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集成電路專業方向范文1
我當年就是懷著對集成電路未來的美好憧憬,幻想著IC從業者西裝革履喝咖啡的小資生活。再加上那時開設該專業的還有清華、北大等“985工程”院校。于是我報考了這個前途無量的集成電路設計與集成系統(下簡稱集電)專業。
IC課堂知多少
前面提到了IC從業者,那IC究竟是什么呢?IC是半導體元件產品的統稱。那學這個有什么用呢?比方說自稱國產發燒級的小米手機,你知道它用的四核CPU是什么架構?28nm工藝又是什么工藝呢?更省電的電源管理芯片又是什么邏輯構造呢?這些在選擇了集電專業后,你都會一一了解到。在不久的將來,也許你設計的芯片還會在流水線上量產呢。
既然這個專業那么有用,那它是學什么的呢?首先,要做的就是電路設計,根據市場的需求依據電路功能設計出電路;接下來就是前期電路功能的仿真(就是將電路原理圖用專業軟件模擬出電路所實現的功能,主要是為了節省研發經費和研發周期),檢測其是否能達到所要的參數需求;再次,用專業的軟件將電路版圖畫出來;最后,將畫出來的版圖進行后期仿真,與前期的仿真對比,看是否需要做出修改。若符合要求就生成版圖文件交給晶圓廠進行量產,最后到封裝測試廠完成芯片的最后一道工藝。
如今,集成電路設計與集成系統專業已走過了9年,它變得越來越適應就業市場的需求。目前該專業分為三個方向。第一個方向是設計。這個方向又分兩類,數字集成電路設計是偏軟件類;而模擬集成電路設計是偏硬件類。有設計就要有生產,該專業的第二個方向就是生產工藝。IC工藝能力決定了芯片的性能、功耗、散熱等諸多因素。而第三個方向是集成電路的封裝與測試。好的封裝才能夠使芯片發揮正常的功能,并保證其具有高穩定性和可靠性。而芯片是否達到預期的研發目標,則需要更多的測試才能確定。
集電專業開設的課程較多,光專業基礎課就要分硬件和軟件,加上計算機應用技術、模擬電路與數字電路、電路分析基礎、信號與系統、集成電路應用實驗、現代工程設計制圖、微機原理與應用、固體電子學、電磁場與電磁波這些專業課,你會發現你的大學四年會過得格外充實。不過你放心,由于實驗課很多,學習并不會覺得枯燥。
就拿集電專業的核心課程——集成電路工藝課來說吧。這門課教授我們如何把還只是一個概念的集成電路芯片從有到無的“變”出來。喜歡玩手機的同學一定聽說過現在市面上最先進的高通的四核CPU吧,它的電路構成需要用到上百萬個我們所熟知的晶體管、電阻、電容等元器件。可是我們的手機只有那么小,上百萬個元器件怎么集中在那么小的一個芯片上呢?這就需要運用這門課所學的工藝技術,將這些元件制作在一小塊硅片、玻璃或陶瓷襯底上,再用適當的工藝進行互連,然后封裝在一個管殼內,使整個電路的體積大大縮小,引出線和焊接點的數目也大為減少。而這其中的奧妙,就需要你帶著一份好奇心,步入大學的殿堂用心學習了!
前途寬廣,錢途無量
目前,很多歐美IC巨頭企業都在中國設有工廠或者研發機構,比如AMD、飛思卡爾、德州儀器、意法半導體、英特爾等。本土的IC公司也如雨后春筍般層出不窮,越來越多的海歸人才帶著國外的尖端技術和項目基金回國創業。這些電子廠都是離不開IC設計人才的。
2006年考研結束后,我只身南下,去上海找工作。在火車上,我接到了德州儀器的電話面試,可惜最后因為英語口語不過關被淘汰了,這也說明這個專業對于英語應用能力的要求還是比較高的。不過之后的半個月時間,各種面試電話就成了我幸福的煩惱,對于只是一名應屆本科畢業生的我,有的公司甚至開出了4500元月薪的條件,這是當時很多畢業生想都不敢想的,更何況一年還發16個月薪水!由此可見,對于集電專業的畢業生,只要你做了充分的準備,就會有成百上千的大門向你敞開。選擇做IC人,你將“錢途”無量!
集電專業的畢業生有較強的工作適應能力,就業范圍寬,可從事集成電路設計與制造、嵌入式系統、計算機控制技術、通信、消費類電子等信息技術領域的研究、開發和教學工作。
選“山”拜師很重要
集成電路專業方向范文2
關鍵詞:集成電路工程;專業學位研究生;培養實踐
中圖分類號:G643 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)29-0221-02
一、引言
2000年6月,國務院了《鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》(國發18號文),并陸續推出了一系列促進IC產業發展的優惠政策和措施。國家科技部在863計劃中安排了集成電路設計重大專項。在863計劃集成電路設計重大專項的實施和帶動下,北京、上海、無錫、杭州、深圳、西安、成都等七個集成電路設計產業化基地的建設取得了重要進展。與此同時,為了適應我國集成電路發展對高層次專門人才的大規模需要,改善工科學位比較單一的狀況,經國務院學位委員會批準,在我國設置集成電路工程專業學位研究生的培養,培養了一批“用得上”的工程技術人才。集成電路工程專業學位研究生自設置以來,取得了蓬勃的發展,受到用人單位的肯定和好評。由于其生源廣泛、數量巨大,培養方法和模式更需要一定的創新性。近年來,在集成電路工程專業學位研究生培養過程中,經過多年的辦學積累,探討了一些辦學和培養集成電路工程專業學位研究生的經驗。
二、專業學位研究生培養過程中的關鍵事項
1.優選導師,確保培養質量。集成電路工程專業學位研究生教育形式較新,最初專業學位研究生的培養在眾多地方借鑒了學術型研究生的辦學經驗,目前很多學者認為,只要能夠勝任學術型學歷研究生教育的導師就能勝任專業學位教育。這恰恰忽視了專業學位的知識背景和面向的行業領域。專業學位研究生教育規律與學術型研究生存在相當大的差異,首先,兩者專業基礎及學術背景不一樣,專業學位研究生的系統性方面不如學術型研究生。其次,兩者的治學環境不同,專業學位研究生與實際工程應用相結合。根據專業學位研究生特點有針對性地開展培養,應該選拔具有較強工程背景的教師進行指導。指導教師在進行指導時,應與學術型研究生指導工作有所不同,應更加注重專業學位研究生工程實踐經驗的培養。而且在學生的課題研究中,指導教師與學生多溝通,將自身融入到學生的實踐研究中,帶領學生參與技術上的創新和解決實際工程技術難題,這樣才能確保學生的培養質量。
2.做到課堂理論與工程實際相結合。專業學位研究生培養的多年實踐經驗告訴我們,在指導過程中必須注重理論與工程實際應用結合,抽象概念與實際應用結合,激發學生學習興趣,使理論易于理解和掌握。因此,教師要了解專業學位研究生的本科學歷背景、知識結構和現在的工程方向等,在此基礎上,做到課程理論聯系工程實際,為專業學位研究生培養工作打下良好的基礎。為了滿足微電子領域內不同行業的需求,在多年的專業學位研究生培養中進行了積極的探索。首先,學生可以根據研究方向,在教師的指導下進行專題理論課程的選擇。例如,進行SOC設計的可以選擇《SOC及IP技術講座》課程,研究無線傳感器網絡的可以選擇《無線傳感器網絡技術》或《計算機網絡與通信》專題講座,研究空間通信的選擇《深空通信技術專題》等等。有針對性地,使學生不是單純盲目的學習,這樣的培養才能做到理論與工程實踐真正結合。實踐結果表明,那些課堂上刻苦學習,能夠將理論用于實踐并努力鉆研的學生,將有更好的培養效果和未來發展空間。
3.學位論文選題恰當,工程背景好。選題重要性要放在首位,要求“論文選題來自于工程實踐,工程背景明確,應用性強”,有的放矢,結合工程實際問題才是最好的選題。從現實意義上講,專業學位論文的選題是發現工程問題并確認研究方向。當前有些專業學位論文質量不高、沒有創新性,一個重要原因就是選題不恰當。因此,在選題時,學生應急科研工作之所急,通過論文工作,使自己既能解決工程實際問題,又能提高科研工作能力。
集成電路工程專業學位論文的選題與學術型研究生的選題不同,其選題應來源于工程實踐,應有明確的應用價值,其可以是一個完整的工程項目、技術改造或技術攻關專題,也可以是新工藝、新設備、新產品的研制與開發。論文是否合格不僅看其理論水平的高低,還要看是否有實際的應用價值。因此,由于論文選題時,應該從以下幾點之一進行把握。①研究性,是否在工程實際中有技術改進和提高。如果是結合重大工程實際課題,在技術上的創新將具有研究性。②創造性,是否在工程領域中有所突破和有所創新,如果一般通過查新,能夠申請發明專利的都具有創造性。③實用性,是否能解決生產實際中的問題。
三、集成電路工程專業學位研究生培養過程中的方法和步驟
專業學位研究生的培養過程包括課程學習、題目確定、開題報告、中期檢查、學位論文撰寫和論文答辯等環節。我校專業學位研究生的培養年限一般為二年,原則上用0.75-1學年完成課程學習,用1-1.25學年完成碩士學位論文。這些環節是一個有機的整體,需要合理安排,搞好各個環節的鏈接,進行一體化考慮。只有嚴格要求,才能夠保證專業學位研究生在兩年的時間內保質保量的達到國家碩士生培養的要求。作為集成電路工程專業學位研究生的培養,其專業基礎相對學術型研究生存在一定的差距,不進行合理的引導就會使得學生失去學習的興趣。專業學位研究生的培養不能以單純拿到畢業證為目標,應更加嚴格管理、嚴格把關,保證培養質量。通過近幾年的經驗積累,以專業學位研究生的培養為例,一般按照下列的步驟進行:第一學期,主要以課程學習為主,并在課堂學習中,定期安排相關教師對本實驗室從事的科研項目進行學術講座,讓學生了解實驗室開展的課題研究方向和從事的科研項目,從總體上進行了解和把握,逐漸培養學生的鉆研興趣。開展教師或高年級學生關于研究課題的專題講座和基本軟件使用方法技能培訓,使學生盡快掌握相關領域的專業知識和所需要的基本軟件操作方法,如從事ASIC接口電路的學生在第一學期就要求掌握Hspice和Candece等軟件。在學期末對學生進行相關領域知識進行摸底考核,對優秀學生進行獎勵,末位學生進行督促教育,使其盡快的減小自身差距。第二學期,在學習專業課程的同時,學生進入實驗室參與科研工作,將從事科學研究的方法和經驗有針對的進行訓練。在進入實驗室期間,可以將科研任務進行分解,將非核心技術部分交給學生獨立去完成,讓學生提前進入科研狀態,完成一些力所能及的科研任務,堅定他們從事科學研究的信心。定期通過實驗室的學術活動檢查學生課題的完成情況,從總體上把握學生的研究方向和研究方法。第三學期,根據專業學位研究生的學習情況和所掌握的知識水平,有針對性的指導學生進行課題實踐,讓學生根據自己的特長進行課題研究。在學生進入課題研究工作時,導師指導學生了解本研究領域國內外技術發展的現狀,培養學生創造性思維能力和獨立思考、解決問題的能力。培養學生閱讀國內外文獻的能力,使其在科研工作中大膽實踐,理論聯系實際,使學生在科研工作中有所發明、有所創造。學生明確了課題目標,知道為什么做、做什么、怎樣做,就能有目標有方向地開展課題研究工作。第四學期,主要是督促檢查學生畢業論文工作,在其課題研究過程中應當定期進行檢查,避免學生課題研究偏離方向,選擇錯誤的方法。導師應當積極鼓勵學生在本學期多發表學術論文。發表學術論文不僅能夠提高學生的文字表達能力,還能夠讓學生勤于思考,提出自己的創新方法,對學生后期的畢業論文撰寫打下良好的基礎。因此,踏實的論文工作是提高個人學術素養和掌握綜合知識的最佳途徑,為學生畢業后從事科研實踐養成良好的工作作風,培養自主從事科研工作的能力。
總之,通過加強基礎知識、基本技能訓練與能力培養的相融通;實踐與課程學習、業務培養與素質提高有機結合,使集成電路工程專業學位研究生養成了較強的自我獲取知識的能力,自我構建知識的能力及自我創新的能力。已經畢業的專業學位研究生就業形勢一直是供不應求。孔子曰:知之者不如好知者,好知者不如樂知者。學生只有好知并樂知,才能使集成電路工程專業學位研究生培養的質量不斷穩定和不斷提高。
參考文獻:
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[2]朱憲榮.改革實驗教學培養創新人才[J].化工高等教育,2007,(6).
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集成電路專業方向范文3
【關鍵詞】集成電路;EDA;項目化
0 前言
21世紀是信息時代,信息社會的快速發展對集成電路設計人才的需求激增。我國高校開設集成電路設計課程的相關專業,每年畢業的人數遠遠滿足不了市場的需求,因此加大相關專業人才的培養力度是各大高校的當務之急。針對這種市場需求,我校電子信息工程專業電子方向致力于培養基礎知識扎實,工程實踐動手能力強的集成電路設計人才[1]。
針對集成電路設計課程體系,進行課程教學改革。教學改革的核心是教學課程體系的改革,包括理論教學內容改革和實踐教學環節改革,旨在改進教學方法,提高教學質量,現已做了大量的實際工作,取得了一定的教學成效。改革以集成電路設計流程為主線,通過對主流集成電路開發工具Tanner Pro EDA設計工具的學習和使用,讓學生掌握現代設計思想和方法,理論與實踐并重,熟悉從系統建模到芯片版圖設計的全過程,培養學生具備從簡單的電路設計到復雜電子系統設計的能力,具備進行集成電路設計的基本專業知識和技能。
1 理論教學內容的改革
集成電路設計課程的主要內容包括半導體材料、半導體制造工藝、半導體器件原理、模擬電路設計、數字電路設計、版圖設計及Tanner EDA工具等內容,涉及到集成電路從選材到制造的不同階段。傳統的理論課程教學方式,以教師講解為主,板書教學,但由于課程所具有的獨特性,在介紹半導體材料和半導體工藝時,主要靠教師的描述,不直觀形象,因此引進計算機輔助教學。計算機輔助教學是對傳統教學的補充和完善,以多媒體教學為主,結合板書教學,以圖片形式展現各種形態的半導體材料,以動畫的形式播放集成電路的制造工藝流程,每一種基本電路結構都給出其典型的版圖照片,使學生對集成電路建立直觀的感性認識,充分激發教師和學生在教學活動中的主動性和互動性,提高教學效率和教學質量。
2 實踐教學內容的改革
實踐教學的目的是依托主流的集成電路設計實驗平臺,讓學生初步掌握集成電路設計流程和基本的集成電路設計能力,為今后走上工作崗位打下堅實的基礎。傳統的教學方式是老師提前編好實驗指導書,學生按照實驗指導書的要求,一步步來完成實驗。傳統的實驗方式不能很好調動學生的積極性,再加上考核方式比較單一,學生對集成電路設計的概念和流程比較模糊,為了打破這種局面,實踐環節采用與企業密切相關的工程項目來完成。項目化實踐環節可以充分發揮學生的主動性,使學生能夠積極參與到教學當中,從而更好的完成教學目標,同時也能夠增強學生的工程意識和合作意識。
實踐環節選取CMOS帶隙基準電壓源作為本次實踐教學的項目。該項目來源于企業,是數模轉換器和模數轉換器的一個重要的組成模塊。本項目從電路設計、電路仿真、版圖設計、版圖驗證等流程對學生做全面的訓練,使學生對集成電路設計流程有深刻的認識。學生要理解CMOS帶隙基準電壓源的原理,參與到整個設計過程中,對整個電路進行仿真測試,驗證其功能的正確性,然后進行各個元件的設計及布局布線,最后對版圖進行了規則檢查和一致性檢查,完成整個電路的版圖設計和版圖原理圖比對,生成GDS II文件用于后續流片[2]。
CMOS帶隙基準電壓源設計項目可分為四個部分啟動電路、提供偏置電路、運算放大器和帶隙基準的核心電路部分。電路設計可由以下步驟來完成:
1)子功能塊電路設計及仿真;
2)整體電路參數調整及優化;
3)基本元器件NMOS/PMOS的版圖;
4)基本單元與電路的版圖;
5)子功能塊版圖設計和整體版圖設計;
6)電路設計與版圖設計比對。
在整個項目化教學過程,參照企業項目合作模式將學生分為4個項目小組,每個小組完成一部分電路設計及版圖設計,每個小組推選一名專業能力較強且具有一定組織能力的同學擔任組長對小組進行管理。這樣做可以在培養學生設計能力的同時,加強學生的團隊合作意識。在整個項目設計過程中,以學生探索和討論為主,教師起引導作用,給學生合理的建議,引導學生找出解決問題的方法。項目完成后,根據項目實施情況對學生進行考核,實現應用型人才培養的目標。
3 教學改革效果與創新
理論教學改革采用計算機輔助教學,以多媒體教學為主,結合板書教學,對集成電路材料和工藝有直觀感性的認識,學生的課堂效率明顯提高,課堂氣氛活躍,師生互動融洽。實踐環節改革通過項目化教學方式,學生對該課程的學習興趣明顯提高,設計目標明確,在設計過程中學會了查找文獻資料,學會與人交流,溝通的能力也得到提高。同時項目化教學方式使學生對集成電路的設計特點及設計流程有了整體的認識和把握,對元件的版圖設計流程有了一定的認識。學生已經初步掌握了集成電路的設計方法,但要達到較高的設計水平,設計出性能良好的器件,還需要在以后的工作中不斷總結經驗[3]。
4 存在問題及今后改進方向
集成電路設計課程改革雖然取得了一定的成果,但仍存在一些問題:由于微電子技術發展速度很快,最新的行業技術在課堂教學中體現較少;學生實踐能力不高,動手能力不強。
針對上述問題,我們提出如下解決方法:
1)在課堂教學中及時引進行業最新發展趨勢和(下轉第220頁)(上接第235頁)技術,使學生能夠及時接觸到行業前沿知識,增加與企業的合作;
2)加大實驗室開放力度,建立一個開放的實驗室供學生在課余時間自由使用,為學生提供實踐機會,并且鼓勵能力較強的學生參與到教師研項目當中。
【參考文獻】
[1]段吉海.“半導體集成電路”課程建設與教學實踐[J].電氣電子教學學報,2007,05(29).
集成電路專業方向范文4
關鍵詞:集成電路版圖CAD;實踐教學;課程實驗;課程設計
Research on practice teaching mode of computer aided design of IC layout course
Shi Min, Zhang Zhenjuan, Huang Jing, Zhu Youhua, Zhang Wei
Nantong University, Nantong, 226019, China
Abstract: In this paper, the practice teaching mode of Computer Aided Design of IC layout course is discussed. According to one trunk line and two related course experiments mode, the experiment contents and methods were designed and implemented. Meanwhile, other efforts including emphasis of extracurricular scientific competition and reform of course practicum, were adopted to pay attention to the cultivation of comprehensive ability for students. The practice teaching mode proved that better teaching effect have been obtained.
Key words: Computer Aided Design of IC layout; practice teaching mode; course experiments; practicum
目前,高速發展的集成電路產業使IC設計人才炙手可熱,而集成電路版圖CAD技術是IC設計人才必須具備的重要技能之一。集成電路版圖CAD課程是我校電子科學與技術專業和集成電路設計與集成系統專業重要的專業主干課,開設在大三第二學期,并列入我校第一批重點課程建設項目。本課程的實踐教學是教學活動的重要組成部分,它是對理論教學的驗證、補充和拓展,具有較強的直觀性和操作性,旨在培養學生的實踐動手能力、組織管理能力、創新能力和服務社會能力。結合幾年來的教學實踐,筆者從本課程實驗、課程設計、課外科技競賽等實踐環節的設計工具、教學內容設計、教學方法和教學手段、師資隊伍建設以及考核管理等方面進行總結。探討本課程實踐教學模式可加強學生應用理論知識解決實際問題的能力,提升就業競爭力,對他們成為IC設計人才具有十分重要的意義。
1 版圖設計工具
集成電路CAD技術貫穿于集成電路整個產業鏈(設計、制造、封裝和測試),集成電路版圖設計環節同樣離不開CAD工具支持。目前業內主流版圖設計工具有Cadence公司的Virtuoso,Mentor Graphics公司的IC Flow,Springsoft公司的Laker_L3,Tanner Research公司的L_Edit和北京華大九天公司的Aether等。這些版圖設計工具的使用流程大同小異,但在自動化程度、驗證規模、驗證速度等方面有所差異,在售價方面,國外版圖設計工具貴得驚人,不過近年來這些公司相繼推出大學銷售計劃,降低了版圖設計工具的價格。高校選擇哪種版圖設計工具進行教學,則視條件而定。我校電子信息學院有2個省級實驗教學示范中心和1個省部共建實驗室,利用這些經費,我們購買了部分業內一流的EDA工具進行教學和科研。目前,我校版圖設計工具有北京華大九天公司的Aether和Springsoft公司的Laker_L3。
2 兩種相輔相成的實驗教學模式
我校集成電路版圖CAD課程共48學時(理論講授24學時、實驗24學時),實驗環節是本課程教學的重要部分,在有限的實驗教學時間內既要完成教學內容,又要培養學生創新能力,需要對實驗教學模式進行改革和創新。本課程實驗教學的目的與要求:與理論教學相銜接,熟練使用版圖設計工具,學會基本元器件、基本數字門電路、基本模擬單元的版圖設計,為本課程后續的課程設計環節做準備。緊緊圍繞“一個規則(版圖幾何設計規則)、兩個流程(版圖編輯流程和驗證流程)、四個問題”這條主線設計實驗內容[1,2]。要解決的4個問題分別是:(1)版圖設計前需要做哪些準備工作?(2)如何理解一個元器件(晶體管、電阻、電容、電感)的版圖含義[3,4]?(3)如何修改版圖中的幾何設計規則檢查錯誤?(4)如何修改版圖和電路圖一致性錯誤?表1為本課程實驗內容、對應學時及對應知識點。筆者設計了兩種相輔相成的實驗教學模式:系統化實驗教學模式和實例化實驗教學模式。系統化實驗教學從有系統的、完整的角度出發設計了實驗教學內容,如設計實驗3(數字基本門電路版圖閱讀)時,安排了5學時,采用3種版圖閱讀方式:讀現有版圖庫中的單元電路版圖、顯微鏡下讀版圖和讀已解剖的芯片版圖照片。針對同一內容,采用不同形式,彼此類比,加深印象,既有實物,又有動手操作,增強了直觀性和感性認識。又如設計實驗5(模擬單元MOS差分對管版圖設計)時,安排了5學時,從器件匹配的重要性入手,給出MOS差分對管的電路圖,講解具體器件的形狀、方向、連接對匹配的影響,特別是工藝過程引入器件的失配和誤差,對MOS差分對管的3種版圖分布形式(管子方向不對稱形式、垂直對稱水平柵極形式、垂直對稱垂直柵極形式)進行逐一分析,指出支路電流大小對金屬線的寬度要求,對較大尺寸的對管,采用“同心布局”結構。實例化實驗教學先提出目標實例,圍繞該實例,設計具體步驟,教師先示范,學生再模仿,如設計實驗7(集成無源器件版圖設計)時,由于集成電阻、電容和電感種類很多,不能面面俱到,要求只對多晶硅電阻、平板多晶硅電容和金屬多匝螺旋形電感等常用元件進行版圖分析和設計。課堂實驗的內容和課時是有限的,為此我們設置了課外實驗項目,感興趣的學生選取一些實驗項目自己完成,指導教師定期檢查。學院開放了EDA實驗中心(2007年該中心被遴選為省級實驗教學示范中心建設點,2009年12月通過省級驗收),學生對本課程很感興趣,課外使用EDA實驗室進行自主實驗相當踴躍。通過上述的實驗教學方法,特別是課外實驗項目的訓練,學生分析問題、解決問題的能力和科研素養得到了提高。
表1 課程實驗內容、對應學時及對應知識點
表1(續)
4 基于0.6μmCMOS工藝的數字門電路版圖設計 5 理解上華華潤0.6 μm硅柵CMOS幾何設計規則;學會CMOS反相器、傳輸門、與非、或非等基本門電路版圖設計;DRC檢查。
5 基于0.6 μmCMOS工藝的MOS差分對管版圖設計 4 MOS差分對管版圖設計,包括匹配原則、同心布局等,DRC檢查。
6 版圖電路圖一致性檢查 3 掌握LVS流程、LVS錯誤修改。
7 集成無源器件版圖設計 3 多晶硅電阻、平板多晶硅電容和金屬多匝螺旋形電感等常用元件版圖設計。
3 改革課程設計環節
課程設計是本課程培養學生工程應用能力的綜合性實踐教學環節,時間2周,集中指導,提前1個月發給學生任務書和指導書,每個班配備2名指導教師,注重過程控制。筆者在教學內容、考核等方面進行了改革和創新:在教學內容設計上,給出了必做題和選做題,在選做題中要求每位學生完成數字電路版圖1題和模擬電路版圖1題,具體題目由抽簽決定,做到1人1題,避免學生抄襲。考核成績由課程設計成果(占50%)、小論文(占30%)、答辯(占20%)三方面綜合給出。以往的課程設計報告改為撰寫科技小論文,包括中英文題目、中英文摘要及關鍵詞、引言、電路原理與分析、版圖設計過程、分析與討論、結束語和參考文獻,讓學生學習如何撰寫科技論文。精選優質小論文放在本課程網上學習資料庫里,供學生相互傳閱和學習。課程設計答辯具體要求參照畢業設計(論文)答辯要求,包括準備PPT講稿、講解5分鐘、指導教師點評等過程,每位學生至少需要10分鐘時間。學生對課程設計答辯反映相當好,鍛煉了語言組織和口頭表達能力,而且相互間可以直接交流和學習。我們還挑選課程設計成績優秀的學生參加校內集成電路版圖設計大賽。雖然課程設計的改革和實踐需要教師付出很多精力和時間,但我們無怨無悔,學生的認可和進步是我們最大的收獲。
4 精心指導學生參加課外科技競賽
目前我校學生參加的集成電路版圖設計競賽有校級版圖設計大賽以及行業協會和企業組織的版圖設計競賽等。由校教務處主辦,電子信息學院承辦的南通大學版圖設計大賽是校級三大電子設計競賽之一,每年8月底舉行,邀請集成電路設計公司一線設計人員和半導體協會專業人士擔任評委,增加了競賽的專業性和公正性,目前已經舉辦了6屆,反響不錯。從校級版圖設計大賽獲獎者中挑選一部分學生參加行業協會和企業組織的版圖設計競賽,如蘇州半導體協會主辦的集成電路版圖設計技能競賽、北京華大九天公司主辦的“華大九天杯”集成電路設計大賽,其中“華大九天杯”集成電路設計大賽將挑選優秀獲獎學生參加華潤上華的免費流片,學生經歷從電路設計、版圖設計及驗證、流片到測試各個環節,提高了綜合訓練能力。
5 加強師資隊伍建設
要提高課程實踐環節的教學質量,關鍵是指導教師要思想素質好,專業理論知識強,科研水平高,因此我們著力建立一支年齡結構、職稱合理的實踐教學隊伍。目前很多年輕教師是從校園走向校園,畢業后直接上崗指導學習實踐,缺少工程實踐經歷和經驗。為了提高教師自身的業務水平,加強對年輕教師的培養,近十年來,我院每年暑假舉行集成電路CAD技術實踐培訓班,由經驗豐富的教學、科研一線教師主講;不定期地邀請一流IC設計公司一線設計人員來院開設講座;同時挑選年輕骨干教師到一流IC設計公司學習和實踐,時間至少半年以上;現已聘請IC設計公司一線設計人員6人為兼職教師,指導課程設計和畢業設計。集成電路CAD技術日新月異,課程實踐環節師資隊伍建設必須與時俱進。
6 結束語
我校電子科學與技術專業、集成電路設計與集成系統專業2012年被評為省重點建設專業,也是江蘇省首批培養卓越工程師的專業。集成電路版圖設計是這兩個專業卓越工程師培養計劃的重要內容之一,總結和探討集成電路版圖CAD課程實踐教學意義重大,今后我們要繼續推進該課程實踐環節的建設與改革,不斷探索,為我國集成電路設計人才的培養而努力奮斗。
參考文獻
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集成電路專業方向范文5
關鍵詞:職教集團;人才培養模式;專業建設
中圖分類號:G718 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2013)12-0160-03
以集成電路為核心的微電子產業是國家的戰略性新興產業,其發展水平與產業規模已成為衡量一個國家經濟發展,科技進步和國防實力的重要標志。在我國一系列相關政策的激勵下,我國微電子產業已得到快速發展,我國也已進入世界集成電路大國。2011年,我國半導體銷售額占世界半導體市場14.5%的份額,其中集成電路銷售額占到世界集成電路市場的9.8%的份額。
江蘇信息職業技術學院地處美麗富饒的太湖之濱——無錫。這里是我國微電子產業的發源地,也是當前發展最快、國內技術最先進、規模較大、產業系統最完整的國家微電子產業基地之一,云集了SK海力士半導體、海太半導體、華潤微電子、江陰長電等一百六十多家著名的微電子制造、設計、封裝及測試企業。微電子產業成為無錫傳統的最具優勢的支柱產業。
我院的微電子技術專業是學院成立最早的專業之一,伴隨著我國微電子產業的成長與壯大。在近四十年的發展中,依托無錫發達的微電子產業,堅持走校企合作之路,通過創新人才培養的體制機制,改革人才培養模式,加強專業內涵建設,為我國微電子企業培養了大批優秀人才,是江蘇省半導體行業協會的IC人才儲備基地,無錫國家集成電路設計基地,集成電路設計人才培養基地。
搭建職教集團平臺,促進政行
企校合作,創新人才培養機制
教育部《關于推進高等職業教育改革創新引領職業教育科學發展的若干意見》明確提出創新辦學體制,鼓勵地方政府和行業(企業)共建高等職業學校,探索行業(企業)與高等職業學校組建職業教育集團,發揮各自優勢,形成政府、行業、企業、學校等各方合作辦學,跨部門、跨地區、跨領域、跨專業協同育人的長效機制。為貫徹落實這一精神,由無錫市政府發起,我院牽頭組建了由無錫市信電局、無錫市半導體行業協會、微電子企業及大中專院校共三十多家單位組成的微電子職業教育集團。本著“政府主導、行業指導、企業參與、院校主體”的原則,緊緊圍繞無錫微電子產業的發展,充分發揮各自在產業規劃、兼職教師選聘、實習實訓基地建設和學生就業等方面的優勢,促進“校企合作、工學結合”職業教育人才培養模式的改革,提高人才培養與社會需求的契合度,提升職業教育服務無錫微電子產業發展的能力,也為提升我院微電子技術專業建設水平提供了良好的契機。
依托微電子職教集團
為平臺,深化“訂單培養,
廠校互嵌”人才培養模式改革
(一)加大訂單培養力度,提高人才培養與企業需求的契合度
依托職教集團平臺,利用豐富的校企合作資源,專業先后與集團成員SK海力士半導體、華潤上華半導體等多家微電子企業開展冠名辦班、訂單培養的人才培養模式改革。實踐證明,這種“校企聯手,量身定制”的訂單培養使人才培養的目標更貼近企業需求,人才培養的質量更滿足企業要求(見表1)。
以SK海力士微電班為例,訂單培養的主要工作包括:校企共商制定人才培養方案,校企共同構建課程體系,根據企業的性質和崗位需求,在課程體系中加入韓語課程和裝備類的課程;校企共同建設核心課程,開發教學資源;聘請企業工程師擔任專業核心課程的教學,專業教師分批進入企業進行工程實踐,提高教學隊伍的“雙師”素質;通過工學交替,頂崗實習,提高學生的崗位實踐技能,實現實習與就業的零距離對接;通過企業獎學金的發放和企業文化的宣講,企業文化與職業教育及早融合,大大提升學生的職業素養。冠名班的人才培養取得了良好的效果,全班39名學生,最終有26名被企業錄用。與海力士的校企合作案例被評為2012年無錫市校企合作示范案例。
(二)積極探索“廠校互嵌”人才培養模式
專業積極推進“廠中校”、“校中廠”的建設。專業和無錫強芯微電子有限公司合作共建集成電路版圖設計“校中廠”。企業工程師帶著企業真實的項目進入“校中廠”,學生在工程師的指導下,以企業真實項目為載體,進行集成電路設計核心技能的模塊化訓練,并通過聯網,與企業本部的工程技術人員共同完成大型設計項目。通過學生早進課題,早進團隊,早進項目,在工程實踐中培養高技能型、創新型人才,實現人才培養和企業需求無縫對接,企業也從中擇優挑選學生直接就業。
專業還與環洲微電子公司合作共建“廠中校”,學生在“廠中校”中完成集成電路制造工藝輪崗實習。校企雙方共同商定輪崗實習的教學計劃。企業負責為學生安排從簡單到復雜、從單一到綜合的實習內容和工作任務,并指定師傅指導實習,定期安排工程技術人員針對不同的崗位進行專題講座,提升學生職業素養;學生經過在實際工作崗位上真刀實槍的訓練,專業技能得到了很好的提升,同時接受了企業文化的熏陶。實習結束后,企業指導教師和專業教師根據學生在實習過程中職業素質、專業能力的表現進行綜合評價。
通過“訂單培養,廠校互嵌”這些深層次的校企合作、工學結合的人才培養模式改革,學院培養了高素質、高技能的人才,企業挖掘和篩選到了優秀員工,學生訓練了職業技能,提高了就業競爭力,達到了三方共贏的合作目標。
順應產業鏈發展,構建
“以崗定課,課證融通”課程體系
根據微電子產業鏈的發展,確定了本專業所面向的崗位。通過廣泛的專業調研和專業指導委員會的論證,分析了專業所需的基本技能、專業技能和綜合技能,構建了與之相適應的課程體系。同時將半導體芯片制造工、集成電路版圖設計員的技能培訓與考證嵌入課程教學,使學生在畢業的同時獲得相應的職業技能證書,提高就業競爭力(課程體系見圖1)。
校企合作,加強專業
核心課程的改革與建設
專業核心課程建設是專業內涵建設的核心和難點。我院利用職教集團平臺,與集團內多家企業深度開展校企合作,共建核心課程,開發教學資源。以《集成電路制造工藝》課程為例,我校和SK海力士半導體公司共建。該課程主要介紹了集成電路制造的工藝原理、工藝操作過程及工藝參數和工藝質量監測,是微電子技術重要的專業核心課程。在課程建設的過程中,通過對企業工作崗位設置、各崗位對應的工作任務及所需知識、技能的分析,對課程的體系結構進行了重新構建,確立了以集成電路制造工藝流程為基礎的模塊化教學理念。其中核心模塊的五大項目完全針對企業的五大工藝崗位,突出與企業崗位對接。同時,根據企業崗位的需求選取教學內容,將企業對員工進行培訓的內容融入課程教學中,使教學內容更好地與崗位實踐相吻合(見圖2)。該課程2009年通過院精品課程的驗收,2011年成為無錫市精品課程。專業核心建設成果如表2所示。
校企合作,建設中央財政支持的
微電子技術綜合實訓基地
2007年,本專業獲得中央財政支持的微電子技術綜合實訓基地建設項目。由中央財政、省財政和學院配套的近700萬資金,與企業合作,建設了包含集成電路設計中心、芯片制造中心、組裝中心、測試中心的實訓基地,融教學、培訓、職業技能鑒定、技術研發、生產等功能于一體。基地建設了100級的超凈車間,配置了所需的動力設施、超凈水設施及廢氣處理設施,購置了生產型設備和原材料,具備了生產性實訓的條件(見圖3)。
基地建成后,學生在接近真實的生產環境中進行《集成電路制造工藝》、《半導體專業實驗》、《集成電路版圖設計》等課程理實一體化的教學,利用真實的硅片進行氧化、光刻、封裝、測試及版圖設計的實訓,實訓結束后進行專業職業資格考證。在集成電路芯片制造中心,結合伊施德科技有限公司的薄膜傳感器產品的生產進行光刻、薄膜制備工藝的生產與實訓。
依托職教集團,打造“雙師”
團隊,助力高技能人才培養
學院建立了“校企雙專業帶頭人制”,除校內專業帶頭人外,微電子技術專業聘請了集團內企業高級工程師擔任校外專業帶頭人,把握專業建設方向,指導課程建設、實驗實訓室建設。專業也通過引進、企業工程實踐、職業技能考證、橫向課題開發、技術服務等途徑,切實加強骨干教師的工程實踐能力,提高教學團隊的“雙師”素養。近年來,我們從企業引進4名高級工程技術人員,有13名教師先后到職教集團內的企業進行工程實踐,有3名教師獲評高級工程師,有9名教師分別取得半導體芯片制造高級工證書或國家高級考評員證書。專業教師也積極與企業開展橫向課題研究,為企業解決技術難題。先后聘請職教集團成員如SK海力士半導體、無錫強芯半導體、無錫派盟集成電路設計公司,無錫華潤安盛科技有限公司等企業的工程技術人員作為兼職教師,用企業的真實項目和真實案例進行教學,提高教學內容與企業需求的契合度。“雙師”素質的教學團隊,為高技術技能型人才培養奠定了堅實的基礎,微電子教學團隊獲學院首批優秀教學團隊。
多年來,我院微電子技術專業依托無錫市強大的微電子產業和市政府對該產業的大力扶持,組建微電子職教集團,推動政行企校四方合作,創新人才培養模式,加強專業內涵建設,培養了大批適應產業需求、有發展后勁的高素質、高技能型人才。很多畢業生已成為我國微電子企業的骨干或領軍人物。微電子技術專業也成為我院品牌特色專業,無錫市示范專業,江蘇省示范建設院校重點建設專業,2012年江蘇省首批重點建設專業群的核心專業。我們將繼續推進體制機制的創新,深化人才培養模式改革,堅持走以提高質量為核心的內涵建設發展道路,著力提升我院微電子技術專業的水平,為無錫及長三角地區乃至我國的微電子產業做出更大的貢獻。
參考文獻:
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[2]董艷艷,任利華,郭三華.職教集團化條件下專業群建設實踐[J].職業教育研究,2012(7):167-168.
[3]張志強.校企合作存在的問題與對策研究[J].中國職業技術教育,2012(4):62-66.
集成電路專業方向范文6
【關鍵詞】微電子;技術應用;發展趨勢
在現代化微電子技術的不斷發展過程當中,微電子技術對社會的現代化發展起著重要作用。現代信息化技術的基礎是由集成電路學與微電子學所構成。集成電路技術現在已趨于成熟,其可為企業在社會化建設帶來無限機遇。微電子技術不僅是信息產業化發展的核心,也是其發展的基礎,更是產業信息化的關鍵。為達到對電子產品應用的便利性,與提高其空間的利用率為目的,促進電子產品的微型化開發。
一、微電子技術的發展方向
國內外的專業技術研究人員正在對其開發工作進行著不斷的努力,現如今,大多數人對于微電子技術的使用已經產生了依賴感,為了使微電子技術能更好的應用于生產與生活當中的各個層面當中,為其得以可持續性的健康發展,要對其發展方向得以確認。
二、集成電路工程概念與特點
(一)集成電路工程
集成電路工程是整合、集成不曾存在聯系的功能和設備,將微電子技術進行有效的結構,通過布線系統,利用綜合性網絡技術手段,并通過集成電路項目體現出來的功能[1]。可將集成電路所有的功能和設備進行科學的統一協調,可對管理效率進行有效的提升,從而達到互聯網系統的資源共享,在我國微電子技術不斷更新的過程中,微電已逐步地滲透進了各個行業中。
(二)集成電路工程特點
(1)不可控因素較多。現如今,微電子操作流程相對比較固定,集成電路工程應用于微電子中,對我國固有的傳統銷售產業產生了一個猛烈的沖擊。集成電路工程中存在著大量的不可對其控制的未知因素。因其性質的不同,所導致的影響也有所不同,其最終結果當然也不一樣,在現如今,微電子以各種形式存在于人們的生產生活當中,人們已對其產生了依賴感,并將其運用到生活當中的各個層面當中。在改革開放后,我國電子事業發展速度較快,但對微電子設備進行使用過程當中,對其應用進行科學的分析后,得出結論,在我國,微電子技術還處在發展的一個初級階段,也就說明了,微電子管理制度與其相關的一些輔的管理工作并沒有得以完善。
(2)多種系統、學科整合。微電子技術對多種科學進行一個綜合性的整合,同時,又運用多個學科去分別其研究,從而達到微電子系統的集成。在正常的集成電路運作過程當中,其涉及的多種學科知識,集成電路是一個融合了多個科學的綜合性工程,其利用數學中的方程式,把物理方面的知識,融入商業運營中,具有邏輯性的一個及為經典的、科學的綜合性技術工程當中去。
(3)創造性。微電子技術主要利用集成電路工程對其服務的一種技術,而微電子又主要對產業進行有效的服務。呈現出集成電路工程的創造性與其獨特性的一面。集成電路的特點與其工程特點,主要表現在隨著集成電路工程的不同其最終結果也隨著改變。集成電路工程技術形成過程其實是一個具有創造性的工作。
三、微電子學與集成電路解讀
微電子學屬于電子學其中的一個學科分支,是一門科學性、綜合性都比較強的獨立學科,為達到對電子產品應用的便利性,與提高其空間的利用率為目的,促進電子產品的微型化開發。在對微電子進行研究的過程中,會涉及量子力學知識以及與其相關的物理學知識,在對其研究過程當中,必須要將集成電路歸納到其中。微電子的相關電子元件組成了集成電路,再利用微電子學的高性能等特點,達成微電子學所要達成的發展目標,與其相關的功能電路或體系相結合,并把集成電路工程當成微電子學的一個科目。在實際生活中集成電路具有:造價低、能量消耗低等優點,在現代生產與生活的過程當中,集成電路工程中的微電子技術已趨于成熟,成為現代數據信息化時代的重要部分之一。
四、微電子發展狀態與趨勢分析
(一)微電子技術與其他技術結合
近些年來,諸多的新型技術不斷的涌現,這與微電子技術的不斷發展是分不開的,在與其他技術不斷的相融合的過程當中,衍變而來[2]。現如今,能與微電子技術相融合的技術有很多,譬如:將光學方面的理論、機械方面的技術與微電子相互融合,在其相互融合過程當中可取之長、補其短。形成了新的體系——微光機電系統,并創造出了新的功能,比如:利用光進行開關與對物體成像等功能。利用微電子技術在和其他技術相融合的過程當中,衍生出來的具有創新意義的技術,可對相關聯的產業發展起著推動的作用,對我國社會主義經濟發展起著建造基礎的作用。
(二)硅基互補金屬氧化物半導體
現階段微電子的主流工藝是硅基互補金屬氧化物半導體技術,溝道程度得以有效的縮小,在此基礎上可對電路集成的速度與集成度進行科學有效的提升,其主要是在借助于金屬氧化物半導體場效應晶體管技術的基礎上所達成的。對芯片的信號延遲現象進行科學的改進、電路的穩定性得以有效的提高、電路在生產過程中所需要的成本合理的降低,在此基礎上提高整個運行系統的工作效率,在對這一系列操作進行研究的過程當中,其具有非常高的應用價值。硅基互補金屬氧化物半導體電路技術,將成為來未來主要要研究的對象,并且對硅基互補金屬氧化物半導體電路進行不斷的優化與縮小,對其他設備的需求進行科學合理的滿足。
(三)集成電路已成為當前微電子技術發展的重點
現階段,集成電路工程在實際應用過程當中還會出現這樣或是那樣的問題,譬如:因電路導致其出現的延時的情況等因素,還需及時的對其進行科學有效的處理。在微電子學的研究過程當中,在對集成電路進行合理與科學的分析,因微電子芯片在建立過程當中,所有的操作都是建立在成熟的集成電路工程之上的。對微電子在集成電路工程的研究,各國專業技術人員,還在不斷的努力著,在不遠的將來,還會有新的突破。
(四)微電子技術在集成電路當中的應用
在現代生產生活當中,對微電子技術的應用過程當中,可對微電子技術以及與其相關的微電工技術進行有效的利用,去完成對微機電系統進行完整的信息構建,可對其加以利用,進行信息化處理、信息化傳遞與信息采集的過程,以此為基礎,進行科學有效的操作,這一操作對微電子的集成電路工程的應用,有著相當高的價值[3]。現如今,一個國家所擁有綜合國力與其科學技術的發展水平可通過微電子技術對其進行展現。隨著對集成電路與微電子技術研究的逐步加深,微電子技術對改善我國人民生活水平,起著關鍵作用,因其技術已逐步應用到了人們生產生活當中的各個層面。