時間：2023-11-02 10:20:49
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇集成電路的特點，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
【關(guān)鍵詞】集成電路 可測試性 測試 設(shè)計
1 前言
隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，集成電路的應(yīng)用越來越廣泛，在經(jīng)濟生活中的地位也越來越重要。集成電路從出現(xiàn)至今，也才不過幾十年的歷史，但是已經(jīng)深入到國民經(jīng)濟的方方面面，也與我們的生活密不可分。一般而言，集成電路主要包括設(shè)計、生產(chǎn)、封裝和測試四個方面，其中集成電路測試貫穿在集成電路應(yīng)用的全過程，是實現(xiàn)集成電路產(chǎn)品高質(zhì)量的重要保證。因此，測試在集成電路生產(chǎn)過程中占有十分重要的位置。集成電路的測試不同于常規(guī)的電路檢測，測試過程要復(fù)雜得多，而且對測試效率的要求也更高，尤其是可測試性，更是一個嶄新的問題。因此，需要深入研究集成電路的可測試性。
2 集成電路測試的作用和特點
由于集成電路的特殊性，其測試具有的作用是不言而喻的，因此，任何集成電路生產(chǎn)出來后都要進行測試。
2.1 集成電路測試的作用主要包括以下方面
2.1.1 驗證設(shè)計的正確性
由于集成電路的規(guī)模日益龐大，設(shè)計也越來越復(fù)雜，因此只有經(jīng)過相應(yīng)的測試才能檢驗集成電路設(shè)計的正確與否，這也是測試的首要作用。
2.1.2 檢驗產(chǎn)品的可靠性
由于集成電路的復(fù)雜性，其每一個環(huán)節(jié)都可能出現(xiàn)錯誤，并由此導(dǎo)致產(chǎn)品的不合格。因此，集成電路產(chǎn)品只有經(jīng)過嚴(yán)格的測試后才能出廠。
2.1.3 降低運行維護的成本
由于集成電路在運行過程中不可避免的會出現(xiàn)故障，為了盡快查找故障，也需要進行相應(yīng)的測試。這樣的測試可以定期或者不定期的進行，結(jié)合測試的結(jié)果進行相應(yīng)的維護，這樣就可以降低運行維護的成本。
2.2 由于集成電路不同于普通的電路，因此集成電路的測試也具有其自身的特點，主要包括這樣兩個方面
2.2.1 集成電路測試的可控性
對一個完整的集成電路而言，只要給定一個完備的輸入信號，一般都會有一個完備的輸出信號相對應(yīng)。也就是說，集成電路的輸入和輸出信號之間存在著某種映射關(guān)系，因此，可以根據(jù)信號的對應(yīng)關(guān)系得到相應(yīng)的邏輯。也就是說，這樣的測試是可控的。
2.2.2 集成電路測試的可測試性
集成電路的設(shè)計，是要實現(xiàn)一定的邏輯行為功能。如果一個集成電路在設(shè)計上屬于優(yōu)秀，從理論上可以實現(xiàn)對應(yīng)的邏輯行為功能，但卻無法用實驗結(jié)果加以證明，那么這個設(shè)計是失敗的。因此，可測試性對于集成電路來說是十分重要的。可測試性就是指集成電路的邏輯行為能否被觀察到，也就是說，測試結(jié)果必須與集成電路的邏輯結(jié)構(gòu)相對應(yīng)。
3 集成電路可測試性的設(shè)計方法
可測試性設(shè)計是一項十分重要的工作，它是指集成電路在設(shè)計出來之后要便于測試，這樣可以降低測試的難度和成本。由于集成電路在封裝完成后，內(nèi)部的節(jié)點不能被外部接觸，因此節(jié)點上的故障不容易檢測，所以要提高集成電路的可測試性。在這個過程中，主要通過結(jié)構(gòu)設(shè)計來完成集成電路的功能設(shè)計，以此來提高集成電路內(nèi)部節(jié)點的可觀測性和可控制性，從而實現(xiàn)可測試性設(shè)計。一般來講，有三種方法，即功能點測試、掃描測試和內(nèi)建自測試。
3.1 功能點測試
功能點測試是針對已經(jīng)生產(chǎn)出來的集成電路而提出來的，他主要用于某些單元的測試。功能點測試也有很多種方法，可以采用條塊化分割、功能塊分布以及網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)等，每種方法都有各自的優(yōu)缺點。條塊化分割雖然簡單方便，但是不利于系統(tǒng)的集成，費用也會增加。功能塊分布雖然可以增加測試點，但是會增加輸入輸出端口，而且還要設(shè)計各種模塊，一般只能提高集成電路的可控制性。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)基本上綜合了上述兩種方法的優(yōu)點，可以比較方便的進行測試，但是它的缺點在于布局過于復(fù)雜，效率不高。
3.2 掃描測試
掃描測試是指通過建立一個寄存器鏈來測試集成電路的方法。在建立寄存器鏈的過程中，需要將集成電路中的寄存器全部串聯(lián)起來，并將時序元件和組合元件分隔開來，這樣在測試的時候，就可以將外部輸入端通過移位寄存鏈掃描進集成電路內(nèi)部，增加了集成電路的可控制性。另一方面，所產(chǎn)生的響應(yīng)也可以通過移位寄存鏈掃描輸出，增加了集成電路的可觀測性。根據(jù)掃描的方式，掃描測試大致可分為三種，即全掃描測試、部分掃描測試和邊界掃描測試，每種方式都各有優(yōu)缺點。全掃描測試的優(yōu)點是可以全面地測試集成電路，缺點是效率不高。部分掃描測試的優(yōu)點是可以降低測試的費用，缺點是有可能會漏掉部分故障。邊界掃描測試基本上綜合了前面的優(yōu)點，在全面測試集成電路的基礎(chǔ)上也提高了效率，缺點是設(shè)計比較復(fù)雜。
3.3 內(nèi)建自測試
相對于前面兩種測試方法，內(nèi)建自測試的主要工作是想辦法在集成電路內(nèi)部進行測試，即整個測試工作在集成電路內(nèi)部完成。在建立內(nèi)建自測試的過程中，需要將集成電路劃分成很多個小塊，測試工作針對每個小塊進行。這樣做的最大優(yōu)點就是不需要從集成電路外部進行測試，并且隨時可以進行在線測試，還可以通過一定的軟件進行控制，十分方便。
4 集成電路可測試性的實現(xiàn)過程
從集成電路可測試性的設(shè)計方法可以看出，要實現(xiàn)集成電路的測試，可以有多種途徑，但是每種方法都有其適用性，因此需要根據(jù)具體情況來進行相應(yīng)的設(shè)計和選擇。另外，隨著科技的不斷發(fā)展，也有不少公司開始推出多種實用的測試工具，比如Mentor公司的Fast scan可以用于全掃描測試；Flex test則可以用于部分掃描測試；BSD Architect可以用來進行邊界掃描測試。只要綜合運用好這些相應(yīng)的工具，就可以實現(xiàn)集成電路的可測試性。
5 結(jié)束語
集成電路可測試性是一項十分重要而又復(fù)雜的工作，需要進行精心的設(shè)計，也需要通過一定的工具來實現(xiàn)。另外，隨著集成電路規(guī)模與功能復(fù)雜性的不斷提高，使得可測試性設(shè)計面臨更大的挑戰(zhàn)，這就需要我們進行更加深入的研究。
參考文獻
[1]沈緒榜.RISC及后編譯技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，1994.
[2]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，1999.
[3]牛風(fēng)舉，劉元成，朱明程.基于IP復(fù)用的數(shù)字IC設(shè)計技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2003.
[4]Alfred L.Crouch.數(shù)字集成電路與嵌入式內(nèi)核系統(tǒng)可測試性設(shè)計[M].北京：中國電力出版社，2004.
【關(guān)鍵詞】 雷達 微電子技術(shù) 分析
在現(xiàn)代化的軍用雷達與電子設(shè)備之中軍用微電子技術(shù)屬于非常重要的技術(shù)之一，是現(xiàn)代軍事信息作戰(zhàn)的基礎(chǔ)。在軍用微電子工業(yè)當(dāng)中，集成電路屬于最具活躍的產(chǎn)品。在美國非常重視開發(fā)與應(yīng)用軍用集成電路。美國相關(guān)的國防部門早在十幾年前曾提出^超高速集成電路與微波單片集成電路的發(fā)展規(guī)劃。只要真正的實現(xiàn)這兩者的發(fā)展計劃對于軍用雷達與武器裝備未來的發(fā)展有著巨大的影響，對打贏未來信息戰(zhàn)爭發(fā)揮舉足輕重作用。
一、超高速集成電路與微波單片集成電路的特點
1、超高速集成電路的特點。在未來的信息作戰(zhàn)當(dāng)中，電磁信號的環(huán)境十分匯集而且復(fù)雜，軍用雷達與電子情報系統(tǒng)需要面對一百至二百萬脈沖美妙的信號方面的強度，處理信號的系統(tǒng)極有可能需要執(zhí)行幾十億條指令。面對極其復(fù)雜的信息作戰(zhàn)環(huán)境，然而目前一般的集成電路處理信號系統(tǒng)的效率很難滿足相關(guān)的需求。要想真正的處理好這方面的問題，美軍便加大力度促進超高速集成電路發(fā)展。
2、微波單片集成電路的特點。微波單片集成電路將超大規(guī)模集成電路、超高速集成電路以及超高性能集成電路使用至數(shù)字電路中的微波電路，它屬于集成電路處于微波電路中主要的發(fā)展。微波單片集成電路將諸多晶體管、電阻、電容等管線集中至一個芯片上，制成許多功率放大器、低噪聲放大器、移相器等。僅有很少的微波單片集成電路芯片組合起來就能組成一個收發(fā)構(gòu)件，用來代替很多元件。
二、超高速集成電路與微波單片集成電路的發(fā)展現(xiàn)狀
1、超高速集成電路的發(fā)展現(xiàn)狀。美國國防部門早在很多年前年對超高速集成電路的發(fā)展就已經(jīng)開展實施以硅為主要材料發(fā)展計劃，之后又轉(zhuǎn)化成將硅和砷化稼作為主要材料并舉的超高速集成電路發(fā)展計劃，為了促使軍用電子系統(tǒng)發(fā)展的快速進程。此計劃主要是為了促進民用半導(dǎo)體商家的發(fā)展所難以解決的軍用信號需要的元器件工藝，就是為了滿足軍用信號處理、抗輻射、故障容限等能力的有關(guān)需求所提出的。這個計劃的的總提目標(biāo)就是為了研制出功能先進、價格合理、高質(zhì)量的超高速集成電路芯片，確保處理信號速率、功耗減少、可靠性、維護性合理提高的終點目標(biāo)，并且使目前具備處理數(shù)據(jù)的速度必須提升一級。其實際的目標(biāo)是為了使芯片的微加工線寬達到標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格，各項功能要比同樣種類民用的產(chǎn)品高出百倍，將其的可靠性提升十倍。按照制定的范圍超高速集成電路應(yīng)當(dāng)于1990年完成計劃，共投資量達到十億美元，通過集中開發(fā)了來實現(xiàn)亞微米特有的尺寸要求的技術(shù)。
2、60年代中期才得到逐漸的發(fā)展，70年代，砷化鎵材料制造工藝的逐步成熟，對于微波單片集成電路的發(fā)展形成了很大影響。因為砷化鎵材料的電子遷移率比硅高出7倍，且半絕緣砷化鎵的電阻率的高度達到108，因此砷化鎵屬于最合理的微波傳輸介質(zhì)材料，非常適合用在單片微波單片集成電路的襯底。正是因為砷化鎵技術(shù)的普遍推廣，促進了工業(yè)界集團朝向微波單片集成電路的方向發(fā)展。
三、超高速集成電路與微波單片集成電路在信息作戰(zhàn)領(lǐng)域的應(yīng)用
1、超高速集成電路在雷達和軍用電子設(shè)備中的應(yīng)用。超高速集成電路應(yīng)用至軍事雷達與電子裝備系統(tǒng)中有效的提高了的在戰(zhàn)場上獲取情報、偵查情報、分析目標(biāo)、處理數(shù)據(jù)等方面的能力；在很大幅度上，有效的提高了雷達、電子設(shè)備、武器系統(tǒng)在復(fù)雜的環(huán)境當(dāng)中，以最快的速率反應(yīng)能力與應(yīng)變能力，實現(xiàn)了信息作戰(zhàn)武器系統(tǒng)的高速、高效和精準(zhǔn)性。
2、微波單片集成電路在軍用雷達中的應(yīng)用。與普通使用的陸基雷達相比較之下，微波單片集成電路器件與之同樣的雷達在相同條件下所耗費的性能提高十倍。相控陣?yán)走_的真正優(yōu)勢在于產(chǎn)生的微波功率的與傳輸效率較高，發(fā)射機的功能消耗等于使用功率管的三分之一，同時接收機的靈活度也提高了2倍。另一方面的優(yōu)勢在于可靠性較強，在此過程中，就算其中有百分之五的構(gòu)件失靈。雷達系統(tǒng)依然能保證供應(yīng)更好更多功能工作性能。微波單片集成電路 T/R組件極具緊湊、可靠性高、重量輕、成本低等結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)勢。
結(jié)束語：綜上所述，超高速集成電路能夠有效的提高處理信號與處理數(shù)據(jù)的能力，還能增強信號方面的接收、傳輸、發(fā)射能力的微波單片集成電路電路能實現(xiàn)構(gòu)建出新一代全新的軍用微電子系統(tǒng)，這種系統(tǒng)在軍事信息作戰(zhàn)領(lǐng)域特別是雷達和電子設(shè)備中擁有良好的應(yīng)用前景。在下一代中的軍用雷達關(guān)鍵特征在于它器件方面的模塊化與集成化，而超高速集成電路與微波單片集成電路屬于提高軍用雷達器件集成化、模塊化過程中最重要手段之一。
參 考 文 獻
[1]嚴(yán)偉. 微電子組裝技術(shù)在現(xiàn)代雷達中的應(yīng)用[J]. 微電子學(xué)，1994，01：59-63.
在非微電子專業(yè)如計算機、通信、信號處理、自動化、機械等專業(yè)開設(shè)集成電路設(shè)計技術(shù)相關(guān)課程，一方面，這些專業(yè)的學(xué)生有電子電路基礎(chǔ)知識，又有自己本專業(yè)的知識，可以從本專業(yè)的系統(tǒng)角度來理解和設(shè)計集成電路芯片，非常適合進行各種應(yīng)用的集成電路芯片設(shè)計階段的工作，這些專業(yè)也是目前芯片設(shè)計需求最旺盛的領(lǐng)域；另一方面，對于這些專業(yè)學(xué)生的應(yīng)用特點，不宜也不可能開設(shè)微電子專業(yè)的所有課程，也不宜將集成電路設(shè)計階段的許多技術(shù)（如低功耗設(shè)計、可測性設(shè)計等）開設(shè)為單獨課程，而是要將相應(yīng)課程整合，開設(shè)一到二門集成電路設(shè)計的綜合課程，使學(xué)生既能夠掌握集成電路設(shè)計基本技術(shù)流程，也能夠了解集成電路設(shè)計方面更深層的技術(shù)和發(fā)展趨勢。因此，在課程的具體設(shè)置上，應(yīng)該把握以下原則。理論講授與實踐操作并重集成電路設(shè)計技術(shù)是一門實踐性非常強的課程。隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，采用EDA工具進行電路輔助設(shè)計，已經(jīng)成為集成電路芯片主流的設(shè)計方法。因此，在理解電路和芯片設(shè)計的基本原理和流程的基礎(chǔ)上，了解和掌握相關(guān)設(shè)計工具，是掌握集成電路設(shè)計技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。技能培訓(xùn)與前瞻理論皆有在課程的內(nèi)容設(shè)置中，既要有使學(xué)生掌握集成電路芯片設(shè)計能力和技術(shù)的講授和實踐，又有對集成電路芯片設(shè)計新技術(shù)和更高層技術(shù)的介紹。這樣通過本門課程的學(xué)習(xí)，一方面，學(xué)員掌握了一項實實在在有用的技術(shù)；另一方面，學(xué)員了解了該項技術(shù)的更深和更新的知識，有利于在碩、博士階段或者在工作崗位上，對集成電路芯片設(shè)計技術(shù)的繼續(xù)研究和學(xué)習(xí)。基礎(chǔ)理論和技術(shù)流程隔離由于是針對非微電子專業(yè)開設(shè)的課程，因此在課程講授中不涉及電路設(shè)計的一些原理性知識，如半導(dǎo)體物理及器件、集成電路的工藝原理等，而是將主要精力放在集成電路芯片的設(shè)計與實現(xiàn)技術(shù)上，這樣非微電子專業(yè)的學(xué)生能夠很容易入門，提高其學(xué)習(xí)興趣和熱情。
2非微電子專業(yè)集成電路設(shè)計課程實踐
根據(jù)以上原則，信息工程大學(xué)根據(jù)具體實際，在計算機、通信、信號處理、密碼等相關(guān)專業(yè)開設(shè)集成電路芯片設(shè)計技術(shù)課程，根據(jù)近兩年的教學(xué)情況來看，取得良好的效果。該課程的主要特點如下。優(yōu)化的理論授課內(nèi)容
1）集成電路芯片設(shè)計概論：介紹IC設(shè)計的基本概念、IC設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)、IC技術(shù)的發(fā)展和趨勢等內(nèi)容。使學(xué)員對IC設(shè)計技術(shù)有一個大概而全面的了解，了解IC設(shè)計技術(shù)的發(fā)展歷程及基本情況，理解IC設(shè)計技術(shù)的基本概念；了解IC設(shè)計發(fā)展趨勢和新技術(shù)，包括軟硬件協(xié)同設(shè)計技術(shù)、IC低功耗設(shè)計技術(shù)、IC可重用設(shè)計技術(shù)等。
2）IC產(chǎn)業(yè)鏈及設(shè)計流程：介紹集成電路產(chǎn)業(yè)的歷史變革、目前形成的“四業(yè)分工”，以及數(shù)字IC設(shè)計流程等內(nèi)容。使學(xué)員了解集成電路產(chǎn)業(yè)的變革和分工，了解設(shè)計、制造、封裝、測試等環(huán)節(jié)的一些基本情況，了解數(shù)字IC的整個設(shè)計流程，包括代碼編寫與仿真、邏輯綜合與布局布線、時序驗證與物理驗證及芯片面積優(yōu)化、時鐘樹綜合、掃描鏈插入等內(nèi)容。
3）RTL硬件描述語言基礎(chǔ)：主要講授Verilog硬件描述語言的基本語法、描述方式、設(shè)計方法等內(nèi)容。使學(xué)員能夠初步掌握使用硬件描述語言進行數(shù)字邏輯電路設(shè)計的基本語法，了解大型電路芯片的基本設(shè)計規(guī)則和設(shè)計方法，并通過設(shè)計實踐學(xué)習(xí)和鞏固硬件電路代碼編寫和調(diào)試能力。
4）系統(tǒng)集成設(shè)計基礎(chǔ)：主要講授更高層次的集成電路芯片如片上系統(tǒng)（SoC）、片上網(wǎng)絡(luò)（NoC）的基本概念和集成設(shè)計方法。使學(xué)員初步了解大規(guī)模系統(tǒng)級芯片架構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)方法及主要片內(nèi)嵌入式處理器核。豐富的實踐操作內(nèi)容
1）Verilog代碼設(shè)計實踐：學(xué)習(xí)通過課下編碼、上機調(diào)試等方式，初步掌握使用Verilog硬件描述語言進行基本數(shù)字邏輯電路設(shè)計的能力，并通過給定的IP核或代碼模塊的集成，掌握大型芯片電路的集成設(shè)計能力。
2）IC前端設(shè)計基礎(chǔ)實踐：依托Synopsys公司數(shù)字集成電路前端設(shè)計平臺DesignCompiler，使學(xué)員通過上機演練，初步掌握使用DesignCompiler進行集成電路前端設(shè)計的流程和方法，主要包括RTL綜合、時序約束、時序優(yōu)化、可測性設(shè)計等內(nèi)容。
3）IC后端設(shè)計基礎(chǔ)實踐：依托Synopsys公司數(shù)字集成電路后端設(shè)計平臺ICCompiler，使學(xué)員通過上機演練，初步掌握使用ICCompiler進行集成電路后端設(shè)計的流程和方法，主要包括后端設(shè)計準(zhǔn)備、版圖規(guī)劃與電源規(guī)劃、物理綜合與全局優(yōu)化、時鐘樹綜合、布線操作、物理驗證與最終優(yōu)化等內(nèi)容。靈活的考核評價機制
1）IC設(shè)計基本知識筆試：通過閉卷考試的方式，考查學(xué)員隊IC設(shè)計的一些基本知識，如基本概念、基本設(shè)計流程、簡單的代碼編寫等。
2）IC設(shè)計上機實踐操作：通過上機操作的形式，給定一個具體并相對簡單的芯片設(shè)計代碼，要求學(xué)員使用Synopsys公司數(shù)字集成電路設(shè)計前后端平臺，完成整個芯片的前后端設(shè)計和驗證流程。
3）IC設(shè)計相關(guān)領(lǐng)域報告：通過撰寫報告的形式，要求學(xué)員查閱IC設(shè)計領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)文獻，包括該領(lǐng)域的前沿研究技術(shù)、設(shè)計流程中相關(guān)技術(shù)點的深入研究、集成電路設(shè)計領(lǐng)域的發(fā)展歷程和趨勢等，撰寫相應(yīng)的專題報告。
3結(jié)語
在我們使用智能手機，使用VR、AR等智能硬件時，其基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)――集成電路，正隨著智能技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展而突飛猛進。一方面是技術(shù)的飛速發(fā)展，產(chǎn)品不斷創(chuàng)新；另一方面則是產(chǎn)業(yè)巨頭并購重組，行業(yè)企業(yè)更新?lián)Q代。對中國而言，這又涉及到芯片自主化等關(guān)鍵性問題。
智能化“基石”
“我們做的東西一般人是很難注意到，因為我們屬于芯片產(chǎn)品供應(yīng)商，而最終產(chǎn)品的生產(chǎn)商加上自己的外殼和品牌后，才為消費者所接觸。但是目前的各種智能設(shè)備、智慧生活、智慧城市等都離不開芯片產(chǎn)業(yè)這一基礎(chǔ)。”這是上海一家芯片制造企業(yè)市場部人士的觀點。在這家企業(yè)的客戶名單中，華為、小米等手機制造商，以及北汽集團、上汽集團等整車企業(yè)，均榜上有名。
事實上，集成電路產(chǎn)業(yè)絕對是智能化社會的基礎(chǔ)支撐。研究指出，從主題投資的角度看，集成電路板塊具有技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動產(chǎn)業(yè)變革（物聯(lián)網(wǎng)與人工智能創(chuàng)新浪潮對IC設(shè)計提出新要求）等的特點。近年來的智能化浪潮正在不斷推動集成電路產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展。
此外，對國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)來講，還有市場空間大（集成電路自給率27%，替代空間大）、政策與資金持續(xù)推動的特點。據(jù)賽迪數(shù)據(jù)顯示，2015年全球半導(dǎo)體市場同比下滑0.2%。但就中國市場來看，2015年中國集成電路市場規(guī)模仍創(chuàng)紀(jì)錄地達到11024億元，同比增長6.1%，成為全球為數(shù)不多的仍能保持增長的區(qū)域市場。但是，增長中的中國市場，面臨著產(chǎn)品需要大量進口的情況，我國集成電路自給率偏低的情況仍然沒有得到明顯改觀。
技術(shù)和產(chǎn)品齊飛
集成電路產(chǎn)業(yè)并非是一個全新a業(yè)，但是在智能化浪潮下，產(chǎn)業(yè)正發(fā)生巨變，其中產(chǎn)業(yè)的并購整合是一大趨勢。資料顯示，在新技術(shù)趨勢下集成電路產(chǎn)業(yè)巨頭頻頻出手，近期集成電路產(chǎn)業(yè)鏈并購愈演愈烈。例如英特爾在一年內(nèi)先后收購Altera和NervanaSystems，并再度出手收購計算機視覺處理芯片公司Movidius，加強在機器視覺方面的技術(shù)儲備。日本軟銀宣布完成對ARM的收購，交易總價達到243億美元。IC制造和封測產(chǎn)業(yè)并購?fù)瑯踊馃幔?016年6月，中芯國際出資4900萬歐元收購LFoundry70%股權(quán)，這是中國內(nèi)地IC晶圓代工業(yè)首次成功布局跨國生產(chǎn)基地。長電科技宣布成功收購新加坡封測廠商星科金朋，交易金額7.8億美元，通富微電已完成對AMD蘇州及AMD檳城的收購工作。
產(chǎn)業(yè)并購整合的同時，集成電路產(chǎn)業(yè)的新技術(shù)和新產(chǎn)品正在涌現(xiàn)。僅就國內(nèi)而言，11月9日，華虹集團舉行了“909”工程二次升級――華力二期12英寸高工藝等級新生產(chǎn)線項目建設(shè)啟動活動。華力微電子二期12英寸新生產(chǎn)線項目被列入國家《“十三五”集成電路產(chǎn)業(yè)重大生產(chǎn)力布局規(guī)劃》，是國家“910工程”的子項目之一，也是“十三五”期間上海市重大產(chǎn)業(yè)項目和2016年度上海市重大工程。項目將在上海浦東新區(qū)建設(shè)一條月產(chǎn)能4萬片，工藝為28-20-14納米的12英寸集成電路芯片生產(chǎn)線，主要從事邏輯芯片生產(chǎn)，重點服務(wù)國內(nèi)設(shè)計企業(yè)先進芯片的制造需求。此前，投資675億元人民幣的中芯國際集成電路制造有限公司“新建12英寸集成電路先進工藝生產(chǎn)線”項目以及配套建設(shè)等項目在上海啟動。
【關(guān)鍵詞】集成電路版圖；CD4011B；CMOS工藝
1.引言
集成電路產(chǎn)業(yè)是最能體現(xiàn)知識經(jīng)濟特征的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)[1]。以集成電路為主要技術(shù)的微電子產(chǎn)業(yè)的高度發(fā)展促進了現(xiàn)代社會的電子化、信息化、自動化，并引起了人們社會生活的巨大變革。集成電路布圖設(shè)計（以下簡稱版圖設(shè)計）在集成電路設(shè)計中占有十分重要的作用。版圖設(shè)計是指集成電路中至少有一個是有源元件的兩個以上元件和部分或者全部互連線路的三維配置，或者為制造集成電路而準(zhǔn)備的上述三維配置[2]。集成電路芯片流片成本高，必須保證較高的成品率，版圖設(shè)計人員應(yīng)具有扎實理論基礎(chǔ)和豐富的實踐經(jīng)驗。典型芯片是經(jīng)過實踐檢驗性能優(yōu)越，所以，通過研究已有的典型芯片版圖是提高設(shè)計能力的有效途徑。
版圖設(shè)計是在一定的工藝條件基礎(chǔ)上根據(jù)芯片的功能要求而設(shè)計的。目前，集成電路的主要工藝有三種，分別是雙極工藝、CMOS工藝和BICMOS工藝[3][4]。其中CMOS工藝芯片由于功耗低、集成度高等特點而應(yīng)用最廣泛，所以，研究CMOS工藝芯片版圖具有更重要的意義。
本文對CD4011B芯片進行了逆向解析，通過研究掌握了該芯片的設(shè)計思想和單元器件結(jié)構(gòu)，對于提高CMOS集成電路設(shè)計水平是十分有益的。
2.芯片分層拍照
3.單元結(jié)構(gòu)
4.電路圖和仿真
5.結(jié)論
本文采用化學(xué)方法對CD4011B芯片進行了分層拍照，提取了電路圖，仿真驗證正確。從芯片的版圖分析，該芯片采用NMOS場效應(yīng)晶體管、PMOS場效應(yīng)晶體管、PN結(jié)二極管和基區(qū)電阻等器件單元，四個與非門版圖一致且對稱布局。該芯片采用典型的CMOS工藝，為了節(jié)省面積采用叉指場效應(yīng)晶體管，輸入和輸出端采用防靜電保護結(jié)構(gòu)。電路為典型的CMOS與非門電路。該芯片的版圖布局體現(xiàn)了設(shè)計的合理性和科學(xué)性。
參考文獻
[1]雷瑾亮，張劍，馬曉輝.集成電路產(chǎn)業(yè)形態(tài)的演變和發(fā)展機遇[J].中國科技論壇，2013，7：34-39.
[2]汪娣娣，丁輝文.淺析我國集成電路布圖設(shè)計的知識產(chǎn)權(quán)保護——我國集成電路企業(yè)應(yīng)注意的相關(guān)問題[J].半導(dǎo)體技術(shù)，2003，28：14-17.
[3]朱正涌，張海洋，等.半導(dǎo)體集成電路[M].北京：清華大學(xué)出版社，2009.
[4]曾慶貴.集成電路版圖設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2008.
[5]王健，樊立萍.CD4002B芯片解析在版圖教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國電力教育，2012，31：50-51.
[6]Hastings，A.模擬電路版圖的藝術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008.
作者簡介：
王健（1965—），男，遼寧沈陽人，碩士，沈陽化工大學(xué)信息工程學(xué)院副教授，研究方向：微機電系統(tǒng)設(shè)計。
關(guān)鍵詞：集成電路工藝；立體化教學(xué)；探索與實踐
微電子技術(shù)是高科技和信息產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)，是伴隨著集成電路（IC）發(fā)展起來的高新技術(shù)，對國民經(jīng)濟和國家安全有著舉足輕重的戰(zhàn)略作用。集成電路工藝作為電子科學(xué)與技術(shù)相關(guān)專業(yè)的專業(yè)課程，其任務(wù)是使學(xué)生掌握集成電路的主要工藝技術(shù)及相關(guān)原理，培養(yǎng)其自主解決工藝問題的能力。課程具有實踐性強、理論與實踐密切結(jié)合的特點，目前的教學(xué)存在強調(diào)理論、忽視實踐的問題，學(xué)生害怕硬件，缺乏動手能力，不能扎實系統(tǒng)地掌握課程知識。本文對集成電路工藝的教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容進行了探討，搭建了“理論―模擬―實踐”的立體化教學(xué)平臺，為大學(xué)教學(xué)改革提供參考。
一、目前課程存在的問題
1.教學(xué)模式的限制
在課程教學(xué)中，教學(xué)模式主要以理論授課為主，但是高等院校對微電子及集成電路專業(yè)的人才培養(yǎng)方式越來越強調(diào)對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，傳統(tǒng)板書和多媒體PPT演示的教學(xué)方法已經(jīng)無法滿足與實驗教學(xué)有機的結(jié)合。
2.教學(xué)資源的缺乏
要培養(yǎng)學(xué)生具備較好的動手能力及基本的科研素質(zhì)，在集成電路工藝實驗教學(xué)中，必須使用各種工藝設(shè)備，如擴散爐、退火爐、光刻機、刻蝕機等，這些設(shè)備儀器價格昂貴，購置和維護這些設(shè)備的費用遠遠超出了學(xué)校的承受能力，導(dǎo)致其中部分實驗無法開設(shè)，降低了教學(xué)效果。
3.課程設(shè)置僵化
目前集成電路工藝的課程設(shè)置一般是采用理論教學(xué)和實驗教學(xué)結(jié)合、理論教學(xué)和計算機模擬結(jié)合的形式，或者單獨進行相關(guān)的課程設(shè)計，整個知識面不夠系統(tǒng)，并且考核形式比較單一，不利于學(xué)生集成電路工藝設(shè)計和分析能力的提高。
二、立體化教學(xué)在課程中的實踐
1.理論教學(xué)設(shè)計
集成電路工藝的基礎(chǔ)知識所涉及的面較廣，理論性較強，要求學(xué)生能夠扎實掌握半導(dǎo)體原理和器件的相關(guān)知識，能夠從前期的課程基礎(chǔ)上解釋工藝中出現(xiàn)的問題，如外延層構(gòu)造及缺陷與器件性能間的聯(lián)系、擴散參數(shù)與摻雜離子分布的聯(lián)系等。所以，在教學(xué)內(nèi)容的選擇上突出交叉課程的相關(guān)性，將半導(dǎo)體原理和器件的內(nèi)容融入工藝的教學(xué)內(nèi)容中，有利于電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生對課程體系的整體掌握。
2.模擬仿真設(shè)計
TCAD（Technology CAD） 即工藝計算機輔助設(shè)計已經(jīng)在集成電路工藝中有著舉足輕重的作用，廣泛運用于工藝優(yōu)化、控制以及設(shè)計優(yōu)化中，不但可以通過模擬芯片制備的整個工藝流程節(jié)省實驗成本，在實驗前后以及進行過程中，可以隨時觀察各項數(shù)據(jù)，對實驗過程和結(jié)果進行直觀分析，從而使學(xué)生得到及時全面的認(rèn)知，改善教學(xué)效果。對理論教學(xué)中的案例進行驗證性和探究性模擬實驗設(shè)計，可以進一步加強學(xué)生對知識的掌握程度。基于南通大學(xué)的SILVACO―TCAD的教學(xué)軟件，同樣以熱擴散工藝為例，如下圖所示，擴散深度隨著擴散時間的增加而增加，可見在模擬實驗中可以便捷地修改各項參數(shù)，靈活設(shè)計教學(xué)內(nèi)容。
3.實驗教學(xué)設(shè)計
實驗作為教學(xué)的重要組成部分必須與理論教學(xué)相輔相成， 必須能有效地促進學(xué)生對理論的理解，又要能在實驗中應(yīng)用相關(guān)理論，為學(xué)生獲得新的理論知識打下良好的基礎(chǔ)。目前集成電路工藝課程存在實驗儀器貴重、精密、量少與實驗人數(shù)多、實驗時間短的供需矛盾，因此對于現(xiàn)有的設(shè)備一定要對實驗參數(shù)進行正交設(shè)計，從全面實驗中挑選出部分有代表性的點進行實驗，注重高效率、快速、經(jīng)濟。
綜上所述，在集成電路工藝課程中，建立理論授課―TCAD工藝模擬―工藝實驗密切結(jié)合的立體化實驗平臺，不但能豐富課程的教學(xué)內(nèi)容，而且能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也能使學(xué)生更為扎實地掌握集成電路制備的整個流程和設(shè)計方式，增強動手能力，提升教學(xué)效果。
參考文獻：
[關(guān)鍵詞]555時基集成電路；水塔水箱自動抽水控制系統(tǒng)
中圖分類號：TN911 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）37-0050-01
引言
555定時器成本低，性能可靠，只需要外接幾個電阻、電容，就可以實現(xiàn)多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路。它常作為定時器廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、電子測量及自動控制等方面。本文應(yīng)用555時基集成電路芯片設(shè)計水塔水箱自動抽水控制系統(tǒng)，工作性能可靠、電路簡單、經(jīng)濟實用，操作方便。
一、 電路的組成
由555時基集成電路芯片設(shè)計的水塔水箱自動抽水控制系統(tǒng)的電路圖如圖2，它主要由555時基集成電路芯片，抽水系統(tǒng)，繼電器組成。在本文設(shè)計的水塔水池自動抽水控制系統(tǒng)中555時基集成電路芯片構(gòu)成施密特觸發(fā)器電路，水箱中的a、c、b，分別是低、中、高的水位電極。繼電器J控制水泵工作的開關(guān)。
二、工作原理
1、555定時器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳功能：
555的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可等效成23個晶體三極管.17個電阻.兩個二極管.組成了比較器.RS觸發(fā)器.等多組單元電路.特別是由三只精度較高5k電阻構(gòu)成了一個電阻分壓器.為上.下比較器提供基準(zhǔn)電壓.所以稱之為555。
圖1
1腳：地，2腳：觸發(fā)輸入端，3腳：輸出端，4腳：復(fù)位端，5腳：電壓控制端，6腳：閥值輸入端，7腳：放電端，8腳：電源。
555的真值如表1：
2、電路工作原理
555時基集成電路芯片設(shè)計的水塔水箱自動抽水控制系統(tǒng)的電路圖如圖2，通常在水箱中均使用上下限水位控制，即當(dāng)水位升到上限時，停止抽水；當(dāng)水箱中水位降至下限水位時，
開始抽水。
（1）、抽水過程
當(dāng)水箱中水位低于c’ 時，觸發(fā)端被R1接地，其電平為“0”， 555輸出端③為“1”，繼電器驅(qū)動。此時接到常開觸點上的紅色發(fā)光二極管亮，則表示啟動水泵抽水。當(dāng)水箱水位浸沒c’后，高電平經(jīng)水體電阻接到c’，使其電位高于1/3Vcc ，但這仍使R-S觸發(fā)器保持，水泵繼續(xù)抽水。
（2）、水滿情況，水泵停止抽水
當(dāng)水箱中水位上升到b’時，閾值電平端⑥通過水體電阻接到a’， 使其電位高于2/3Vcc，555輸出端③輸出為“0”，繼電器釋放，常開觸點斷開，常閉觸點閉合，此時接到常閉觸點上的綠色發(fā)光二極管亮，表示水泵停止抽水。
（3）、水箱正常供水，水泵不工作
當(dāng)水位重新下降脫離b’時，盡管閾值電平端被R2置為“0”，但②腳電平仍高于1/3Vcc，所以R-S觸發(fā)器不變，水泵不抽水。只有當(dāng)水位降至c’以下后，才會重新啟動水泵抽水。
三、結(jié)束語
由555時基集成電路芯片設(shè)計的水塔水箱自動抽水控制系統(tǒng)具有工作性能可靠、電路簡單、經(jīng)濟實用，同時本供水系統(tǒng)自動控制，不用人工操作，使用方便等特點。
參考文獻
【關(guān)鍵詞】集成電路;發(fā)展?fàn)顩r;發(fā)展基本要領(lǐng)
引言
隨著技術(shù)的發(fā)展，厚膜混合集成電路使用范圍日益擴大，主要應(yīng)用于航天電子設(shè)備、衛(wèi)星通信設(shè)備、電子計算機、通訊系統(tǒng)、汽車工業(yè)、音響設(shè)備、微波設(shè)備以及家用電器等。由此可見，厚膜混合集成電路業(yè)已滲透到許多工業(yè)部門。
1.厚膜材料
厚膜是指在基片上用印刷燒結(jié)技術(shù)所形成的厚度為幾微米到數(shù)十微米的膜層。制造這種膜層的材料，稱為厚膜材料。厚膜材料是一類涂料或漿料，由一種或幾種固體微粒（0.2～10微米）均勻懸浮于載體中而形成。為了便于印刷成形，漿料必須具有合適的粘度和觸變性（粘度隨外力而改變的性質(zhì)）。固體微粒是厚膜的組成部分，決定膜的性質(zhì)和用途。載體在燒結(jié)過程中分解逸出。載體至少含有三種成分，樹脂或聚合物粘合劑、溶劑和表面活化劑。粘合劑給漿料提供基本的流變特性;溶劑稀釋樹脂，隨后揮發(fā)掉，以使印刷圖樣干涸;活化劑使固體微粒被載體浸潤并適當(dāng)分散于載體中。
按厚膜的性質(zhì)和用途，所用的漿料有五類：導(dǎo)體、電阻、介質(zhì)、絕緣和包封漿料。導(dǎo)體漿料用來制造厚膜導(dǎo)體，在厚膜電路中形成互連線、多層布線、微帶線、焊接區(qū)、厚膜電阻端頭、厚膜電容極板和低阻值電阻。焊接區(qū)用來焊接或粘貼分立元件、器件和外引線，有時還用來焊接上金屬蓋，以實現(xiàn)整塊基片的包封。厚膜導(dǎo)體的用途各異，尚無一種漿料能滿足所有這些用途的要求，所以要用多種導(dǎo)體漿料。對導(dǎo)體漿料的共同要求是電導(dǎo)大、附著牢、抗老化、成本低、易焊接。常用的導(dǎo)體漿料中的金屬成分是金或者金-鉑、鈀-金、鈀-銀、鉑-銀和鈀-銅-銀。在厚膜導(dǎo)體漿料中，除了粒度合適的金屬粉或金屬有機化合物外，還有粒度和形狀都適宜的玻璃粉或金屬氧化物，以及懸浮固體微粒的有機載體。玻璃可把金屬粉牢固地粘結(jié)在基片上，形成厚膜導(dǎo)體。常用無堿玻璃，如硼硅鉛玻璃。厚膜電阻是厚膜集成電路中發(fā)展最早、制造水平最高的一種厚膜元件，可以制造各種電阻。對厚膜電阻的主要要求是電阻率大、阻值溫度系數(shù)小、穩(wěn)定性好。與導(dǎo)體漿料相同，電阻漿料也有三種成分：導(dǎo)體、玻璃和載體。但是，它的導(dǎo)體通常不是金屬元素，而是金屬元素的化合物，或者是金屬元素與其氧化物的復(fù)合物。常用的漿料有鉑基、釕基和鈀基電阻漿料。厚膜介質(zhì)用來制造微型厚膜電容器。對它的基本要求是介電常數(shù)大、損耗角正切值小、絕緣電阻大、耐壓高、穩(wěn)定可靠。介質(zhì)漿料是由低熔玻璃和陶瓷粉粒均勻地懸浮于有機載體中而制成的。常用的陶瓷是鋇、鍶、鈣的鈦酸鹽陶瓷。改變玻璃和陶瓷的相對含量或者陶瓷的成分，可以得到具有各種性能的介質(zhì)厚膜，以滿足制造各種厚膜電容器的需要。厚膜絕緣用作多層布線和交叉線的絕緣層。對它的要求是絕緣電阻高、介電常數(shù)小，并且線膨脹系數(shù)能與其他膜層相匹配。在絕緣漿料中常用的固體粉粒是無堿玻璃和陶瓷粉粒。
2.厚膜混合集成電路的應(yīng)用
隨著技術(shù)的發(fā)展，厚膜混合集成電路使用范圍日益擴大，主要應(yīng)用于航天電子設(shè)備。衛(wèi)星通信設(shè)備。電子計算機。通訊系統(tǒng)。汽車工業(yè)。音響設(shè)備。微波設(shè)備以及家用電器等。由此可見，厚膜混合集成電路業(yè)已滲透到許多工業(yè)部門。在歐洲，厚膜混合集成電路在計算機中的應(yīng)用占主要地位，然后才是遠程通信。通訊。軍工與航空等部門。而在日本，消費類電子產(chǎn)品大量采用厚膜混合集成電路。美國則主要用于宇航。通訊和計算機，其中以通訊所占的比例最高。
在彩電行業(yè)，厚膜電路一般用作功率電路和高壓電路，包括開關(guān)穩(wěn)壓電源電路。視放電路。幀輸出電路。電壓設(shè)定電路。高壓限制電路。伴音電路和梳狀濾波器電路等。
在航空和宇航行業(yè)，厚膜混合集成電路由于其結(jié)構(gòu)和設(shè)計的靈活性。小型化。輕量化。高可靠性。耐沖擊和振動。抗輻射等特點，在機載通信。雷達。火力控制系統(tǒng)。導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)以及衛(wèi)星和各類宇宙飛行器的通信。電視。雷達。遙感和遙測系統(tǒng)中獲得大量應(yīng)用。
在軍工行業(yè)，厚膜電路一般用作高穩(wěn)定度。高精度。小體積的模塊電源，傳感器電路，前置放大電路，功率放大電路等。
在汽車行業(yè)，厚膜電路一般用作發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器。電子點火器和燃油噴射系統(tǒng)。
在計算機工業(yè)，厚膜電路一般用于集成存儲器。數(shù)字處理單元。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器。電源電路。打印裝置中的熱印字頭等。
在通訊設(shè)備中，厚膜混合集成壓控振蕩器。模塊電源。精密網(wǎng)絡(luò)。有源濾波器。衰減器。線路均衡器。旁音抑制器。話音放大器。高頻和中頻放大器。接口阻抗變換器。用戶接口電路。中繼接口電路。二/四線轉(zhuǎn)換器。自動增益控制器。光信號收發(fā)器。激光發(fā)生器。微波放大器。微波功率分配器。微波濾波器。寬帶微波檢波器等。
在儀器儀表及機床數(shù)控行業(yè)，厚膜混合集成電路一般用于各種傳感器接口電路。電荷放大器。小信號放大器。信號發(fā)生器。信號變換器。濾波器。IGBT等功率驅(qū)動器。功率放大器。電源變換器等。
在其它領(lǐng)域，厚膜多層步線技術(shù)已成功用于數(shù)碼顯示管的譯碼。驅(qū)動電路，透明厚膜還用于冷陰極放電型。液晶型數(shù)碼顯示管的電極。
此外，厚膜技術(shù)在許多新興的與電子技術(shù)交叉的邊緣學(xué)科中也具有持續(xù)發(fā)展的潛力，有關(guān)門類有：磁學(xué)與超導(dǎo)膜式器件。聲表面波器件。膜式敏感器件（熱敏。光敏。壓敏。氣敏。力敏）。膜式太陽能電池。集成光路等。
3.厚膜混合集成電路的發(fā)展
目前，厚膜混合集成電路也受到巨大競爭威脅。印刷線路板的不斷改進追逐著厚膜混合集成電路的發(fā)展。在變化迅速和競爭激烈的情況下，必須進一步探索厚膜混合集成電路存在的問題與對應(yīng)采取的措施：
開發(fā)價廉質(zhì)優(yōu)的各種新型基板材料、漿料與包封材料，如SIC基板、瓷釉基板、G-10環(huán)氧樹脂板等，賤金屬系漿料、樹脂漿料等，高溫穩(wěn)定性良好的包裝材料與玻璃低溫包封材料等;采用各種新型片式元器件，如微型封裝結(jié)構(gòu)器件（SOT），功率微型模壓管，大功率晶體管，各種半導(dǎo)體集成電路芯片，各種片式電阻器、電容器、電感器與各種片式可調(diào)器件、R網(wǎng)絡(luò)、C網(wǎng)絡(luò)、RC網(wǎng)絡(luò)、二極管網(wǎng)絡(luò)、三極管網(wǎng)絡(luò)等;開發(fā)應(yīng)用多層布線、高密度組裝和三維電路，向具有單元系統(tǒng)功能的大規(guī)模厚膜混合集成電路發(fā)展;充分發(fā)揮厚膜混合集成電路的特長，繼續(xù)向多功能、大功率方向發(fā)展，并不斷改進材料和工藝，進一步提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性，降低生產(chǎn)成本，以增強厚膜混合集成電路的生命力和在電子產(chǎn)品市場的競爭能力;在利用厚膜集成技術(shù)的基礎(chǔ)上，綜合運用表面組裝技術(shù)、薄膜集成技術(shù)、半導(dǎo)體微細(xì)加工技術(shù)和各種特殊加工技術(shù)，制備多品種、多功能、高性能、低成本的微型電路，如厚膜微片電路、厚薄膜混合集成電路、厚膜傳感器及其它各種新型電路等。
4.結(jié)束語
厚膜混合集成電路就以其元件參數(shù)范圍廣、精度和穩(wěn)定度高、電路設(shè)計靈活性大、研制生產(chǎn)周期短、適合于多種小批量生產(chǎn)等特點，與半導(dǎo)體集成電路相互補充、相互滲透，業(yè)已成為集成電路的一個重要組成部分，廣泛應(yīng)用于電控設(shè)備系統(tǒng)中，對電子設(shè)備的微型化起到了重要的推動作用。各種高新科技的發(fā)展和智能產(chǎn)品的出現(xiàn)會進一步刺激知識的進步，技術(shù)的突破，而這些的根本，也正是集成電路技術(shù)的進步。
參考文獻
摘要：在集成電路的設(shè)計中，電阻器不是主要的器件，卻是必不可少的。如果設(shè)計不當(dāng)，會對整個電路有很大的影響，并且會使芯片的面積很大，從而增加成本。電阻在集成電路中有極其重要的作用。他直接關(guān)系到芯片的性能與面積及其成本。討論了集成電路設(shè)計中多晶硅條電阻、mos管電阻和電容電阻等3種電阻器的實現(xiàn)方法。
關(guān)鍵詞：集成電路 電阻 開關(guān)電容 cmos
目前，在設(shè)計中使用的主要有3種電阻器：多晶硅、mos管以及電容電阻。在設(shè)計中，要根據(jù)需要靈活運用這3種電阻，使芯片的設(shè)計達到最優(yōu)。
1 cmos集成電路的性能及特點
1.1 功耗低 cmos集成電路采用場效應(yīng)管，且都是互補結(jié)構(gòu)，工作時兩個串聯(lián)的場效應(yīng)管總是處于一個管導(dǎo)通，另一個管截止的狀態(tài)，電路靜態(tài)功耗理論上為零。實際上，由于存在漏電流，cmos電路尚有微量靜態(tài)功耗。單個門電路的功耗典型值僅為20mw，動態(tài)功耗（在1mhz工作頻率時）也僅為幾mw。
1.2 工作電壓范圍寬 cmos集成電路供電簡單，供電電源體積小，基本上不需穩(wěn)壓。國產(chǎn)cc4000系列的集成電路，可在3~18v電壓下正常工作。
1.3 邏輯擺幅大 cmos集成電路的邏輯高電平“1”、邏輯低電平“0”分別接近于電源高電位vdd及電影低電位vss。當(dāng)vdd=15v，vss=0v時，輸出邏輯擺幅近似15v。因此，cmos集成電路的電壓電壓利用系數(shù)在各類集成電路中指標(biāo)是較高的。
1.4 抗干擾能力強 cmos集成電路的電壓噪聲容限的典型值為電源電壓的45%，保證值為電源電壓的30%。隨著電源電壓的增加，噪聲容限電壓的絕對值將成比例增加。對于vdd=15v的供電電壓（當(dāng)vss=0v時），電路將有7v左右的噪聲容限。
1.5 輸入阻抗高 cmos集成電路的輸入端一般都是由保護二極管和串聯(lián)電阻構(gòu)成的保護 網(wǎng)絡(luò) ，故比一般場效應(yīng)管的輸入電阻稍小，但在正常工作電壓范圍內(nèi)，這些保護二極管均處于反向偏置狀態(tài)，直流輸入阻抗取決于這些二極管的泄露電流，通常情況下，等效輸入阻抗高達103~1011ω，因此cmos集成電路幾乎不消耗驅(qū)動電路的功率。
1.6 溫度穩(wěn)定性能好 由于cmos集成電路的功耗很低，內(nèi)部發(fā)熱量少，而且，cmos電路線路結(jié)構(gòu)和電氣參數(shù)都具有對稱性，在溫度環(huán)境發(fā)生變化時，某些參數(shù)能起到自動補償作用，因而cmos集成電路的溫度特性非常好。一般陶瓷金屬封裝的電路，工作溫度為-55 ~ +125℃；塑料封裝的電路工作溫度范圍為-45 ~ +85℃。
1.7 扇出能力強 扇出能力是用電路輸出端所能帶動的輸入端數(shù)來表示的。由于cmos集成電路的輸入阻抗極高，因此電路的輸出能力受輸入電容的限制，但是，當(dāng)cmos集成電路用來驅(qū)動同類型，如不考慮速度，一般可以驅(qū)動50個以上的輸入端。
2 cmos集成電路電阻的應(yīng)用
2.1 多晶硅電阻
集成電路中的單片電阻器距離理想電阻都比較遠，在標(biāo)準(zhǔn)的mos工藝中，最理想的無源電阻器是多晶硅條。
式中：ρ為電阻率；t為薄板厚度；r=(ρ/t)為薄層電阻率，單位為ω/；l/w為長寬比。由于常用的薄層電阻很小，通常多晶硅最大的電阻率為100 ω/，而設(shè)計規(guī)則又確定了多晶硅條寬度的最小值，因此高值的電阻需要很大的尺寸，由于芯片面積的限制，實際上是很難實現(xiàn)的。當(dāng)然也可以用擴散條來做薄層電阻，但是由于工藝的不穩(wěn)定性，通常很容易受溫度和電壓的影響，很難精確控制其絕對數(shù)值。寄生效果也十分明顯。無論多晶硅還是擴散層，他們的電阻的變化范圍都很大，與注入材料中的雜質(zhì)濃度有關(guān)。不 容易 計算 準(zhǔn)確值。由于上述原因，在集成電路中經(jīng)常使用有源電阻器。
2 mos管電阻
mos管為三端器件，適當(dāng)連接這三個端，mos管就變成兩端的有源電阻。這種電阻器主要原理 是利用晶體管在一定偏置下的等效電阻。可以代替多晶硅或擴散電阻，以提供直流電壓降，或在小范圍內(nèi)呈線性的小信號交流電阻。在大多數(shù)的情況下，獲得小信號電阻所需要的面積比直線性重要得多。一個mos器件就是一個模擬電阻，與等價的多晶硅或跨三電阻相比，其尺寸要小得多。簡單地把n溝道或p溝道增強性mos管的柵極接到漏極上就得到了類似mos晶體管的有源電阻。對于n溝道器件，應(yīng)該盡可能地把源極接到最負(fù)的電源電壓上，這樣可以消除襯底的影響。同樣p溝道器件源極應(yīng)該接到最正的電源電壓上。此時，vgs=vds，如圖1（a)，(b)所示。圖1（a)的mos晶體管偏置在線性區(qū)工作，圖2所示為有源電阻跨導(dǎo)曲線id-vg s的大信號特性。這一曲線對n溝道、p溝道增強型器件都適用。可以看出，電阻為非線性的。但是在實際中，由于信號擺動的幅度很小，所以實際上這種電阻可以很好地工作。其中：k′=μ0c0x。可以看出，如果vds<(vgs-vt)，則id與vds之間關(guān)系為直線性（假定vgs與vds無關(guān)，由此產(chǎn)生一個等效電阻r=kl/w，k=1/［μ0c0x（vgs-vt）］，μ0為載流子的表面遷移率，c0x為柵溝電容密度；k值通常在1000～3000ω/。實驗證明，在vds<0.5（vgs-vt）時，近似情況是十分良好的。圖1（c)，(d)雖然可以改進電阻率的線性，但是犧牲了面積增加了復(fù)雜度。
在設(shè)計中有時要用到交流電阻，這時其直流電流應(yīng)為零。圖1所示的有源電阻不能滿足此條 件，因為這時要求其阻值為無窮大。顯然這是不可能的。這時可以利用mos管的開關(guān)特性來實現(xiàn)。
3 電容電阻
交流電阻還可以采用開關(guān)和電容器來實現(xiàn)。經(jīng)驗表明，如果時鐘頻率足夠高，開關(guān)和電容的組合就可以當(dāng)作電阻來使用。其阻值取決于時鐘頻率和電容值。
在特定的條件下，按照采樣系統(tǒng)理論，在周期內(nèi)的變化可忽略不計。
其中，fc=1/t是信號φ1和φ2的頻率。
Abstract： IC technology is the main courses of Electronic Science and Technology major in Shenyang University of Chemical Technology, course contents, which content is extensive, range of knowledge is wide, application is wide, and content updates fast. This paper, combining with the current requirements of undergraduate teaching, explored the teaching method and course content and so on and achieved good results.
關(guān)鍵詞： 電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)；集成電路工藝學(xué)課程；教學(xué)改革
Key words： electronic science and technology major; IC technology courses; teaching reform
中圖分類號：G42文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2011）13-0223-01
1 信息時代需要優(yōu)秀的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的人才
電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)具有多學(xué)科滲透、應(yīng)用性強、主要服務(wù)于IC行業(yè)等鮮明特點。能夠從事電子科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的研究、設(shè)計、開發(fā)、應(yīng)用和管理的高級人才。目前國內(nèi)開設(shè)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)校有：天津大學(xué)、電子科技大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、北京理工大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等幾十所學(xué)校。通過本課程的學(xué)習(xí)應(yīng)使學(xué)生對集成電路工藝學(xué)中的基本概念、基本技術(shù)和基本器件有比較全面、系統(tǒng)的認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程技術(shù)問題的能力，為進一步學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)課打下基礎(chǔ)。主要研究氧化、擴散和離子注入等相關(guān)技術(shù)。使學(xué)生掌握光刻、刻蝕和蒸發(fā)濺射等的基本概念及基本技術(shù)，對集成電路工藝學(xué)有比較全面、系統(tǒng)的認(rèn)識和了解。
2 我校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科人才的培養(yǎng)目標(biāo)
該專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)獲得以下幾方面的知識和能力：①掌握信息科學(xué)、電子學(xué)和計算機科學(xué)學(xué)科的基本理論、基本知識；②微電子技術(shù)系統(tǒng)及其決策支持與安全防護系統(tǒng)的分析與設(shè)計方法和研制技術(shù)；③具有使用計算機和儀器設(shè)備解決工程問題的能力；④具有創(chuàng)新意識和獨立獲取新知識的能力。
3 電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)集成電路工藝學(xué)課程教學(xué)改革探討
3.1 集成電路工藝學(xué)的內(nèi)涵 集成電路工藝學(xué)是利用研磨、拋光、氧化、擴散、光刻、外延生長、蒸發(fā)等一整套平面工藝技術(shù)，在一小塊硅單晶片上同時制造晶體管、二極管、電阻和電容等元件，并且采用一定的隔離技術(shù)使各元件在電性能上互相隔離。然后在硅片表面蒸發(fā)鋁層并用光刻技術(shù)刻蝕成互連圖形，使元件按需要互連成完整電路，制成半導(dǎo)體單片集成電路。隨著單片集成電路從小、中規(guī)模發(fā)展到大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路，平面工藝技術(shù)也隨之得到發(fā)展。例如，擴散摻雜改用離子注入摻雜工藝；紫外光常規(guī)光刻發(fā)展到一整套微細(xì)加工技術(shù)，如采用電子束曝光制版、等離子刻蝕、反應(yīng)離子銑等；外延生長又采用超高真空分子束外延技術(shù)；采用化學(xué)汽相淀積工藝制造多晶硅、二氧化硅和表面鈍化薄膜；互連細(xì)線除采用鋁或金以外，還采用了化學(xué)汽相淀積重?fù)诫s多晶硅薄膜和貴金屬硅化物薄膜，以及多層互連結(jié)構(gòu)等工藝。
3.2 電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)集成電路工藝學(xué)課程教學(xué)改革措施
3.2.1 教學(xué)內(nèi)容 ①授課體系和重點；課程根據(jù)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)方向的學(xué)生培養(yǎng)要求，著重從硅工藝的角度出發(fā)，理論方面力求清楚易懂，闡述微電子學(xué)基礎(chǔ)、半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)、光電現(xiàn)象和光電效應(yīng)，重點介紹常用工藝原理、特性和參數(shù)。為了更好的運用硅基器件，對各類器件的電路也作了詳細(xì)的分析，同時給出實際應(yīng)用系統(tǒng)舉例。②所講授的知識要緊跟科學(xué)發(fā)展前沿；集成電路工藝學(xué)教科書對于迅猛發(fā)展的集成電路工藝學(xué)來說，既是基本的，又是滯后的，教師授課時如果按教材講解，往往會帶來知識陳舊、講課形式單一、內(nèi)容枯燥乏味的后果，造成學(xué)生學(xué)習(xí)積極性下降。因此在教學(xué)過程中刪掉一些陳舊過時的內(nèi)容，及時補充和更新教學(xué)內(nèi)容，增添一些現(xiàn)代集成電路工藝學(xué)的前沿知識，特別是體現(xiàn)本學(xué)科專業(yè)特色的一些前沿知識，從而緊跟集成電路工藝學(xué)的前沿，給學(xué)生提供充分的科學(xué)探索和求真的空間。③注重課程與專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域間的聯(lián)系；專業(yè)課可理解為某一學(xué)科的基礎(chǔ)課程，是通向?qū)W科廣闊領(lǐng)域的橋梁。它的基本功能是引導(dǎo)學(xué)生明確學(xué)科專業(yè)發(fā)展方向，使其在日后的學(xué)習(xí)工作中能自如的在該學(xué)科專業(yè)的深度和廣度上鉆研、拓展。因此在講授課程各部分內(nèi)容時，電子科學(xué)專業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域緊密相連。例如針對硅片生產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)域，在課程講授過程中可適當(dāng)加入集成電路制造技術(shù)的應(yīng)用熱點以及在IC行業(yè)中的應(yīng)用等方面的內(nèi)容，使該專業(yè)的學(xué)生了解所學(xué)課程內(nèi)容在該領(lǐng)域的應(yīng)用、研究熱點及發(fā)展前景。
3.2.2 教學(xué)方法 ①利用現(xiàn)代教育技術(shù)的各種多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行教學(xué)，例如投影、幻燈、錄像等多媒體資料，充分發(fā)揮其信息容量大、方便快捷、形象直觀、教學(xué)效率高的優(yōu)勢。這樣使用這些教學(xué)工具，既使教師能方便清楚地講授專業(yè)課中的各種圖片資料內(nèi)容，又省去了教師課堂現(xiàn)場作圖的時間，在有限的時間內(nèi)能講授更多的內(nèi)容，提高了講課的信息量。因此教師要積極制作教學(xué)課件、開發(fā)利用網(wǎng)絡(luò)上豐富的信息資源，下載適合學(xué)生閱讀的科研論文，并推薦給學(xué)生參考。這是開拓學(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)意識和科研意識的有效方法。②采用講座與講授相結(jié)合的教學(xué)方法。在進行基礎(chǔ)理論教學(xué)的適當(dāng)時機，安排集成電路方面科技知識的專題講座，穿插現(xiàn)代集成電路科技知識，使學(xué)生既強化基礎(chǔ)理論訓(xùn)練，又熟悉了解較多的現(xiàn)代集成電路科技知識，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科研意識。
3.2.3 教學(xué)目標(biāo) 在集成電路課程改革中，把教學(xué)目標(biāo)從以科學(xué)知識教育為主轉(zhuǎn)變?yōu)閷崿F(xiàn)科學(xué)教育和人文教育的融合，培養(yǎng)敢于創(chuàng)新、善于思索、具有團隊協(xié)作精神的21世紀(jì)新型人才。長期以來，我國大學(xué)文、理、工分校，存在著科學(xué)教育與人文教育的脫離，造成理工科生的人文文化知識和文科生的科學(xué)常識知之甚少。針對電子科學(xué)與技術(shù)的工科學(xué)生，應(yīng)在進行科學(xué)知識教育的同時注重培養(yǎng)其人文精神，例如在講解集成電路課程中的科學(xué)概念、原理、方法時可提到發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律的動機，提到科學(xué)家如何通過艱苦的努力甚至犧牲生命取得創(chuàng)新，以及這些成果的應(yīng)用對社會可能造成的影響等，從而使之潛移默化地對學(xué)生進行自然的而不是勉強的人文教育。
參考文獻：
一、中國集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)IP核技術(shù)的現(xiàn)狀
知識經(jīng)濟時代，社會經(jīng)濟的發(fā)展越來越依賴于科學(xué)技術(shù)的進步，電子信息產(chǎn)業(yè)作為高新技術(shù)行業(yè)，又以集成電路（IntegratedCircuit，IC）的設(shè)計為前沿。作為21世紀(jì)的朝陽產(chǎn)業(yè)，IC設(shè)計能力反映了一個國家信息產(chǎn)業(yè)的硬實力，深刻地影響著人們生產(chǎn)、生活的方法面面，對于一國的經(jīng)濟社會發(fā)展起著舉足輕重的作用。隨著集成電路的規(guī)模依據(jù)摩爾定律不斷呈指數(shù)級別地飛速增長，已經(jīng)實現(xiàn)可以將整個系統(tǒng)集成到一塊單硅芯片上，片上系統(tǒng)（SystemonChip，SoC）的概念應(yīng)運而生。然而對于大規(guī)模的SoC開發(fā)，無論從設(shè)計的費用、周期還是可靠性方面考慮，傳統(tǒng)的方法均已不能滿足需求。加之集成電路產(chǎn)業(yè)分工的日益細(xì)化,外包模式被更多企業(yè)采用，出于對商業(yè)風(fēng)險、市場機會和材料成本的考慮，集成電路產(chǎn)業(yè)越來越多地使用知識產(chǎn)權(quán)核(IntellectualPropertyCore，IPCore)2復(fù)用的設(shè)計方法。“集成電路設(shè)計業(yè)已步入IP模塊的年代，IP開發(fā)、搜索、集成與服務(wù)是當(dāng)前設(shè)計業(yè)發(fā)展的瓶頸,知識產(chǎn)權(quán)在集成電路設(shè)計業(yè)發(fā)展中的地位至關(guān)重要。”3據(jù)中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院（簡稱CCID）統(tǒng)計，2007年全球SoC市場已達750億美元，占國際IC市場的29%，其中全球SoC產(chǎn)品設(shè)計85%都采用IP核為主的預(yù)定制模塊，IP核的銷售額達到40億美元以上4。2012年，國家工信部軟件與集成電路促進中心(以下簡稱CSIP)調(diào)研報告顯示，移動互聯(lián)網(wǎng)時代的到來使得全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)生著深刻的變化，而且必將會從量變轉(zhuǎn)入質(zhì)變，其中一個重要的方面就是智能手機和平板電腦產(chǎn)業(yè)引發(fā)的SoC“核”競賽。國家集成電路人才培養(yǎng)基地專家預(yù)計，到2015年，中國芯片市場規(guī)模將超過1萬億元，SoC“IP核”價值將更為可觀。5隨著我國集成電路產(chǎn)業(yè)自主研發(fā)產(chǎn)品種類的不斷增加，中國IC企業(yè)也越來越多地涉足SoC設(shè)計，對IP核的需求持續(xù)快速增長。CSIP調(diào)研顯示，截止2011年12月，100%的中國IC企業(yè)都使用了第三方提供的IP核，其中34.2%的企業(yè)IP核采購支出占預(yù)算比例達20%～40%，18.4%的企業(yè)IP核采購支出甚至占到了40%以上，整體技術(shù)依存度畸高。關(guān)于影響國內(nèi)IP核產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素調(diào)查表明，54%的企業(yè)認(rèn)為首要問題是知識產(chǎn)權(quán)保護，許多企業(yè)不愿意推廣自己的IP核，原因幾乎一致，主要還是擔(dān)心知識產(chǎn)權(quán)保護不力，辛辛苦苦研發(fā)出來的技術(shù)被別人盜用或濫用。6由于對如何依靠我國現(xiàn)行知識產(chǎn)權(quán)法律保護IP核缺乏了解，除個別IC企業(yè)掌握少量自主知識產(chǎn)權(quán)的IP核外，絕大多數(shù)國內(nèi)IC企業(yè)仍處于技術(shù)需求方的弱勢地位。不僅如此，“掌握核心技術(shù)的很多國外IP核供應(yīng)商對國內(nèi)知識產(chǎn)權(quán)的保護也表示懷疑，拒絕將該IP核在中國交易”7使得中國IC企業(yè)難以獲得高質(zhì)量的IP核，并且動輒被懷疑存在抄襲等侵權(quán)行為8，更毋寧說進行技術(shù)交流與學(xué)習(xí)創(chuàng)新。
二、中國集成電路IP核發(fā)展的戰(zhàn)略措施分析
集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)是電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制高點，集成電路IP核作為集成電路設(shè)計的關(guān)鍵性技術(shù)成果對于產(chǎn)業(yè)的發(fā)展意義重大。我國集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)遇到的困難主要是缺乏自主知識產(chǎn)權(quán)的集成電路IP核，導(dǎo)致IP核對外技術(shù)依存度畸高。為此，需要推動我國集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略，提升集成電路IP核的開發(fā)、獲取和保護能力，以促進我國集成電路產(chǎn)業(yè)的健康、快速發(fā)展。本文認(rèn)為可以考慮從以下三方面著手：
（一）加強IP核知識產(chǎn)權(quán)法律協(xié)調(diào)保護力度集成電路IP核的知識產(chǎn)權(quán)保護方法，國際IP核標(biāo)準(zhǔn)化組織VSIA（虛擬插槽接口聯(lián)盟）的《IP核保護白皮書》9中歸納了三種保護途徑，第一種是依靠知識產(chǎn)權(quán)法律的“威懾”作用防止IP核被非法傳播與使用，否則將借助司法程序予以制裁。第二種是借助合同、契約等方式，如通過許可證協(xié)議等方式阻止IP核被非授權(quán)性使用，以達到“防衛(wèi)”的效果。第三種則是通過水印和指紋等技術(shù)手段，對IP核的合法性進行“檢測”和追蹤。我國借鑒了VSIA的相關(guān)方案，相繼制定了《集成電路IP核保護大綱》等11項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但如上述國家機構(gòu)的一系列調(diào)研報告表明的情況實施效果不甚理想。究其原因，主要是《集成電路布圖設(shè)計保護條例》（以下簡稱《IC條例》）制訂后保護思路的單一與保護力度的松懈。2001年《IC條例》的頒布讓業(yè)界普遍認(rèn)為依靠《IC條例》就足以解決集成電路設(shè)計保護方面的所有問題。實則不然，鑒于集成電路IP核技術(shù)的復(fù)雜性與侵權(quán)的隱蔽性，集成電路IP核的知識產(chǎn)權(quán)保護通常較為困難。技術(shù)上，IP核已經(jīng)發(fā)展到系統(tǒng)級別，依據(jù)設(shè)計流程上的區(qū)別可細(xì)分為多個類別。按照《IC條例》的規(guī)定只能對其中部分形式的IP核進行保護，卻容易忽視其它類別的IP核可以納入《著作權(quán)法》《專利法》《反不正當(dāng)競爭法》等的保護范圍10，造成我國大量IP核創(chuàng)新成果的知識產(chǎn)權(quán)保護缺失。結(jié)合產(chǎn)業(yè)和技術(shù)發(fā)展，加強IP核知識產(chǎn)權(quán)法律間的協(xié)調(diào)保護力度，提升企業(yè)等創(chuàng)新主體的IP核知識產(chǎn)權(quán)保護意識和保護能力，無疑將有助于促進我國自主知識產(chǎn)權(quán)IP核數(shù)量的增加和設(shè)計質(zhì)量的提高。另外，有擔(dān)心加強IP核知識產(chǎn)權(quán)法律保護力度可能會更有利于跨國公司而不利于我國本土企業(yè)IP核知識產(chǎn)權(quán)獲取，實際大可不必。集成電路IP核等信息產(chǎn)業(yè)知識產(chǎn)權(quán)領(lǐng)域的一個顯著特點就是容易出現(xiàn)相互制約的知識產(chǎn)權(quán)。只要我國企業(yè)能夠憑借后發(fā)優(yōu)勢獲得一定數(shù)量的IP核知識產(chǎn)權(quán)，特別是如果能夠掌握或者突破部分IP核通用或核心技術(shù)的知識產(chǎn)權(quán)，則能夠擁有與跨國公司交叉許可的談判資本，至少可以大幅要求降低許可使用費用，同時形成良性循環(huán)并逐步實現(xiàn)全方位的趕超。值得注意的則是我國《反壟斷法》關(guān)于知識產(chǎn)權(quán)反壟斷的配合還需完善，以防止某些跨國公司憑借市場支配地位，通過搭售非必要專利、打包許可過期專利、限制競爭的技術(shù)回授等方式，濫用知識產(chǎn)權(quán)限制競爭，2015年初我國發(fā)生的高通公司壟斷案等已經(jīng)敲響了警鐘。從這個意義上講，加強集成電路設(shè)計業(yè)的知識產(chǎn)權(quán)法律間協(xié)調(diào)保護力度，不僅要加強對權(quán)利人正當(dāng)利益的保護，還應(yīng)該加強對于權(quán)利人濫用知識產(chǎn)權(quán)權(quán)利的懲處力度。
（二）加快IP核知識產(chǎn)權(quán)海外技術(shù)收購步伐全球化時代的知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略不能隅于一國之內(nèi)，隨著我國整體經(jīng)濟實力的增強，中國企業(yè)也開始越來越多的邁出國門，參股投資、兼并收購國外的公司企業(yè)。中國的集成電路產(chǎn)業(yè)也應(yīng)該部署自己的海外戰(zhàn)略，其中尤其應(yīng)當(dāng)重視對于所收購企業(yè)創(chuàng)新能力的考察，特別是知識產(chǎn)權(quán)價值的評估。審時度勢地加快IP核知識產(chǎn)權(quán)海外技術(shù)收購步伐能夠幫助我國集成電路設(shè)計企業(yè)在較短時間內(nèi)獲得自己作為權(quán)利人的IP核知識產(chǎn)權(quán)。進行IP核跨國收購應(yīng)對國際上與集成電路設(shè)計IP核業(yè)務(wù)有關(guān)的公司情況進行分析判斷。目前國際上，與集成電路設(shè)計IP核業(yè)務(wù)有關(guān)的公司主要有四大類11:一是以IP核授權(quán)或出售為主要贏利途徑的專業(yè)IP核公司，如ARM、Rambus、MIPSTechnologies等。二是大型的集成器件制造商(IDM)公司，如TI、Samsung、Freescale等，由于長期的技術(shù)積累，擁有大量供內(nèi)部重復(fù)使用的IP核；三是電子設(shè)計自動化（EDA）軟件公司，如Synopsys、Cadence、Mentor等，為推廣EDA軟件，這些公司大都開發(fā)了許多可供用戶使用的IP核，配合EDA工具一起銷售；四是晶圓代工（Foundry）廠，如TSMC、UMC、Charter等，為吸引更多的客戶到本公司加工流片，大都提供了包括標(biāo)準(zhǔn)單元庫在內(nèi)的FoundryIP核供客戶免費使用。我國集成電路IP核海外收購的主要對象應(yīng)該是正處于創(chuàng)業(yè)期的小型專業(yè)IP核公司。大型的集成器件制造企業(yè)和電子設(shè)計自動化軟件公司除非經(jīng)營遇到極大困難或為調(diào)整發(fā)展方向欲轉(zhuǎn)售相關(guān)業(yè)務(wù)的，如IBM公司將筆記本業(yè)務(wù)與相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)讓中國聯(lián)想，否則一般很難切入收購相關(guān)IP核等知識產(chǎn)權(quán)。而晶圓代工廠的IP核由于多屬于非核心技術(shù)且通常免費提供，收購意義也不大。容易忽略的是各國創(chuàng)新孵化器、高技術(shù)園區(qū)乃至高等院校內(nèi)的IP核創(chuàng)新成果或知識產(chǎn)權(quán)。國外公司對此一直十分重視，據(jù)報道，有世界知名的跨國公司就通過其在中國設(shè)立的子科技公司，逐個與上海高校科研處簽訂收購高校發(fā)明成果的合作框架協(xié)議或合同，而類似的情況還不在少數(shù)12。收購相關(guān)創(chuàng)新成果一則可以掌握最新技術(shù)，二則可以通過知識產(chǎn)權(quán)占領(lǐng)被申請國市場，如果是通過PCT申請渠道還可能在多國享有合法的壟斷權(quán)利，更為重要的是有助于整合國外人才促進本國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的相關(guān)技術(shù)研發(fā)。中國的IP核海外收購可以學(xué)習(xí)、借鑒跨國公司的經(jīng)驗和案例，本著互惠互利的原則，以公平合理的價格收購有潛力的國外專業(yè)IP核公司。當(dāng)然在收購中最好聘請優(yōu)秀的律師事務(wù)所、專利事務(wù)所和會計師事務(wù)所等中介機構(gòu)進行充分的知識產(chǎn)權(quán)風(fēng)險、價值分析與評估，避免產(chǎn)生不必要地法律糾紛乃至遭遇知識產(chǎn)權(quán)的陷阱。
（三）加大IP核知識產(chǎn)權(quán)研發(fā)保護資金投入集成電路設(shè)計是個高投入高風(fēng)險的行業(yè)，屬于技術(shù)和資本密集型產(chǎn)業(yè)。集成電路設(shè)計研發(fā)費用一般要占到銷售額的近15%，而后獲取知識產(chǎn)權(quán)保護還需要投入一定的經(jīng)費，更毋寧說進行海外并購等。“我國集成電路產(chǎn)業(yè)十年以來科技投入1000多億元，但相比國際大企業(yè)，國內(nèi)全行業(yè)投入只是英特爾公司的1/6。”13加大IP核知識產(chǎn)權(quán)研發(fā)保護資金投入，對于目前技術(shù)積累薄弱、自主知識產(chǎn)權(quán)缺乏、融資成本高昂的國內(nèi)集成電路設(shè)計企業(yè)而言無異于注入強勁的動力源泉。資本在促進集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要性和必要性已經(jīng)獲得認(rèn)可，通過政府財政引導(dǎo)加股權(quán)投資基金協(xié)同運作的方式被認(rèn)為是有效的手段。事實上，美國半導(dǎo)體業(yè)融資的主要渠道就是依靠風(fēng)險投資基金支持。中國臺灣地區(qū)之所以成為全球第四大半導(dǎo)體基地就與其六年建設(shè)計劃對集成電路產(chǎn)業(yè)的重點扶植有密切關(guān)系。我國也可以考慮：政府通過一定的政策，配合財政、稅收、信貸等措施，引導(dǎo)社會資金投入國內(nèi)集成電路IP核設(shè)計等相關(guān)產(chǎn)業(yè)，而公司股權(quán)、所獲得集成電路IP核的知識產(chǎn)權(quán)許可使用收益等均可以作為投資回報；或者采用設(shè)立投資基金的方式，以基金投資公司為平臺，扶持國內(nèi)集成電路IP核設(shè)計企業(yè)克服資金短缺的困難、進行技術(shù)創(chuàng)新和知識產(chǎn)權(quán)保護等工作。2014年6月，由工業(yè)和信息化部、發(fā)展改革委、科技部、財政部等部門編制，國務(wù)院批準(zhǔn)的《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》正式實施，提出要著力發(fā)展集成電路設(shè)計業(yè)，強化企業(yè)創(chuàng)新能力，加強集成電路知識產(chǎn)權(quán)的運用和保護。與此同時，繼北京之后，上海、武漢、深圳、合肥、沈陽等多地都加速打造地方版IC產(chǎn)業(yè)股權(quán)投資基金，據(jù)悉國家也將投入巨資以促進IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展。相信包括集成電路IP核在內(nèi)的我國IC業(yè)必將產(chǎn)生一大批創(chuàng)新性的技術(shù)成果，同時，也為企業(yè)加強對相關(guān)技術(shù)的知識產(chǎn)權(quán)保護、完善管理奠定了良好的基礎(chǔ)。當(dāng)然，還可以考慮進一步細(xì)化基金支持項目，如果在可能的情況下，有必要建立一個或多個專門針對集成電路IP核等核心技術(shù)和知識產(chǎn)權(quán)的收購基金，以支持我國集成電路產(chǎn)業(yè)的海外技術(shù)并購。
三、結(jié)語
中國是一個IC制造和使用大國，但不是一個IC設(shè)計大國，更談不上IC設(shè)計強國。建設(shè)創(chuàng)新型國家與小康社會的中國，經(jīng)濟發(fā)展離不開高新技術(shù)的支撐，我國的IC設(shè)計應(yīng)該加快步伐迎頭趕上，因此中國需要在其中關(guān)鍵性技術(shù)——集成電路IP核的創(chuàng)造、保護與應(yīng)用方面具有自己的話語權(quán)。目前，我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨著很大的機遇與挑戰(zhàn)，正處于十分關(guān)鍵的戰(zhàn)略機遇期。加強IP核知識產(chǎn)權(quán)法律協(xié)調(diào)保護力度、加快IP核知識產(chǎn)權(quán)海外技術(shù)收購步伐和加大IP核知識產(chǎn)權(quán)研發(fā)保護資金投入，無疑對于推動我國集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級與轉(zhuǎn)型，促進經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。
作者：王鑫 單位：西南科技大學(xué)法學(xué)院
【關(guān)鍵詞】激光微加工 集成電路 制造業(yè)
激光能夠非常好的適應(yīng)空間，并且具有良好的空間適應(yīng)性以及時間適應(yīng)性。尤其是能夠針對不同的材質(zhì)、形狀尺寸等加工適應(yīng)度非常高，非常適合自動化加工體驗。激光微加工技術(shù)能夠?qū)⒓庸な侄闻c計算機數(shù)控進行完美的結(jié)合，并且進一步成為現(xiàn)代化制造業(yè)優(yōu)質(zhì)、高效、低成本、適應(yīng)性強的關(guān)鍵技術(shù)。一般情況下，激光微加工技術(shù)主要適用于電子產(chǎn)品，因為電子產(chǎn)品對于加工技術(shù)的要求比較嚴(yán)格，利用激光微加工技術(shù)進行各種高科技的應(yīng)用，能夠進一步提高電子產(chǎn)品的質(zhì)量。
1 激光微加工技術(shù)的主要特點
1.1 激光微加工速度快
由于激光的能量束密度非常高，所以熱影響區(qū)域小，這樣一來加工的速度也就會進一步提高，從而實現(xiàn)對于微電子產(chǎn)業(yè)中各種高硬度、高脆性以及高熔點的材料進行加工。
1.2 無需機械接觸
激光束不需要針對加工材料進行傳統(tǒng)的機械擠壓或者機械應(yīng)力，這樣對于加工材料的損害就會相應(yīng)減少，也不至于損壞被加工的物體。由于這樣的特性，也不會由于加工而引起有毒氣體、廢液、廢料的產(chǎn)生，對于環(huán)境也不會造成影響，代表著未來電子制造業(yè)的最先進的加工工藝。
1.3 激光直寫
激光直寫技術(shù)能夠突破傳統(tǒng)的模板限制，并且根據(jù)加成法和減成法的制造方式都能夠統(tǒng)一完成，可以說激光微加工技術(shù)的工藝集成度非常的高，也尤為符合集成電路制造的小批量、快速試制的要求。
1.4 激光技術(shù)與計算機集成系統(tǒng)相結(jié)合
通過激光微加工技術(shù)與計算機集成制造系統(tǒng)相結(jié)合的方式，能夠保證計算加工的內(nèi)容和方式變得更為精確，也能夠保證激光微加工技術(shù)易于導(dǎo)向、聚焦，從而針對經(jīng)常變換不同加工模式的用戶非常的方便。
2 激光微加工技術(shù)的應(yīng)用
2.1 激光微調(diào)
所謂的激光微調(diào)，就是利用激光束聚焦點的光斑來達到要求的能量密度，并且盡可能的選擇汽化一部分材料，進一步保證電子元器件的精密調(diào)解。通過激光未加工技術(shù)來針對電阻、電容、石英晶體、集成電路等進行調(diào)解，能夠保證以集中的能量來進行加工材料，并且對于附近的元器件影響非常小，也不會產(chǎn)生一定的污染，與其他加工方式相比，激光微調(diào)具有速度快、成本低、效率高的有點，并且能夠精確到每秒中調(diào)解200個電阻。從目前激光微調(diào)技術(shù)發(fā)展的方向來看，激光微調(diào)技術(shù)融合了激光、光學(xué)、精密機械、電子學(xué)、計算機等一系列高科技項目，而且激光微調(diào)技術(shù)未來的發(fā)展方式也在朝向多功能、高速高自動化的發(fā)展方向。
2.2 激光打孔
目前我們使用的各種銀行卡中IC芯片封裝都是利用激光打孔技術(shù)嵌入的，目前最常用的多層電路板過孔加工的方法主要包括了光輔助化學(xué)刻蝕、等離子體蝕孔、機械打孔、激光打孔等方式，但是由于其他方法的使用成本太高、設(shè)備前期投資巨大，工藝要求無法滿足，所以激光打孔已經(jīng)逐漸發(fā)展成為主要的打孔方式，而且激光打孔更加的便宜、高柔性、低成本、適應(yīng)材料豐富。
2.3 激光清洗
從目前來看，激光清洗的機理主要包括兩種方式。一種是激光的能量被周圍的微粒和清洗劑吸收，這樣造成清洗劑快速升溫，并且出現(xiàn)爆炸性汽化，這樣就能夠直接將材料表面的微粒沖出，從而達到清洗的目的。另一種方式并不需要清洗劑，而只需要激光照射在材料的表面，通過激光吸收的能量產(chǎn)生熱能量，將微粒沖出表面，這樣的方式需要激光的精度夠高，被稱為干式激光清洗法。
而且，隨著集成電路的密封等級不斷提高，制造過程中如果被微粒等污染，會導(dǎo)致材料出現(xiàn)嚴(yán)重不足，傳統(tǒng)的化學(xué)清洗法、機械清洗法、超聲波清洗法等對于材料表面的微粒處理非常的困難，但是激光清洗法能夠通過無研磨、非接觸、無熱效應(yīng)的方式針對各種材料進行清洗，從而有效的去除材料表面的微小顆粒，而且又不會使得模板出現(xiàn)碎裂或者其他污染，所以說激光清洗法師目前最有效、最安全的方法。
2.4 激光柔性布線
激光柔性布線技術(shù)是最近興起的電路板布線技術(shù)，通過激光束的掃描光、熱的作用來直接在集成路表面進行預(yù)涂層、溶液或者氣體等，從而發(fā)生物理化學(xué)法寧，進一步形成金屬導(dǎo)線的柔性不限技術(shù)。利用激光柔性不限技術(shù)能夠針對集成電路板中封裝結(jié)構(gòu)的導(dǎo)線布線或者及時修復(fù)。激光柔性布線技術(shù)具有多樣化的生產(chǎn)方式，適用于小批量生產(chǎn)。
2.5 激光微焊
激光微焊技術(shù)能夠在集成電路中進行封裝處理，對于引線和印刷電路板的焊接、引線和硅板之間的焊接、細(xì)導(dǎo)線和薄膜的焊接、集成電路的焊接等用途。激光微焊與其他的焊接技術(shù)相比較來說具有很明顯的特點，比如激光強度更高、對周圍加工產(chǎn)生熱影響較小，而且激光可以達到其他方式無法進入的區(qū)域，從而保證激光與不同材料之間進行相同組合，這樣也能夠增強激光焊點的高精度。
3 結(jié)論
對于激光微加工技術(shù)來說，激光微加工技術(shù)的好與壞直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，所以激光是整個激光微加工技術(shù)過程中的重要環(huán)節(jié)。但是在目前的技術(shù)條件和水平之下，對于激光微加工技術(shù)無法實現(xiàn)全面的檢驗，對焊縫的無損檢測技術(shù)也無法保證激光微加工技術(shù)。所以要對于激光環(huán)節(jié)的各個步驟進行嚴(yán)格的控制與管理，強化激光微加工技術(shù)過程中的激光微加工技術(shù)。本文通過對于激光微加工技術(shù)過程激光微加工技術(shù)保證的重要意義進行全面的分析，并且結(jié)合筆者在從事集成電路制造的多年經(jīng)驗進行深入的分析，從激光微加工技術(shù)不足入手，并且針對性的提出解決辦法，促進集成電路制造的質(zhì)量得到提升。
參考文獻
[1]蔡志祥，曾曉雁.激光微熔覆技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J].中國光學(xué)與應(yīng)用光學(xué)，2010（05）：405-414.
[2]曹宇，李祥友，蔡志祥，曾曉雁.激光微加工技術(shù)在集成電路制造中的應(yīng)用[J].光學(xué)與光電技術(shù)，2006（04）：25-28.
