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集成电路研究分析

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集成电路研究分析范文第1篇

微电子学是电子学的分支学科,主要致力于电子产品的微型化,达到提升电子产品应用便利和应用空间的目的。微电子学还属于一门综合性较强学科类型,具体的微电子研究中,会用到相关物理学、量子力学和材料工艺等知识。微电子学研究中,切实将集成电路纳入到研究体系中。此外,微电子学还对集成电子器件和集成超导器件等展开研究和解读。微电子学的发展目标是低能耗、高性能和高集成度等特点。集成电路是通过相关电子元件的组合,形成一个具备相关功能的电路或系,并可以将集成电路视为微电子学之一。集成电路在实际的应用中具有体积小、成本低、能耗小等特点,满足诸多高新技术的基本需求。而且,随着集成电路的相关技术完善,集成电路逐渐成为人们生产生活中不可缺少的重要部分。

2微电子发展状态与趋势分析

2.1发展与现状

从晶体管的研发到微电子技术逐渐成熟经历漫长的演变史,由晶体管的研发以组件为基础的混合元件(锗集成电路)半导体场效应晶体管MOS电路微电子。这一发展过程中,电路涉及的内容逐渐增多,电路的设计和过程也更加复杂,电路制造成本也逐渐增高,单纯的人工设计逐渐不能满足电路的发展需求,并朝向信息化、高集成和高性能的发展方向。现阶段,国内对微电子的发展创造了良好的发展空间,目前国内微电电子发展特点如下:(1)微电子技术创新取得了具有突破性的进展,且逐渐形成具有较大规模的集成电路设计产业规模。对于集成电路的技术水平在0.8~1.5μm,部分尖端企业的技术水平可以达到0.13μm。(2)微电子产业结构不断优化,随着技术的革新产业结构逐渐生成完整的产业链,上下游关系处理完善。(3)产业规模不断扩大,更多企业参与到微电子学的研究和电路中,有效推动了微电子产业的发展,促使微电子技术得到了进一步的完善和发展。

2.2发展趋势

微电子技术的发展中,将微电子技术与其他技术联合应用,可以衍生出更多新型电子器件,为推动学科完善提供帮助。另外微电子技术与其他产业结合,可以极大的拉动产业的发展,推动国内生产总值的增加。微电子芯片的发展遵循摩尔定律,其CAGR累计平均增长可以达到每年58%。在未来一段时间内,微电子技术将按照提升集团系统的性能和性价比,如下为当前微电子的发展方向。

2.2.1硅基互补金属氧化物半导体(CMOS)

CMOS电路将成为微电子的主流工艺,主要是借助MOS技术,完成对沟道程度的缩小,达到提升电路的集成度和速度的效果。运用CMOS电路,改善芯片的信号延迟、提升电路的稳定性,再改善电路生产成本,从而使得整个系统得到提升,具有极高研究和应用价值。可以将CMOS电路将成为未来一段时间的主要研究对象,且不断对CMOS电路进行缩小和优化,满足更多设备的需求。

2.2.2集成电路是当前微电子技术的发展重点

微电子芯片是建立在的集成电路的基础上,所以微电子学的研究中,要重视对集成电路研究和分析。为了迎合信息系统的发展趋势,对于集成电路暴露出的延时、可靠性等因素,需要及时的进行处理。在未来一段时间内对于集成电路的研究和转变势在必行。

2.2.3微电子技术与其他技术结合

借助微电子技术与其他技术结合,可以衍生出诸多新型技术类型。当前与微电子技术结合的技术实例较多,积极为社会经济发展奠定基础。例如:微光机电系统和DNA生物芯片,微光机电系统是将微电子技术与光学理论、机械技术等结合,可以发挥三者的综合性能,可以实现光开关、扫描和成像等功能。DNA生物芯片是将微电子技术与生物技术相结合,能有效完成对DNA、RNA和蛋白质等的高通量快速分析。借助微电子技术与其他技术结合衍生的新技术,能够更为有效推动相关产业的发展,为经济发展奠定基础。

3微电子技术的应用解读

微电子学与集成电路的研究不断深入,微电子技术逐渐的应用到人们的日常生活中,对于改变人们的生活品质具有积极的作用。且微电子技术逐渐成为一个国家科学技术水平和综合国力的指标。在实际的微电子技术应用中,借助微电子技术和微加工技术可以完成对微机电系统的构建,在完成信息采集、处理、传递等功能的基础上,还可以自主或是被动的执行相关操作,具有极高的应用价值。对于DNA生物芯片可以用于生物学研究和相关医疗中,效果显著,对改善人类生活具有积极的作用和意义。

4结束语

微电子学与集成电路均为信息技术的基础,其中微电子学中囊括集成电路。在对微电子学和集成电路的解析中,需要对集成电路和微电子技术展开综合解读,分析微电子技术的现状和发展趋势,再结合具体情况对微电子技术的当前应用展开解读,为微电子学与集成电路的创新和完善提供参考,进而推动微电子技术的发展,创造更大的产值,实现国家的持续健康发展。

作者:胥亦实 单位:吉林大学

参考文献

[1]张明文.当前微电子学与集成电路分析[J].无线互联科技,2016(17):15-16.

[2]方圆,徐小田.集成电路技术和产业发展现状与趋势[J].微电子学,2014(01):81-84.

集成电路研究分析范文第2篇

【键词】集成电路 检测技术 维护方法

引言:

集成电路(IC)作为微型的电子部件,在运行中不仅具有较高的可靠性,而且能够使电气设备的性能更好地发挥出来。由于集成电路所消耗的成本低,而且便于安装和调试,因此在电气设备中广泛使用。目前的集成电路在设计上,对电路连接的各种元器件的集成度更高,使得引出脚的数量也越来越多。如果集成电路在运行中发生故障,就会面临着检修问题,其中集成电路的检测技术是需要重视的。

一、集成电路的测试技术

集成电路是电子电路,从其组成来看,是由包括电阻、电感、晶体管以及电容等等的微型元器件所构成。这些元器件在加工和制作都具有一定的工艺水准,使用电路连接的同时,将这些元器件的组合制作为半导体晶片封装在专门的管壳中。当集成电路处于运行状态的时候,要注重分析集成电路的参数,即电参数和极限参数。电参数是在集成电路运行中,处于电压定值的情况下,集成电路的电流运行状况以及所输出的最大功率值;极限参数是指各项参数的极限值,包括电压的极限值、功能消耗的极限值、环境温度的极限值等等。同时,还要对集成电路的引脚进行分析。集成电路的引脚根据电流所发挥的功能不同而发挥着不同的作用,也因此而对引脚外的电路设计就会有所不同。

二、集成电路的故障测试技术以及维护技术

集成电路的微型结构能够促使其所要发挥的各种功能得到满足。集成电路将各种元件组合为一个整体后,就构成了一个具有综合性能的电路,元器件的兼容性使得集成电路的各种性能得以充分发挥。特别是集成电路的微型化设计、智能化发展,使其运行中获得了一定的保障。但是,当集成电路在应用领域中发挥作用的同时,也会由于各种原因而导致故障发生,严重影响了集成电路的功能性有效发挥。这就需要对

1、确认信号输入和输出的引脚。集成电路运行中,要能够明确信号输入的引脚,之后才可以对集成电路的输入信号进行处理。输出信号是通过引脚而进入到外电路当中,在进行维护的时候,要对信号的输出质量进行检查。

2、对电源引脚状况进行检查。当电源的引脚都没有出现直流电压的时候,就要对电源的引脚进行检查,同时对电路中所存在的引脚直流电压使用内阻测量工具及西宁见擦,以避免由于引脚电压问题而引发测量不准确。

3、集成电路的损坏元件可以用元件替代。如果集成电路出现了故障,且是由电路元件所造成的,如果没有元件的情况下,可以采用加接的方法进行处理。在元器件的选择上,以功率小的元件为主,其要注意电路连接的时候可以出现寄生耦合的现象。

4、对集成电路运行中的散热问题要高度注意。在对功率比较大的电路进行检查的时候,如果改各个电源电路是等同的,就要检查集成电路运行中的散热问题。当集成电路处于大功率运行状态的时候,要注意必须要安装散热器,也可以是风扇。如果集成电路的功率很大,还可以采用热辐射的方式进行散热,也可以通过液冷的方式进行散热处理。

5、集成电路检测中要注意静电冲击的影响。在对集成电路进行检测的时候,如果存在电路损坏的现象,就要注意采取技术措施以避免静电冲击而对电路造成不良印象。通常而言,集成电路所使用的电路为CMOS电路或者是TTL电路,电路所连接的是功率消耗非常少的元器件。但是,当集成电路处于运行状态的时候,在人体静电的冲击下甚至会超过1000伏。这个数字已经远远地超出了电路所承受的极限范围,因此而导致电路损坏。

集成电路研究分析范文第3篇

【关键词】集成电路设计产业 发展作用 发展趋势

1 中国集成电路设计产业的发展历程

集成电路又称IC(Integrated Circuit),自从1958年第一块集成电路诞生后得到了快速的发展。在整体机中,集成电路在计算机中的应用最为广泛,紧接着是通讯行业,然后是电子消费类行业。集成电路按结构分类可以分为单片集成电路和混合集成电路两大类。20世纪初世界上第一个电子管面世。到20世纪60年代我国的第一块集成电路研制成功,比世界上第一块集成电路晚了七年的时间。而且在这期间双极型和MOS型电路的出现催生了集成电路产业的形成。20世纪90年代PC成为IC技术和市场发展的主要推动力。到了21世纪,智能终端和汽车电子将成为IC技术和市场发展的新的推动力。

2 中国集成电路设计产业发展的作用

现代社会的数字化、网络化和信息化的速度越来越快,集成电路设计产业在对于一个国家经济的发展、国防的建设、信息安全的维护以及综合国力的提高都有重要作用。下面笔者从中国集成电路产业发展对国民经济和国防安全两个方面的重要作用进行简单的分析。

2.1 有助于加快国民经济的发展

集成电路设计产业对国民经济的提高首先体现在计算机方面。从第一台计算机的发明到现在电脑的全面普及不得不说得益于芯片集成度的提高,当然,它与集成电路设计产业的快速发展有着密切的联系。其次是对通信领域的促进。现在智能手机的普及各种支付软件的使用等都极大地方便了人们的生活,拉近了人们之间的距离。同时也推动了社会的快速发展。最后是对消费类电子领域的促进。人们从最早的黑白电视到现在的彩色电视,数字电视和计算机的普遍应用都可以看出集成电路设计产业促进了传统产业的更新换代,促进了世界的进步。对加快国民经济的发展具有重大意义。

2.2 有益于加强国防安全的建设

计算机既是集成电路的核心也是国家和国民信息的载体。目前,微电子技术在计算机、通讯设备、导航设备、电子对抗设备等军用设备中已经得到广泛的应用。这也使得微子技术的成熟水平和发展规模成为衡量一个国家军事能力和综合国力的重要标志。现代战争不再是单纯武力的较量,更多的是科学技术之间的抗衡。微电子技术使人们摆脱了一些超重超大的武器装备。所以微电子技术的使用大大提高了单兵的作战能力。微电子技术促进了装备的轻便化、提高了军队的隐蔽性,能大大增强部队和武器装备的作战能力。二是提高了武器的打击精准度。三是增强了国家和国民的信息安全性。

3 中国集成电路设计产业的发展趋势

在政策支持和市场需求的带动下,去年中国集成电路设计产业的发展呈现平稳快速发展的态势。中国集成电路设计产业在面临新的发展机遇和挑战以及新的发展重点和发展前景时又会表现出什么样的发展趋势呢?下面是笔者提出的几点看法。

3.1 中国集成电路设计产业将达到世界主流水平

在2015年,中国集成电路设计产业在很多技术领域取得了巨大的成功。例如运用16纳米FinFETplus技术的SoC芯片的设计技术的成功;28纳米多晶硅生产工艺的成熟;4G芯片在中国市场爆炸性的增长;2015年28纳米制程芯片在中芯国际的大规模生产;在2016年,中国在14纳米级以下工艺和存储器等多个方面实现突破性的进展。这些都预示着中国的集成电路设计产业会在2017年再创新佳绩。并且中国的集成电路设计产业将有望达到世界主流水平。

3.2 中国集成电路设计产业将面临更大的挑战

由于中国集成电路设计与市场需求的变化不协调,致使中国的集成电路产业难以进入整机领域中的高端市场。首先,国内移动智能终端产品形态趋于多样化发展,这就要求集成电路在产品功能和技术参数方面不断创造创新,而我国的智能终端用高端芯片领域的竞争力还不够强。其次,我国集成电路市场约占全球总市场的57%,虽然是全球最大的集成电路市场,但是中国在市场中的权威性还很低。需求量大的CPU、存储器等市场还是由国外企业多垄断,这一现象对于芯片的国有化目标产生了很大的阻碍。所以国内的集成电路设计产业将面临更大的挑战。最后是集成电路领域的企业并购现象的加剧,使国内的竞争格局面临重塑,国内企业的竞争压力也将持续增加。

3.3 智能终端和汽车电子将仍是中国集成电路产业发展的主要推动力

在云计算和大数据技术的推动下,高科技走进了人们的日常生活中。能源管理、城市安全、远端医疗、智慧家庭和智慧交通等的发展对中国集成电子领域的需求不断加大。低耗能和小尺寸的芯片技术在智能手机和智能家电中的广泛使用也加大了对集成电子技术的要求。随着国内企业芯片技术的提升,国外芯片技术垄断中国芯片市场的现象将被打破。另外在2015年汽车电子的复合增长率超过了10%。由此可以看出中国的集成电路设计产业发展的主要推动力仍将是智能终端和汽车电子。

4 结语

集成电路设计产业的发展对于增强国防实力、发展经济和提高人们生活水平和生活质量有着密切的联系。只有拥有高端的技术工艺,在国际中拥有重要的话语权才是综合国力增强的主要表现。集成电路的发展仍向着高频、高速、高度集成、低耗能、尺寸小、寿命长等方向展开。在21世纪,集成电路产业的发展仍是我国科技发展的重中之重也是信息技术发展的必然结果。在面临大的机遇和严峻挑战的同时,中国集成电路设计产业的发展必须保持稳中求进,积极研发高端技术上来。发展自身的长处,积极弥补自身的短板达到平衡发展。

参考文献:

[1]于宗光,黄伟.中国集成电路设计产业的发展趋势[J].2014.

集成电路研究分析范文第4篇

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

集成电路研究分析范文第5篇

关键词:司法鉴定;集成电路;知识产权

Judicial Forensic Evaluation

and Integrated Circuits Intellectual Property Protection

FAN Bing, XIE Xue-jun

(CSIP Intellectual Property Expertise Center of Judicature, Beijing 100038,China)

Abstract: This article introduces the status of the integrated circuit-related intellectual property protection in China and the integrated circuit intellectual property protection system. Further information on the role of judicial forensic in IC related intellectual property disputes , and the current forensic principles and methods. Finally, methods for protection of intellectual property rights in China's IC industry were discussed.

Keywords: Judicial Forensic;integrated circuit; intellectual property

1引言――集成电路相关

知识产权纠纷的现状

近年来中国电子信息产业的蓬勃发展,带动了集成电路产业的高速发展。然而,与产业发展现状形成鲜明对比的是,代表着产业自主创新能力的产业自主知识产权状况却不容乐观。国外大公司战略布局了大量专利,在高新技术领域对中国进行打压,针对中国集成电路企业的知识产权纠纷频频发生。据不完全统计,2002年以来已有10多家中国集成电路企业被卷入国际知识产权纠纷,诉讼案件近20起。这些知识产权纠纷往往针对国内集成电路某些领域的领先企业进行,并且目的明确,均经过周密筹划。无论诉讼的结果如何,无疑都对被诉企业的发展产生极为不利的影响。同时国内集成电路企业之间的知识产权纠纷也不断涌现。知识产权竞争已经成为集成电路企业间最高层次的竞争,成为技术、资金、市场、关税之后,集成电路企业间展开竞争的主要手段。

2集成电路知识产权保护制度介绍

世界各国对于集成电路知识产权的保护主要体现为对集成电路布图设计的保护,通常的保护模式可分为三种:专利法保护、版权法保护以及专门立法保护。

部分国家将集成电路的布图设计作为一种可专利的技术方案,通过授予其专利权的方法来进行保护。也有部分国家将集成电路的布图设计作为一种图形作品纳入版权法中作品的范围,通过版权法给予保护。例如,美国1984年制定的《半导体芯片保护法案》,该法案明确采用类似版权的保护方式对集成电路进行保护,并将这一理念延伸到美国版权法中,将其保护客体界定为“掩模作品”,而不是简单地视为“掩模”。在美国,集成电路作为一种单独的作品种类已经被纳入了广义版权法的保护范围[3]。但在实践中,通过专利制度或者版权制度保护集成电路布图设计都存在一定的不足,通过专门立法加以保护成为目前世界各国立法,包括国际条约的普遍选择。

自美国之后,至今共有50多个发达国家和地区制定了保护集成电路布图设计的国内法。

在集成电路知识产权保护领域,最重要的国际公约是1989年世界知识产权组织(WIPO)在华盛顿缔结的《关于集成电路的知识产权条约》(即“华盛顿条约”)以及1994年关贸总协定缔结的知识产权协议(即"TRIPS协议")。前者是集成电路知识产权领域中第一个国际公约。我国也是七个签字国之一,但该条目至今尚未生效。后者对集成电路布图设计知识产权提出了更高水平的保护,并援引了前者的一些实体规定,使集成电路布图设计保护国际进程大大加快[4]。

在我国,集成电路布图设计的立法起步较晚。2001年3月28日,国务院常务会议审议通过了《集成电路布图设计保护条例》(以下简称《条例》),共六章三十六条,自2001年10月1日起施行,以行政法规单独立法的形式确认了对集成电路布图设计专有权的保护。

2001年9月18日,国家知识产权局了《集成电路布图设计保护条例实施细则》,从程序和手续上保证《条例》规定的基本权利义务实现,共分六章四十三条,也自2001年10月1日起施行。

此外,国家知识产权局还于2001年11月28日了《集成电路布图设计行政执法办法》,就国家知识产权行政机关处理侵犯布图设计专有权的纠纷、调解侵犯布图设计专有权的具体程序、办法作了更进一步的阐释。

最高人民法院还从司法审判实践的角度,于2001年10月30日《最高人民法院关于开展涉及集成电路布图设计案件审判工作的通知》,就案件的归类、管辖、诉前责令停止有关行为、中止诉讼等实践操作进行了明确。

目前,我国在集成电路布图设计方面的条例和法规还缺乏系统性,在法律效力和立法层次上均处于较低水平,无法为集成电路行业发展提供有效的法律和制度保障。因此,有人大代表在两会期间提议有必要尽快制订《集成电路布图设计保护法》,为集成电路产业自主创新提供强有力的法律保障。

3司法鉴定在相关纠纷中的作用

所谓知识产权侵权行为判定的规则是指法官在知识产权侵权案件审理过程中应该共同遵守的规律性的步骤,在知识产权侵权行为判定的过程中,一般应遵循以下规则[5]:

(1)有效性审查规则,即主动对权利有效性进行审查;

(2)权利范围确定的规则,即以权利的客体为中心确定保护范围;

(3)关联性原则,即由原告确定被控侵权物或者行为以及证明与被告的关联性;

(4)比对的规则,即把原告权利范围中的构成要素与被控侵权物或行为相比较,做出是否相同或者相似的判断。

对于涉及集成电路知识产权的纠纷案件,一般主要涉及到专利、商业秘密和集成电路布图设计等。鉴于集成电路案件涉及的技术含量较高,且技术更新换代很快,涉及被控侵权物或者行为与原告的权利进行技术方面对比时,法官通常要借助于专家或者专业的鉴定机构。主要有三种方式:其一,邀请专家以人民陪审员的身份,作为合议庭成员参与案件的审理,对案件中涉及的技术问题作出判断,涉及到法律问题则由法官进行判断,许多法院已经进行了这方面的尝试,取得了较好的效果;其二,根据案件所涉及的专业技术,通过该技术的专业协会,组织行业知名的专家组成专家组,法院委托该专家组对涉案技术进行判断,形成专家组的意见,这就是证据法中所称的专家证言;其三,法院委托专业的鉴定机构,对涉案技术进行鉴定。应注意的是,法院无论是委托专家还是委托鉴定机构,仅对技术问题作出鉴定结论,是否构成侵权应由法官作出判断[5]。

笔者走访过一些知识产权厅的法官,在审理集成电路相关的案件时,对一些关键的技术问题的判断一定程度上需要依据专业机构出具的鉴定报告。一般集成电路相关案件主要涉及到专利权、商业秘密和集成电路布图设计等方面。下面笔者以集成电路布图设计侵权的技术鉴定为例来介绍。

4司法鉴定方法的讨论

鉴定需要完成两个目标,即对集成电路布图设计进行的原创性判断和相似性分析。

对于原创性鉴定,原创性的体现可以通过下列几个方面来综合判断[1]:

(1)功能性(function)――指该集成电路布图设计具有什么样的特定的电气功能和逻辑功能。这里的“功能”不仅仅停留在集成电路布图设计登记时所要求的如“逻辑”、“存储”、“线性”、“微机”、“其他”等这样笼统的分类描述,而是从这个大类别下具体、详细地,从名称到能完成什么样的任务去判断。

(2)选择性(selection)――该芯片的材料性质、集成规模的大小、结构类别、技术类别、基本技术指标,该布图设计选择什么样(类型)的元件以及元件的数量、集成度等。

(3)布局性(distribution)――如元件是如何分配在基片各层上,分配在该层的什么位置上。

(4)互连性(Interconnection)――这些分配在基片之上或之中的元件之间具有什么样的连接关系,全部或者是哪些局部作了连线。

(5)组合性(combination)――由元件的互连而构成什么样的特定组合,以完成其选定的功能。

对这些方面如果作出独立的构思与设计,其结果应当是与当时的常规性设计有所区别的,一般足以达到被公认为非常规性的水平。

对相似性鉴定,鉴定人亦仅对双方是否存在实质相似性作出判断。司法鉴定文书,“不得有案件定性和确定当事人法律责任的内容”。

集成电路所集成的元器件极多,逐项比较难以实现。通过文献[1]所提出的以下几个步骤结合起来,可以对集成电路布图设计的相似性作出较准确的判断:

(1)类别比较:先按我国集成电路布图设计登记所要求的布图设计分类,从结构(5种)、 技术(8种)、功能(5种)作最顶层的比较。

(2)全局位置对比:可同时分析布图设计的布局性、选择性和组合性。首先比较芯片的大小和形状,这是设计者首先要选择的。布图的布局是设计者设定的,体现一定程度的组合性和配置意图,独立设计者之间不会生成完全相同的结果。

(3)采样的局部比较:除了整体器件对比之外,对于元件级的对比,可以用随机采样的手段,提取一部分双方对应的设计结果,包括有源元件、电阻、电容的布置等、进行比较。

(4)采样比较元件之间的连线关系:互连性是独创性的重要体现。互连线在整个布图设计中往往有“牵一发动全身”的关系,鉴定人可通过元件间的互连关系判断其相似性。

(5)元、器件间的逻辑关系比较:组合和连线,其结果体现在电路的逻辑关系上,这种关系可以通过输入/输出的信号状态来间接表示。在测试平台中用测试模式测定该芯片的技术性能,通过信号波形、时间周期等关系的对比,可以进一步判定双方的相似程度。

(6)具体的技术参数比较:集成电路的许多参数,如它能实现的功能、指标、元件数量、元件参数值、工作电流、休眠电流、工作电压、工作频率等等,经过测定,通过这方面的相似性可以推断电路模式及元、器件参数值的相似程度。

(5)(6)这两步,是利用芯片的专用测试平台上测试的。若两个芯片,都适用于同一专用测试平台,可称之为这两个芯片对这个平台具有“互用性”,这种情形下,这两者或者是同一种芯片,或者是具有实质相似性的芯片。

(7)指令集比较:如果集成电路可执行某类指令集,则指令集的相同与否,可以判定芯片的整体上逻辑结构是否相同。而整体逻辑结构则是芯片技术的核心部分,是其独创性的重要体现。

以上测试,可以全都进行,也可以进行其中一部分,以能够充分准确地说明相似性的程度为准。

5从司法鉴定角度

对集成电路企业的建议

集成电路企业属于高新技术企业,根据所属行业的特点,对知识产权的保护关系到一个集成电路企业的生死存亡,除了对其核心技术进行专利申请保护和对芯片进行集成电路布图设计保护登记之外,用不断完善的知识产权管理来维护其核心竞争力。加强对非公开技术秘密的保护,可通过将商业秘密在有资质的鉴定机构进行技术秘密备案,起到一定的保护效果。只有这样,一旦相关纠纷案件发生时才能够占领先机,维护企业自身的利益。

参考文献

[1] 王桂海,罗苏平. 集成电路知识产权保护及司法鉴定探讨[J]. 中国司法鉴定, 2007(1).

[2] 曹伟. 集成电路知识产权保护评析[J]. 现代法学. 2007(3).

[3] 郑胜利. 集成电路布图设计保护法比较研究[J]. 中外法学, 2002 (2) : 185 .

[4] 浅谈集成电路布图设计的知识产权保护制度,

[5] 曹波. 论知识产权侵权行为的判定. 山东审判. 2005 21(1).

作者简介

集成电路研究分析范文第6篇

(南京邮电大学电子科学与工程学院,江苏 南京 210023)

【摘 要】本文从分析集成电路设计实践教学的特点入手,对集成电路设计实验中引入研究型实践教学模式的必要性、作用分析及具体实施方法进行了具体探讨,并提出了研究型实践教学对老师、对学生的要求。

关键词 实践教学;集成电路

基金项目:南京邮电大学教改项目(JG03314JX17)。

作者简介:夏晓娟(1982—),女,南京邮电大学,副教授,从事集成电路设计领域的教学与科研工作。

随着教育改革的不断深入,随着我国电子信息技术飞速发展,迎来了空前的发展机遇。传统集成电路设计和生产流程近年来已经发生了改变,且电子产品发展迅速,集成电路设计是与最前沿科技紧密相连的一个方向,相关的课程也应与前沿科技紧密相连,课程的学习更要注重理论联系实际,培养学生的科学思维能力和分析问题解决问题的能力。因此,集成电路设计实验应在传统的实践教学方法基础上,在“研究型实践教学模式”方面进行探讨和实践。“研究型实践教学模式”是指在实践教学中指导学生将所学理论知识用于行业实际问题分析的一种实践方法,旨在培养学生创造性的运用知识、自主的发现问题、研究问题,并解决问题的能力[1-2]。

1 确立研究型实践教学模式的必要性

集成电路(Integrated Circuit,IC)产业是信息产业的基础和核心,随着我国电子信息技术飞速发展,迎来了空前的发展机遇。传统集成电路设计和生产流程近年来已经发生了改变,大多设计均采用无生产线设计,加工采用代工方式。成电路设计具有一定的特殊性,集成电路设计过程需要集成电路专业人才经过严格的实践训练并且积累一定的工程实践经验。全国集成电路设计相关企业对于人才的需要也越来越严格,越来越需要能力型的、具有创造力的人才,应聘的条件之一就是需要有集成电路设计的相关经验。作为一般理工科院校集成电路专业的发展在一定程度上缺乏对集成电路设计应用型人才培养的认识。因此,我们应该改变传统观念,树立IC设计研究型人才培养观。

集成电路设计实践主要是提供学生一个实践平台,采用先进的集成电路仿真软件,将书本上的知识采用模拟的方法进行加深理解。实践内容既是电路、模拟电子技术、数字电子技术以及课程设计中所学知识的应用,又是与最前沿科技紧密联系的。而传统的教学内容和教学模式,缺乏对学生创造力的培养,也缺乏与前沿科技的联系,因此需要进行教学改革的探讨和实践。

随着教育改革的不断深入,传统的实践教学中“以教师为中心”、“以灌输为主要方式”的教学模式已无法适应时代的要求。先进的教学模式是人才培养的关键措施。研究型教学模式,又称为研讨式教学模式,是指教师以课程内容和学生的知识积累为基础,引导学生创造性地运用知识、自主地发现问题、研究问题和解决问题,以学生为中心,以知识掌握为基础,以能力培养为主线,以提高素质为目的的一种新模式。集成电路设计实践同样需要采用先进的教学方式,提高学生的创新能力,培养研究型IC设计人才。

2 研究型实践教学模式的作用分析

集成电路设计实践引入研究型实践教学模式,可以使相关领域的学生真正实现学有所用,不仅学习了集成电路设计的软件知识,同时可以将课堂的理论知识通过工艺模型、电路设计、仿真方法来复现,从而更深入的理解理论知识,而且可以通过一些电路实例来解释生活中的一些现象,激发学习的兴趣。

集成电路设计是实践性很强的一个方向,要求将工艺、器件、电路、版图四个方面的理论课程融会贯通,而传统的实践教学旨在加强学生对软件的认识,忽略对理论内容的加深与贯通。通过研究型实践教学模式的开展,可以在保证教学大纲不变的前提下,通过选择适用性较强的实践内容,使学生一方面能够将各门理论课的知识加深及贯通,另一方面可以使学生接触到用人单位感兴趣的课题内容,有利于学生加强实践的动力和持续进步。通过研究型实践,对学校而言,可以培养更优秀学生;对学生而言,可以掌握前沿知识、促进就业。

研究型实践成果的实现为学生的晋升、发展提供支持。学生的实践研究成果如能公开发表或获奖,能解决实际工作中的问题,这无形中为学生在工作岗位上的晋升、发展增加筹码。这在最大程度上激发学生的实践兴趣,是其他任何实践模式都不可比拟的。同时,研究型实践教学鼓励学生多看文献、多写总结报告,这也为学生撰写本科毕业论文打下良好的基础。

3 研究型实践教学模式的具体实施

3.1 课程结构优化

指导学生接触各类资料,能够提出问题,进而解决问题以掌握知识、应用知识,完成对知识的一个探求过程;对实验内容进行适当调整和完善,使课程体系更全面更科学,更能贴近行业发展,更能体现学生的主动性。

3.2 采用课堂讨论进行专题研讨的教学方法

在研究型实践教学模式中,师生互动有助于学生对基本概念、基本理论、基本方法的理解和掌握。根据课程需要,结合国内外的研究现状和发展趋势,采用与行业内吻合的实验软件,挑选合适的电路原型做仿真设计,并共同探讨电路的优化方案。

3.3 专业资料查询能力培养

为学生提供研究资料或指导学生进行资料查询、整理,鼓励学生从图书馆、书店、网络等各种途径查阅文献资料,以充实自己的研究基础。提醒学生要对已收集的资料进行批判性的研究,去伪存真,指导学生从这些资料中总结、分析、解释与实践研究课题相关的理论、知识经验以及前人的研究成果。

3.4 指导学生撰写专题论文(报告)

在研究型实践教学过程中,指导学生通过论文、调查报告、工作研究、分析报告、可行性论证报告等形式记录实践研究成果。在撰写论文时,要求学生要了解实践课题研究报告的一般撰写格式;要先拟订论文的写作提纲,组织好论文的结构,做到纲举目张;会用简练、严谨、准确的语言表达自己的思想,不追求文章的长短。指导学生开展专题电路讨论,由学生根据自己感兴趣的课题来查找文献资料,进行研究,完成电路设计和仿真,最后完成专题论文的撰写。

3.5 鼓励学生参与课题研究

为调动学生参与科研创新活动的积极性,激发学生的创新思维,提高学生实践创新能力,鼓励学生参加老师的课题,锻炼学生的动手能力,培养“研究型”的思维模式。

4 研究型实践教学模式对教师和学生的要求

4.1 研究型实践教学模式对教师的要求

研究型实践教学模式的实施对任课教师提出了新的要求:一是要熟练地掌握课程的基础知识和内在结构,还要掌握与课程相关的专业基础知识和实践的基本技能;二是要掌握学科最新信息,不断更新知识,了解课程所涉及学科的最新动态和取得的最新研究成果;三是要熟练运用科学研究的方法和手段。这些都对教师提出了更高的要求。

4.2 研究型实践教学模式对学生的要求

研究型实践教学模式对学生的要求:一是学生要有一定的知识积累,储备了比较完备的基础知识;二是要求学生具有一定的专业知识水平,熟练掌握集成电路的一些理论知识;三是要求学生具备一定的自我控制能力和自学能力;四是要求学生具备一定的科学研究能力。在研究型教学中,学生积极参与显得尤为重要,需要充分调动学生的积极性和主动性。

参考文献

[1]黄雪梅.研究型实践教学有效实现的三个关键环节[J].理工高教研究, 2009,4,28(2):136-137.

集成电路研究分析范文第7篇

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。

集成电路研究分析范文第8篇

关键词:集成电路;可测性设计

1.引言

集成电路测试关系到集成电路产品设计、生产制造及应用开发各个环节,如果集成电路测试问题解决得好,可以缩短产品的研制开发周期,降低产品的研制、生产与维修成本,确保产品的性能、质量与可靠性。在对有几千个或非门构成的电路在考虑和不考虑可测性设计条件下,测试生成的成本与电路规模的关系曲线如图(1)所示。图中DFT代表可测性设计,UT代表无拘束设计。从图中可看出,对于无拘束设计,有关的测试成本随电路规模的增大成指数上升;而采用可测性设计的电路,测试费用与规模基本上是线性增长关系。

图(1)测试生成成本与电路规模关系曲线图

因此深入电路系统的可测性理论与设计方法的研究,对于发展复杂性越来越大的现代电子电气装备,提高其可靠性,降低复杂电子电气系统全寿命周期费用有特别重要的战略意义、实际应用价值。

2.电路可测性设计概况

2.1电路可测性设计发展。电路系统测试与故障诊断于20世纪60年代在军事上首先开始研究以满足军事装备的维修与保养需要。美国国防部于1993 年2 月颁发MIL―STD―2165A《系统和设备的可测性大纲》,大纲将可测试性作为与可靠性及维修性等同的设计要求,并规定了可测试性分析、设计及验证的要求及实施方法。该标准的颁布标志着可测试性作为一门独立学科的确立。尽管可测性问题最早是从装备维护保障角度提出,但随着集成电路(IC)技术的发展,满足IC 测试的需求成为推动可测性技术发展的主要动力。从发展趋势上看,半导体芯片技术发展所带来的芯片复杂性的增长远远超过了相应测试技术的进步。因此,复杂芯片系统的测试和验证问题将越来越成为其发展的制约、甚至瓶颈。面对复杂性增长如此迅速的芯片技术,将测试和验证问题纳入芯片设计的范畴几乎成为解决该问题的唯一的途径,这也是目前可测性设计技术和相应的国际标准(IEEE1149)在近年来得到快速发展的原因。

2.2 电路可测性设计概念。可测试性设计(Design for Testability,简称DFT),指在集成电路的设计阶段就考虑以后测试的需要,将可测试设计作为逻辑设计的一部分加以设计和优化,为今后能够高效率地测试提供方便。DFT主要技术是:转变测试思想,将输入信号的枚举与排列的测试方法转变为对电路内各个节点的测试,即直接对电路硬件组成单元进行测试;降低测试的复杂性,即将复杂的逻辑分块,使模块易于测试;断开长的逻辑链,采用附加逻辑和电路使测试生成容易,改进其可控制性和可观察性,覆盖全部硬件节点;添加自检测模块,使测试具有智能化和自动化。

测试考虑是集成电路设计中最辣手的问题之一,设计的可测性是指完整测试程序的生成和执行的有效性。评价一个设计的可测性的基本要素有:故障诊断、功能核实、性能评估以及可控性和可观性。可测性设计通常包含三个方面:(1)测试矢量生成设计,即在允许的时间内产生故障测试矢量或序列。(2)对测试进行评估和计算。(3)实施测试的设计,即解决电路和自动测试设备的连接问题。可测性设计或面向测试的设计(DFT)通常包括设计测试电路和设计测试模版两类。测试电路的设计准则是:以尽可能少的附加测试电路为代价,获得将来制造后测试时的最大化制造故障覆盖率。其目的是简化测试、加速测试、提高测试的可信度。测试模版的设计准则是:选择尽可能短的测试序列,同时又拥有最大的制造故障覆盖率。

3.电路可测性设计方法简介

(1)扫描路径法。扫描路径法是一种应用较广的结构化可测性设计方法,由Williams和Angell于1973年提出的,主要是解决时序电路的测试问题。基于扫描路径设计的电路,只需对组合电路部分和不在扫描路径上的触发器进行测试,而处于扫描路径上的触发器的测试方法和测试图形是固定形式的,不需要测试生成。扫描路径法的优点:电路容易初始化;改善了电路的可测性;减少了测试生成过程;测试中把时序电路转化为组合电路,极大地降低了时序电路测试的复杂程度,得以广泛应用。扫描路径法不足之处:需要增加额外的电路面积和I/O引脚,而且串行扫描移入和移出方式导致测试时间非常长。扫描路径设计是以牺牲电路的其他方面为代价的,因而就有成本问题。

(2)边界扫描法。边界扫描法把扫描路径法扩展到整个板级或系统级,是JTAG(Joint Test Action Group)为了解决IC之间或PCB之间连接的测试问题提出的一种扫描方法。边界扫描标准对数字集成电路以及混合集成电路的数字电路部分提供规范化的测试存取端口和边界扫描结构,一是试图对板级、基于复杂的数字集成电路和高密度的表面贴片技术的产品提供测试解决方案,二是对具有嵌入式可测性设计特征的数字集成电路提供测试存取和测试控制方法。边界扫描法同扫描路径法类似,基于边界扫描设计法的元器件的所有与外部交换的信息(指令、测试数据和测试结果)都采用串行通信方式,允许测试指令及相关的测试数据串行送给元器件,然后允许把测试指令的执行结果从元器件串行读出。边界扫描技术中包含了一个与元器件的每个引脚相接,包含在边界扫描寄存器单元中的寄存器链,这样元器件的边界扫描信号可用扫描测试原理进行控制和观察,这就是边界扫描的含义。

(3)内建自测试法(BIST)。在电路内部建立测试生成、施加、分析和测试控制结构,使得电路能够测试自身,这就是内建自测试。BIST方法分为:在线BIST(测试在电路正常功能条件下进行)和离线BIST(测试不在电路的正常功能条件下进行)。离线BIST可以应用在系统级、板级和芯片级测试,也可以用在制造、现场和操作级测试,但不能测试实时故障。内建自测试克服了传统测试方法的缺点,如:测试生成过程长;测试施加时间长(随电路的大小呈指数增加);测试成本高(需要测试设备进行测试施加和响应的捕获);测试复杂度高;故障覆盖率低等。BIST存在一些优点,然而增加了芯片的硬件开销,而且可能对原电路的功能造成一定影响。BIST广泛用于集成电路可测性设计中。

4.结束语

数字系统的故障诊断和可测性设计的理论和实践一直是电子技术中一个非常活跃的领域。虽然,近年来可测性设计技术得到了较大的发展,但远远跟不上复杂性越来越大的实际电路系统测试与维修的需要,可测性理论与方法也还有待深入研究和进一步完善。因此加大电路系统的可测性理论与设计方法的研究力度,深入研究复杂电路系统可测性建模与评估方法,PCB、模拟与数模混合信号系统、芯片系统的可测性理论与方法,研制高质量、低成本的集成电路故障测试技术的发展变得越来越具有紧迫性和挑战性。

参考文献

[1] 刘峰,梁勇强.大规模集成电路可测性设计及其应用策略.玉林师范学院学报,2005,(5):29一33