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集成電路的設(shè)計(jì)范文1

關(guān)鍵詞：集成電路；測(cè)試；PMU Device Characterization

中圖分類號(hào)：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 (2012) 10-0033-01

一、測(cè)試系統(tǒng)的基本介紹

傳統(tǒng)的集成電路的測(cè)試以SOC技術(shù)為主，SOC的復(fù)雜程度非常高，在一塊芯片內(nèi)不僅可能包含CPU、DSP、存儲(chǔ)器、模擬電路等多種芯片，甚至還可能包括射頻電路、光電器件、化學(xué)傳感器等器件，因而SOC的測(cè)試系統(tǒng)，具備數(shù)字、混合信號(hào)、存儲(chǔ)器、射頻等各種測(cè)試，同時(shí)各個(gè)模塊之間還不會(huì)產(chǎn)生相互影響。

一般的集成電路的測(cè)試系統(tǒng)稱為ATE，測(cè)試系統(tǒng)主要由單片機(jī)模塊（CPU）、DC（Device Characterization）測(cè)量模塊和通道傳輸模塊等組成。各個(gè)模塊之間通過總線單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和連接。而隨著現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)的發(fā)展，較好測(cè)試系統(tǒng)組成主要的還有：由電子電路和機(jī)械硬件組成，是在同一個(gè)主控制器指揮下的電源、計(jì)量?jī)x器、信號(hào)發(fā)生器、模式（pattern）生成器和其他硬件項(xiàng)目的集合體。

二、整個(gè)系統(tǒng)主要組成

（一）單片機(jī)模塊（CPU）---測(cè)試系統(tǒng)的心臟

該模塊是所有數(shù)字測(cè)試系統(tǒng)都含有的基本模塊，是測(cè)試系統(tǒng)的起點(diǎn)?！癈PU”是系統(tǒng)的控制中心，這里的CPU與計(jì)算機(jī)中的中央處理器不同，它由控制測(cè)試系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)及數(shù)據(jù)的基本I/O通道組成。許多新的測(cè)試系統(tǒng)提供一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口用以傳輸測(cè)試數(shù)據(jù)；計(jì)算機(jī)硬盤和Memory用來存儲(chǔ)本地?cái)?shù)據(jù)；顯示器及鍵盤提供了測(cè)試操作員和系統(tǒng)的接口。

（二）DC（Device Characterization）測(cè)量模塊

DC子系統(tǒng)包含有DPS（Device Power Supplies，器件供電單元）、RVS（Reference Voltage Supplies，參考電壓源單元）、PMU（Precision Measurement Unit，精密測(cè)量單元）。

1.DPS與RVS單元

被測(cè)器件的電源管腳所需要的電流及電壓是由DPS所供給的；而系統(tǒng)內(nèi)部的管腳測(cè)試單元的比較電路以及驅(qū)動(dòng)所需要的參考電壓，則是由RVS單元來供給，包括了VOL、VIH、VOH、VIL四種電壓設(shè)置方式。而相對(duì)比較老的測(cè)試系統(tǒng)中，所擁有的RVS也是相對(duì)來說比較少的，所以在測(cè)試程序時(shí)，所提供的輸出、輸入電平也是比較少。。一些測(cè)試系統(tǒng)稱擁有“per pin”的結(jié)構(gòu)，就是說它們可以為每一個(gè)pin獨(dú)立地設(shè)置輸入及輸出信號(hào)的電平和時(shí)序。

2.PMU電路

PMU用于精確的DC參數(shù)測(cè)量，它把驅(qū)動(dòng)電流送入被測(cè)器件而去測(cè)量電壓或者為器件加上電壓而去測(cè)量產(chǎn)生的電流。PMU的數(shù)量跟測(cè)試機(jī)的級(jí)別有關(guān)，低端的測(cè)試機(jī)往往只有一個(gè)PMU，用共享的方式被測(cè)試通道逐次使用；中端的則有一組PMU，通常為8個(gè)或16個(gè)，而一組通道往往也是8個(gè)或16個(gè)，可以整組逐次使用；而高端的測(cè)試機(jī)則會(huì)采用每個(gè)channel配置一個(gè)PMU。

（三）通道傳輸模塊

1.通道單元

通道單元有兩個(gè)功能，一是把測(cè)試碼合成最終的測(cè)試信號(hào)施加到DUT（Device under test，被測(cè)器件），二是比較及分析DUT的返回信號(hào)，并且通過總線，將所得到的結(jié)果返回單片機(jī)模塊。利用邏輯控制單元以及譯碼電路，控制總線對(duì)DUT管腳的地址實(shí)現(xiàn)設(shè)定并控制，而DUT管腳數(shù)據(jù)的輸出及輸入功能，則是由控制單元驅(qū)動(dòng)和管腳驅(qū)動(dòng)所共同控制著的繼電器陣列來進(jìn)行的。VIH（VIL）是由DPS模塊設(shè)定產(chǎn)生的測(cè)試所需的高（低）驅(qū)動(dòng)電平?？偩€發(fā)送由程序預(yù)先生成的測(cè)試向量，電平轉(zhuǎn)換與驅(qū)動(dòng)單元把測(cè)試向量轉(zhuǎn)換為設(shè)定電平的測(cè)試時(shí)序波形，管腳驅(qū)動(dòng)與控制單元控制繼電器陣列將要輸入的波形施加到DUT的輸入管腳。

2.芯片引腳電路

芯片腳電路是測(cè)試系統(tǒng)資源部和待測(cè)期間之間的接口，它給待測(cè)器件提供輸入信號(hào)并接收待測(cè)器件的輸出信號(hào)。

每個(gè)測(cè)試系統(tǒng)都有自己異于其它系統(tǒng)的設(shè)計(jì)但是通常其芯片引腳電路都會(huì)包括：

（1）配有輸入信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路。

（2）切換驅(qū)動(dòng)及對(duì)電流負(fù)載輸入輸出選擇通道電路。

（3）比較輸出電平的電壓檢驗(yàn)電路。

（4）芯片引腳電路與PMU的連接電路。

（5）能夠編程控制的電流負(fù)載。

（6）提供能測(cè)試高速電流的輔助電路。

3.總線單元

總線（Bus）是各種功能部件之間傳送信息的公共通信干線，它是由導(dǎo)線組成的傳輸線束，按照所傳輸?shù)男畔⒎N類，是用于各個(gè)模塊和單元傳遞信息的公用通道，各個(gè)部分通過總線相連接，通過總線單元進(jìn)行數(shù)據(jù)連接和交換。

三、結(jié)束語

隨著數(shù)字技術(shù)不斷發(fā)展，在消費(fèi)電子、通信和計(jì)算等領(lǐng)域?qū)y(cè)試技術(shù)不斷提出的挑戰(zhàn)，適應(yīng)測(cè)試和組裝外包已經(jīng)成為發(fā)展趨勢(shì)的必然要求。盡管集成電路的測(cè)試技術(shù)伴著新的測(cè)試?yán)砟睢⑿碌臏y(cè)試流程、方法和技術(shù)不斷的出現(xiàn)。但從整個(gè)系統(tǒng)的角度出發(fā)，測(cè)試系統(tǒng)都是從單片機(jī)模塊、DC測(cè)量模塊和通道傳輸模塊等基礎(chǔ)上發(fā)展而來。

參考文獻(xiàn)：

[1]陸坤.電子設(shè)計(jì)技術(shù)[M].西安電子科技大學(xué)出版社,2004

[2]杜中一.半導(dǎo)體技術(shù)基礎(chǔ)[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2011

集成電路的設(shè)計(jì)范文2

【關(guān)鍵詞】集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè) 發(fā)展作用 發(fā)展趨勢(shì)

1 中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程

集成電路又稱IC（Integrated Circuit），自從1958年第一塊集成電路誕生后得到了快速的發(fā)展。在整體機(jī)中，集成電路在計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用最為廣泛，緊接著是通訊行業(yè)，然后是電子消費(fèi)類行業(yè)。集成電路按結(jié)構(gòu)分類可以分為單片集成電路和混合集成電路兩大類。20世紀(jì)初世界上第一個(gè)電子管面世。到20世紀(jì)60年代我國(guó)的第一塊集成電路研制成功，比世界上第一塊集成電路晚了七年的時(shí)間。而且在這期間雙極型和MOS型電路的出現(xiàn)催生了集成電路產(chǎn)業(yè)的形成。20世紀(jì)90年代PC成為IC技術(shù)和市場(chǎng)發(fā)展的主要推動(dòng)力。到了21世紀(jì)，智能終端和汽車電子將成為IC技術(shù)和市場(chǎng)發(fā)展的新的推動(dòng)力。

2 中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用

現(xiàn)代社會(huì)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化的速度越來越快，集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)在對(duì)于一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、國(guó)防的建設(shè)、信息安全的維護(hù)以及綜合國(guó)力的提高都有重要作用。下面筆者從中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防安全兩個(gè)方面的重要作用進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析。

2.1 有助于加快國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展

集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的提高首先體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)方面。從第一臺(tái)計(jì)算機(jī)的發(fā)明到現(xiàn)在電腦的全面普及不得不說得益于芯片集成度的提高，當(dāng)然，它與集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展有著密切的聯(lián)系。其次是對(duì)通信領(lǐng)域的促進(jìn)?，F(xiàn)在智能手機(jī)的普及各種支付軟件的使用等都極大地方便了人們的生活，拉近了人們之間的距離。同時(shí)也推動(dòng)了社會(huì)的快速發(fā)展。最后是對(duì)消費(fèi)類電子領(lǐng)域的促進(jìn)。人們從最早的黑白電視到現(xiàn)在的彩色電視，數(shù)字電視和計(jì)算機(jī)的普遍應(yīng)用都可以看出集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)促進(jìn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的更新?lián)Q代，促進(jìn)了世界的進(jìn)步。對(duì)加快國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重大意義。

2.2 有益于加強(qiáng)國(guó)防安全的建設(shè)

計(jì)算機(jī)既是集成電路的核心也是國(guó)家和國(guó)民信息的載體。目前，微電子技術(shù)在計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、導(dǎo)航設(shè)備、電子對(duì)抗設(shè)備等軍用設(shè)備中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。這也使得微子技術(shù)的成熟水平和發(fā)展規(guī)模成為衡量一個(gè)國(guó)家軍事能力和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)不再是單純武力的較量，更多的是科學(xué)技術(shù)之間的抗衡。微電子技術(shù)使人們擺脫了一些超重超大的武器裝備。所以微電子技術(shù)的使用大大提高了單兵的作戰(zhàn)能力。微電子技術(shù)促進(jìn)了裝備的輕便化、提高了軍隊(duì)的隱蔽性，能大大增強(qiáng)部隊(duì)和武器裝備的作戰(zhàn)能力。二是提高了武器的打擊精準(zhǔn)度。三是增強(qiáng)了國(guó)家和國(guó)民的信息安全性。

3 中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

在政策支持和市場(chǎng)需求的帶動(dòng)下，去年中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)平穩(wěn)快速發(fā)展的態(tài)勢(shì)。中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)在面臨新的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)以及新的發(fā)展重點(diǎn)和發(fā)展前景時(shí)又會(huì)表現(xiàn)出什么樣的發(fā)展趨勢(shì)呢？下面是筆者提出的幾點(diǎn)看法。

3.1 中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)將達(dá)到世界主流水平

在2015年，中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)在很多技術(shù)領(lǐng)域取得了巨大的成功。例如運(yùn)用16納米FinFETplus技術(shù)的SoC芯片的設(shè)計(jì)技術(shù)的成功；28納米多晶硅生產(chǎn)工藝的成熟；4G芯片在中國(guó)市場(chǎng)爆炸性的增長(zhǎng)；2015年28納米制程芯片在中芯國(guó)際的大規(guī)模生產(chǎn)；在2016年，中國(guó)在14納米級(jí)以下工藝和存儲(chǔ)器等多個(gè)方面實(shí)現(xiàn)突破性的進(jìn)展。這些都預(yù)示著中國(guó)的集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)會(huì)在2017年再創(chuàng)新佳績(jī)。并且中國(guó)的集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)將有望達(dá)到世界主流水平。

3.2 中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)將面臨更大的挑戰(zhàn)

由于中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)與市場(chǎng)需求的變化不協(xié)調(diào)，致使中國(guó)的集成電路產(chǎn)業(yè)難以進(jìn)入整機(jī)領(lǐng)域中的高端市場(chǎng)。首先，國(guó)內(nèi)移動(dòng)智能終端產(chǎn)品形態(tài)趨于多樣化發(fā)展，這就要求集成電路在產(chǎn)品功能和技術(shù)參數(shù)方面不斷創(chuàng)造創(chuàng)新，而我國(guó)的智能終端用高端芯片領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力還不夠強(qiáng)。其次，我國(guó)集成電路市場(chǎng)約占全球總市場(chǎng)的57%，雖然是全球最大的集成電路市場(chǎng)，但是中國(guó)在市場(chǎng)中的權(quán)威性還很低。需求量大的CPU、存儲(chǔ)器等市場(chǎng)還是由國(guó)外企業(yè)多壟斷，這一現(xiàn)象對(duì)于芯片的國(guó)有化目標(biāo)產(chǎn)生了很大的阻礙。所以國(guó)內(nèi)的集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)將面臨更大的挑戰(zhàn)。最后是集成電路領(lǐng)域的企業(yè)并購(gòu)現(xiàn)象的加劇，使國(guó)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)格局面臨重塑，國(guó)內(nèi)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)壓力也將持續(xù)增加。

3.3 智能終端和汽車電子將仍是中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要推動(dòng)力

在云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)的推動(dòng)下，高科技走進(jìn)了人們的日常生活中。能源管理、城市安全、遠(yuǎn)端醫(yī)療、智慧家庭和智慧交通等的發(fā)展對(duì)中國(guó)集成電子領(lǐng)域的需求不斷加大。低耗能和小尺寸的芯片技術(shù)在智能手機(jī)和智能家電中的廣泛使用也加大了對(duì)集成電子技術(shù)的要求。隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)芯片技術(shù)的提升，國(guó)外芯片技術(shù)壟斷中國(guó)芯片市場(chǎng)的現(xiàn)象將被打破。另外在2015年汽車電子的復(fù)合增長(zhǎng)率超過了10%。由此可以看出中國(guó)的集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要推動(dòng)力仍將是智能終端和汽車電子。

4 結(jié)語

集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)于增強(qiáng)國(guó)防實(shí)力、發(fā)展經(jīng)濟(jì)和提高人們生活水平和生活質(zhì)量有著密切的聯(lián)系。只有擁有高端的技術(shù)工藝，在國(guó)際中擁有重要的話語權(quán)才是綜合國(guó)力增強(qiáng)的主要表現(xiàn)。集成電路的發(fā)展仍向著高頻、高速、高度集成、低耗能、尺寸小、壽命長(zhǎng)等方向展開。在21世紀(jì)，集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展仍是我國(guó)科技發(fā)展的重中之重也是信息技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。在面臨大的機(jī)遇和嚴(yán)峻挑戰(zhàn)的同時(shí)，中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必須保持穩(wěn)中求進(jìn)，積極研發(fā)高端技術(shù)上來。發(fā)展自身的長(zhǎng)處，積極彌補(bǔ)自身的短板達(dá)到平衡發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]于宗光，黃偉.中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)[J].2014.

集成電路的設(shè)計(jì)范文3

關(guān)鍵詞：CDIO；高職教育；集成電路版圖設(shè)計(jì)；課程開發(fā)

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-5727（2012）04-0090-02

CDIO是基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的一種模式，是工科教育“做中學(xué)”的一種。CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)施（Implement）、運(yùn)作（Operate），它以工程項(xiàng)目生命周期為載體，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)術(shù)知識(shí)、職業(yè)道德和運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力、終生學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)交流能力和大系統(tǒng)掌控能力。此教育模式是由麻省理工學(xué)院（MIT）和瑞典皇家工學(xué)院等發(fā)起，現(xiàn)已運(yùn)用到幾十個(gè)大學(xué)的眾多專業(yè)，并獲得產(chǎn)業(yè)界認(rèn)可。

高職教育改革及引入CDIO教育模式的必要性與必然性

高等教育是在完成中等教育的基礎(chǔ)上進(jìn)行的專業(yè)教育，是培養(yǎng)高級(jí)專門人才的社會(huì)活動(dòng)。職業(yè)教育是對(duì)受教育者施以從事某種職業(yè)所必需的知識(shí)與技能的訓(xùn)練，因此，職業(yè)教育亦稱職業(yè)技術(shù)教育或?qū)崢I(yè)教育?！案叩嚷殬I(yè)教育”是“高等”與“職業(yè)教育”兩個(gè)概念的復(fù)合。

我國(guó)高等職業(yè)教育的人才培養(yǎng)目標(biāo)從開始提出的“技術(shù)型人才”、“應(yīng)用型人才”，到后來的“實(shí)用型人才”，再到現(xiàn)在提出的“高技能人才”，多年來一直處于變化不定之中。高職培養(yǎng)的人才類型是實(shí)用型、應(yīng)用型，與普通高等教育培養(yǎng)的人才是有差異的。所謂高技能人才，工作內(nèi)涵是將成熟的技術(shù)和管理規(guī)范轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)和服務(wù)，工作場(chǎng)合和崗位是基層第一線。

蘇州工業(yè)園區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)院的辦學(xué)理念為“企業(yè)的需要，我們的目標(biāo)；學(xué)生的需求，我們的追求”。近些年，我們?cè)趯I(yè)建設(shè)和課程教學(xué)改革方面做了許多探索，協(xié)助畢業(yè)生提高就業(yè)信心，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)就業(yè)，傳統(tǒng)教育下的畢業(yè)生上崗適應(yīng)慢，溝通能力差，動(dòng)手能力弱，缺乏團(tuán)隊(duì)合作經(jīng)驗(yàn)，缺少創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力、職業(yè)道德、敬業(yè)精神等人文素質(zhì)薄弱，頻繁“跳槽”等，而這些都難以符合現(xiàn)代企業(yè)的需要。教育模式的改革勢(shì)在必行，而CDIO教育模式恰恰有針對(duì)性地對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)中存在的諸多弊端做出了全面、系統(tǒng)的指導(dǎo)，CDIO教育模式引領(lǐng)了高等職業(yè)教育改革的必然性。

應(yīng)用CDIO模式開發(fā)《集成電路版圖設(shè)計(jì)》課程

（一）《集成電路版圖設(shè)計(jì)》的課程理念與思路

《集成電路版圖設(shè)計(jì)》課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，針對(duì)課程特點(diǎn)，課程設(shè)計(jì)的基本思路是從崗位實(shí)際需求出發(fā)，從培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣入手，在傳授知識(shí)過程中重視能力培養(yǎng)，強(qiáng)化學(xué)生的自學(xué)能力和分析、解決問題的能力。具體做法是：

全程實(shí)施項(xiàng)目教學(xué) 本課程圍繞多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的案例展開。案例的選擇強(qiáng)調(diào)源于工程實(shí)際，注重內(nèi)容的代表性、針對(duì)性、實(shí)用性以及先進(jìn)性，理論知識(shí)的選擇以“必需，夠用”為原則。教學(xué)實(shí)踐表明，案例教學(xué)使教學(xué)內(nèi)容直觀、具體、形象，易于接受，也使教學(xué)內(nèi)容與工程實(shí)際及職業(yè)崗位緊密聯(lián)系，有利于課內(nèi)知識(shí)向工程實(shí)際拓寬、技術(shù)知識(shí)向工程實(shí)踐遷移，從而有力促進(jìn)了學(xué)生職業(yè)能力的發(fā)展。

全程實(shí)施情境式教學(xué) 本課程改變了將理論與實(shí)訓(xùn)分開的傳統(tǒng)模式，在教學(xué)中設(shè)計(jì)了8個(gè)學(xué)習(xí)情境，每個(gè)情境都以相應(yīng)的工業(yè)案例為主線，按照“資訊決策計(jì)劃實(shí)施檢查評(píng)價(jià)”的流程授課，使學(xué)員在學(xué)中做、做中學(xué)，以提高IC版圖設(shè)計(jì)技能訓(xùn)練的水平。同時(shí)，通過情境式教學(xué)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度大大提高，不僅培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作精神和溝通能力，還培養(yǎng)了學(xué)生的組織協(xié)調(diào)能力。

小班互動(dòng)式教學(xué) 為達(dá)到更好的教學(xué)效果，本課程采用24人小班制教學(xué)，全程在實(shí)訓(xùn)室教學(xué)。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容采取“先講，后練”、“邊講，邊練”、“先練，后講”等方法，從第一次課開始就設(shè)置實(shí)訓(xùn)操作內(nèi)容，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，增加師生互動(dòng)性。

企業(yè)實(shí)訓(xùn) 通過校企合作建設(shè)校外實(shí)訓(xùn)基地的方式，安排學(xué)生到專業(yè)設(shè)計(jì)公司進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面和工程認(rèn)識(shí)，同時(shí)，提高學(xué)生對(duì)項(xiàng)目整個(gè)流程的認(rèn)知，提高學(xué)生的抗壓力，對(duì)職業(yè)道德和敬業(yè)精神的培養(yǎng)具有實(shí)踐意義。

（二）《集成電路版圖設(shè)計(jì)》之課程標(biāo)準(zhǔn)

《集成電路版圖設(shè)計(jì)》課程標(biāo)準(zhǔn)涉及四個(gè)方面內(nèi)容。

專業(yè)知識(shí)設(shè)計(jì) 專業(yè)知識(shí)方面圍繞IC版圖設(shè)計(jì)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)所要求的必要的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能把本課程的內(nèi)容分成多個(gè)模塊：基礎(chǔ)模塊（系統(tǒng)操作部分）、應(yīng)用模塊（軟件使用部分）、 基本技能訓(xùn)練模塊（基本單元的版圖設(shè)計(jì)）、技能提升模塊（整體布局與項(xiàng)目掌控）等4個(gè)模塊包含了8個(gè)情境。具體內(nèi)容包括：Linux基礎(chǔ)、版圖識(shí)讀與電路提取、design rule簡(jiǎn)表整理、繪制符合design rule的NAD2/NOR2版圖、DRC及LVS驗(yàn)證及沖突識(shí)別和修改、standard cell的框架結(jié)構(gòu)制定、standard cell版圖設(shè)計(jì)、芯片CD4013的版圖設(shè)計(jì)等，每一個(gè)情境都對(duì)應(yīng)了某個(gè)特定崗位的部分工作內(nèi)容。這些情境不僅可提供學(xué)生對(duì)崗位的認(rèn)知機(jī)會(huì)，同時(shí)，也可激發(fā)自主學(xué)習(xí)的能動(dòng)性和積極性。

個(gè)人職業(yè)技能和職業(yè)道德培養(yǎng) 在教學(xué)中注重對(duì)學(xué)生職業(yè)技能培養(yǎng)的同時(shí)也加強(qiáng)對(duì)學(xué)生職業(yè)道德的養(yǎng)成，用企業(yè)對(duì)員工的標(biāo)準(zhǔn)來要求學(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，采用定期上交項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告和分組進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度報(bào)告等方式，為學(xué)生今后在企業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

團(tuán)隊(duì)意識(shí)的培養(yǎng) 能夠快速地融入一個(gè)集體當(dāng)中是從事設(shè)計(jì)與研發(fā)人員必備的能力，而常常被教育者和學(xué)生所忽視，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的教育方式更多地關(guān)注對(duì)單獨(dú)個(gè)體培養(yǎng)的成效，而實(shí)際工作中“獨(dú)自作戰(zhàn)”的時(shí)代過去了，取而代之的是團(tuán)隊(duì)合作，絕大多數(shù)的設(shè)計(jì)工作需要一個(gè)團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成，所以這時(shí)人際交往就凸顯其重要性。在教學(xué)中，我們讓學(xué)生意識(shí)到團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性和必要性，并在實(shí)訓(xùn)過程中從點(diǎn)滴做起，讓學(xué)生具有團(tuán)隊(duì)合作的意識(shí)，如文件夾命名方式、文件管理等采取利于團(tuán)隊(duì)完成項(xiàng)目的方式進(jìn)行設(shè)置。

《集成電路版圖設(shè)計(jì)》課程的CDIO系統(tǒng)的搭建 《集成電路版圖設(shè)計(jì)》課程的CDIO系統(tǒng)按照下面的框架完成了搭建任務(wù)，如表1所示。

（三）《集成電路版圖設(shè)計(jì)》課程CDIO系統(tǒng)的具體實(shí)施

我們?cè)贑DIO教學(xué)大綱的指導(dǎo)下，對(duì)《集成電路版圖設(shè)計(jì)》課程進(jìn)行設(shè)計(jì)如下：本課程以源于企業(yè)真實(shí)的項(xiàng)目（如design rule簡(jiǎn)表整理，見表2）為載體，將所有需要學(xué)習(xí)和掌握的內(nèi)容都圍繞該項(xiàng)目設(shè)計(jì)，形成一個(gè)整體。緊緊圍繞知識(shí)體系教學(xué)專業(yè)技能提升職業(yè)道德養(yǎng)成主線組織教學(xué)，快樂教學(xué)、快樂學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)、能做事、會(huì)做人。

本課程特色 （1）雙語教學(xué)，強(qiáng)化應(yīng)用，適應(yīng)外企工作。 教師采用雙語教學(xué)課件與講義，用兩種語言進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生采用兩種語言進(jìn)行作業(yè)，從而強(qiáng)化專業(yè)詞匯的學(xué)習(xí)，為適應(yīng)全英文的工作環(huán)境打下了良好的基礎(chǔ)。（2）按企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，內(nèi)容先進(jìn)、實(shí)用。采用了與眾多研發(fā)設(shè)計(jì)公司一致的SUN工作站，建立以UNIX/LINUX系統(tǒng)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)，安裝版圖設(shè)計(jì)普遍使用的Cadence工具軟件。（3）企業(yè)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)。以企業(yè)的研發(fā)項(xiàng)目（Reverse、design rule簡(jiǎn)表整理；DRC及LVS驗(yàn)證及沖突識(shí)別和修改、standard cell庫(kù)的建立、芯片CD4013設(shè)計(jì)等）為載體，在真實(shí)的環(huán)境（按照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)室配置）下，完成生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)任務(wù)，完成課程開發(fā)教學(xué)任務(wù)的教師具有多年在外企研發(fā)設(shè)計(jì)的工程背景，學(xué)生完成工學(xué)結(jié)合的作品符合企業(yè)設(shè)計(jì)需要。（4）綜合全面的評(píng)價(jià)體系。理論與實(shí)踐評(píng)價(jià)結(jié)合，技能訓(xùn)練與表達(dá)訓(xùn)練結(jié)合，校內(nèi)教師評(píng)價(jià)與企業(yè)評(píng)價(jià)結(jié)合，學(xué)生的自評(píng)與互評(píng)結(jié)合。評(píng)價(jià)方面包括學(xué)習(xí)態(tài)度、5S素養(yǎng)、項(xiàng)目報(bào)告的書寫、項(xiàng)目匯報(bào)、實(shí)踐考核和理論考試（按版圖設(shè)計(jì)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)四級(jí)難度要求隨機(jī)從題庫(kù)抽取試題）。（5）增強(qiáng)教師的教學(xué)技能。中青年教師、工程師都有學(xué)院內(nèi)部培訓(xùn)課程和企業(yè)項(xiàng)目參與的經(jīng)驗(yàn)，并且要求每年都要開新課和實(shí)驗(yàn)、訓(xùn)練項(xiàng)目。每個(gè)月都有業(yè)務(wù)和管理能力評(píng)價(jià)和學(xué)期段考核。參加過的培訓(xùn)都要有項(xiàng)目報(bào)告和培訓(xùn)體驗(yàn)交流。在實(shí)行課程輪換的同時(shí)，實(shí)行崗位輪換，使教師熟悉專業(yè)核心技術(shù)并有扎實(shí)的基本功。專業(yè)教師通過深入企業(yè)和承當(dāng)企業(yè)培訓(xùn)等途徑，促使教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合。倡導(dǎo)教師既是講師、又是實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師，還是培訓(xùn)師和項(xiàng)目工程師，促進(jìn)“雙師型”教師培養(yǎng)。組織教師參加行業(yè)比賽，掌握行業(yè)的發(fā)展動(dòng)向和需求，客觀評(píng)價(jià)教師的技能水平。

課程質(zhì)量監(jiān)控體系的建立 教學(xué)質(zhì)量的好與壞，不單是從學(xué)生的考核成績(jī)上來評(píng)價(jià)，還在學(xué)院內(nèi)設(shè)立了專門的教學(xué)監(jiān)管體系，督導(dǎo)組會(huì)不定期地進(jìn)行課堂教學(xué)的抽查與監(jiān)管。更重要的是畢業(yè)的學(xué)生受到企業(yè)的好評(píng)，這是對(duì)我們課程質(zhì)量最客觀的評(píng)價(jià)。

課程評(píng)估

（一）基本達(dá)到預(yù)期目的

經(jīng)過多年的教學(xué)實(shí)踐，CDIO教學(xué)模式在《集成電路版圖設(shè)計(jì)》課程中已初見成效，不僅學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出很高的積極性，參加職業(yè)資格認(rèn)證測(cè)試的微電子專業(yè)的學(xué)生全部取得了集成電路版圖設(shè)計(jì)師四級(jí)職業(yè)證書，通過對(duì)2008屆、2009界畢業(yè)生就業(yè)調(diào)查，我院微電子類專業(yè)的畢業(yè)生，被蘇州工業(yè)園區(qū)、蘇州新區(qū)多家知名外企爭(zhēng)相錄用，就業(yè)率達(dá)100%。這些企業(yè)普遍認(rèn)為我院的學(xué)生工作上手快，適應(yīng)能力強(qiáng)，擔(dān)任技術(shù)員及助理工程師以上崗位的占75%左右，不少學(xué)生已升任工程師助理及工程師。

（二）改進(jìn)方向和途徑

配合微電子專業(yè)建設(shè)，進(jìn)行課程教學(xué)改革，使我們培養(yǎng)出來的學(xué)生全方位發(fā)展，符合企業(yè)的需求，不是單搞課程的開發(fā)，而是要建立起貫通的課程體系，從研發(fā)到制造，把先進(jìn)的CDIO教學(xué)模式合理運(yùn)用到自己的教學(xué)實(shí)踐中去，不能機(jī)械地照搬照抄；要針對(duì)學(xué)生的實(shí)際水平和教學(xué)內(nèi)容，提供知識(shí)供學(xué)生學(xué)習(xí)。要加強(qiáng)與企業(yè)的合作，緊隨行業(yè)技術(shù)的更新步伐，及時(shí)更新案例項(xiàng)目。

CDIO教育模式的先進(jìn)性、普遍實(shí)用性是毋庸置疑的，許多學(xué)院結(jié)合本校和行業(yè)特點(diǎn)都探索出新的模式。我們借鑒新加坡南洋理工學(xué)院教學(xué)模塊化的成功案例，利用CDIO教育模式對(duì)《集成電路版圖設(shè)計(jì)》課程進(jìn)行開發(fā)，對(duì)高等職業(yè)教育的課程改革有一定的指導(dǎo)和借鑒作用。

參考文獻(xiàn)：

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集成電路的設(shè)計(jì)范文4

關(guān)鍵詞：相控陣收發(fā)組件；射頻微波；集成電路設(shè)計(jì)；GaN工藝；高技術(shù)裝備 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TP391 文章編號(hào)：1009-2374（2016）35-0009-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.35.005

當(dāng)前，微波單片集成電路已經(jīng)在各類高技術(shù)裝備中得到了廣泛的應(yīng)用，例如電子戰(zhàn)系統(tǒng)、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈、通信系統(tǒng)等。電路系統(tǒng)作為相控陣?yán)走_(dá)的基礎(chǔ)，電路組件的各個(gè)指標(biāo)均會(huì)對(duì)雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展造成影響，性能指標(biāo)也影響著雷達(dá)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，體積和重量對(duì)雷達(dá)的成本、穩(wěn)定性和小型化以及應(yīng)用前景也有比較大的影響。而基于微波集成電路的設(shè)計(jì)可以有效降低雷達(dá)的重量、縮小雷達(dá)的體積、提高雷達(dá)的穩(wěn)定性。

1 相控陣收發(fā)組件中應(yīng)用射頻微波集成電路的意義

1.1 射頻損耗比較低，接收或者是發(fā)射的效率比較高

原來就有收發(fā)組件的可以直接連接天線，也可以直接做到天線上，從而使接收或者是發(fā)射信號(hào)的頻率損耗得到有效控制。一般情況下，射頻損耗要比無源相控小6～10dB，也就是靈敏度被提升了6～10dB，因此，在同樣的發(fā)射功率下，雷達(dá)的最大探測(cè)距離會(huì)被提升70%左右。

1.2 提升了雷達(dá)分辨率

一般情況下，有源相控陣的信號(hào)帶寬能夠達(dá)到載波信號(hào)的1/5，而無源相控陣信號(hào)帶寬的最大值僅為1/10左右，這就可以發(fā)現(xiàn)，有源相控陣?yán)走_(dá)比無源相控陣?yán)走_(dá)的頻率高出很多。信號(hào)帶寬增加以后，會(huì)給敵方跟蹤造成嚴(yán)重的干擾，從而使雷達(dá)的抗干擾能力得到不斷的提升。

1.3 實(shí)現(xiàn)了小型化和輕質(zhì)化

單片微波集成電路被采用后，使雷達(dá)的體積得到了有效的縮減，使雷達(dá)的重量得到降低，從而使雷達(dá)成本得到了有效控制。

1.4 提高了可靠性

許多T/R組件分布在有源陣?yán)铮琓/R組件出現(xiàn)問題的數(shù)目在10%左右的時(shí)候，雷達(dá)距離變化不明顯；問題數(shù)目在5%之內(nèi)的時(shí)候，副瓣電平變差不明顯，所以有源相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)要比無源相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)的可靠性高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。

1.5 多功能性

多個(gè)接收波束的自適應(yīng)控制以及數(shù)字波束的構(gòu)成都可以得到較好的實(shí)現(xiàn)，還可以將多功能進(jìn)行較好的實(shí)現(xiàn)。

2 氮化鎵工藝在射頻微波集成電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)

在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中，射頻微波單片集成電路發(fā)揮的作用至關(guān)重要，尤其是在軍事領(lǐng)域和通信領(lǐng)域中所發(fā)揮的作用特別重要。在民用通信行業(yè)中，硅基CMOS的RFIC占據(jù)著核心位置，尤其是在無線局域網(wǎng)中應(yīng)用最為普遍，如今在軍事領(lǐng)域中占據(jù)主導(dǎo)位置的則是化合物半導(dǎo)體。化合物半導(dǎo)體器件中磷化銦（In P）和砷化鎵（Ga As）的特征頻率基本可以實(shí)現(xiàn)280GHz，然而兩種材質(zhì)的輸出功率比較有限，磷化銦（In P）的最佳值為1.5W/mm@30GHz，砷化鎵（Ga As）的最佳輸出功率值可以達(dá)到1.4W/mm@8GHz，這些材料的最佳輸出值已經(jīng)與極限值比較接近了。在高頻無線通信領(lǐng)域里，尤其是雷達(dá)系統(tǒng)中，過去的窄禁帶半導(dǎo)體已經(jīng)接近被淘汰的邊緣。

此外，在使用SiC材質(zhì)的時(shí)候，其加工難度要比其他半導(dǎo)體材質(zhì)高出很多，過去的離子束注入和刻蝕已經(jīng)無法滿足需要了，所以在使用微波功率的時(shí)候，Ga N材質(zhì)越來越受到人們的歡迎。Ga N材質(zhì)不但在微波功率領(lǐng)域中得到廣泛的使用，還在微波低噪聲領(lǐng)域得到了不斷的使用，以往的收發(fā)系統(tǒng)里，在接收機(jī)的前端會(huì)安裝限幅器，以此來確保接收機(jī)的安全可靠，同時(shí)給低噪音放大器提供保護(hù)，使其不會(huì)受到超大射頻信號(hào)的干擾。Ga N基收發(fā)系統(tǒng)擊穿電壓值比較大、工作電壓比較高，能夠接收較大的功率容量，所以能夠在Ga N基收發(fā)系統(tǒng)中取消限幅器，從而使系統(tǒng)更加的簡(jiǎn)便，使其性能得到不斷提升。

2.2 電路設(shè)計(jì)

數(shù)字電路控制信號(hào)主要包括SPI轉(zhuǎn)換和TTL電平兩種輸出形式，一般情況下，TTL電平控制著高速控制裝置。對(duì)于將耗盡型晶體管當(dāng)作開關(guān)的有些化合物半導(dǎo)體器件來說，主要使用Ga N和Ga As來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，需要使用關(guān)斷電壓、晶體管導(dǎo)通以及TTL控制信號(hào)進(jìn)行良性轉(zhuǎn)換。要想使TTL電壓轉(zhuǎn)換成可控制耗盡型就需要轉(zhuǎn)換TTL電平電路，主要的輸出電壓為Ga N基HEMT射頻開關(guān)的啟動(dòng)和關(guān)閉兩種互補(bǔ)型電路。經(jīng)常使用的兩組TTL電壓值分別為3.3V和5V，日常使用到的TTL電平基本都是3.3V的，耗盡型Ga N晶體管的夾斷閾值基本都是-2.5V，晶體管要想實(shí)現(xiàn)全部導(dǎo)通，其電壓值一定要在-1V以上，實(shí)現(xiàn)全部開斷的最佳電壓值要在-3V以內(nèi)，所以輸出電壓值的最佳范圍為-4～0V之間。

在數(shù)字電路使用的過程中，耗盡型器件已經(jīng)基本滿足需要，要想使電路功能得以實(shí)現(xiàn)，需要使用增強(qiáng)型（E模）來完成，比如n型增強(qiáng)型器件等，關(guān)鍵性的結(jié)構(gòu)有F等離子體處理增強(qiáng)型器件、pn結(jié)構(gòu)、刻蝕槽柵結(jié)構(gòu)以及薄勢(shì)壘結(jié)構(gòu)等。薄勢(shì)壘結(jié)構(gòu)器件的閾值電壓都不高，受勢(shì)壘層比較薄的影響，使得溝道載流子濃度都不高，進(jìn)而使器件的飽和電流值都非常小；受刻蝕槽柵結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)度的影響，使得刻蝕深度技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)，該技術(shù)的重復(fù)性不是很好，柵漏電比較突出，刻蝕損傷比較嚴(yán)重；pn結(jié)構(gòu)器件擊穿電壓比較強(qiáng)，柵金屬和溝道比較遠(yuǎn)，因此器件飽和電流和跨導(dǎo)不大，使得F離子體注入式增強(qiáng)型器件結(jié)構(gòu)得到了普遍使用，該技術(shù)是由香港科技大學(xué)陳敬和蔡勇發(fā)明的，該技術(shù)重復(fù)性比較高，技術(shù)比較簡(jiǎn)單，對(duì)F等離子體的注入條件進(jìn)行改變可以實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)控器件閾值電壓的控制。詳見圖1所示：

增強(qiáng)/耗盡型器件技術(shù)的不斷發(fā)展與Ga N基增強(qiáng)型器件的發(fā)展有著直接的關(guān)系，西安電子科技大學(xué)在國(guó)防重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室使用寬帶隙半導(dǎo)體技術(shù)對(duì)Ga N E/D模技術(shù)進(jìn)行了不斷的研究，從而得到了本文的主要研究?jī)?nèi)容，即TTL電平轉(zhuǎn)換電路。Curtice2模型是主要的電路仿真模型原型，器件主要有肖特基二極管和增強(qiáng)/耗盡型HEMT兩個(gè)組成部分，電源電壓值為+5V或者-5V，電平轉(zhuǎn)換電路的種類為反相器結(jié)構(gòu)和差分轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)室Ga N技術(shù)需要不斷改進(jìn)，差分結(jié)構(gòu)性能與E/D模技術(shù)有著直接關(guān)聯(lián)，所以使用反相器邏輯更加合理。電平轉(zhuǎn)換電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示：

輸入端VIN的電壓低于0.4V時(shí)，即為低電壓，使得T2增強(qiáng)型晶體管的導(dǎo)通閾值電壓得不到滿足，T2晶體管就會(huì)自動(dòng)斷開，促使溝道電阻不斷變大。二極管連接的是T1耗盡型晶體管，使其一直處于絕對(duì)導(dǎo)通狀態(tài)，T2晶體管消耗了絕大多數(shù)的壓降，T3的柵極電壓與VDD比較接近，使得T3被完全導(dǎo)通。此時(shí)通過四個(gè)肖特基二極管將電壓降低，使得VOUT1輸出電壓的電壓值為0V。當(dāng)VOUT1的電壓值是0V的時(shí)候，T6晶體管被完全導(dǎo)通，為了使T5晶體管比T6晶體管的溝道電阻大，就需要將T5的輸出電壓設(shè)計(jì)成為0V，這時(shí)T8晶體管比T7晶體管的溝道電阻小，通過二極管將T7輸出電壓降低，輸出VOUT2的低電壓值與-4V比較接近。輸入端VIN電壓比2.7V大時(shí)，即為高電平，此時(shí)T2增強(qiáng)型晶體管被完全導(dǎo)通，溝道電阻非常低。T3關(guān)閉的時(shí)候，其柵極電壓值與0V比較接近，四個(gè)肖特基二極管與T4實(shí)現(xiàn)并聯(lián)，從而將電壓值降低，T4的尺寸一定要科學(xué)，確保VOUT1的輸出電壓值達(dá)到-4V，此時(shí)T6晶體管完全關(guān)閉，T5輸出的電壓值為高電平值，T8被完全關(guān)閉，T7實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通，通過二極管將電源電壓VDD進(jìn)行降壓處理，使其達(dá)到0V，這就使得電平轉(zhuǎn)換全部完成，詳見圖3所示。為了使耗盡型微波器件得到有效控制，電路就要將TTL電平轉(zhuǎn)換成一組差分輸出電壓信號(hào)，其高、低電平分別為0V和-4V。

3 結(jié)語

綜上所述，該電平轉(zhuǎn)換電路將肖特基二極管和反相器串聯(lián)到一起，然后使用器件的柵層金屬作為互聯(lián)結(jié)構(gòu)，將肖特基二極管連接起來，省去了多層金屬互聯(lián)，工藝流程簡(jiǎn)化，布線也得到了進(jìn)一步簡(jiǎn)化。

參考文獻(xiàn)

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集成電路的設(shè)計(jì)范文5

關(guān)鍵詞：集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)；CDIO；一體化

1 CDIO一體化課程

CDIO一體化課程是一個(gè)由相互支持的專業(yè)課程和明確集成個(gè)人、人際交往能力以及產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)的構(gòu)建能力為一體的方案所設(shè)計(jì)出的課程計(jì)劃[1]。即按照CDIO（構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)施-運(yùn)行）理念，在不增加教學(xué)內(nèi)容和時(shí)間的基礎(chǔ)上，調(diào)整和優(yōu)化原有教學(xué)的計(jì)劃，以實(shí)現(xiàn)知識(shí)、能力和態(tài)度培養(yǎng)的一體化及專業(yè)技能與人文素養(yǎng)培養(yǎng)的一體化。同時(shí)，CDIO一體化課程也是“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目的教育和學(xué)習(xí)”（project based education and learning 簡(jiǎn)稱PBL）的具體體現(xiàn)[2]。PBL區(qū)別于傳統(tǒng)教學(xué)法實(shí)現(xiàn)了三個(gè)轉(zhuǎn)變：以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心、以課本為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐皂?xiàng)目為中心及以課堂為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐越?jīng)驗(yàn)和能力為中心。強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的目的性和主動(dòng)性。

2 集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)課程體系及問題分析

課程體系理論對(duì)課程計(jì)劃的研究與設(shè)計(jì)起著指導(dǎo)意義，從一定程度上反映了對(duì)學(xué)科知識(shí)體系和學(xué)生能力培養(yǎng)的認(rèn)知[3]。下面從課程組織上來分析集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)存在的問題。

集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)課程組織及問題分析?；贕rinter報(bào)告[4]，現(xiàn)將我校集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)的公共課，專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課等進(jìn)行了重新劃分，如表1所示。再對(duì)比麻省理工學(xué)院（MIT）的航空航天工程專業(yè)課程[5，6]，（MIT多年來被QS世界大學(xué)排名和世界大學(xué)學(xué)術(shù)排名評(píng)為世界第一，其已成為CDIO工程教育的標(biāo)桿），討論了基于CDIO一體化課程理念下我國(guó)集成電路設(shè)計(jì)與系統(tǒng)專業(yè)在課程設(shè)置上存在的問題：（1）工程實(shí)驗(yàn)課程比例低。工程分析與設(shè)計(jì)及工程實(shí)驗(yàn)類需要發(fā)揮學(xué)生能動(dòng)性的課程僅為21%，遠(yuǎn)低于基礎(chǔ)科學(xué)等理論課程.而麻省理工學(xué)院2014級(jí)航空航天工程專業(yè)課程體系中實(shí)踐課程學(xué)分比例為45%；（2）人文社科類課程比例較低，不足10%。MIT航空航天工程專業(yè)課程體系中人文社科類課程學(xué)分比例為37%，人文社科類課程目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生作為一個(gè)公民應(yīng)具有的基本素質(zhì)和作為專業(yè)人士應(yīng)具有的職業(yè)道德，在強(qiáng)調(diào)專業(yè)教育的同時(shí)不可忽視人文社科類的教育；（3）選修課比例不足。非限定性選修課程不足5%。而MIT課程體系中選修課程比例為55.8%，其中非限定性選修課程比例為24%。大量選修課的設(shè)置充分給予了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，尊重學(xué)生個(gè)性發(fā)展及創(chuàng)新力的培養(yǎng)。

3 基于CDIO的集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)一體化課程體系模型研究

集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)作為一個(gè)典型的工科類專業(yè)，注重學(xué)生的動(dòng)手能力、分析和解決問題的能力、創(chuàng)新能力及人文素養(yǎng)的培養(yǎng)。而課程體系的建立能從學(xué)科知識(shí)體系方向來引導(dǎo)學(xué)生各方面能力的培養(yǎng)。

集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)一體化課程設(shè)計(jì)。采取“自上而下”的總線型結(jié)構(gòu)模式，如圖1。即以項(xiàng)目設(shè)計(jì)為導(dǎo)向，先給出宏觀、整體的概念，再由宏觀到微觀，由整體到局部，由項(xiàng)目所涉及的專業(yè)知識(shí)到專業(yè)知識(shí)所涉及的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)等展開整個(gè)課程。

對(duì)比傳統(tǒng)課程體系具有明顯的優(yōu)勢(shì)：第一，通過以職業(yè)方向?yàn)閷?dǎo)向的規(guī)劃，學(xué)生可根據(jù)自己興趣選擇適合自己的團(tuán)隊(duì)，達(dá)到因材施教的目的；第二，以組建團(tuán)隊(duì)來制定課程并完成項(xiàng)目，打破了傳統(tǒng)的分班教學(xué)制，學(xué)生通過相互討論，溝通以解決問題能培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。第三，實(shí)現(xiàn)了學(xué)科間的相互支撐及聯(lián)系，學(xué)生每上一門課程都能明確該課程與先修課程和后續(xù)課程之間的聯(lián)系，以及整個(gè)課程體系的學(xué)習(xí)目的。第四，經(jīng)歷了一到六學(xué)期的學(xué)習(xí)為最后項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)做好了充分準(zhǔn)備，若以該項(xiàng)目為學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)可提高論文質(zhì)量，又避免了論文作假，抄襲等現(xiàn)象等。第五，從課程組織上看，以項(xiàng)目為主線展開的必修課程大大減少，除此以外的專業(yè)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程和學(xué)科基礎(chǔ)課程均作為選修課程，使學(xué)生擁有更多跨專業(yè)學(xué)習(xí)的選擇機(jī)會(huì)。另外，人文社科類等公共課程貫穿于整個(gè)大學(xué)課程中，以實(shí)現(xiàn)專業(yè)技能與人文素養(yǎng)的一體化培養(yǎng)。

與此同時(shí)，該課程體系對(duì)當(dāng)前的教學(xué)模式也提出了相應(yīng)要求，比如學(xué)生學(xué)習(xí)方法和教師授課方式的改革，教師團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)的改革，學(xué)生考核方式的改革，配套教材的改革等等。

結(jié)束語

圍繞CDIO理念，重新構(gòu)建了集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)一體化課程結(jié)構(gòu)，即以專業(yè)方向指導(dǎo)項(xiàng)目，再以項(xiàng)目指導(dǎo)課程，將能力培養(yǎng)融入理論學(xué)習(xí)，將知識(shí)應(yīng)用融入項(xiàng)目實(shí)踐。希望借助課程體系改革，以實(shí)現(xiàn)集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)學(xué)生知識(shí)、能力和態(tài)度培養(yǎng)的一體化，專業(yè)技能與人文素養(yǎng)培養(yǎng)的一體化。同時(shí)，對(duì)我國(guó)高校工科類課程體系改革具有一定的指導(dǎo)意義。

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集成電路的設(shè)計(jì)范文6

【關(guān)鍵詞】集成電路 多媒體 教學(xué)方法 工藝設(shè)計(jì)

【中圖分類號(hào)】G43 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2012）05-0005-01

目前，隨著教學(xué)的發(fā)展，多媒體在課堂上的應(yīng)用也越來越廣泛，作者從事集成電路教學(xué)的幾年時(shí)間里，深刻體會(huì)到，平時(shí)很難能夠從多個(gè)角度詳細(xì)了解集成電路內(nèi)部的器件構(gòu)造，通過多媒體幻燈片可以做到一目了然。因此，采用多媒體教學(xué)是一種很好的手段，能夠讓學(xué)生從內(nèi)部直觀的了解集成電路的情況。但多媒體教學(xué)也有一些不足之處，根據(jù)作者這幾年從事集成電路教學(xué)的一點(diǎn)體會(huì)，總結(jié)了關(guān)于多媒體技術(shù)在集成電路工藝設(shè)計(jì)教學(xué)上的一些特點(diǎn)，與大家分享。

1.多媒體在集成電路工藝設(shè)計(jì)中的教學(xué)優(yōu)勢(shì)

從工藝過程的角度，集成電路的結(jié)構(gòu)示意圖往往比較復(fù)雜，如果僅僅是教師在黑板上畫圖，在課堂上時(shí)間有限，可能一節(jié)課大部分的時(shí)間都耽誤在畫圖上，而如果不配合一定數(shù)量的圖形，僅靠講的內(nèi)容，學(xué)生很難理解。這個(gè)時(shí)侯，多媒體教學(xué)發(fā)揮出了其優(yōu)勢(shì)的地方，能夠配合教師的講課內(nèi)容形象的展示給學(xué)生。因此，多媒體使得集成電路設(shè)計(jì)課程的教學(xué)效率有了很大的提高。

例如，在講授“半導(dǎo)體摻雜”工藝中，有兩種典型的工藝：熱擴(kuò)散摻雜和離子注入摻雜。這兩種工藝在概念、原理、過程上都有很大的差別。作者在講課過程中，在開始講述兩種工藝的概念時(shí)，如果配上一些視頻短片，學(xué)生印象就會(huì)加深。而在原理、設(shè)備、和過程中插入許多的圖片，讓學(xué)生能夠直觀的看到兩種工藝的不同之處。再比如講到光刻工藝時(shí)，光刻工藝是集成電路的核心工藝之一，如果采用傳統(tǒng)的授課方式，學(xué)生幾乎不可能體會(huì)到光刻的具體過程，這時(shí)候配上實(shí)物圖形和一定時(shí)間的視頻資料，學(xué)生就能真正看到、感受到“光刻”工藝。這些都是傳統(tǒng)教學(xué)方法很難做到的。

在設(shè)計(jì)一個(gè)工藝流程的時(shí)候，往往有許多的步驟，每一步都對(duì)應(yīng)這其中的一副圖形，教師可以有選擇的拿出其中的步驟和圖形，讓學(xué)生在課堂上完善這些步驟和圖形。因此，多媒體在集成電路工藝的教學(xué)中，起到了許多傳統(tǒng)教學(xué)達(dá)不到的效果。正確的使用多媒體中的圖像、視頻和音頻等效果，在合適的時(shí)候，學(xué)生的學(xué)習(xí)會(huì)有事半功倍的效果。尤其是一些視頻的短片，可以清楚地將工藝過程展示給學(xué)生。讓他們印象深刻。

2.多媒體在集成電路教學(xué)中的不足之處

多媒體教學(xué)的引入提高了集成電路設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量，但多媒體教學(xué)也有其明顯的不足之處。多媒體課件信息量的增大導(dǎo)致了其知識(shí)重點(diǎn)不突出，學(xué)生課堂上思考的時(shí)間減少。學(xué)生更多的專注于幻燈片上的內(nèi)容，幻燈片的切換也使得學(xué)生興奮點(diǎn)分散，容易產(chǎn)生疲勞。比如講到二極管在集成電路中的結(jié)構(gòu)時(shí)，如果僅采用多媒體教學(xué)方法，將二極管的結(jié)構(gòu)通過幻燈片展示出來，學(xué)生幾乎不會(huì)留下什么印象，但此時(shí)如果黑板上畫圖配合講解的方法，將二極管在集成電路中的結(jié)構(gòu)畫出來，學(xué)生在老師畫圖的過程中有了充分的思考和建構(gòu)，這樣對(duì)二極管的結(jié)構(gòu)印象更加深刻。

目前的現(xiàn)實(shí)情況是，許多青年教師過分依賴于多媒體教學(xué)，忽略了傳統(tǒng)的教學(xué)方式，很少在黑板上寫字，很少重復(fù)重要的知識(shí)點(diǎn)。所以學(xué)生課堂上大多要對(duì)著幻燈片的投影板很長(zhǎng)的時(shí)間，自己很難總結(jié)出其中的重點(diǎn)內(nèi)容，很多學(xué)生會(huì)專注于幻燈片的格式、顏色等，而忽略了其背后的內(nèi)在知識(shí)點(diǎn)。傳統(tǒng)的教學(xué)方式是逐步式的，傳統(tǒng)的教學(xué)方式可以使學(xué)生有足夠的時(shí)間去思考教師的授課內(nèi)容，而多媒體課件的信息量比較大，通常學(xué)生接收的信息多，而“消化吸收”的效率低，如果單純依靠多媒體的授課方式，當(dāng)一副幻燈片還沒有理解，往往緊接著出現(xiàn)下一張，這樣學(xué)生很難一直跟上教師的節(jié)奏。因此，在集成電路工藝設(shè)計(jì)教學(xué)中，將多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)的教學(xué)方式結(jié)合才是最好的講授方式，讓學(xué)生既能夠有足夠的時(shí)間思考，又能夠直觀的了解集成電路中的每一個(gè)生產(chǎn)制造的步驟。

3.多媒體結(jié)合傳統(tǒng)的教學(xué)模式，提高教學(xué)質(zhì)量

與傳統(tǒng)教學(xué)方式相比，多媒體教學(xué)有其優(yōu)勢(shì)的地方，也有其明顯的不足之處，如何充分發(fā)揮多媒體傳統(tǒng)教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)模式優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，而盡量避免其短處，是每個(gè)集成電路教師要面對(duì)的現(xiàn)實(shí)問題。筆者認(rèn)為，教師的教學(xué)在任何時(shí)候都應(yīng)當(dāng)以學(xué)生為中心。因此，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果是檢驗(yàn)教學(xué)好壞的唯一標(biāo)準(zhǔn)，作為教師，應(yīng)當(dāng)隨時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，課堂上經(jīng)常強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，幻燈片的數(shù)目不易過多，以學(xué)生容易理解和掌握為依據(jù)，同時(shí)合理安排教學(xué)的進(jìn)度, 從而提高教學(xué)質(zhì)量。

4.結(jié)論

多媒體輔助教學(xué)既是對(duì)現(xiàn)代教育技術(shù)的運(yùn)用，又是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方法的完善和補(bǔ)充。因此，教師應(yīng)在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，而避免其不足之處，多學(xué)習(xí)、多探索，不斷提高多媒體輔助教學(xué)的水平和質(zhì)量，有效的結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)之處，使其切實(shí)有效地服務(wù)于教學(xué)。

參考文獻(xiàn)：

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