相對(duì)本科生較難接受，而且集成電路設(shè)計(jì)人員的需求在我國還未進(jìn)入爆發(fā)期。我國的集成電路發(fā)展總體滯后國外先進(jìn)國家的發(fā)展水平。進(jìn)入21世紀(jì)后，我國的集成電路發(fā)展迅速，集成電路設(shè)計(jì)需求劇增。[1]為了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，同時(shí)也為更好地推進(jìn)我國集成電路設(shè)計(jì)的發(fā)展，國家開始加大力度推廣集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)課程的本科教學(xué)工作。經(jīng)過十年多的發(fā)展，集成電路設(shè)計(jì)的本科教學(xué)取得了較大的成果，較好地推進(jìn)了集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展，但凸顯出的問題也日益明顯。本文將以已有的集成電路設(shè)計(jì)本科教學(xué)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，結(jié)合對(duì)相關(guān)院校集成電路設(shè)計(jì)本科教學(xué)的調(diào)研，詳細(xì)分析集成電路設(shè)計(jì)的本科教學(xué)現(xiàn)狀，并以此為基礎(chǔ)探索集成電路設(shè)計(jì)本科教學(xué)的改革。

一、集成電路設(shè)計(jì)本科教學(xué)存在的主要問題

在政府的大力扶持下，自“十五”計(jì)劃開始，國內(nèi)的集成電路設(shè)計(jì)本科教學(xué)開始走向正軌。從最初的少數(shù)幾個(gè)重點(diǎn)高校到后來眾多相關(guān)院校紛紛設(shè)置了集成電路設(shè)計(jì)本科專業(yè)并開設(shè)了相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容。近幾年本科學(xué)歷的集成電路設(shè)計(jì)人員數(shù)量逐漸增加，經(jīng)歷本科教學(xué)后的本科生無論是選擇就業(yè)還是選擇繼續(xù)深造，都對(duì)國內(nèi)集成電路設(shè)計(jì)人員緊缺的現(xiàn)狀起到了一定的緩解作用。但從企業(yè)和相關(guān)院校的反饋來看，目前國內(nèi)集成電路設(shè)計(jì)方向的本科教學(xué)仍然存在很多問題，教學(xué)質(zhì)量有待進(jìn)一步提高，教學(xué)手段需做相應(yīng)調(diào)整，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)更多地適應(yīng)現(xiàn)階段產(chǎn)業(yè)界發(fā)展需求。其主要存在以下幾方面問題。

首先，課程設(shè)置及課程內(nèi)容不合理，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)熱情降低。現(xiàn)階段，對(duì)于集成電路設(shè)計(jì)，國內(nèi)的多數(shù)院校在本科階段主要開設(shè)有如下課程：“固體物理”、“晶體管理”、“模擬集成電路設(shè)計(jì)”和“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”（各校命名方式可能有所不同）等。固體物理和晶體管原理是方向基礎(chǔ)課程，理論性較強(qiáng)，公式推導(dǎo)較多，同時(shí)對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求比較高。一方面，復(fù)雜的理論分析和繁瑣的公式推導(dǎo)嚴(yán)重降低了本科生的學(xué)習(xí)興趣，尤其是對(duì)于很多總體水平相對(duì)較差的學(xué)生。而另外一方面，較強(qiáng)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求又進(jìn)一步打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。另外，還有一些高等院校在設(shè)置課程教學(xué)時(shí)間上也存在很多問題。例如：有些高等院校將“固體物理”課程和“半導(dǎo)體器件物理”課程放在同一個(gè)學(xué)期進(jìn)行教學(xué)，對(duì)于學(xué)生來說，沒有固體物理的基礎(chǔ)就直接進(jìn)入“晶體管原理”課程的學(xué)習(xí)會(huì)讓學(xué)生很長一段時(shí)間都難以進(jìn)入狀態(tài)，將極大打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而直接導(dǎo)致學(xué)生厭學(xué)甚至放棄相關(guān)方向的學(xué)習(xí)。而這兩門課是集成電路設(shè)計(jì)的專業(yè)基礎(chǔ)課，集成電路設(shè)計(jì)的重點(diǎn)課程“模擬集成電路設(shè)計(jì)”和“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程的學(xué)習(xí)需要這兩門課的相關(guān)知識(shí)作為基礎(chǔ)，如果前面的基礎(chǔ)沒有打好，很難想象學(xué)生如何進(jìn)行后續(xù)相關(guān)專業(yè)知識(shí)的的學(xué)習(xí)，從而直接導(dǎo)致學(xué)業(yè)的荒廢。

其次，學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)量較少，學(xué)生動(dòng)手能力差。隨著IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)中電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（Electronic design automatic，EDA）無論是在工業(yè)界還是學(xué)術(shù)界都已經(jīng)成為必備的基礎(chǔ)手段，一系列的設(shè)計(jì)方法學(xué)的研究成果在其中得以體現(xiàn)并在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中發(fā)揮作用。因此，作為集成電路設(shè)計(jì)方向的本科生，無論是選擇就業(yè)還是選擇繼續(xù)深造，熟悉并掌握一些常用的集成電路設(shè)計(jì)EDA工具是必備的本領(lǐng)，也是促進(jìn)工作和學(xué)習(xí)的重要方式。為了推進(jìn)EDA工具的使用，很多EDA公司有專門的大學(xué)計(jì)劃，高校購買相關(guān)軟件的價(jià)格相對(duì)便宜得多。國家在推進(jìn)IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面也投入了大量的資金，現(xiàn)在也有很多高等院校已經(jīng)具備購買相關(guān)集成電路設(shè)計(jì)軟件的條件，但學(xué)生的實(shí)際使用情況卻喜憂參半。有些高校在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力方面確實(shí)下足功夫，學(xué)生有公用機(jī)房可以自由上機(jī)，只要有興趣學(xué)生可以利用課余時(shí)間摸索各種EDA軟件的使用，這對(duì)他們以后的工作和學(xué)習(xí)奠定了很好的基礎(chǔ)。但仍然還有很多高校難以實(shí)現(xiàn)軟件使用的最大化，購買的軟件主要供學(xué)生實(shí)驗(yàn)課上使用，平時(shí)學(xué)生很少使用，實(shí)驗(yàn)課上學(xué)到的一點(diǎn)知識(shí)大都是教師填鴨式灌輸進(jìn)去的，學(xué)生沒有經(jīng)過自己的摸索，畢業(yè)后實(shí)驗(yàn)課上學(xué)到的知識(shí)已經(jīng)忘得差不多了，在后續(xù)的工作或?qū)W習(xí)中再用到相關(guān)工具時(shí)還得從頭再來學(xué)習(xí)。動(dòng)手能力差在學(xué)生擇業(yè)時(shí)成為一個(gè)很大的不足。[2]

再者，理工分科紊亂，屬性不一致。集成電路設(shè)計(jì)方向從專業(yè)內(nèi)容及專業(yè)性質(zhì)上分應(yīng)該屬于工科性質(zhì)，但很多高校在專業(yè)劃分時(shí)卻將該專業(yè)劃歸理科專業(yè)。這就使得很多學(xué)生在就業(yè)時(shí)遇到問題。很多招聘單位一看是理科就片面認(rèn)為是偏理論的內(nèi)容，從而讓很多學(xué)生錯(cuò)失了進(jìn)一步就業(yè)的好機(jī)會(huì)。而這樣的結(jié)果直接導(dǎo)致后面報(bào)考該專業(yè)的學(xué)生越來越少，最后只能靠調(diào)劑維持正常教學(xué)。其實(shí)，很多高校即使是理科性質(zhì)的集成電路設(shè)計(jì)方向?qū)W習(xí)的課程和內(nèi)容，與工科性質(zhì)的集成電路設(shè)計(jì)方向是基本一致的，只是定位屬性不一致，結(jié)果卻大相徑庭。

二、改革措施

鑒于目前國內(nèi)集成電路設(shè)計(jì)方向的本科教學(xué)現(xiàn)狀，可以從以下幾個(gè)方面改進(jìn)，從而更好地推進(jìn)集成電路設(shè)計(jì)的本科教學(xué)。

1.增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)量

現(xiàn)階段的集成電路本科教學(xué)中實(shí)驗(yàn)教學(xué)量太少，以“模擬集成電路設(shè)計(jì)”課程為例，多媒體教學(xué)量40個(gè)學(xué)時(shí)但實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅8個(gè)學(xué)時(shí)。相對(duì)于40個(gè)學(xué)時(shí)的理論學(xué)習(xí)內(nèi)容，8個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足學(xué)生學(xué)以致用或?qū)⒗碚撊谌雽?shí)踐的需求。40個(gè)學(xué)時(shí)的理論課囊括了單級(jí)預(yù)算放大器、全差分運(yùn)算放大器、多級(jí)級(jí)聯(lián)運(yùn)算放大器、基準(zhǔn)電壓源電流源電路、開關(guān)電路等多種電路結(jié)構(gòu)，而8個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課除去1至2學(xué)時(shí)的工具學(xué)習(xí)，留給學(xué)生電路設(shè)計(jì)的課時(shí)量太少。

在本科階段就教會(huì)學(xué)生使用各種常用EDA軟件，對(duì)于增加學(xué)生的就業(yè)及繼續(xù)深造機(jī)會(huì)是非常必要的。一方面，現(xiàn)在社會(huì)的競(jìng)爭(zhēng)是非常激烈的，很少有單位愿意招收入職后還要花比較長的時(shí)間專門充電的新員工，能夠一入職就工作那是最好不過的。另一方面，實(shí)驗(yàn)對(duì)于學(xué)生來說比純理論的學(xué)習(xí)更容易接受，而且實(shí)驗(yàn)過程除了可以增加學(xué)生的動(dòng)手操作能力，同樣會(huì)深化學(xué)生對(duì)已有理論知識(shí)的理解。因此，在實(shí)踐教學(xué)工作中，增加本科教學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)量可以有效促進(jìn)教學(xué)和增進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

2.降低理論課難度尤其是復(fù)雜的公式推導(dǎo)

“教師的任務(wù)是授之以漁，而不是授之以魚”，這句話對(duì)于集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)老師來說恰如其分。對(duì)于相同的電路結(jié)構(gòu)，任何一個(gè)電路參數(shù)的變化都可能會(huì)導(dǎo)致電路性能發(fā)生翻天覆地的變化。在國際國內(nèi)，每年都會(huì)有數(shù)百個(gè)新電路結(jié)構(gòu)專利產(chǎn)生，而這些電路的設(shè)計(jì)人員多是研究生或以上學(xué)歷人員，幾乎沒有一個(gè)新的電路結(jié)構(gòu)是由本科生提出的。

對(duì)于本科生來說，他們只是剛剛涉足集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)，學(xué)習(xí)的內(nèi)容是最基礎(chǔ)的集成電路相關(guān)理論知識(shí)、電路結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。在創(chuàng)新方面對(duì)他們沒有過多的要求，因此他們不需要非常深刻地理解電路的各種公式尤其是復(fù)雜的公式及公式推導(dǎo)，其學(xué)習(xí)重點(diǎn)應(yīng)該是掌握基礎(chǔ)的電路結(jié)構(gòu)、電路分析基本方法等，而不是糾結(jié)于電路各性能參數(shù)的推導(dǎo)。例如，對(duì)于集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)的本科必修課程――“固體物理”和“晶體管原理”，冗長的公式及繁瑣的推導(dǎo)極大地削弱了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)對(duì)于專業(yè)知識(shí)的理解也沒有太多的益處。[3]另外，從專業(yè)需要方面出發(fā)，對(duì)于集成電路設(shè)計(jì)者來說更多的是需要學(xué)生掌握各種半導(dǎo)體器件的基本工作原理及特性，而并非是具體的公式。因此，減少理論教學(xué)中繁瑣的公式推導(dǎo)，轉(zhuǎn)而側(cè)重于基本原理及特性的物理意義的介紹，對(duì)于學(xué)生來說更加容易接受，也有益于之后“模擬集成電路”、“數(shù)字集成電路”的教學(xué)。

3.增加就業(yè)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)含量

從集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)進(jìn)入本科教學(xué)后的近十年間本科生就業(yè)情況看，集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)的本科生畢業(yè)后直接從事集成電路設(shè)計(jì)方向相關(guān)工作的非常少，多數(shù)選擇繼續(xù)深造或改行另謀生路。這方面的原因除了因?yàn)楸究粕诨局R(shí)儲(chǔ)備方面還不能達(dá)到集成電路設(shè)計(jì)人員的要求外，更主要的原因是隨著國家對(duì)集成電路的大力扶持，現(xiàn)在開設(shè)集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)專業(yè)的高等院校越來越多，很多都是具有研究生辦學(xué)能力的高校，也就是說有更多的更高層次的集成電路設(shè)計(jì)人才在競(jìng)爭(zhēng)相對(duì)原本就不是很多的集成電路設(shè)計(jì)崗位。

另外一方面，集成電路的版圖、集成電路的工藝以及集成電路的測(cè)試等方面也都是與集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)的工作，而且這些崗位相對(duì)于集成電路設(shè)計(jì)崗位來說對(duì)電路設(shè)計(jì)知識(shí)的要求要低很多。而從事集成電路版圖、集成電路工藝或集成電路測(cè)試相關(guān)工作若干年的知識(shí)積累將極大地有利于其由相關(guān)崗位跳槽至集成電路設(shè)計(jì)的相關(guān)崗位。因此，從長期的發(fā)展目標(biāo)考慮，集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)本科畢業(yè)生從事版圖、工藝、測(cè)試相關(guān)方向的工作可能更有競(jìng)爭(zhēng)力，也更為符合本科生知識(shí)儲(chǔ)備及長期發(fā)展的需求。這就對(duì)集成電路設(shè)計(jì)的本科教學(xué)內(nèi)容提出了更多的要求。為了能更好地貼近學(xué)生就業(yè)，在集成電路設(shè)計(jì)的本科教學(xué)內(nèi)容方面，教師應(yīng)該更多地側(cè)重于基本的電路版圖知識(shí)、硅片工藝流程、芯片測(cè)試等相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)。

三、結(jié)論

集成電路產(chǎn)業(yè)是我國的新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)信息化的重要基礎(chǔ)。大力推進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，必須強(qiáng)化集成電路設(shè)計(jì)在國內(nèi)的本科教學(xué)質(zhì)量和水平，而國內(nèi)的集成電路設(shè)計(jì)本科教學(xué)還處在孕育發(fā)展的嶄新階段，它是適應(yīng)現(xiàn)代IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展及本科就業(yè)形勢(shì)的，但目前還存在很多問題亟待解決。本文從已有的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及調(diào)研情況做了一些分析，但這遠(yuǎn)沒有涉及集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)本科教學(xué)的方方面面。不過，可以預(yù)測(cè)，在國家大力扶持下，在相關(guān)教師及學(xué)生的共同努力下，我國的集成電路設(shè)計(jì)本科教學(xué)定會(huì)逐步走向成熟，更加完善。

參考文獻(xiàn)：

[1]王為慶.高職高專《Protel電路設(shè)計(jì)》教學(xué)改革思路探索[J].考試周刊,2011,(23).

第6篇：集成電路工藝原理范文

關(guān)鍵詞：電子封裝;防潮;塑封;元器件

1引言

伴隨著集成電路工藝的迅猛發(fā)展，集成電路封裝工藝朝著高密度、小體積、重量輕、低成本、高可靠性的方向發(fā)展。電子封裝(ElectronicPackages)屬于電子產(chǎn)品后段的工藝技術(shù),它的目的是給集成電路芯片一套組織構(gòu)架。

塑料封裝同傳統(tǒng)的陶瓷等氣密性封裝形式相比，更能滿足低成本、小體積、重量輕和高密度的要求。水汽對(duì)器件的影響早在封裝器件出現(xiàn)時(shí)就已出現(xiàn)。隨著電子集成技術(shù)的發(fā)展，電子器件的尺寸越來越小，芯片上的線寬越來越窄。對(duì)復(fù)雜電子系統(tǒng)的廣泛需要要求系統(tǒng)中關(guān)鍵電子集成電路具有更高的可靠性。這些集成電路應(yīng)該能夠抵抗?jié)撛诘沫h(huán)境應(yīng)力，陰止遷移離子和水汽進(jìn)入電路，防止機(jī)械損傷等。由水汽導(dǎo)致的器件可靠性問題主要有腐蝕、分層和開裂。

水汽的侵入會(huì)導(dǎo)致集成電路中金屬的氧化和腐蝕。金屬在潮濕環(huán)境中的氧化速率和類型是導(dǎo)致電阻變化的一個(gè)主要機(jī)制。鋁線的電化學(xué)腐蝕是集成電路器件中一種非常嚴(yán)重的失效形式，它不但存在于塑料封裝中，在氣密性封裝中也時(shí)有發(fā)生閉。電化學(xué)腐蝕將導(dǎo)致鋁線開路和枝晶的生長。

2研究現(xiàn)狀

為了減少由水汽引起的可靠性問題，各國的研究人員進(jìn)行了不懈的努力以降低器件中的水汽含量。目前常采用的方法一是改進(jìn)封裝材料的特性，以降低材料的吸水性，提高材料之間的粘結(jié)性，但其效果非常有限，另一種方法是在各種封裝形式上沉積水汽阻擋層，降低水汽的滲透率，這種方法通常適用于對(duì)可靠性有特殊要求的場(chǎng)合，如汽車電子等。

3研究方法

采用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD）方法沉積霧劑薄膜作為塑封封裝中的水汽和離子阻擋層。測(cè)試樣品為在LAUFFER的LHMS28型遞模注塑機(jī)上封裝好的64腳TQFP，尺寸10X10mm，厚度為14mm。使用的封裝料是SUMITOMO公司生產(chǎn)的EME6600環(huán)氧樹脂。樣品分為光面和毛面兩種，每個(gè)樣品中都在芯片襯墊上用銀漿粘貼了3x3mm的硅片。銀漿的熱處理溫度為150度，時(shí)間為30min。4實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)利用增重法測(cè)定TTQFP器件在30℃/80%RH、600℃/60%RH、85℃/60%RH和85℃/80%RH四種溫濕環(huán)境中的吸水曲線，如圖1所示。

從圖中可以看出溫度和濕度條件對(duì)器件吸水性能的影響都很大。在同樣的濕度條件下，溫度從30℃提高到85℃(80%RH)，或著從60℃提高到85℃(60%RH)，器件吸水含量達(dá)到平衡的時(shí)間都大大縮短了，并且平衡時(shí)器件中水汽的含量也都有了很大的提高。溫度條件相同時(shí)(85℃)，當(dāng)濕度條件從60%RH增加到80%RH，器件吸水速率無明顯變化，而平衡時(shí)水汽的含量卻提高了。

該實(shí)驗(yàn)還利用傳感器法測(cè)定了在同一濕度條件下(85%RH)，溫度對(duì)TQFP器件中吸水速率的影響。由于傳感器的電容值與器件的吸水量存在線性關(guān)系，因此該曲線也就反映了器件的吸水量隨時(shí)間的變化關(guān)系。可以看出在同樣的濕度條件下，隨著溫度的升高，器件的吸水量達(dá)到平衡的時(shí)間大大縮短了，平衡時(shí)器件的吸水量也有了很大的提高，這與增重法得到的結(jié)果相一致。由擴(kuò)散原理可知，水汽在塑封料中的擴(kuò)散應(yīng)遵循FICk擴(kuò)散方程。一維Fick擴(kuò)散方程的一級(jí)近似解可表示為指數(shù)函數(shù)，C=Pl一P2*exp(P3*t)。公式中的C代表了傳感器的電容值;t代表了器件在環(huán)境中放置的時(shí)間，Pl是吸水達(dá)到平衡時(shí)所對(duì)應(yīng)的飽和電容值;P2是平衡時(shí)的電容值與擴(kuò)散開始時(shí)電容值的差值，P3是曲線的曲率，正比于擴(kuò)散系數(shù)，對(duì)于用同一種濕度傳感器測(cè)量所得到的曲線，P3可用于比較水汽擴(kuò)散的速率。由此可得在85℃/85%RH和65℃/85%RH條件下的擬合曲線，并且由擬合曲線可以得到P1，P2以及P3的值。從而我們可以知道器件的擴(kuò)散系數(shù)是與溫度有關(guān)的參數(shù)，我們用公式P3=P0*exP(一E/KT)來擬合P3與溫度的關(guān)系。公式中的E為擴(kuò)散過程的激活能，K為玻爾茲曼常數(shù)。由此可以看出，InP3與l/KT成一直線關(guān)系，說明我們使用的擬合公式能夠真實(shí)地反映器件中水汽的擴(kuò)散系數(shù)與溫度的關(guān)系，具有一定的正確性。通過直線的斜率，我們得到了擴(kuò)散過程的激活能為753708E-20J(047106ev)

為了提高TQFP器件的防潮性能，減少器件中的水汽含量和分層開裂失效的紀(jì)律，我們采用了在塑封器件表面沉積無機(jī)薄膜的方法來降低水汽的透過率。

5結(jié)論

研究實(shí)驗(yàn)所采用的方法對(duì)于塑封元器件防潮具有較好作用，濕度和溫度對(duì)防水性能都有影響，利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積方法在TQFP塑封器件表面沉積SiNx薄膜，以提高防水性能。

參考文獻(xiàn)

［1］陳力俊.微電子材料與制程［M］.上海:復(fù)旦大學(xué)出版社,2005.

［2］中國電子學(xué)會(huì)生產(chǎn)技術(shù)學(xué)分會(huì)叢書編委會(huì).微電子封裝技術(shù)［M］.合肥:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社,2003.

［3］RobertCamlllettiandCrishChandra，LowTemperatureCeramicCoatingsforchip-on-BoardAssemblies.

第7篇：集成電路工藝原理范文

【關(guān)鍵詞】鍵盤控制;單片機(jī);BUCK DC-DC變換器;TL494

一、設(shè)計(jì)思路

本設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)并制作直流變換為直流的穩(wěn)定電源。在輸入為13～16V條件下，通過TL494轉(zhuǎn)換電路輸出穩(wěn)定可調(diào)電壓作為穩(wěn)壓源、穩(wěn)流源的電源。通過鍵盤預(yù)設(shè)一個(gè)電壓值，經(jīng)TLV5618轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)送入穩(wěn)壓電路。通過TLC2543讀取輸出的模擬電壓、電流信號(hào)送給單片機(jī)處理，再將數(shù)字顯示在液晶中。

考慮到本次設(shè)計(jì)是比較小的手工制作電路，控制芯片采用TL494芯片、顯示方式選擇采用lcd12864顯示、控制模塊采用以MSP430f149為核心的單片機(jī)系統(tǒng)來控制12位TLV5618數(shù)據(jù)的輸入和12位TLC2543數(shù)據(jù)的輸出，在將其轉(zhuǎn)換成的模擬量或數(shù)字量輸出的同時(shí)單片機(jī)把輸入輸出的值送液晶顯示。

二、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

TPS5430將電壓降為5V，為各器件提供電源，DA芯片TLV5618使用兩路通道，一路為電流設(shè)定值，一路為電壓設(shè)定值，即可通過單片機(jī)實(shí)現(xiàn)電壓、電流的步進(jìn)調(diào)整。開關(guān)電源由TL494和buck降壓斬波電路組成，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定電壓、電流的輸出。AD芯片是TLC2543是高速12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將電壓電流信號(hào)返回給單片機(jī)，便于在液晶上顯示。

1.BUCK降壓斬波電路的電路工作原理

BUCK降壓斬波電路的工作原理如圖1所示。V的柵射電壓波形，在t=0時(shí)刻驅(qū)動(dòng)V導(dǎo)通，電源E向負(fù)載供電，負(fù)載電壓=E，負(fù)載電流按指數(shù)曲線上升。當(dāng)t=時(shí)刻，控制V關(guān)斷，負(fù)載電流經(jīng)二極管VD續(xù)流，負(fù)載電壓近似為零，負(fù)載電流呈指數(shù)曲線下降。為了使負(fù)載電流連續(xù)且脈動(dòng)小，通常串接L值很大的電感。至一個(gè)周期T結(jié)束，再驅(qū)動(dòng)V導(dǎo)通，重復(fù)上一周期的過程。當(dāng)電路工作與穩(wěn)態(tài)時(shí)，負(fù)載電流在一個(gè)周期的初值和終值相等。

負(fù)載電壓的平均值為：

式中，為V處于通態(tài)的時(shí)間;為V處于斷態(tài)的時(shí)間;T為開關(guān)周期;為導(dǎo)通占空比。由此式知，輸出到負(fù)載的電壓平均值最大為E，若減小占空比，則隨之減小。因此將該電路稱為降壓斬波電路。本次設(shè)計(jì)電路采用PWM方式控制MOSFET的通斷。

2.TL494內(nèi)置電路

TL494是一種電壓控制模式的PWM控制和驅(qū)動(dòng)集成電路芯片，由于它具有兩路相位相差180°的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出，因此被廣泛的應(yīng)用與單端式（正極式和反極式）和雙端式（半橋式、全橋式和推挽式）開關(guān)穩(wěn)壓電源電路，總體結(jié)構(gòu)比同類集成電路SG3524更完善。TL494內(nèi)部電路框圖如圖2所示，內(nèi)部有兩組完全相同的誤差放大器，其同相輸入端和反相輸入端均被引出芯片外，因此可以自由設(shè)定其基準(zhǔn)電壓，以方便用于穩(wěn)壓取樣，或用其中一種作為過壓、過流的超閾值保護(hù)。本實(shí)驗(yàn)只使用一組誤差放大器，另一組被屏蔽掉，即1引腳連接反饋信號(hào)，2腳連接電壓電流的設(shè)定值。

圖1 BUCK電路工作原理

圖2 TL494內(nèi)部電路框圖

3.TL494構(gòu)成的PWM控制器電路

PWM控制器電路其核心采用專用集成芯片TL494，通過適當(dāng)?shù)耐饨与娐?，不但可以產(chǎn)生PWM信號(hào)輸出，而且還有多種保護(hù)功能。TL494含有振蕩器，誤差放大器，PWM比較器及輸出級(jí)電路等部分。OSC振蕩頻率由外接元件R，C決定，表達(dá)式為：

fOSC可選定1KHz～200KHz之間，本電路選用fOSC=110KHz。

4.電路設(shè)計(jì)總圖

本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)MSP430F149作為系統(tǒng)的控制核心，制作了一個(gè)可穩(wěn)定輸出電流或電壓的直流穩(wěn)定電源。設(shè)計(jì)可分為四個(gè)模塊：BUCK DC/DC變換器模塊、鍵盤模塊、顯示模塊和系統(tǒng)控制模塊。本設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)電壓、電流預(yù)置，液晶顯示輸出電壓和電流，輸出可步進(jìn)（加、減）調(diào)節(jié)，恒壓和恒流電路切換等功能。電路設(shè)計(jì)總圖如圖3所示。

本設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)電壓、電流預(yù)置，液晶顯示輸出電壓和電流，過流電壓電流，輸出可步進(jìn)（加、減）調(diào)節(jié)，恒壓和恒流電路切換等功能。此外，D/A可將數(shù)據(jù)反饋一次對(duì)誤差進(jìn)行校正，另外電路具有過熱和過流保護(hù)功能，當(dāng)電路出現(xiàn)故障時(shí)可自動(dòng)恢復(fù)。該設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是可對(duì)電壓和電流采用步進(jìn)控制，可用數(shù)字顯示輸出電壓和電流，各項(xiàng)調(diào)整率的指標(biāo)都很高。

參考文獻(xiàn)

[1]技工學(xué)校機(jī)械類通用教材編審委員會(huì)編.電工工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[2]黃智偉.全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽訓(xùn)練教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005.

[3]余錫存，曹國華.單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2000.

[4]劉高R.單片機(jī)實(shí)用技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2004.

[5]何希才.新型電子電路應(yīng)用實(shí)例[M].北京：科技出版社，2005.

作者簡(jiǎn)介：

第8篇：集成電路工藝原理范文

 

近年來，我國高等職業(yè)技術(shù)教育發(fā)展迅猛，規(guī)模迅速擴(kuò)大。另一方面，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，企業(yè)對(duì)技能型勞動(dòng)人才的需求大幅增加，對(duì)技能型勞動(dòng)人才的綜合能力亦提出了更高的要求。雖然對(duì)高等教育大眾化和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出了突出的貢獻(xiàn)，但也帶來了突出的問題。課程體系是一個(gè)專業(yè)所設(shè)置的課程相互間的分工與配合，課程體系是否合理直接關(guān)系到培養(yǎng)人才的質(zhì)量。高等學(xué)校課程體系主要反映在基礎(chǔ)課與專業(yè)課、理論課與實(shí)踐課、必修課與選修課之間的比例關(guān)系上。課程改革是高職教學(xué)改革的核心和難點(diǎn)。由于高職開設(shè)微電子技術(shù)專業(yè)的時(shí)間較短、學(xué)校較少，形成半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的區(qū)域還比較少，因此對(duì)微電子技術(shù)專業(yè)的人才定位、課程體系等都還不很完善，從而給本專業(yè)的人才培養(yǎng)帶來不確定因素，不利于專業(yè)的發(fā)展，也難以滿足微電子技術(shù)行業(yè)企業(yè)對(duì)人才的需求。本文即針對(duì)以上問題展開一些有益的探討與實(shí)踐。

 

一、構(gòu)建課程體系的總體思路

 

構(gòu)建微電子技術(shù)專業(yè)課程體系的總體思路是以微電子行業(yè)職業(yè)崗位需求為依據(jù)，以素質(zhì)培養(yǎng)為基礎(chǔ)，以技術(shù)應(yīng)用能力為核心，構(gòu)建基于工作過程的課程體系。實(shí)施學(xué)院“四環(huán)相扣”的工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式，將“能力標(biāo)準(zhǔn)、模塊課程、工學(xué)交替、職場(chǎng)鑒定”的四個(gè)環(huán)節(jié)完整統(tǒng)一，環(huán)環(huán)相扣，充分體現(xiàn)了高職教育工學(xué)結(jié)合的人才培養(yǎng)思想，努力為社會(huì)培養(yǎng)優(yōu)秀高端技能型人才。

 

1.基于工作過程的課程體系的理論基礎(chǔ)?；诠ぷ鬟^程的課程體系的理論基礎(chǔ)，主要從德國“雙元制”職業(yè)教育學(xué)習(xí)論和教學(xué)論的角度闡述構(gòu)建基于工作過程的課程體系的理論依據(jù)。工作過程系統(tǒng)化的課程體系必須針對(duì)職業(yè)崗位進(jìn)行分析，整理出具體的、能夠涵蓋職業(yè)崗位全部工作任務(wù)的若干典型工作過程，按照人的職業(yè)能力的形成規(guī)律進(jìn)行序列化，從中找出符合職業(yè)崗位要求的技術(shù)知識(shí)和破譯出隱性的工作過程知識(shí)，并以工作任務(wù)為核心，組織技術(shù)知識(shí)和工作過程知識(shí)[2]。通過完全打破原有學(xué)科體系，按照企業(yè)實(shí)際的工作任務(wù)、工作過程和工作情境組織課程，形成圍繞工作過程的新型教學(xué)項(xiàng)目的“綜合性”課程開發(fā)。

 

2.行業(yè)、企業(yè)等用人單位調(diào)研。通過調(diào)研國內(nèi)(“成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)”為主)微電子技術(shù)行業(yè)、企業(yè)等用人需求和要求，了解現(xiàn)有高職微電子技術(shù)專業(yè)學(xué)生就業(yè)情況、用人單位反饋意見及人才供需中存在的問題。電子信息產(chǎn)業(yè)是重慶市國民經(jīng)濟(jì)的第一支柱產(chǎn)業(yè)。重慶市“十二五”規(guī)劃建議提出，培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。把新一代信息產(chǎn)業(yè)建設(shè)為重要支柱產(chǎn)業(yè)，建設(shè)全球最大的筆記本電腦加工基地、建設(shè)通信設(shè)備、高性能集成電路、光伏組件及系統(tǒng)、新材料等重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈(集群)，建成國家重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)基地。以集成電路產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)項(xiàng)目為牽引，建成包括芯片制造、封裝、測(cè)試、模擬及混合集成電路設(shè)計(jì)和制造等項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)集群，形成較為完善的集成電路產(chǎn)業(yè)鏈;四川電子信息產(chǎn)業(yè)未來5年將邁萬億元，成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)將打造成西部集成電路的產(chǎn)業(yè)高地。隨著惠普、富士康、英業(yè)達(dá)、廣達(dá)集團(tuán)等世界級(jí)的IT巨頭進(jìn)入成渝，未來幾年IT人才需求在20萬以上，而現(xiàn)在成渝地區(qū)每年培養(yǎng)的相關(guān)人才不過2萬人左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足社會(huì)需求。市場(chǎng)需求的調(diào)查表明，近年來成渝地區(qū)IC制造、IC封裝及測(cè)試、IC版圖設(shè)計(jì)等崗位的微電子技術(shù)應(yīng)用型人才緊缺。同時(shí)調(diào)研表明半導(dǎo)體行業(yè)企業(yè)卻難以招到滿意的人才，學(xué)生在校學(xué)非所用，用非所學(xué)，實(shí)踐動(dòng)手能力、社會(huì)適應(yīng)能力、責(zé)任意識(shí)、職業(yè)素養(yǎng)難以滿足企業(yè)要求。

 

3.形成專業(yè)定位，確定培養(yǎng)目標(biāo)。根據(jù)存在的問題及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈過程：集成電路設(shè)計(jì)裸芯片精細(xì)加工封裝測(cè)試芯片應(yīng)用PCB設(shè)計(jì)制造，充分掌握現(xiàn)有微電子技術(shù)專業(yè)課程體系建設(shè)的基礎(chǔ)及存在的問題，形成重慶電子工程職業(yè)學(xué)院微電子技術(shù)專業(yè)定位，確定培養(yǎng)目標(biāo)：培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展;掌握微電子技術(shù)專業(yè)領(lǐng)域必備的基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)知識(shí);有較強(qiáng)的崗位職業(yè)技能和職業(yè)能力;面向集成電路設(shè)計(jì)、芯片制造及其相關(guān)電子行業(yè)企業(yè)，滿足生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理第一線的優(yōu)秀高端技能型專門人才。畢業(yè)生應(yīng)該既掌握微電子方面的基本技術(shù)，又具有很強(qiáng)的實(shí)際操作能力。具體可從事崗位：集成電路版圖設(shè)計(jì);半導(dǎo)體器件制造;IC制造、測(cè)試、封裝;電子工藝(半導(dǎo)體)設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)與管理;簡(jiǎn)單電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開發(fā);電子產(chǎn)品的銷售與售后服務(wù)，并為技術(shù)負(fù)責(zé)人、項(xiàng)目經(jīng)理等后續(xù)提升崗位奠定良好基礎(chǔ)。

 

二、構(gòu)建基于工作過程的學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程體系

 

對(duì)專業(yè)核心課程的構(gòu)建采用“微電子行業(yè)專家確定典型工作任務(wù)學(xué)校專家歸并行動(dòng)領(lǐng)域微電子行業(yè)專家論證行動(dòng)領(lǐng)域?qū)W校專家開發(fā)學(xué)習(xí)領(lǐng)域校企專家論證課程體系”的“五步工作機(jī)制”，實(shí)現(xiàn)校企專家共同參與課程體系設(shè)計(jì)。通過工作任務(wù)歸并法，實(shí)現(xiàn)典型工作任務(wù)到行動(dòng)領(lǐng)域轉(zhuǎn)換，通過工作過程分析法，實(shí)現(xiàn)從行動(dòng)領(lǐng)域到學(xué)習(xí)領(lǐng)域轉(zhuǎn)換，通過工作任務(wù)還原法，實(shí)現(xiàn)從學(xué)習(xí)領(lǐng)域到學(xué)習(xí)情境轉(zhuǎn)換的“三階段分析法”，構(gòu)建基于工作過程的微電子技術(shù)專業(yè)課程體系和教學(xué)內(nèi)容，獲得人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、課程教學(xué)方案“三項(xiàng)主要成果”。即“533”課程設(shè)計(jì)方法。

 

1.確定典型工作任務(wù)。所謂典型工作任務(wù)是指一個(gè)復(fù)雜的職業(yè)活動(dòng)中具有結(jié)構(gòu)完整的工作過程，它是職業(yè)工作中同類工作任務(wù)的歸類，能表現(xiàn)出職業(yè)工作的內(nèi)容和形式，并具有該職業(yè)的典型意義。我院召集企業(yè)專家和工作在一線的工程師、技術(shù)員，與學(xué)院的微電子技術(shù)專業(yè)教師一起，召開課程開發(fā)座談會(huì)，進(jìn)行微電子技術(shù)課程體系開發(fā)：以“集成電路(版圖)設(shè)計(jì)晶圓制造封裝測(cè)試表面貼裝”工作過程為主線，與行業(yè)企業(yè)一線技術(shù)骨干、專家解析微電子技術(shù)專業(yè)崗位中版圖設(shè)計(jì)師、半導(dǎo)體芯片制造工、IC測(cè)試助理工程師、SMT工程師、FPGA助理工程師等典型崗位，得出行動(dòng)領(lǐng)域所具有的專業(yè)素質(zhì)、知識(shí)與能力。

 

2.確定行動(dòng)領(lǐng)域。工作過程系統(tǒng)化課程是按照工作過程要求序化知識(shí)、能力和素質(zhì)，是以工作過程為參照物，將陳述性知識(shí)與過程知識(shí)整合、理論知識(shí)與實(shí)踐知識(shí)整合，在陳述性知識(shí)總量沒有變化的情況下，增加經(jīng)驗(yàn)以及策略方面的“過程性知識(shí)”[3]。對(duì)典型工作任務(wù)進(jìn)行歸納，確定行動(dòng)領(lǐng)域。將本專業(yè)52個(gè)典型工作任務(wù)歸納為6個(gè)行動(dòng)領(lǐng)域，即集成電路版圖設(shè)計(jì)、晶圓制造、集成電路芯片制造技術(shù)、芯片封裝、芯片測(cè)試、SMT技術(shù)。

 

3.將行動(dòng)領(lǐng)域轉(zhuǎn)化成學(xué)習(xí)領(lǐng)域。對(duì)完成典型工作任務(wù)必須具備的基本職業(yè)能力(包括社會(huì)能力、方法能力、專業(yè)能力)進(jìn)行分析。通過歸納形成專業(yè)職業(yè)能力一覽表。這些職業(yè)能力就是學(xué)習(xí)領(lǐng)域(即課程)中學(xué)習(xí)目標(biāo)制定的依據(jù)。打破原有16門專業(yè)理論課程和9門實(shí)踐課程組成的課程體系，按照以工作過程為導(dǎo)向，進(jìn)行課程的解構(gòu)與重構(gòu)，將6個(gè)行動(dòng)領(lǐng)域轉(zhuǎn)換為9個(gè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域，即集成電路版圖設(shè)計(jì)、集成電路芯片制造技術(shù)、微電子封裝與測(cè)試、表面貼裝工藝與實(shí)施、電子線路板實(shí)用技術(shù)、電子測(cè)量?jī)x器使用與維護(hù)、C語言、單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)、FPGA應(yīng)用技術(shù)及實(shí)踐。根據(jù)微電子技術(shù)專業(yè)崗位群的職業(yè)能力和工作過程要求，重新構(gòu)建基于工作過程的課程體系。第一、二學(xué)期：電路分析、電子技術(shù)等基礎(chǔ)課程;第三、四、五學(xué)期：集成電路制造技術(shù)、電子測(cè)量?jī)x器使用與維護(hù)、FPGA應(yīng)用開發(fā)實(shí)用技術(shù)、微電子封裝與測(cè)試、 SMT技術(shù)、集成電路版圖設(shè)計(jì)等專業(yè)核心課程。

 

4.形成學(xué)習(xí)情境模式。學(xué)習(xí)情境是實(shí)施基于工作過程系統(tǒng)化的行動(dòng)導(dǎo)向課程的教學(xué)設(shè)計(jì)，由教師根據(jù)學(xué)校教學(xué)計(jì)劃，結(jié)合學(xué)校的教學(xué)設(shè)施條件、教師執(zhí)教能力和專長，由教師按照“資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查、評(píng)估”的行動(dòng)方式來組織教學(xué)，從而促進(jìn)學(xué)生對(duì)職業(yè)實(shí)踐的整體性把握[4]。微電子技術(shù)專業(yè)核心課程形成的學(xué)習(xí)情境模式為：①集成電路版圖設(shè)計(jì)課程以任務(wù)為載體形成6個(gè)學(xué)習(xí)情境：N/PMOS晶體管版圖設(shè)計(jì)、反相器、與非門、或非門版圖設(shè)計(jì)、觸發(fā)器版圖設(shè)計(jì)、電壓取樣電路版圖設(shè)計(jì)、比較器版圖設(shè)計(jì)、DC-DC版圖設(shè)計(jì);②集成電路芯片制造技術(shù)課程以設(shè)備為載體形成8個(gè)學(xué)習(xí)情境：集成電路芯片制造技術(shù)工藝流程、硅晶圓制程、硅晶薄膜制備、氧化工藝、摻雜技術(shù)、光刻工藝、刻蝕工藝、集成電路芯片品檢;③微電子封裝與測(cè)試課程以工藝為載體形成4個(gè)學(xué)習(xí)情境：DIP封裝、BGA封裝、CSP封裝、MCM封裝;④表面貼裝工藝與實(shí)施課程以工藝流程為載體形成5個(gè)學(xué)習(xí)情境：SMT工藝流程的基本認(rèn)知、表面貼裝生產(chǎn)準(zhǔn)備、表面貼裝設(shè)備操作與編程、表面貼裝品質(zhì)控制、SMT生產(chǎn)線運(yùn)行及工藝優(yōu)化5個(gè)學(xué)習(xí)情境;⑤電子線路板實(shí)用技術(shù)課程以項(xiàng)目為載體形成3個(gè)學(xué)習(xí)情境：?jiǎn)蚊姘宓闹茍D與制板、簡(jiǎn)單雙面板的制圖與制板、復(fù)雜雙面板的制圖與制板;⑥電子測(cè)量?jī)x器使用與維護(hù)課程以電路設(shè)備為載體形成9個(gè)學(xué)習(xí)情境：收音機(jī)元件準(zhǔn)備、收音機(jī)電路測(cè)試、收音機(jī)電路工作狀態(tài)檢測(cè)、收音機(jī)整機(jī)調(diào)整、收音機(jī)裝調(diào)使用儀器的保養(yǎng)與維護(hù)、電視機(jī)元件檢測(cè)、電視機(jī)電路檢測(cè)、電視機(jī)的質(zhì)量檢查、電視機(jī)裝調(diào)使用儀器的保養(yǎng)與維護(hù);⑦C語言課程以項(xiàng)目為載體形成6個(gè)學(xué)習(xí)情境：編程的基本概念、C語言上機(jī)步驟C語言上機(jī)步驟、算法的概念、基本數(shù)據(jù)類型、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)、函數(shù)的概念;⑧單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用課程以任務(wù)為載體形成6個(gè)學(xué)習(xí)情境：“跑馬燈”電路分析與實(shí)踐、單片機(jī)做算術(shù)、邏輯運(yùn)算并顯示、開關(guān)信號(hào)狀態(tài)讀取與顯示電路的制作、交通信號(hào)燈電路的設(shè)計(jì)與制作、產(chǎn)品數(shù)量統(tǒng)計(jì)電路的設(shè)計(jì)與制作、兩臺(tái)單片機(jī)數(shù)據(jù)互傳;⑨FPGA應(yīng)用技術(shù)及實(shí)踐課程以項(xiàng)目為載體形成6個(gè)學(xué)習(xí)情境：課程概述、基于QuartusII的原理圖輸入設(shè)計(jì)、宏功能模塊應(yīng)用、基于 QuartusII軟件的VHDL文本輸入設(shè)計(jì)、VHDL設(shè)計(jì)、實(shí)用狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)。

 

三、試點(diǎn)實(shí)施效果分析

 

在教學(xué)實(shí)施上，重點(diǎn)是加強(qiáng)教師執(zhí)教能力：教師在教學(xué)中的角色應(yīng)由主宰者轉(zhuǎn)化為引導(dǎo)者。教師應(yīng)該主動(dòng)地引導(dǎo)、疏導(dǎo)和指導(dǎo)學(xué)生，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣愛好，在教師的指導(dǎo)下，充分利用各種資源，相互協(xié)作開展對(duì)某一問題的學(xué)習(xí)探討，從而獲得新知識(shí)，得到探索的體驗(yàn)及情感，促進(jìn)能力全面發(fā)展。經(jīng)過我院近3年的教學(xué)實(shí)踐，課程教學(xué)效果得到顯著提高，學(xué)生專業(yè)核心能力、崗位適應(yīng)能力、社會(huì)能力顯著提高，“雙證書”提高到100%，專業(yè)對(duì)口率從原來的48%上升到92%，用人單位滿意度達(dá)90%以上。

 

高職院校在辦學(xué)過程中要形成特色鮮明的高職辦學(xué)模式，課程體系是重要的載體。辦學(xué)特色正是通過課程體系的實(shí)施來實(shí)現(xiàn)的?；诠ぷ鬟^程系統(tǒng)化的課程體系，跟隨產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，調(diào)整專業(yè)的課程設(shè)置，符合職業(yè)崗位要求，學(xué)生技能顯著提升，同時(shí)結(jié)合我院的辦學(xué)特色，努力探索基于工作過程的高職微電子技術(shù)專業(yè)課程體系的構(gòu)建思路和構(gòu)建策略。

第9篇：集成電路工藝原理范文

關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體平面工藝;實(shí)踐教學(xué);教學(xué)方法

中圖分類號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）40-0150-02

一、引言

半導(dǎo)體器件平面工藝技術(shù)是60年展起來的一種非常重要的半導(dǎo)體技術(shù)[1]。半導(dǎo)體器件平面工藝即：在半導(dǎo)體芯片上通過氧化、光刻、擴(kuò)散、電極蒸發(fā)等一系列流程，制作出晶體管和集成電路;制作的器件和電路都是在芯片表面一層附近處，整個(gè)芯片基本上保持是平坦的（實(shí)際上，表面存在許多臺(tái)階）;制作出的晶體管稱為平面晶體管（相對(duì)于臺(tái)面晶體管而言），故稱相應(yīng)的制作工藝為平面工藝[2]。迄今為止，平面工藝已經(jīng)是制造各種半導(dǎo)體器件與集成電路的基本工藝技術(shù)。因此，讓相關(guān)專業(yè)的本科生了解平面工藝的基本制作工藝有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

二、平面工藝的發(fā)展史

同許多重要的工藝進(jìn)展一樣，平面工藝也是從前幾代工藝中演變、發(fā)展來的。下面分別介紹這幾種半導(dǎo)體器件的制造方法及工藝[3]。

1.生長結(jié)方法。該方法是在摻有某種雜質(zhì)的半導(dǎo)體熔液中生長半導(dǎo)體單晶。通過在生長過程中的某一時(shí)刻，突然改變?nèi)垡旱膶?dǎo)電類型來達(dá)到生長P-N結(jié)的目的。舉例說明如下：例如在含有P型雜質(zhì)的溶液中生長了一段時(shí)間后，投入一顆含有施主雜質(zhì)的小球，結(jié)果，單晶的其余部分長成N型。生長完成后，再把晶體切成含有P-N結(jié)的小條。在結(jié)型晶體管發(fā)明之后的頭幾年，這個(gè)方法是極其重要的，但從大批量生產(chǎn)的角度來看，生長結(jié)方法不如合金結(jié)方法更有效。

2.合金結(jié)方法。為了更好理解，我們將舉例說明。在一個(gè)N型的半導(dǎo)體片子上放入一個(gè)含有受主型雜質(zhì)的小球，并將它們一起加熱到足夠高的溫度，使得小球以融解或合金的形式摻入到半導(dǎo)體片子中，晶體冷卻之后，小球下面會(huì)形成一個(gè)受主型雜質(zhì)飽和的再分布結(jié)晶區(qū)，這樣就得到了一個(gè)P-N結(jié)。

這種方法不僅在發(fā)明之初是，而且現(xiàn)在仍然是二極管和晶體管（主要是鍺器件）大批量生產(chǎn)中廣為使用的一種方法。但是，隨著科技的發(fā)展，對(duì)半導(dǎo)體器件性能的要求越來越高，而合金結(jié)方法的局限性就暴露出來了，比如，其結(jié)的位置總是難以控制。

3.平面工藝。為了探索一種能夠精確控制P-N結(jié)位置的方法，擴(kuò)散結(jié)方法就應(yīng)運(yùn)而生了。擴(kuò)散結(jié)的形成方式與合金過程有相似之處，即片子的表面是暴露于高濃度雜質(zhì)源之中的。但擴(kuò)散結(jié)，在這種情況下不發(fā)生相變，雜質(zhì)依靠固態(tài)擴(kuò)散的方式進(jìn)入半導(dǎo)體晶體內(nèi)部，而固態(tài)擴(kuò)散則是能夠非常精確地加以控制的。此外，由于二氧化硅薄層能夠有效地掩蔽大多數(shù)最重要的受主和施主雜質(zhì)的擴(kuò)散，因而半導(dǎo)體幾何圖形的控制精度也大大提高了;另外，二氧化硅薄層還具有能鈍化半導(dǎo)體器件表面的作用，因此，器件受周圍環(huán)境影響的弱點(diǎn)可以得到極大的克服，從而提高器件的重復(fù)性和穩(wěn)定性得到了較大的提高。

綜上所述，平面工藝就是利用掩蔽膜，通過光刻技術(shù)控制幾何圖形，進(jìn)行選擇擴(kuò)散形成P-N結(jié)，制造半導(dǎo)體器件的工藝。其具有用固態(tài)擴(kuò)散方法形成結(jié)和利用二氧化硅掩膜精確控制器件幾何圖形的優(yōu)點(diǎn)。

三、課程教學(xué)探討

1.課程內(nèi)容設(shè)置。本實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心開設(shè)的半導(dǎo)體器件平面工藝實(shí)驗(yàn)的主要目的是應(yīng)用平面工藝技術(shù)制作半導(dǎo)體二極管，通過對(duì)最基本的半導(dǎo)體單元器件的制作來達(dá)到讓學(xué)生熟悉平面工藝流程，深刻理解平面工藝原理并掌握簡(jiǎn)面工藝操作技能的目的。

本實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心開設(shè)的半導(dǎo)體器件平面工藝的具體實(shí)驗(yàn)流程如圖2所示。

（1）首先在Si外延片的表面利用熱氧化的方法生長一層SiO2的氧化層，這層SiO2既起到對(duì)雜質(zhì)的屏蔽作用，又能起到絕緣等保護(hù)作用。生長氧化層的時(shí)候采用干濕氧交替的方法來達(dá)到既保證氧化層厚度又保證氧化層致密性的目的。

（2）通過濕法刻蝕的方法在SiO2層表面刻蝕出擴(kuò)散窗口，或者稱為P區(qū)窗口。

（3）以BN為源，向擴(kuò)散窗口中進(jìn)行B擴(kuò)散。這里一般有兩個(gè)過程：一是B預(yù)沉積，即，在表面雜質(zhì)濃度恒定的條件下，將雜質(zhì)B沉積在Si表面的一無限薄層內(nèi)，通過擴(kuò)散時(shí)間的控制可以決定雜質(zhì)總量的多少。這一過程之后，我們通過測(cè)量樣片方塊電阻的方法，以確定雜質(zhì)總量是否合適。二是B再分布，即在雜質(zhì)總量恒定的條件下，向Si深層進(jìn)行B擴(kuò)散，通過擴(kuò)散時(shí)間的控制可以決定雜質(zhì)擴(kuò)散的深度。這一過程之后，進(jìn)行擴(kuò)散深度的測(cè)量，又叫結(jié)深測(cè)量。

（4）B擴(kuò)散之后，含有B雜質(zhì)的區(qū)域就成為P型Si，稱為P區(qū)。由于B再分布過程是在通氧氣的環(huán)境下進(jìn)行的，因此會(huì)在P區(qū)表面形成一薄層SiO2，必須通過二次光刻，刻蝕出電極引線孔。

（5）二次光刻后，利用真空蒸發(fā)工藝，在器件表面沉積一層金屬Al作為電極。

（6）再進(jìn)行三次光刻，去掉多余部分的Al，最終形成Al電極。這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的二極管就制作完成了。

（7）最后進(jìn)行二極管正反向偏置條件下結(jié)特性的測(cè)量，以確定二極管的性能。

2.課堂教學(xué)方法探討。本實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)方法采用實(shí)驗(yàn)前集中講解和實(shí)驗(yàn)后答疑分析講解相結(jié)合的方法。

實(shí)驗(yàn)前的集中講解：講解本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)步驟，并提出一些實(shí)驗(yàn)中要涉及到的相關(guān)知識(shí)，讓學(xué)生提早預(yù)習(xí)。答疑和分析講解：實(shí)驗(yàn)完成后，每個(gè)小組要針對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果進(jìn)行小結(jié)，由老師解答學(xué)生還存在的疑問，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。由于本實(shí)驗(yàn)是一個(gè)綜合性，研究型的實(shí)驗(yàn)，所以我們?cè)趯?shí)驗(yàn)報(bào)告的寫作上也進(jìn)行了一些改革，要求學(xué)生以科技論文的方式來完成本課程實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這樣的教學(xué)方法和形式，能達(dá)到教與學(xué)的互動(dòng)和融洽，使師生在教與學(xué)的過程中真正溝通，教師能動(dòng)態(tài)地了解學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況和要求，也讓教師動(dòng)態(tài)地了解自己的教學(xué)效果。

本實(shí)驗(yàn)課的目的是通過氧化、擴(kuò)散、光刻這三個(gè)最基本的半導(dǎo)體平面工序制造出一個(gè)完整的半導(dǎo)體二極管，是一個(gè)典型的綜合性、研究型實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)的功能主要鞏固相關(guān)專業(yè)的本科生所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，了解和掌握半導(dǎo)體器件制備工藝的主要過程，具有一定分析、解決實(shí)際工藝問題的能力，激發(fā)學(xué)生對(duì)微電子行業(yè)的興趣。因此，在完成本學(xué)院本科生必修實(shí)驗(yàn)課程的基礎(chǔ)上，可以部分面向全校學(xué)生開放，為跨專業(yè)的學(xué)生提供與此技術(shù)相關(guān)的課外選修實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目和開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等。學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣愛好選修實(shí)驗(yàn)中心提供的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，也可以根據(jù)自己的一些想法，提出完整的實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)中心可以為具有可行性的實(shí)驗(yàn)方案提供場(chǎng)地與儀器設(shè)備。畢業(yè)班的學(xué)生則可以根據(jù)自己就業(yè)的需要，進(jìn)行一些實(shí)用性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或參與科研工作，在實(shí)驗(yàn)教師的指導(dǎo)下，完成科研項(xiàng)目中的一些子項(xiàng)目或功能模塊。使得參與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力得到較好的鍛煉，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)手能力，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，為他們今后走向社會(huì)，迎接信息時(shí)代的挑戰(zhàn)作好充分準(zhǔn)備。

四、結(jié)論

半導(dǎo)體器件平面工藝實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)可以讓學(xué)生更加直觀的了解這個(gè)行業(yè)，加深對(duì)前面幾門課程的理解。該實(shí)踐課程主要是應(yīng)用平面工藝技術(shù)制作半導(dǎo)體中最基本的器件二極管。學(xué)生通過氧化、光刻、擴(kuò)散、蒸發(fā)、結(jié)特性測(cè)量等一系列實(shí)驗(yàn)，掌握半導(dǎo)體器件的工藝流程。培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力、獨(dú)立處理問題和解決問題的能力，提高學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)：

[1]阮剛.集成電路工藝和器件的計(jì)算機(jī)模擬――IC TCAD技術(shù)概論[M].上海：復(fù)旦大學(xué)出版社.