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微電子論文

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微電子論文

微電子論文:機械系統微電子論文

1微電子機械系統的概述

1.1微電子機械系統的概念

微電子機械系統主要結構有微型傳感器、制動器以及處理電路。其是一種微電子電路與微機械制動器結合的尺寸微型的裝置,其在電路信息的指示下可以進行機械操作,并且還能夠通過裝置中的傳感器來獲取外部的數據信息,將其進行轉化處理放大,進而通過制動器來實現各種機械操作。而微電子機械系統技術是以微電子機械系統的理論、材料、工藝為研究對象的技術。微電子系統并不只是單純的將傳統的機電產品微型化,其制作材料、工藝、原理、應用等各個方面都突破了傳統的技術限制,達到了一個微電子、微機械技術結合的全新高度。微電子機械系統是一種全新的高新科學技術,其在航天、軍事、生物、醫療等領域都有著重要的作用。

1.2微電子機械系統技術的特點

1.2.1尺寸微型化

傳統機械加工技術的最小單位一般是cm,而微電子機械系統技術下的機械加工往往最小單位已經涉及到了微米甚至納米。這以尺寸的巨大變化使得微電子機械系統技術下的原件具有微型化的特點,其攜帶方便,應用領域更加廣闊。

1.2.2集成化

微電子機械系統技術下的原件實現了微型化為器件集成化提供了有力的基礎。微型化的器件在集成上具有無可比擬的優勢,其能夠隨意組合排列,組成更加復雜的系統。

1.2.3硅基材料

微電子機械系統技術下的器件都是使用硅為基加工原料。地面表面有接近30%的硅,經濟優勢十分明顯。硅的使用成本低廉這就使得微電子機械系統技術的下的器件成本大大縮減。硅的密度、強度等于鐵相近,密度與鋁相近,熱傳導率與鎢相近。

1.2.4綜合學科英語

微電子機械系統技術幾乎涉及到所有學科,電子、物理、化學、醫學、農業等多個學科的頂尖科技成果都是微電子機械系統技術的基礎。眾多學科的近期成果組合成了全新的系統和器件,創造了一個全新的技術領域。

2微電子機械系統的技術類別

2.1體微機械加工技術

體微機械加工技術主要將單晶硅基片加工為微機械機構的工藝,其較大的優勢就是可以制作出尺寸較大的器件,較大的弊端是難以制造出精細化的靈敏系統。并且使用體微加工工藝難以優化器件的平面化布局,制作出來的器件難以與微電子線路直接兼容。體微機械加工工藝一般在壓力傳感器和加速度傳感器的制造中普遍應用。

2.2表面微機械加工技術

表面微機械加工技術就是通過集成電路中的平面化技術來實現微機械裝置的制造。其主要優勢表現在充分利用了已有的IC工藝,能夠靈活掌握機械器件的尺寸,因此表面為微機械加工技術與IC之間是兼容的。表面微機械加工技術與集成電路的良好兼容性使得其在應用領域實現了快速普及。

2.3復合微機械加工技術

復合微機械加工技術就是體微機械技工技術與表面微機械加工技術的結合,其結合了兩者的優點,但又同時避免了相應缺點。

3微電子機械技術的應用

3.1環境科學領域

微電子機械系統技術下的微型設備可以在環境監測和數據處理分析上發揮巨大的作用。由化學傳感器、生物傳感器以及數據處理系統所集合的測量與處理設備。該微型裝置可以用來監測空氣和液體的成分,其獨特優勢在于尺寸微小,便于攜帶。

3.2軍事領域

納米器件所構成的裝置先要對半導體器件運行速度高,攜帶方便,信息輸出和處理快捷,在軍事領域其能夠用來制作各種微型設備,例如“蚊子導彈”、“麻雀衛星”等。

3.3醫療領域

在臨床化驗分析、介入治療領域其也能夠實現巨大的價值。近幾年獲得發展的介入治療技術與傳統治療技術相比臨床治療效果優越,能夠有效緩解患者痛苦。但是當前介入治療儀器價格高,體積巨大,性難以保障,尤其是在治療重要器官時風險較大。微電子機械系統技術的微型與智能特性可以顯著降低介入治療的風險。

4結束語

微電子機械系統技術將機電系統的實用性、智能化和多樣化發展到了一個全新的高度。當今微電子機械系統技術已經對農業、環境、醫療、軍事等領域產生了重大的影響,也影響著人們的生產和生活方式,相信在不久的以后微電子機械系統技術將會成為我國社會經濟發展不可或缺的重要部分,為我國經濟發展起到巨大的推動作用。

作者:王志宏單位:中國科學院長春精密機械與物理研究所

微電子論文:校企合作下的微電子論文

1校企合作的可能性及重要意義

1.1無錫是我國微電子產業的南方基地,需要大量的微電子專業人才

無錫是中國微電子產業的搖籃,是我國及時塊集成電路的誕生地,微電子產業有著優良的傳統和深厚的產業基礎。近年來,無錫政府出臺了一系列優惠政策(比如530計劃),大力吸引微電子高端人才,創辦了一批有競爭力的集成電路設計公司。2013年無錫市政府又出臺了《無錫市微電子產業規劃(2013—2020)》,為無錫市微電子產業的進一步發展提供了強有力的支持和保障。經過30多年的發展,無錫微電子產業形成了產業結構比較完整,產業規模龐大,管理比較完善的良好局面。2013年無錫市微電子產業合計完成營業收入652.12億元,規模列全國第二[7]。SK海力士和華潤微電子分別以第二名和第四名入圍2013年度中國半導體十大制造企業。江蘇新潮科技集團、海太半導體(無錫)有限公司和英飛凌科技(無錫)有限公司分別以及時名、第七名和第九名入圍2013年度中國半導體十大封裝測試企業[8]。雖然無錫市微電子產業的發展取得了很大的成績,但也存在一些問題,比如:微電子產業的專業人才比較匱乏,已經成為制約微電子產業發展的瓶頸之一。而高校是人才的聚集地,江南大學微電子專業可以發揮人才優勢,為無錫的微電子產業培養大量的人才。

1.2江南大學注重校企合作

無錫日報2013年9月21日發表題為“江南大學發揮高校優勢,開展校企合作,服務地方經濟———做無錫的創新引擎和發展智庫”的文章,文章指出:“江南大學提出要以項目為平臺,廣泛開展校企合作,為地方科技創新和經濟轉型添磚加瓦,這是江南大學推進與區域、產業協同創新的方式和途徑。”江南大學作為無錫的一所211重點建設的高校,非常注重與企業的合作,積極參與國家、無錫地區的科技創新,推進科技成果產業化,為本地區的經濟服務。比如:與無錫市政府合作建立的江南大學國家大學科技園,已成為高科技研究項目的重要孵化基地;江南大學的科研經費每年以30%的速度在增加,其中60%~70%的科研總經費來自于與企業的合作。總之,江南大學一直探索的校企合作模式取得了顯著的成效。這也為我校微電子專業尋求校企合作提供了機遇和挑戰。

1.3微電子專業自身建設的特點

微電子產業是近幾十年來全球發展最迅猛的產業之一。目前,以集成電路為核心的電子信息產業超過了以汽車、石油、鋼鐵為代表的傳統工業成為及時大產業。集成電路自誕生以來一直遵循摩爾定律的發展規律,即集成度和產品性能每18個月增加一倍。各種半導體新材料和新器件層出不窮。微電子專業又是一個實踐性很強的專業。因此,學生在學習過程中不僅要學好專業基礎知識,還有必要進行專業的實驗技能培訓和不斷接受新知識、新技術,才能跟得上微電子技術發展的潮流。這就要求學生不僅要進行專業的實驗培訓,還有必要閱讀一些近期的參考文獻,參加一些前沿科學的研究,甚至參與企業的技術研發。但是,微電子專業實驗室建設的投入非常昂貴,一個小型的微電子工藝實驗室的建設要幾百萬到幾千萬人民幣,這還不包括每年實驗室的維護費用。對于一般高校來說,這是很難承受的。其實,對于國內微電子專業實驗室建設的比較好的高校,其實驗室也主要面向研究生開放。所以,為了更好地提升本科生的教育教學質量,必須尋求校企合作。而微電子作為無錫最主要的優勢產業,也給我校微電子專業提供了加強校企合作的機會。因此,無論是從學校周邊地區微電子產業發展的狀況,以及學校的政策,還是從本專業自身建設的特點來看,校企合作是提升微電子專業本科生教育質量的主要途徑之一。因此,積極探索提高我校微電子專業本科生的培養質量的校企合作模式,具有非常重要的意義。

2校企合作聯合培養的教學模式

校企合作的目的是共同發展,實現雙贏。學校為企業提供智力和技術支持,為企業解決具體的技術難題。企業參與學校教學科研環節,提高教育教學質量,培養的創新型人才。為了更好地實現校企合作,我們從三個方面進行了有益的探索。

2.1學研結合

我們可以采取多種方式的校企合作,實現微電子專業本科生培養過程中的理論學習和研究相結合。例如:實施以項目為導向的校企合作模式,鼓勵老師承擔企業和研究所的橫向課題,讓大三和大四的一些學生參與項目的研發,這樣既發揮了學校的智力優勢,為企業解決了技術難題,也使得學生積累了寶貴的實踐經驗,提高了教學質量,實現了共贏。也可以讓學生在學習過程中,參觀一些重點企業、研究所的生產車間和設計實驗室;并且,讓學生在參與的過程中,積極地與企業、研究所的一線工作人員進行交流,讓學生切實感受一下微電子工藝和設計的實踐過程。學校也積極為大四的學生聯系周邊的微電子企業和研究所,鼓勵學生去這些企業實習,讓學生積極參與企業的研發和生產,既為企業提供了的人才,又培養了學生的實踐與創新能力。

2.2在職人員互聘

我校微電子專業80%以上的教師具有博士學位,而且,有許多教師具有海外留學的背景。目前的狀況是老師有很扎實的基礎知識,并且對微電子學科的前沿比較了解。但是,對企業的需求和微電子產業的市場需求不是很了解,導致研究與市場需求脫節。還有一些教師,在多年的研究過程中,獲取了一些核心技術,但苦于沒有資金的投入,沒法把一些研究成果產業化。而我國的一些微電子企業研發能力相對不強,沒有自己的核心技術,在市場上的競爭力不強。因此,有必要加強學校和企業的聯系,通過校企合作,鼓勵教師積極承擔企業和研究所的課題,發揮自己的專業特長,為企業技術攻關。或者,鼓勵教師到企業中掛職,真正深入的生產的及時線,與企業的研發人員合作,研發新產品,增強企業競爭力。同時也鼓勵企業和研究所的工程師和專家來學校做兼職教授,講授一些微電子專業的核心課程和實踐課程,甚至也可以請這些有實際生產和研發經驗的專家參與編寫本科生的教材。由于這些工程師和專家均來自生產的及時線,他們有更豐富的生產和研發經驗,對微電子產業的市場尋求更了解,對提升微電子專業本科生的實踐和創新能力非常重要。

2.3共享實驗室

微電子實驗室的建設需要一筆很大的費用,但憑高校自身的力量是無法完成的,需要微電子企業的大力支持和幫助。當然,高校可以為企業培養大量的人才和提供智力支持。企業可以有償開放一些實驗設備和設計軟件讓學生用于科學研究、實踐操作甚至參與企業的研發;這樣既有助于企業能提前了解這些學生的實踐和創新能力,從而能留住一部分人才;也有助于提升學生的實踐能力和更好地了解企業文化,從而使學生也愿意留在企業工作。而高校的微電子實驗室,也可以面向企業開放,從而共享實驗室。總之,通過共享實驗室,提高了實驗室的利用效率,高校和企業實現了共贏。

3結論

本文分析了我校微電子專業實現校企合作的可能性和重要意義。并在此基礎上提出了在三個方面進行校企合作的探索—“學研結合”、“在職人員互聘”、“共建實驗室”。這三種教學模式在一定程度上解決了我校微電子專業的學生在學習、實踐和研究中普遍存在的問題。因此,只有加強校企合作,才能提供更好的教學條件和資源,有效提高學生的理論知識水平和實踐創新能力,培養更多的微電子專業創新型人才。

作者:王福學虞致國肖少慶閆大為單位:江南大學電子工程系

微電子論文:新領域發展下的微電子論文

1.微電子技術概述

1.1認識微電子

微電子技術的發展水平已經成為衡量一個國家科技進步和綜合國力的重要標志之一。因此,學習微電子,認識微電子,使用微電子,發展微電子,是信息社會發展過程中,當代大學生所渴求的一個重要課程。生活在當代的人們,沒有不使用微電子技術產品的,如人們每天隨身攜帶的手機;工作中使用的筆記本電腦,乘坐公交、地鐵的IC卡,孩子玩的智能電子玩具,在電視上欣賞從衛星上發來的電視節目等等,這些產品與設備中都有基本的微電子電路。微電子的本領很大,但你要看到它如何工作卻相當難,例如有一個像我們頭腦中起記憶作用的小硅片—它的名字叫存儲器,是電腦的記憶部分,上面有許許多多小單元,它與神經細胞類似,這種小單元工作一次所消耗的能源只有神經元的六十分之一,再例如你手中的電話,將你的話音從空中發射出去并將對方說的話送回來告訴你,就是靠一種叫“射頻微電子電路”或叫“微波單片集成電路”進行工作的。它們會將你要表達的信息發送給對方,甚至是通過通信衛星發送到地球上的任何地方。其傳遞的速度達到300000KM/S,即以光速進行傳送,可實現雙方及時通信。“微電子”不是“微型的電子”,其完整的名字應該是“微型電子電路”,微電子技術則是微型電子電路技術。微電子技術對我們社會發展起著重要作用,是使我們的社會高速信息化,并將迅速地把人類帶入高度社會化的社會。“信息經濟”和“信息社會”是伴隨著微電子技術發展所必然產生的。

1.2微電子技術的基礎材料——取之不盡的硅

位于元素周期表第14位的硅是微電子技術的基礎材料,硅的優點是工作溫度高,可達200攝氏度;二是能在高溫下氧化生成二氧化硅薄膜,這種氧化硅薄膜可以用作為雜質擴散的掩護膜,從而能使擴散、光刻等工藝結合起來制成各種結構的電路,而氧化硅層又是一種很好的絕緣體,在集成電路制造中它可以作為電路互聯的載體。此外,氧化硅膜還是一種很好的保護膜,它能防止器件工作時受周圍環境影響而導致性能退化。第三個優點是受主和施主雜質有幾乎相同的擴散系數。這就為硅器件和電路工藝的制作提供了更大的自由度。硅材料的這些優越性能促成了平面工藝的發展,簡化了工藝程序,降低了制造成本,改善了性,并大大提高了集成度,使超大規模集成電路得到了迅猛的發展。

1.3集成電路的發展過程

20世紀晶體管的發明是整個微電子發展史上一個劃時代的突破。從而使得電子學家們開始考慮晶體管的組合與集成問題,制成了固體電路塊—集成電路。從此,集成電路迅速從小規模發展到大規模和超大規模集成電路,集成電路的分類方法很多,按領域可分為:通用集成電路和專用集成電路;按電路功能可分為:數字集成電路、模擬集成電路和數模混合集成電路;按器件結構可分為:MOS集成電路、雙極型集成電路和BiIMOS集成電路;按集成電路集成度可分為:小規模集成電路SSI、中規模集成電路MSI、大規模集成電路LSI、超導規模集成電路VLSI、特大規模集成電路ULSI和巨大規模集成電路CSI。隨著微電子技術的發展,出現了集成電路(IC),集成電路是微電子學的研究對象,其正在向著高集成度、低功耗、高性能、高性的方向發展。

1.4走進人們生活的微電子

IC卡,是現代微電子技術的結晶,是硬件與軟件技術的高度結合。存儲IC卡也稱記憶IC卡,它包括有存儲器等微電路芯片而具有數據記憶存儲功能。在智能IC卡中必須包括微處理器,它實際上具有微電腦功能,不但具有暫時或長期存儲、讀取、處理數據的能力,而且還具備其他邏輯處理能力,還具有一定的對外界環境響應、識別和判斷處理能力。IC卡在人們工作生活中無處不在,廣泛應用于金融、商貿、保健、安全、通信及管理等多種方面,例如:移動電話卡,付費電視卡,公交卡,地鐵卡,電子錢包,識別卡,健康卡,門禁控制卡以及購物卡等等。IC卡幾乎可以替代所有類型的支付工具。隨著IC技術的成熟,IC卡的芯片已由最初的存儲卡發展到邏輯加密卡裝有微控制器的各種智能卡。它們的存儲量也愈來愈大,運算功能越來越強,保密性也愈來愈高。在一張卡上賦予身份識別,資料(如電話號碼、主要數據、密碼等)存儲,現金支付等功能已非難事,“手持一卡走遍天下”將會成為現實。

2.微電子技術發展的新領域

微電子技術是電子科學與技術的二級學科。電子信息科學與技術是當代最活躍,滲透力最強的高新技術。由于集成電路對各個產業的強烈滲透,使得微電子出現了一些新領域。

2.1微機電系統

MEMS(Micro-Electro-Mechanicalsystems)微機電系統主要由微傳感器、微執行器、信號處理電路和控制電路、通信接口和電源等部件組成,主要包括微型傳感器、執行器和相應的處理電路三部分,它融合多種微細加工技術,并將微電子技術和精密機械加工技術、微電子與機械融為一體的系統。是在現代信息技術的近期成果的基礎上發展起來的高科技前沿學科。當前,常用的制作MEMS器件的技術主要由三種:一種是以日本為代表的利用傳統機械加工手段,即利用大機械制造小機械,再利用小機械制造微機械的方法,可以用于加工一些在特殊場合應用的微機械裝置,如微型機器人,微型手術臺等。第二種是以美國為代表的利用化學腐蝕或集成電路工藝技術對硅材料進行加工,形成硅基MEMS器件,它與傳統IC工藝兼容,可以實現微機械和微電子的系統集成,而且適合于批量生產,已成為目前MEMS的主流技術,第三種是以德國為代表的LIGA(即光刻,電鑄如塑造)技術,它是利用X射線光刻技術,通過電鑄成型和塑造形成深層微結構的方法,人們已利用該技術開發和制造出了微齒輪、微馬達、微加速度計、微射流計等。MEMS的應用領域十分廣泛,在信息技術,航空航天,科學儀器和醫療方面將起到分別采用機械和電子技術所不能實現的作用。

2.2生物芯片

生物芯片(Biochip)將微電子技術與生物科學相結合的產物,它以生物科學基礎,利用生物體、生物組織或細胞功能,在固體芯片表面構建微分析單元,以實現對化合物、蛋白質、核酸、細胞及其他生物組分的正確、快速的檢測。目前已有DNA基因檢測芯片問世。如Santford和Affymetrize公司制作的DNA芯片包含有600余種DNA基本片段。其制作方法是在玻璃片上刻蝕出非常小的溝槽,然后在溝槽中覆蓋一層DNA纖維,不同的DNA纖維圖案分別表示不同的DNA基本片段。采用施加電場等措施可使一些特殊物質反映出某些基因的特性從而達到檢測基因的目的。以DNA芯片為代表的生物工程芯片將微電子與生物技術緊密結合,采用微電子加工技術,在指甲大小的硅片上制作包含多達20萬種DNA基本片段的芯片。DNA芯片可在極短的時間內檢測或發現遺傳基因的變化,對遺傳學研究、疾病診斷、疾病治療和預防、轉基因工程等具有極其重要的作用。生物工程芯片是21世紀微電子領域的一個熱點并且具有廣闊的應用前景。

2.3納米電子技術

在半導體領域中,利用超晶格量子阱材料的特性研制出了新一代電子器件,如:高電子遷移晶體管(HEMT),異質結雙極晶體管(HBT),低閾值電流量子激光器等。在半導體超薄層中,主要的量子效應有尺寸效應、隧道效應和干涉效應。這三種效應,已在研制新器件時得到不同程度的應用。(1)在FET中,采用異質結構,利用電子的量子限定效應,可使施主雜質與電子空間分離,從而消除了雜質散射,獲得高電子遷移率,這種晶體管,在低場下有高跨度,工作頻率,進入毫米波,有極好的噪聲特性。(2)利用諧振隧道效應制成諧振隧道二極管和晶體管。用于邏輯集成電路,不僅可以減小所需晶體管數目,還有利于實現低功耗和高速化。(3)制成新型光探測器。在量子阱內,電子可形成多個能級,利用能級間躍遷,可制成紅外線探測器。利用量子線、量子點結構作激光器的有源區,比量子阱激光器更加優越。在量子遂道中,當電子通過隧道結時,隧道勢壘兩側的電位差發生變化,如果勢壘的靜電能量的變化比熱能還大,那么就能對下一個電子隧道結起阻礙作用。基于這一原理,可制作放大器件,振蕩器件或存儲器件。量子微結構大體分為微細加工和晶體生長兩大類。

3.微電子技術的主要研究方向

目前微電子技術正朝著三個方向發展。及時,繼續增大晶圓尺寸并縮小特征尺寸。第二,集成電路向系統芯片(systemonchip,SOC)方向發展。第三,微電子技術與其他領域相結合將產生新產業和新學科,如微機電系統和生物芯片。隨著微電子學與其他學科的交叉日趨深入,相關的新現象,新材料,新器件的探索日益增加,光子集成如光電子集成技術也不斷發展,這些研究的不斷深入,彼此間的交叉融合,將是未來的研究方向。

作者:金撼塵工作單位:哈爾濱工業大學

微電子論文:煤化工微電子論文

1微電子技術簡介

微電子技術,它是建立在以集成電路為核心的各種半導體器件基礎上的高新電子技術,特點是體積小、重量輕、性高、工作速度快,微電子技術對信息化時代具有巨大影響。其之所以稱為核心虛擬網絡技術,主要是因為整個計算機網絡的任意2個節點之間的連接并沒有傳統專網所需的端到端的物理鏈路,而是架構在公用網絡服務商所提供的網絡平臺,如internet,ATM(異步傳輸模式),FrameRelay(幀中繼)等之上的邏輯網絡,用戶數據在邏輯鏈路中傳輸。它涵蓋了跨共享網絡或公共網絡的封裝、加密和身份驗證鏈接的專用網絡的擴展。核心技術主要采用了隧道技術、加解密技術、密鑰管理技術和使用者與設備身份認證技術。在虛擬專用網絡設計之前,要嚴格劃分煤炭礦區資源線路數據,并實施圖層管理,再通過矢柵劃分的方式進行數據儲存,這是因為存儲空間數據的格式在系統端口緩存中有著至關重要的作用。計算機核心技術中的虛擬專用網絡屬于遠程訪問技術。在虛擬專用網絡系統中,用戶端設計通常由11個功能模塊組成,這11個功能模塊中都可以2次劃分為多個子功能,而且各個系統功能、子功能之間又進行再擴充,依據用戶的不同需求實施調整維護。并根據其不同功能進行不同設計。服務器端擁有通過查詢數據庫,進而實現對煤炭運輸計劃信息化的作用,可以為虛擬專用網絡模型提供很多實用服務。服務器的ArcMS與空間數據庫建立連接要通過ArcSDE,它可提供大量專業GIS服務。在核心網絡模型組成部分中服務器端緩存模塊是相當重要的,服務器端緩存模塊主要分為緩存管理組件和索引管理組件。2部分組件分工合作,緩存管理組件是根據索引分析所得出的結果,在緩存中處理請求數據然后向客戶端發送,或者利用數據庫中已存數據,而索引管理組件先索引分析客戶端請求,制作出瓦片空間待處理數據列表。

2微電子技術在煤礦化工產業上的應用準備

2.1規范制度,端正思想

人們知道,一個良好的組織機構,除具備較好的運行機制和管理制度之外,還應該具有健全的崗位制度而且能夠將之貫徹執行。因此,微電子技術在煤礦機械的應用過程中,很需要一個合適的技術管理結構,以便于明確各個技術人員的職權問題,保障個人任務到位,避免權力交叉和責任推諉的現象發生,這些問題都可以通過建立健全的崗位責任制度得以解決。此外,工作人員不但要對微電子技術知識有一定的了解,盡可能地掌握綜合煤礦機械管理的內容與方法,還要對煤礦生產安全制度和相關法規有著的認識,思想上時刻保持著“安全及時”的意識,保障將微電子技術安全意識滲透到工作的每一個層面,最終提升機械作業人員的工作責任心與使命感。

2.2加強微電子技術產品的設備管理

加強設備巡視管理是建筑工程監控的重點,預防設備異常的發生是機械運行管理的主要內容。為了保障煤礦機械施工的安全性與使用性,應該建立完善的設備定檢制度,機電一體化產品設備需要進行定期的檢測,對于一些使用頻率高的機械設備,更是要依據規定檢測并建立相應的維護記錄以隨時了解其運轉狀態,保障其正常的運行和及時的維護。

2.3提高微電子技術機械監控的技術管理

由于煤礦化工產業存在很大程度上的特殊性,而作為貫徹于機械監控整個流程的重要要素,技術管理在其中的作用不容小覷。因此,加強機械設備的絕緣監督工作,利用聲波檢測、光譜分析等監督手段,及時地發現并排除故障無疑勢在必行。微電子技術工作一旦脫離了技術的支持,就難以稱作是有效的監控工作。當煤礦化工產業發生異常情況時,及時采取跟蹤測溫,利用圖譜庫進行分析對比,并提出檢測修改的建議,以此來加強設備的有效運行。

3基于微電子技術的煤礦化工產業監控系統

3.1智能監控模式的自動化控制和管理

由上述內容可知,在統一模式下的信息系統中,微電子技術對煤礦井下監控子系統的控制管理內容,可以通過4個步驟來得以實現,即自動檢查、自動尋的、自動求解和自動執行。其具體自動控制管理框架,可用圖1所示來進行加以描述。這當中的“被控制管理的電網子系統”既能夠是一個系統層子系統,也可以是電網元件或廠/站層子系統。對于一個系統層子系統而言,其功能就是通過利用各級調度控制中心的管理權限,對智能網絡在煤礦井下電網監控系統的安全性、合理性、經濟性進行盡可能的分析,并對系統的所有目的狀態實施檢查和監視,實現對智能監控子系統所有狀態的智能化監控。圖1中的監控子系統表明,如果被監測的煤礦井下狀態與目標限定數值不一致,那么智能監控系統就會自動啟動相關的任務處理,對限定以外的突發時間進行控制并做狀態輸出,同時作用在該子系統所包含的元件上,進而對該子系統的輸出狀態實施調控,最終將它調回正常運行狀態。

3.2監測技術的應用

作為煤礦安全生產監控工作的關鍵性內容,信息的獲得無疑至關重要,而獲得信息的主要手段就是監測技術。一般而言,通過煤礦安全生產現有的客觀資料,人們可以初步確定遠程監控的初始方案,進而在煤礦工程運營過程中根據監測數值、經驗方法等內容,開展反饋分析等工作,修正初步方案與施工網絡計劃,以保障工程按照的設計與施工方案進行。因此,監控工作的重要性也就顯而易見了。針對我國煤礦工程質量中的一些不安全因素,監測技術在遠程監控中的應用能夠很好地解決此類問題,它不但可以很好地掌握工程的工作運營狀態,利用監控數據對流量方案進行整改,并指導開采質量作業;還可以預見事故風險,采取一系列的事前措施,給建筑的安全管理提供信息,將事故突發率降至低,保障了煤礦安全生產的穩定性。此外,太陽能是一種取之不盡、用之不竭的環保能源。通過太陽能光伏技術,可以很好地將太陽能轉換為電能,并廣泛應用在遠程視頻監控系統當中,太陽能供電部分監控結合了煤礦開采的相關特點,對煤礦地點的自然環境等因素進行分析,確定了系統設計相關參數,優化了供電系統的相關參數,對煤礦領域的網絡視頻監控起到了一定的作用。

3.3視頻流管理服務端口設計

視頻流管理服務器是IP視頻監控系統的精神內容,具體視頻采集預覽實現過程如圖2所示。服務器端擁有通過查詢數據庫,進而實現對煤炭安全生產信息化的作用,可以為遠程計算機提供很多實用服務。視頻流管理服務器與空間數據庫建立連接,可提供大量查詢服務,例如屬性查詢服務、矢量和柵格地圖服務等。在網絡視頻監控系統組成部分中視頻流管理緩存服務器模塊是相當重要的,服務器端緩存模塊主要分為緩存管理組件和索引管理組件。2部分組件分工合作,緩存管理組件是根據索引分析所得出的結果,在緩存中處理請求數據然后向客戶端發送,或者利用數據庫中已存數據,而索引管理組件先索引分析客戶端請求,制作出瓦片空間待處理數據列表。若能發展好緩存數據的利用,數據庫交互即可免去,同時數據的響應速度也會大大提高。總的來說,視頻流管理服務端為煤礦的安全生產提供了有效的圖像監視選擇和視頻存儲的功能,可以徹底實現用戶權限管理、自動報警與生產安全建議。應該說明的是,視頻流管理服務端口設計的研制尚在初步階段,要想為煤礦系統數據提供一個良好的信息傳輸平臺,尚還任重道遠。

4結語

通過將微電子技術監測系統應用到煤礦化工產業中來,建立視頻監控的遠程計算機服務端口,對煤礦監控的各個階段實施三維可視化的監控,在監控前了解各種節點在實際環境中的相對位置和相互關系,不但可以大幅降低企業管理難度,還能很好地控制企業成本,最終求得安全生產管理的化解。為此,人們務須不斷探索新型網絡視頻技術在煤礦安全生產工作中的應用策略,做到事前控制,提前排除,預先處理,未雨而綢繆,防患于未然。加強煤礦化工產業微電子監控管理水平,使煤礦的施工作業更加安全穩定地進行,確保實現煤礦微電子監控系統零故障目標,以便更好地為社會主義現代化服務。

作者:張德迪工作單位:淄博職業學院

微電子論文:抗輻射加固微電子論文

1引言

預計在未來10到20年,微電子器件抗輻射加固的重點發展技術是:抗輻射加固新技術和新方法研究;新材料和先進器件結構輻射效應;多器件相互作用模型和模擬研究;理解和研究復雜3-D結構、系統封裝的抗輻射加固;開發能夠降低測試要求的先進模擬技術;開發應用加固設計的各種技術。本文分析研究了微電子器件抗輻射加固設計技術和工藝制造技術的發展態勢。

2輻射效應和損傷機理研究

微電子器件中的數字和模擬集成電路的輻射效應一般分為總劑量效應(TID)、單粒子效應(SEE)和劑量率(DoesRate)效應。總劑量效應源于由γ光子、質子和中子照射所引發的氧化層電荷陷阱或位移破壞,包括漏電流增加、MOSFET閾值漂移,以及雙極晶體管的增益衰減。SEE是由輻射環境中的高能粒子(質子、中子、α粒子和其他重離子)轟擊微電子電路的敏感區引發的。在p-n結兩端產生電荷的單粒子效應,可引發軟誤差、電路閉鎖或元件燒毀。SEE中的單粒子翻轉(SEU)會導致電路節點的邏輯狀態發生翻轉。劑量率效應是由甚高速率的γ或X射線,在極短時間內作用于電路,并在整個電路內產生光電流引發的,可導致閉鎖、燒毀和軌電壓坍塌等破壞[1]。輻射效應和損傷機理研究是抗輻射加固技術的基礎,航空航天應用的SiGe,InP,集成光電子等高速高性能新型器件的輻射效應和損傷機理是研究重點。研究新型器件的輻射效應和損傷機理的重要作用是:1)對新的微電子技術和光電子技術進行分析評價,推動其應用到航空航天等任務中;2)研究輻射環境應用技術的指導方法學;3)研究抗輻射保障問題,以增加系統性,減少成本,簡化供應渠道。研究的目的是保障帶寬/速度不斷提升的微電子和光(如光纖數據鏈接)電子電路在輻射環境中地工作。圖1所示為輻射效應和損傷機理的重點研究對象。研究領域可分為:1)新微電子器件輻射效應和損傷機理;2)先進微電子技術輻射評估;3)航空航天抗輻射保障;4)光電子器件的輻射效應和損傷機理;5)輻射測試、放射量測定及相關問題;6)飛行工程和異常數據分析;7)提供及時的前期工程支持;8)航空輻射效應評估;9)輻射數據維護和傳送。

3抗輻射加固設計技術

3.1抗輻射加固系統設計方法

開展抗輻射加固設計需要一個完整的設計和驗證體系,包括技術支持開發、建立空間環境模型及環境監視系統、具備系統設計概念和在軌實驗的數據庫等。圖2所示為空間抗輻射加固設計的驗證體系。本文討論的設計技術范圍主要是關于系統、結構、電路、器件級的設計技術。可以通過圖2所示設計體系進行抗輻射加固設計:1)采用多級別冗余的方法減輕輻射破壞,這些級別分為元件級、板級、系統級和飛行器級。2)采用冗余或加倍結構元件(如三模塊冗余)的邏輯電路設計方法,即投票電路根據最少兩位的投票確定輸出邏輯。3)采用電路設計和版圖設計以減輕電離輻射破壞的方法。即采用隔離、補償或校正、去耦等電路技術,以及摻雜阱和隔離槽芯片布局設計;4)加入誤差檢測和校正電路,或者自修復和自重構功能;5)器件間距和去耦。這些加固設計器件可以采用專用工藝,也可采用標準工藝制造。

3.2加固模擬/混合信號IP技術

最近的發展趨勢表明,為了提高衛星的智能水平和降低成本,推動了模擬和混合信號IP需求不斷增加[2]。抗輻射加固模擬IP的數量也不斷增加。其混合信號IP也是相似的,在高、低壓中均有應用,只是需在不同的代工廠加工。比利時IMEC,ICsense等公司在設計抗輻射加固方案中提供了大量的模擬IP內容。模擬IP包括抗輻射加固的PLL和A/D轉換器模塊,正逐步向軟件控制型混合信號SoCASIC方向發展。該抗輻射加固庫基于XFab公司180nm工藝,與臺積電180nm設計加固IP庫參數相當。TID加固水平可以達到1kGy,并且對單粒子閉鎖和漏電流增加都可以進行有效加固。

3.3SiGe加固設計技術

SiGeHBT晶體管在空間應用并作模擬器件時,對總劑量輻射效應具有較為充分和固有的魯棒性,具備大部分空間應用(如衛星)所要求的總劑量和位移效應的耐受能力[3]。目前,SiGeBiCMOS設計加固的熱點主要集中在數字邏輯電路上。SEE/SEU會對SiGeHBT數字邏輯電路造成較大破壞。因此,這方面的抗加設計技術發展較快。對先進SiGeBiCMOS工藝的邏輯電路進行SEE/SEU加固時,在器件級,可采用特殊的C-B-ESiGeHBT器件、反模級聯結構器件、適當的版圖結構設計等來進行SEE/SEU加固。在電路級,可使用雙交替、柵反饋和三模冗余等方法進行加固設計。三模冗余法除了在電路級上應用外,還可作為一種系統級加固方法使用。各種抗輻射設計獲得的加固效果各不相同。例如,移相器使用器件級和電路級并用的加固設計方案,經過LET值為75MeV?cm2/mg的重粒子試驗和標準位誤差試驗后,結果顯示,該移相器整體抗SEU能力得到有效提高,對SEU具有明顯的免疫力。

4抗輻射加固工藝技術

目前,加固專用工藝線仍然是戰略級加固的強有力工具,將來會越來越多地與加固設計結合使用。因為抗輻射加固工藝技術具有非常高的專業化屬性和高復雜性,因此只有少數幾個廠家能夠掌握該項技術。例如,單粒子加固的SOI工藝和SOS工藝,總劑量加固的小幾何尺寸CMOS工藝,IBM的45nmSOI工藝,Honeywe1l的50nm工藝,以及BAE外延CMOS工藝等。主要的抗輻射加固產品供應商之一Atmel于2006年左右達到0.18μm技術節點,上一期的工藝節點為3μm。Atmel的RTCMOS,RTPCMOS,RHCMOS抗輻射加固專用工藝不需改變設計和版圖,只用工藝加固即可制造出滿足抗輻射要求的軍用集成電路。0.18μm是Atmel當前主要的抗輻射加固工藝,目前正在開發0.15μm技術,下一步將發展90nm和65nm工藝。Atmel采用0.18μm專用工藝制造的IC有加固ASIC、加固通信IC、加固FPGA、加固存儲器、加固處理器等,如圖3所示。

5重點發展技術態勢

5.1美國的抗輻射加固技術

5.1.1加固設計重點技術

美國商務部2009年國防工業評估報告《美國集成電路設計和制造能力》,詳細地研究了美國抗輻射加固設計和制造能力[4]。擁有抗輻射加固制造能力的美國廠商同時擁有抗單粒子效應、輻射容錯、抗輻射加固和中子加固的設計能力。其中,擁有抗單粒子效應能力的18家、輻射容錯14家、輻射加固10家,中子加固9家。IDM公司是抗輻射加固設計的主力軍,2006年就已達到從10μm到65nm的15個技術節點的產品設計能力。15家公司具備10μm~1μm的設計能力,22家公司具備1μm~250nm的設計能力,24家公司具備250nm~65nm設計能力,7家公司的技術節點在65nm以下,如圖5所示。純設計公司的抗輻射加固設計能力較弱。美國IDM在設計抗輻射產品時所用的材料包括體硅、SOI,SiGe等Si標準材料,和藍寶石上硅、SiC,GaN,GaAs,InP,銻化物、非結晶硅等非標準材料兩大類。標準材料中使用體硅的有23家,使用SOI的有13家,使用SiGe的有10家。使用非標準材料的公司數量在明顯下降。非標材料中,GaN是熱點,有7家公司(4個小規模公司和3個中等規模公司)在開發。SiC則最弱,只有兩家中小公司在研發。沒有大制造公司從事非標材料的開發。

5.1.2重點工藝和制造能力

美國有51家公司從事輻射容錯、輻射加固、中子加固、單粒子瞬態加固IC產品研制。其中抗單粒子效應16家,輻射容錯15家,抗輻射加固12家,中子加固8家。制造公司加固IC工藝節點從10μm到32nm。使用的材料有標準Si材料和非標準兩大類。前一類有體硅、SOI和SiGe,非標準材料則包括藍寶石上硅,SiC,GaN,GaAs,InP,銻化物和非晶硅(amorphous)。晶圓的尺寸有50,100,150,200,300mm這幾類。抗輻射加固產品制造可分為專用集成電路(ASIC)、柵陣列、存儲器和其他產品。ASIC制造能力最為強大,定制ASIC的廠商達到21家,標準ASIC達到13家,結構化ASIC有12家。柵陣列有:現場可編程陣列(FPGA)、掩膜現場可編程陣列(MPGA)、一次性現場可編程陣列(EPGA),共19家。RF/模擬/混合信號IC制造商達到18家,制造處理器/協處理器有11家。5.1.3RF和混合信號SiGeBiCMOS據美國航空航天局(NASA),SiGe技術發展的下一目標是深空極端環境應用的技術和產品,例如月球表面應用。這主要包括抗多種輻射和輻射免疫能力。例如,器件在+120℃~-180℃溫度范圍內正常工作的能力。具有更多的SiGe模擬/混合信號產品,微波/毫米波混合信號集成電路。系統能夠取消各種屏蔽和專用電纜,以減小重量和體積。德國IHP公司為空間應用提供高性能的250nmSiGeBiCMOS工藝SGB25RH[5],其工作頻率達到20GHz。包括專用抗輻射加固庫輻射試驗、ASIC開發和可用IP。采用SGB13RH加固的130nmSiGeBiCMOS工藝可達到250GHz/300GHz的ft/fmax。采用該技術,可實現SiGeBiCMOS抗輻射加固庫。

5.2混合信號的抗輻射加固設計技術

如果半導體發展趨勢不發生變化,則當IC特征尺寸向90nm及更小尺寸發展時,混合信號加固設計技術的重要性就會增加[6]。設計加固可以使用商用工藝,與特征尺寸落后于商用工藝的專用工藝相比,能夠在更小的芯片面積上提高IC速度和優化IC性能。此外,設計加固能夠幫助設計者擴大減小單粒子效應的可選技術范圍。在20~30年長的時期內,加固設計方法學的未來并不十分清晰。最終數字元件將縮小到分子或原子的尺度。單個的質子、中子或粒子碰撞導致的后果可能不是退化,而是整個晶體管或子電路毀壞。除了引入新的屏蔽和/或封裝技術,一些復雜數字電路還需要具備一些動態的自修復和自重構功能。此外,提高產量和防止工作失效的力量或許會推動商用制造商在解決這些問題方面起到引領的作用。當前,沒有跡象表明模擬和RF電路會最終使用與數字電路相同的元件和工藝。因此,加固混合信號電路設計者需要在模擬和數字兩個不同的方向開展工作,即需要同時使用兩種基本不同的IC技術,并應用兩種基本不同的加固設計方法。

6結束語

微電子器件抗輻射加固是軍用微電子技術爭奪的焦點之一。對微電子、光電子器件輻射效應和損傷機理的研究是抗輻射加固技術的基礎。CMOS,SOI,SiGe,InP,集成光電子等高速高性能新型器件的輻射效應和損傷機理的研究是基礎研究的熱點。為了保障戰略級加固能力,美國等國家保留了相當數量的專用抗輻射加固設計、工藝和制造能力。同時,也在開發采用標準商用工藝線的加固設計技術(RHBD),這是快速發展的熱點技術之一。建立一個完善的設計和驗證體系是抗輻射加固設計的基礎設施和體制保障。在技術趨勢方面,亞微米CMOS,SOI,SiGe微電子器件、電路、系統的抗固設計和工藝技術是信號處理集成電路的重點發展方向。藍寶石上硅,SiC,GaN,GaAs,InP,銻化物和非晶硅等非標準材料也是某些特定應用的重點發展技術。

作者:王健安謝家志賴凡工作單位:中國電子科技集團公司第二十四研究所

微電子論文:探微電子商務發展對稅法影響與對策

一、課稅對象不明確

課稅對象是稅法中的另一個重要組成部分,指的就是征稅對象。征稅對象是納稅的基本依據,我國的稅法就是按照課稅對象來進行體系的劃分的。在傳統的交易方式中,課稅對象無非就是交易商品的銷售額和提供勞務的營業額等。但是,隨著電子商務的發展,新的交易對象就出現了。具代表性的就是以數據或信息形式存在的版權問題。按照傳統的稅法,無法將這些以數字形式出現的數據或勞務來進行正確的劃分,無論是劃分為貨物或是服務,還是將其收入劃分為商品銷售額或是勞動報酬,都存在著一定的問題和爭議。因此,對稅法制度的完善迫在眉睫,必須要以法律的形式將這類交易的課稅對象進行正確的區分。

二、征稅范圍不明確

電子商務所涉及的交易內容多種多樣,是否要按照現實的交易活動一樣,將網絡上的全部交易活動都進行征稅也是時下人們討論的一個熱點問題。對于我國來說,是否對電子商務的全部交易行為都進行征稅也是迫切需要解決的一個問題。我國有一種稅種是印花稅,指的是對在我國境內領取應稅憑證的單位或個人,對其書立、領受的憑證征收的一種稅,它是通過在憑證上粘貼印花稅票的方式來進行征收的。但是對于電子商務來說,所有涉及的合同和數據都是以電子文書或是數據的方式來存在的,沒有紙來作為中介,因此印花稅票根本就沒有實際的地方進行粘貼。

三、應對電子商務對稅法沖擊的方法

(一)制定電子商務注冊登記制度

要針對電子商務的特殊性制定專門的電子稅務等級制度,明確征稅對象。如同現實中的經營活動一樣,將辦理電子稅務等級制度作為進行網上交易的前提條件。要求所有從事電子商務的企業或個人都必須要在進行電子稅務等級之后才才能進行網上的經營活動,并且還要在其銷售的頁面進行電子稅務登記的公示,便于其他的購買者或是網站管理者對其進行監督,避免偷漏稅的出現。稅務機關還可以在網上建立舉報、監督網站,對那些不合法的網上經營者進行震懾和制約,還要對舉報人給與一定的獎勵。要求所有從事電子商務的企業或個人,向稅務機關提供詳細的資料信息,便于稅務機關進行存檔和備案,起到從源頭上避免偷漏稅行為出現的效果。

(二)建立對電子商務進行管理的專門機構

電子商務所涉及的經營繁瑣、多變,因此稅務部門應成立專門的管理小組對其進行專項監管。由于電子商務都是通過電腦和網絡來進行的,根據這個特點來開發專門的網絡計稅軟件,建立電子交易的專門計費數據庫系統,實現對網絡交易信息的記錄,便于稅務部門進行核查。還可以制定專門的電子發票,在網絡交易成功的同時,一并在線開具,并直接存入電子信息庫之中,便于稅務部門的查驗和監督。

(三)對原有的稅法條款進行擴充

現行的稅法條款在很多方面都不適用于電子商務,因此要對稅法的相關條款,如稅種、稅率等方面進行擴充,使之在對電子商務的交易行為進行征稅時,做到有法可依。電子商務的交易形式正在上升時期,它的發展必然還會對稅法造成新的沖擊和挑戰,因此,這就需要稅務部門和立法部門對電子商務進行及時、認真的觀察和研究,對稅法出現的新的問題和漏洞及時進行補充或采取應對措施,以保障電子商務能夠在合法、有序的情況下,得到更大的發展,保障稅收的正常進行。

作者:寧瑞鵬 單位:湖北輕工職業技術學院信息工程系

微電子論文:探微電子商務時代市場營銷

1價格策略

長遠來說,不論實體產品還是服務產品,每家企業都希望能夠贏利,但是為了近期的目的可以選擇暫時不贏利。價格策略是適時調整的,這樣的調整要結合企業當期的目標。是要把產品線做起來,還是打擊競爭對手,價格策略都不一樣。定價都要適度,和競爭者相比讓消費者覺得物有所值。因為有了網絡后,產品價格都是透明公開的,消費者了解價格十分方便快捷,隨時隨地都可以進行比較。所以企業要想在消費者心目中形成一個誠實守信,不貪婪,正面的形象,可以通過網絡調查問卷,并結合自己的市場定位,做出適當的令消費者和企業都滿意的定價來。但是瀏覽目前我們的眾多企業,有這樣覺悟的還不多見。理想的電子商務價格策略是魚與熊掌可以兼得:一邊是要讓消費者覺得很便宜,要搶市場,要擴張;一邊是要賺錢,要維持利潤率。價格策略的變化就會依據兩邊的目標來平衡。在不斷調整的策略指導下,運營越做越精細,最終把這兩邊目標融合起來。

2渠道策略

對于生產實體產品的企業而言,后臺應建立一套進銷存管理信息系統。該系統是對企業生產經營中物料流、資金流進行條碼全程跟蹤管理,從接獲訂單合同開始,進入物料采購、入庫、領用到產品完工入庫、交貨、回收貨款、支付原材料款等,每一步都能提供詳盡的數據。有效輔助企業解決業務管理、分銷管理、存貨管理、營銷計劃的執行和監控、統計信息的收集等方面的業務問題。后臺的問題解決好后,前臺的銷售問題迎刃而來。筆者認為前臺銷售店面應和后臺生產企業聯網,當銷售店面出售一筆訂單后,在后臺的計算機上都能有所體現,便于后臺為后續的生產隨時安排計劃。或者當前臺需要為客戶量身訂做產品時,在前臺輸入客戶的要求,后臺馬上就能夠通過網絡接收到信息,立即為客戶安排設計和生產。甚至后臺銷售商的貨款結算業務也可以通過網絡進行,這樣就可以快速的實現集設計,生產,銷售,結算,售后為一體的現代信息化管理智能服務。而對于服務性企業而言,服務場所里的各個部門均可實現信息共享。就拿醫院舉例,院方可以建立自己的網站,病人首先通過網站就能了解醫院的實力及各科醫生的信息,病人在家中就可以通過網絡掛號預約,醫生可以通過網絡約定病人何時來院就診。等病人就診時預約醫生就可以對該病人建立最初級的健康檔案,病人的所有健康信息都可以在醫院網絡內查到,根據需要可以設定訪問權限。病人就診后可以在醫院網站上通過醫保中心自動結算費用,發表相應的診后評價,以供其他病人參考選擇。如果每個服務機構都有這樣的計算機網絡系統,全社會的服務信息都能夠有條件的共享,那么我們社會的公共效率會是多么的高效,快捷,便利。

3促銷策略

不論生產實體產品的企業還是提供服務產品的企業,它們網絡店鋪的推廣及促銷我們都應重視。在推廣時,筆者認為有以下幾種有效的做法:在人氣比較旺盛的論壇發精華貼,這可以為網店帶來很大的流量;利用微博的病毒效應,網絡店鋪的人氣也許可以出乎企業的意料;與同類網店做友情鏈接;運用搜索引擎優化來提升網絡店鋪的排名;印制名片在現實中傳播,也能收到意外的效果;經常更新網店,讓消費者時時能夠感受到驚喜。另外還可以采取一些和實體店鋪相似的做法,如折價促銷,贈品促銷,抽獎促銷,積分促銷,節假日促銷等手段,都可以吸引消費者的眼球,來達到良好的促銷效果。

作者:戴珂 單位:河南省輕工業學校

微電子論文:略探微電子制造業人力資源管理系統

1微電子制造企業人力資源特點

1.1用工總量大

對于企業來說,一條生產線投入巨大,在整個微電子產品的前期研發、中期生產以及后期安裝與維護中,每個環節都需要投入大量的人力、物力.

1.2多樣性

微電子產業是由設計、掩模、芯片制造、封裝、測試、材料、設備及各種支撐服務等行業及其衍生的多種產業構成的產業鏈,其產品設計、制造與服務的復雜性、交叉性與繁衍性,給微電子產業人才帶來了工作崗位的多樣性,也相應帶來了微電子人才的多樣性.

1.3用工形式多樣化

微電子制造企業的用工形式呈現出多樣化,既包括正式職工,也包括人事用工、勞務工和臨時性、季節性用工等靈活多樣的用工形式.

1.4復合型

微電子產業中技術的復合性(如設計中的微電子知識與整機及系統知識的復合、制造中工藝與設備的復合、工藝中的物理與化學的復合、設備中的機械與光電技術的復合等等),技術與管理的交叉性(生產線中微電子技術的專門性與管理知識的交叉等)以及技術與市場的交融性(集成電路設計技術與市場需求知識的交融、代工線與設計公司的知識交融等),造就了微電子人才的復合型.

1.5人員流動性大

微電子產業是一個全球性的產業,主要的競爭實力較強的微電子公司都是跨國公司,而且其產業的周期性明顯,這就給后起地區一個發展的機會,同時造成微電子產業在全球的流動.如微電子產業曾經歷過由其發祥地美國流動到日本、新加坡、韓國和臺灣,現在又開始向中國流動.微電子產業的這種流動性會帶來在一個時期內某一地區微電子人才的短缺性,這也就帶來了微電子人才的薪金高于一般行業平均工資的現象,由此,也帶來了微電子人才的流動性,有些地方甚至稱他們為“游牧民族”.

1.6代層性

由于微電子產品數年就要更新換代一次,而且每更新一次產品,都有更加先進的、特殊的技術(工藝及設計)產生,這種產品的更新換代,帶來了從設計到設備,從工藝到管理甚至廠房布局等多方面的變革.因此經歷過某一代產品設計或工藝的微電子人才,未必一定能掌握新一代產品的技術關鍵,這就使得微電子人才的代層性顯得特別明顯.

1.7對于管理人員素質的高要求

微電子是一個典型的知識和技術密集型企業,這表現在,公司員工中具有較高專業技術知識與技能的員工比重較大;公司擁有大量高、尖、新技術設備;產品具有較高的知識與技術含量;公司的無形資產占有相當的比重.正因為微電子產業這些固有的特點,對管理和技術團隊建設要求是極為嚴格的.微電子企業的管理層必須精通管理、技術和市場;企業中層管理人員必須具有良好的技術和管理專業背景;技術團隊成員,必須具有精湛的技術素質,是某一方面的專家;團隊成員間必須有極強的團隊協作意識和能力.

2微電子制造企業實施人力資源管理系統的必要性

在當今電氣化時代,從日常生活電器到航天電子設備,可以說微電子產品無處不在.微電子制造業從一開始就采用了先進的制造工藝和管理思想,與傳統的制造業(如機械、紡織等)相比更能夠吸收先進的技術成果.不僅如此,微電子產品更新換代快的特性和行業的競爭激烈程度決定了微電子制造企業必須快速響應市場的變化,提高生產效率,降低管理成本,要求企業管理者對企業內外事務做出快速的決策,以提高市場競爭力.因此在實現制造信息化過程中,微電子制造行業是首批實施信息系統的行業之一.但微電子制造企業的特點導致其在現階段普遍存在投資結構不合理、投入過大而回收時間相對較慢、企業發展不均衡等等一系列問題.在知識經濟的今天,人力資源已成為影響企業發展的原動力之一,企業的發展已由過去的資金、技術等的競爭轉變為人才的競爭,人力資源成為企業間競爭的關鍵點,所以除了上述一些外在問題制約其進一步發展外,傳統的人力資源在使用和配置上已經遠遠跟不上信息化大潮下企業發展的需要,也大大制約著企業的進一步發展,傳統的人力資源在人員調度上、人員培訓等諸多方面遠遠滯后于微電子企業戰略發展的要求.企業只有具備了經營生產所需要的人才,以及訓練有素、組織有序、積極主動的團隊,才能保障企業的競爭優勢與良好發展.所有經營、管理、協調等問題的解決,歸根結底是人的問題.因此,企業的管理問題,重要的內容之一是人力資源管理的控制、規范、協同、共享問題.而人力資源管理信息化正是提升人力資源工作效率、工作能力的關鍵因素,人力資源管理信息化已成為信息化進程中的關鍵環節之一.鑒于人力資源管理的信息需求量龐大,特別是微電子制造企業人力資源的信息管理,既要滿足自身的管理需求,還要負責不同用工形式、不同崗位類型、不同崗位層級員工的管理;另外還要編制包括人員基本信息、單位信息、勞動用工管理信息、薪酬福利保險信息、培訓信息、招聘信息、能力水平信息、業績考核信息等等,從而導致信息需求量和信息管理工作量巨大,在這種情形下,傳統的人力資源管理模式已經難以滿足企業信息化的要求,這就需要理念、技術更為先進的現代化的人力資源管理系統來應對以上傳統人力資源管理模式所不能應對的情形.

3微電子制造企業實施人力資源管理系統的現狀分析

如前所述微電子制造產業作為全球信息化的先鋒,其發展受到了各國政府的高度關注,無論是在產業政策制定上還是人力、物力上都予以傾斜,這些年來中國的微電子制造行業,作為優先發展的產業領域,在政府的高度重視和政策的扶持下,信息化建設快速發展,雖然目前整個微電子制造企業信息化的發展速度非常快,但通過對目前我國微電子制造企業發展現狀進行深入分析,從人力資源管理系統應用的角度來看,整個行業還普遍存在一些不足,這主要表現在:

3.1企業管理層在觀念意識上重視不夠

在微電子制造行業,許多國內外大型企業都建立了完善的信息化系統,包括內部的ERP系統和供應鏈管理系統.對于這一行業的企業來說,有非常多的問題需要他們用信息化手段來解決:設計新產品滿足客戶需要、縮短新品從推介到出廠的時間、提高產品性、提高工廠工作效率、減少和控制庫存、合理預期價格以獲得利潤、優化資源分配與使用、提高部門間的溝通等等.然而一直以來,眾多微電子制造企業重視生產、銷售、庫存管理方面信息化建設,而人力資源信息化建設卻相對滯后.很多企業領導“重生產,輕管理”的意識仍然存在,忽視人力資源建沒,對人力資源信息化建設的必要性認識不足,沒有意識到人力資源信息化工作的緊迫性,行動上缺乏動力.企業在總體實施規劃中,常常把人力資源管理模塊放在后期實施,在ERP實施一期中,企業通常實施財務管理、生產管理、物料管理等模塊,而人力資源管理與企業其它業務管理是緊密相聯系的,人力資源模塊與其它模塊是緊密集成的.人力資源管理部門是一個平臺性的職能部門,具有很強的集成性,同時在ERP的實施過程中也需要大量的人力資源管理工作.如果把人力資源管理模塊放在實施,不利于在實施ERP過程中所進行的大量人力資源管理工作的開展,不利于ERP的順利實施和價值較大化.[1]

3.2企業信息化人才缺乏

我國的信息化過程經常是由技術人才主導,一般的技術人員不懂得管理協調,而信息化的目的就是為了開展業務,為企業經營管理服務,從應用需求調研、應用分析,到系統的選型、實施規劃,都離不開人力資源管理人員的協同工作.同時項目小組的業務人員也不了解技術應用的實際情況,不對技術提具體的要求,企業信息技術部門和人力資源部的配合程度較差,結果各干各的,各管各的.

3.3人力資源的信息化管理與企業發展的需要存在著差距

隨著信息技術的不斷發展,特別是網絡技術的逐步成熟和運用,為進一步提升企業人力資源管理水平,微電子制造企業在建設人力資源管理系統方面進行了有益的嘗試,但在管理理念和信息系統開發和應用方面還存在著一些問題,主要包括:一是開發的系統軟件多為人力資源的某一項特定業務(如統計報表上報匯總)提供支持和服務,開放性和集成性差,缺乏系統的整體構思和項目的整體規劃;二是在開發時需求不清晰,系統擴展性不強,對業務差異和業務變化的適應能力差.三是企業內部信息流沒有打通,形成了“信息孤島”現象,部分企業在管理理念、設計思路和資金、人力投入上存在差距,系統低水平、重復開發和重復投資問題嚴重;四是由于業務處理流程規范化的管理上的差距,導致標準化程度比較低.[2]

3.4人力資源管理信息化應用整體水平較低

在實施人力資源管理系統的企業中,應用最多的是薪資發放流程處理/工資單信息(78%)、人事行政管理(76%)及出勤管理(66%),這些均屬于基本員工信息資料維護或交易性行政業務操作處理的功能.至于高層次的策略性功能,如人力資源規劃、個人職業發展規劃及核心能力管理,則較少被應用.建立一個的員工信息數據庫,是大部分企業發展較高層次人力資源管理職能的先決條件,但是,企業也應當開始計劃將人力資源技術應用于一般交易性業務操作處理轉向策略性的功能上.由圖1可以看出,企業目前對功能需求最多的是“事務處理層面”的功能,其次是“業務流程層面”的功能.人力資源管理系統在績效評估、員工能力發展與管理、知識管理、職業生涯管理等方面的拓展功能遠未實現.這說明國內企業人力資源管理信息化水平處于初級階段,人力資源管理信息化應用水平較低.

4微電子制造企業實施人力資源管理系統的對策探討

4.1系統在實施過程中應注重對微電子制造企業相關數據信息的收集

一是收集項目環境方面的數據資料.任何一個項目的建設實施和建成后的運行都離不開與其相關的環境.對于企業人力資源管理信息化建設來講,環境將會對信息化項目的建設產生重大的影響.這里的環境既包括宏觀的政治、經濟、文化環境,也包括企業外部的合作單位,如管理咨詢機構、軟件供應商,以及企業內部微觀的組織、管理、企業文化等環境.二是收集類似項目的有關數據資料.包括以前經歷的項目的數據資料以及其他微電子制造企業類似項目的數據資料,對于類似的項目,還可以是類似的建設環境,也可以是類似的項目結構,或者兩方面均類似則更好,它們的建設經驗教訓對當前項目的風險分析也是很有幫助的.因此要注重這兩方面數據資料的收集,包括過去建設過程中的檔案記錄、總結、驗收資料以及過程變更資料等.

4.2微電子制造企業必須明確自己的需求和實施重點

不是每家企業都需要人力資源管理系統,也不是每一項人力資源職能都需要信息化,更不是每一項人力資源職能內的每一項作業步驟都需要信息化,企業在實施之前,首先要對自身作一個客觀而充分的評估,要了解企業自身人力資源管理當前所處的階段、實施人力資源管理系統的預算以及是否需要引入管理咨詢等等,然后才能確定將要實施的系統的范圍與邊界.一方面,不能只要求簡單地滿足企業當前的人力資源管理需求,還要充分考慮系統是否能為人力資源管理層次的提升帶來幫助;另一方面,要從企業的實際情況出發,不能盲目地貪大求全,追求時髦,要盡可能做到量體裁衣.同時,既要考慮企業今后的長遠發展,又要分析找出近期企業最迫切需要解決的問題.根據現有的系統基礎、流程改進的迫切性、模塊實現的難易程度等,對系統包含的不同模塊劃定其必要性和優先次序,有的放矢,避免出現由于盲目鋪開、資源精力分散而帶來的問題.例如可以從建立簡單的人力資源管理系統做起,降低事務處理的手工操作,將人力資源人員解放出來,然后再進行專項的系統建設,如人事信息、薪資等系統,從而建設一個大型的人力資源管理系統.對于大型企業,如果先前已經形成了良好的人力資源管理規范、行為、流程以及良好的管理平臺,則可以選擇一步到位.[3]

4.3改進微電子制造企業的相關制度和信息結構,完善人力資源的規范行為與流程

由于歷史的原因和條件的局限,很多微電子制造企業現行的相關制度、人事相關信息的組成和報表不盡合理和科學.而實施人力資源管理系統正是一個非常好的契機來回顧本企業不合理、不科學或不符合國家相關法律和規章的地方,重新合理地組織人事相關信息和報表,從而減少企業運行的潛在風險,將人力資源部門員工的工作放在刀刃上.因此,實施人力資源管理系統,不應只是單純地將現行的制度和報表計算機化,而是應該充分地回顧本企業的相關政策和信息組成,去掉不合理的成分,將改進的建議報告給企業的決策領導并爭取付諸實施.

4.4主要領導應該全力支持和理解

人力資源管理系統的實施不只是人事部門或計算機部門的事.為了保障數據的完整、和及時,需要企業內各個部門和全體員工的積極配合.同時,采用人力資源管理系統,需要在充分回顧企業政策的基礎上,根據先進的人力資源管理理念,從程序到操作進行改進.所有這些工作,如沒有企業決策層的支持是很難實現的.

4.5將項目進行細分

為了避免時間成本超支,必須把項目進行分解,分解得越細越好,以防止項目的范圍被蔓延.項目按時、保質保量完成的好辦法是,嚴格按照進度和預算完成每一個細分階段,上一個階段完成,再接著完成下一個階段,否則擴大了項目的范圍,導致項目拖延的危險就會來臨.嚴格按照計劃分步實施、循序漸進地推進人力資源信息化建設.

4.6加強宣傳引導

系統運行時開展有效的內部動員,做好企業人員的宣傳引導工作,創造良好的實施環境.在系統實現的過程中必須保障持續不斷的溝通,才能解決問題,使系統的實施效果達到.

4.7建立科學的程序性文件

微電子制造企業由于人員眾多,人事相關信息的特點是信息量大、變化頻繁、采集和確認困難而且無內聯關系.采用計算機系統來管理人事信息要求數據的采集、更新能夠完整、和及時,另外新系統在運行后無疑會迫使一部分員工改變已經熟悉了的工作方法和習慣,學習包括計算機知識在內的新知識、新方法、新程序.在系統的實施過程中,很多企業由于有關人員素質較低、工作責任心不強,加上某些管理人員的隨意指揮,會造成系統的實施和運行事倍功半,而且降低了系統的功效.所以,除加強培訓外,還要建立必要的科學的程序性文件,做到有章可循,減少和杜絕各種特例情形,為人力資源管理系統的實施和正常運行提供有效的保障.[4]

4.8制定配套的應用的管理策略

系統運行后制定配套的應用管理策略,系統應用對象即各類用戶的責、權、利不清晰,影響用戶應用的積極性,甚至成為系統應用推廣的阻力.因此企業要制定相應規章,進行系統使用前培訓則可避免此類情況發生.

5總結

人力資源管理系統是在傳統人力資源管理的基礎上,將現代化的計算機技術與人力資源管理理論融合在一起的產物,是人力資源管理信息化的最直接的表現形式.人力資源管理系統可以用來處理幾乎所有微電子企業人力資源管理中的定量問題,比如人事信息管理、員工考勤、薪資計算等.一套合理而完善的人力資源管理系統可以為人力資源管理者帶來的一個重要的幫助是:由于數據庫完整地記錄了企業所有員工的人事、考勤、績效、培訓、薪資、福利等各方面信息,系統將能快捷、方便地獲得各種統計分析報告,為企業管理與決策提供及時的人力資源信息支持.

作者:吳惺惺 單位:巢湖學院 經濟管理與法學學院

微電子論文:非微電子專業集成電路設計課程實踐

1非微電子專業開設集成電路設計課程的原則

在非微電子專業如計算機、通信、信號處理、自動化、機械等專業開設集成電路設計技術相關課程,一方面,這些專業的學生有電子電路基礎知識,又有自己本專業的知識,可以從本專業的系統角度來理解和設計集成電路芯片,非常適合進行各種應用的集成電路芯片設計階段的工作,這些專業也是目前芯片設計需求最旺盛的領域;另一方面,對于這些專業學生的應用特點,不宜也不可能開設微電子專業的所有課程,也不宜將集成電路設計階段的許多技術(如低功耗設計、可測性設計等)開設為單獨課程,而是要將相應課程整合,開設一到二門集成電路設計的綜合課程,使學生既能夠掌握集成電路設計基本技術流程,也能夠了解集成電路設計方面更深層的技術和發展趨勢。因此,在課程的具體設置上,應該把握以下原則。理論講授與實踐操作并重集成電路設計技術是一門實踐性非常強的課程。隨著電子信息技術的飛速發展,采用EDA工具進行電路輔助設計,已經成為集成電路芯片主流的設計方法。因此,在理解電路和芯片設計的基本原理和流程的基礎上,了解和掌握相關設計工具,是掌握集成電路設計技術的重要環節。技能培訓與前瞻理論皆有在課程的內容設置中,既要有使學生掌握集成電路芯片設計能力和技術的講授和實踐,又有對集成電路芯片設計新技術和更高層技術的介紹。這樣通過本門課程的學習,一方面,學員掌握了一項實實在在有用的技術;另一方面,學員了解了該項技術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,對集成電路芯片設計技術的繼續研究和學習。基礎理論和技術流程隔離由于是針對非微電子專業開設的課程,因此在課程講授中不涉及電路設計的一些原理性知識,如半導體物理及器件、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計與實現技術上,這樣非微電子專業的學生能夠很容易入門,提高其學習興趣和熱情。

2非微電子專業集成電路設計課程實踐

根據以上原則,信息工程大學根據具體實際,在計算機、通信、信號處理、密碼等相關專業開設集成電路芯片設計技術課程,根據近兩年的教學情況來看,取得良好的效果。該課程的主要特點如下。優化的理論授課內容

1)集成電路芯片設計概論:介紹IC設計的基本概念、IC設計的關鍵技術、IC技術的發展和趨勢等內容。使學員對IC設計技術有一個大概而的了解,了解IC設計技術的發展歷程及基本情況,理解IC設計技術的基本概念;了解IC設計發展趨勢和新技術,包括軟硬件協同設計技術、IC低功耗設計技術、IC可重用設計技術等。

2)IC產業鏈及設計流程:介紹集成電路產業的歷史變革、目前形成的“四業分工”,以及數字IC設計流程等內容。使學員了解集成電路產業的變革和分工,了解設計、制造、封裝、測試等環節的一些基本情況,了解數字IC的整個設計流程,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化、時鐘樹綜合、掃描鏈插入等內容。

3)RTL硬件描述語言基礎:主要講授Verilog硬件描述語言的基本語法、描述方式、設計方法等內容。使學員能夠初步掌握使用硬件描述語言進行數字邏輯電路設計的基本語法,了解大型電路芯片的基本設計規則和設計方法,并通過設計實踐學習和鞏固硬件電路代碼編寫和調試能力。

4)系統集成設計基礎:主要講授更高層次的集成電路芯片如片上系統(SoC)、片上網絡(NoC)的基本概念和集成設計方法。使學員初步了解大規模系統級芯片架構設計的基礎方法及主要片內嵌入式處理器核。豐富的實踐操作內容

1)Verilog代碼設計實踐:學習通過課下編碼、上機調試等方式,初步掌握使用Verilog硬件描述語言進行基本數字邏輯電路設計的能力,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計能力。

2)IC前端設計基礎實踐:依托Synopsys公司數字集成電路前端設計平臺DesignCompiler,使學員通過上機演練,初步掌握使用DesignCompiler進行集成電路前端設計的流程和方法,主要包括RTL綜合、時序約束、時序優化、可測性設計等內容。

3)IC后端設計基礎實踐:依托Synopsys公司數字集成電路后端設計平臺ICCompiler,使學員通過上機演練,初步掌握使用ICCompiler進行集成電路后端設計的流程和方法,主要包括后端設計準備、版圖規劃與電源規劃、物理綜合與全局優化、時鐘樹綜合、布線操作、物理驗證與最終優化等內容。靈活的考核評價機制

1)IC設計基本知識筆試:通過閉卷考試的方式,考查學員隊IC設計的一些基本知識,如基本概念、基本設計流程、簡單的代碼編寫等。

2)IC設計上機實踐操作:通過上機操作的形式,給定一個具體并相對簡單的芯片設計代碼,要求學員使用Synopsys公司數字集成電路設計前后端平臺,完成整個芯片的前后端設計和驗證流程。

3)IC設計相關領域報告:通過撰寫報告的形式,要求學員查閱IC設計領域的相關技術文獻,包括該領域的前沿研究技術、設計流程中相關技術點的深入研究、集成電路設計領域的發展歷程和趨勢等,撰寫相應的專題報告。

3結語

隨著傳統集成電路設計和生產流程的改變,大多數芯片設計可以采用無生產線設計和代工廠生產的方式完成,這種流程為高校集成電路設計人才的培養提供了低成本的硬件環境。此外,隨著我國對集成電路設計人才需求的逐年提高,在高校非微電子專業開設集成電路設計技術課程已經成為培養相關專業合格畢業生的必須。信息工程大學根據自身軟硬件條件和學生具體專業情況,開設了集成電路設計技術相關理論和實踐課程,經過兩年的教學實踐,取得良好的教學效果,培養了一批有著豐富專業技術知識的集成電路設計人才。

作者:宋克 張帆 沈劍良

微電子論文:微電子器件實驗教學改革

摘要:

微電子器件作為電子科學與技術專業的核心課程,是學生學習理解后續專業課程的基礎。為了符合學院應用型人才培養模式的需求,筆者對傳統實驗教學進行了改革,引入TCAD仿真軟件進行實驗教學,學生能形象直觀的了解器件的制作流程及器件制備過程中相關參數對器件電學,光學性能的影響;帶學生參觀電子薄膜與集成器件國家重點實驗中山分室,了解有機器件的制備測試流程。微視頻,翻轉課堂教學模式的引入,不僅提高了學生主動學習課程的積極性,也促進學生更好的理解課程的理論教學內容。

關鍵詞:綜合性實驗;工藝流程;器件結構;軟件仿真;有機器件

引言

微電子學綜合實驗的課程目的是讓電子與科學技術專業的學生通過實驗加深對半導體器件物理與工藝的理解,通過實驗教學,深入理解半導體材料的物理特性,器件制備的工藝步驟,工藝條件對器件結構性能的影響,器件結構對器件電學,光學性能的影響。實驗課程的開展可以有效提高學生對微電子器件理論課程的學習理解,為設計具有特定功能的器件和電路準備條件。學院目前傳統的微電子學實驗課程設置以驗證性實驗為主,實驗簡單,實驗設備少,不利于開展綜合型實驗,也不利于學生更深入的學習理解課程內容。因此,對傳統的實驗項目進行改革是具有意義的。

一、傳統實驗項目及學時改革

微電子學綜合實驗授課學時40學時,共有10個實驗項目。傳統實驗目的是幫助學生進一步掌握半導體材料的壽命、薄膜厚度的測試方法、測試器件的電流電壓特性、溫度特性、測量器件的開關時間、特征頻率等。傳統實驗教學對學生深入理解理論課程有一定作用,實驗設置基本以驗證性實驗為主,實驗難度有限,不利于學生綜合設計能力的培養,另一方面,由于儀器設備數量限制,每臺儀器有4-5個學生循環使用,學生不能充分利用實驗學時。因此,筆者經過反復教學嘗試,提出了如下改革方案,傳統實驗項目依據課程的相關性調整為8個項目,每個實驗項目學時縮短到2個學時。為了解決儀器數量不足,每次實驗課同時開設2個實驗項目,這樣每臺儀器人數可以控制在2人左右。一次課講解2個實驗項目,實驗講解時間太長,學生容易遺忘,教師需要反復講解,沒有太多時間給學生處理實驗過程中遇到的疑難問題。為了解決這一問題,筆者對每個實驗項目原理及操作的講解錄制成微視頻,上傳至學院數字化平臺供學生下載預習,上課的時候利用多媒體循環播放,這樣學生就可以根據視頻教學完成實驗內容,筆者也有足夠的時間為學生解答實驗過程中的疑難問題。教學方式的改革不僅取得了良好的實驗效果,也大大縮短了實驗學時,作者可以利用剩下的24學時開設TCAD仿真實驗項目。

二、TCAD仿真軟件的應用

為了提高學生的綜合設計能力,筆者在原來傳統實驗的基礎上引入了TCAD仿真軟件教學,TCAD的引入筆者也是逐步實現的。由于TCAD教學有一定難度,為了考察學生的接受程度,筆者開始是借助學院的開放性實驗平臺和課程設計平臺進行的。開放性實驗學時比較充足,筆者可以從基本語法、工藝仿真、器件仿真、器件-電路混合仿真逐步教學[2],學生基本能掌握器件設計仿真流程。學院開設了集成電路工藝基礎課程,集成電路工藝基礎16學時的實驗教學完成了TCAD單項工藝部分教學。微電子實驗課程TCAD部分教學只用8個學時完成軟件環境,基礎語法教學和單項工藝(離子注入、擴散、刻蝕、外延、淀積等)重復教學。16學時完成N型場效應晶體管及PIN結的結構設計,電學、光學仿真[3]。微電子綜合實驗的教學為學生進一步的器件跟電路設計做好了準備,部分學生可以利用課程設計,畢業設計平臺等翻轉課堂模式,更深入的學習相關知識。TCAD的引入,學生能直觀清楚的看到器件的制作流程,器件結構對器件電學、光學性能的影響,相對于傳統的驗證性實驗,學生學習興趣更為濃厚,教學效果也明顯提高。TCAD教學項目及學時安排,后續可以根據實際應用情況調整教學內容。

三、開展課外實踐教學

學院近兩年建立了電子薄膜與集成器件國家重點實驗中山分室。筆者在實驗過程中,會分批次請學生參與到有機器件的制備過程中,讓學生直觀看到器件的制備過程,了解不同的薄膜制備工藝(真空蒸鍍法、磁控濺射、旋涂等),掌握器件電學,光學測量儀器的使用方法,掌握器件電學參數(遷移率、溝道電阻、電流開關比、閾值電壓、擊穿電壓等[4]),器件光學參數(光強、光譜、透光率等)測量方法及物理意義,觀察有機薄膜形貌,測量有機薄膜厚度等。學生可以很明確的知道理論教學對實踐的指導意義,為學生后續學習提供了更廣闊的平臺。微電子學綜合實驗的改革,引入微視頻,翻轉課堂的教學模式,彌補了課堂授課學時的不足,在傳統驗證性實驗基礎上,引入綜合設計性實驗項目,不僅提高了學生的學習興趣,為培養具備一定器件及電路設計能力人才提供了基礎。

微電子論文:試論信息技術在微電子專業教學中的應用

作者:劉劍霜 郭鵬飛 李伙全

論文關鍵詞: 信息技術 微電子專業教學 應用

論文摘 要: 信息技術包括多媒體技術、虛擬仿真技術、網絡技術,等等。它的飛速發展和廣泛普及,使得傳統的教學方法正在向現代教育技術方法轉變。針對新興的多學科綜合的微電子專業,作者討論了信息技術在微電子專業教學中的作用與意義,聯系實際教學實踐,指出了各種信息技術的特點及應用中需注意的關鍵問題。

信息技術是現代教育技術的基石和重要組成部分。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)》中提出:“信息技術對教育發展具有革命性影響,必須予以高度重視”;“強化信息技術應用。提高教師應用信息技術水平,更新教學觀念,改進教學方法,提高教學效果”。信息技術與高校專業教學相結合,可以改進教學手段、創新教學方法、提高教學效率、增強教學效果。

微電子專業是我國近年來大力發展的一個多學科綜合、高技術密集的新興專業,主要研究半導體材料、器件與工藝和集成電路與系統的設計、制造和測試等理論和技術。微電子專業教學由于課程開設時間較短、涉及學科多、理論性強、同時又與實踐結合緊密。因此如何有效地改善教學效果,提高教學質量成為微電子專業教學中迫切需要解決的問題。將現代信息技術應用到微電子專業的教學活動中,提高了學生學習的興趣和積極性,促進了教師與學生的互動,取得了很好的教學效果。

1.多媒體技術在專業教學中的應用

多媒體教學是信息技術在教學過程中最典型、最廣泛的具體應用。多媒體信息技術在教學中的應用是指采用圖像、動畫、視頻等新穎的教學形式,將教學內容生動形象地展示給學生,使學生獲得直觀的感性認識。多媒體教學方式有助于學生對教學內容,特別是重難點內容的理解和吸收,是對傳統教學方式的突破和有益的補充。針對于微電子專業的特殊性和綜合性,我們在教學中采用多種多媒體表現方式,分別應用在以下幾個方面。

1.1幻燈片教學

多媒體輔助教學課件通常由多頁幻燈片組成。在幻燈片中可以插入各種對象如文字、圖片、圖形、表格、藝術字和聲音等,把抽象的、難以直接用語言表達的概念和理論以直觀的、易于接受的形式表現出來,有效地增強了教學效果。微電子專業課程理論較多,信息量大,直接講授學生感到比較枯燥。使用幻燈片教學后,色彩豐富,圖形清楚,概念清晰,有助于把抽象概念形象化,復雜問題簡明化,調動學生的積極性,提高學習效率。

1.2動畫演示

電腦動畫的運用能夠進一步提升多媒體技術的作用和效果。動畫能夠將微電子專業課程中遇到的深奧的理論問題和復雜的內部機理,通過簡單的畫面動態地表示出來,從而使學生加快加深理解,特別有利于重點難點的掌握。另外,電腦動畫能夠逼真地再現微電子工藝流程的加工過程,可以模擬實際操作步驟,從而可以代替或輔助部分實踐教學。

1.3錄像放映

微電子專業的實習單位往往是高投資、大規模、貴重設備云集的高科技公司。這些公司管理制度嚴格、專業程度高,對在校學生進企業實習有著很多限制,同學們經常只能去參觀工廠環境,遠眺機器的運作,甚至有些生產企業不對學生開放實習。這樣,教學得不到生產實踐的支持,使得理論與實踐嚴重脫節,降低了教學效果。而將企業內部的生產流程拍成錄像,或者購置相關內容的影像資料,通過多媒體放映給同學觀看,可以近距離地觀摩生產流程和設備運作、了解技術細節,對不甚明白的內容可以反復觀看。采用這種方式進行教學,同學們紛紛反映大開眼界,受益匪淺,不僅對課程里所學的內容有了直觀的認識,而且了解到產業的前沿發展。

2.虛擬仿真技術在專業教學中的應用

得益于計算機硬件的飛速進步和軟件技術的迅猛發展,虛擬仿真技術成為當前流行的新型教學手段。傳統的實驗教學手段,局限于實驗室購置的設備和儀器,特別是微電子專業的實驗設備價格高昂、操作復雜、容易損傷,使同學很難得到上機鍛煉的機會。而使用基于虛擬仿真技術的教學方式,過程簡單靈活,交互方式多樣,結果直觀明了,既能培養學生的動手能力和分析、綜合能力,又能提高學習興趣,激發學生的創造性。

虛擬仿真技術在微電子專業教學中的應用主要體現在兩個方面:一是在電路設計方面,基于電子設計自動化(electronic design automation,eda)技術實現對電子線路(包括集成電路與版圖)的模擬仿真;二是在微電子工藝與器件方面,基于半導體工藝和器件的計算機輔助技術(technology computer aided design,tcad)實現對微電子制造工藝和半導體器件結構及工作過程的仿真與演示。使用仿真軟件所提供的強大功能,包括軟件所具有的可升級性,在課堂和實驗中通過軟件設計微電子電路、工藝和器件,在屏幕上模擬其功能,可使教學概念清晰,內容生動,過程可視,還能夠大幅節省實驗設備的購置和維護費用,經濟高效。

3.網絡技術在專業教學中的應用

近年來網絡技術更加普及,也更加方便,特別是校園局域網的建設,提供了學生隨時隨地使用各種終端進行網絡學習的教育環境。這也促使我們把教學平臺從教室向網絡拓展,必然在一定程度上改變教學的形式和基本架構,帶來革命性的變化。

互聯網和校園局域網一方面可以作為信息資源庫,為微電子專業課程教學提供教學教案、課件、習題等資源的下載和在線瀏覽;另一方面也可以作為師生課外互動的平臺,進行答疑、作業提交、通知等教學活動。這兩種方式也是目前微電子教學中最主要的網絡應用手段。使用網絡教學有助于師生雙方的交流,教學信息的豐富,以及多元化教學,等等。網絡教學的推廣和網絡教學平臺的建設,極大地推動了網絡技術在教學體系中的應用,將會成為現代教育技術的主流之一。

綜合運用信息技術的各種方法和手段,結合微電子專業特點,更新教學觀念,加強教學實踐應用,能夠有效地提升教學效率和效果,培養出更的符合社會需求的專業人才。

微電子論文:大唐微電子:創新帶動多元化轉型

4月1日,中國移動首次面向公眾發放157號段的3GUSIM卡,標志著3G產業進入實質性的商用階段。作為3G產業鏈的關鍵廠家大唐電信控股子公司――大唐微電子,在此次TD-SCDMA放號過程中為中國移動提供3GUSIM卡產品,成為市場份額較大的中標企業。

近年來,大唐微電子取得了飛速發展,引領著中國智能卡產業的發展,并且隨著國家信息化建設的推進,大唐微電子始終堅持自主創新走出了一條獨特的發展之路。今年年初,大唐微電子在中國移動一季度統談分簽中再次奪得SIM卡大單,繼續保持了合同額及時的成績,并且全線提升了高端智能卡的市場份額。

前不久,大唐微電子在信息產業部軟件與集成電路促進中心(CSIP)主辦的2007年度“中國芯”技術與發展大會暨第二屆“中國芯”頒獎活動中,其“面向通信的綜合信息處理COMIPSOC芯片”-DTT6C01系列之一DTT6C01B芯片在參選的68款芯片中榮獲“具潛質獎”。

值得一提的是,大唐微電子還有計劃在今年奧運期間,結合國內外游客在出行等方面的各種需求,與運營商合作,奧運卡,通過卡上的OTA功能幫助游客獲取奧運場館信息、比賽信息、旅游信息等。同時,大唐微電子還將進一步配合3G服務完善3GUSIM卡的性能。

通過與運營商的溝通,大唐微電子針對運營商號碼資源緊張、商體制不完善、農村業務發展困難等情況,推出了一套面向廣大商和農村代辦點整體解決方案。該方案通過為點配備操作簡單、成本較低的無線終端,利用系統和點專用卡的配合協作,以無線通信方式來為用戶提供辦理選號、寫卡、開通、充值等業務。

實施空中寫卡方案后,很多運營商發展用戶不再受地域及網絡限制。在城市,商通過配備無線寫終端,可分享和營業廳相同的號碼資源,辦理寫卡、號碼開通等業務,從而有效分擔營業廳業務辦理壓力;在邊遠地區、農村地區,運營商可通過農村代辦員手持空中寫卡終端辦理業務,不但可以發展更多用戶,還可以大量節約搭建營業廳的費用。

大唐微電子辦公區正在擴大規模進行二期建設,公司特別設置的專利墻清晰地表明了大唐在多項芯片核心專利上的突出成績。大唐微電子擁有目前亞洲生產規模較大、最完整、的IC卡模塊生產線,是國內一家能同時在芯片級、模塊級、成卡級提供多方位產品、服務與解決方案的企業,也是國家指定的中國第二代居民身份證智能卡模塊的設計生產基地。大唐微電子集成電路產品種類覆蓋智能卡芯片及應用系統、移動通信專用集成電路、多媒體芯片、光通信專用集成電路、交換專用集成電路等,產品門類從ASIC電路到SoC產品,SoC產品設計能力達到深亞微米(VDSM)。

在海外市場,大唐微電子目前也已經成為全球著名電信運營商――Vodafone等的入圍智能卡供貨商。大唐微電子相關人士表示,大唐微電子將進一步加大在前沿性產品和其他新產品方面的研發投入,重點整合公司在集成電路設計、智能卡等多方面的優勢,為通信行業、廣電行業、金融行業等提供更多整體解決方案。(劉洪)

微電子論文:智多微電子SmartNX Mobile 使智能手機平民化

目前,智能手機操作系統基本被Symbian、Windows Mobile、Linux和Palm等操作系統分食。就在日前,智多微電子(ChipntltS)消息,宣布其SmartNX Mobile開放式移動操作系統將助力智能手機平民化,無疑給智能手機操作系統注入了新力量。

智多微電子為手機設計公司和生產商提供包括多媒體應用處理器C7280、開放式操作系統SmartNXMobile、主流應用軟件及相關測試、開發工具等在內的NX200智能手機整體平臺解決方案,降低智能手機的開發門檻,縮短上市時間,并使智能手機性能及易用性大幅提升,整機成本顯著降低。

智多微電子公司副總裁詹軍承認,在四大既有的操作系統中,每種都有自己獨特的優勢。得益于Nokia的手機市場占有率,Symbian操作系統的智能手機已占據世界智能手機市場超過80%的份額。微軟旗下的Windows Mobile由于沿用了微軟Windows操作系統的界面,使得許多手機用戶有似曾相識的感覺,同時還有大量的第三方應用軟件可供用戶選擇。對Linux來說,則以自由、免費、開放源代碼為武器,能夠大大降低成本。Palm則主要用于掌上電腦,簡單易用,占用系統資源少,但通訊和媒體功能相對較弱。

但詹軍同時指出,主流的幾種操作系統也各有弊端。Windows Mobile智能手機一是比較昂貴,二是操作比較麻煩。畢竟手機和PC之間還是有很大差別,比如界面大小、鍵的個數,都有很大不同。三是授權費用很貴,而且不容易得到授權。另外,為了統一品牌,微軟要求WindowsMobiel手機的界面統一,很難做到差異化。從開放角度來說,微軟的程序開放只是針對第三方軟件公司,而不對手機設計公司開放。對Symbian,它充分考慮到了手機只有幾個鍵,用戶界面和操作性也比較好,但是基于其上的核心中間層基本上不對外授權。Linux也存在開發非常困難、中間層不統一、第三方軟件太少的問題。

相比之下,智多微電子SmartNXMobile操作系統學習了其他操作系統的優點。SmartNXMobile首先具備了與Windows Mobile兼容的中間層,可以吸引很多的第三方伙伴;其次是SmartNX Mobile的價格便宜;其三是該操作系統用戶界面友好,操作方便等。另一個獨特的地方是,SmartNX Mobile手機是按照中國人的使用習慣、中文的特點開始設計的,而不是像所有其它系統是按照英文習慣開始設計的,可說是為中文用戶量身打造。

做到這些,得益于智多微電子對手機市場的多年參與和深入了解。詹軍說,智多微電子已有3年的手機芯片研發經驗,通過收購原恒基偉業“商務通”技術研發團隊,智多微電子同時具備了手機軟件、硬件的研發能力,并使軟件和硬件互相促進。他認為,智多微電子連續3次一次流片成功,很大程度上受益于軟硬件之間的緊密配合。

從某些地方說,智多微電子與聯發科有些相似,比如把手機設計的門檻大大降低等。但與聯發科不同的是,聯發科的交鑰匙方案使手機設計趨于同質化,而智多微電子提供的則是一種開放平臺上的Solution-on―Chip概念,注重的是整個產業鏈的參與。這個平臺不僅把Design House吸引到智多微電子的產業鏈中來,也使他們的客戶加入到這個設計鏈中來。詹軍指出,智多微電子不做手機產品,但提供了一個手機設計的平臺,眾多的廠商則可以根據自己的市場理解在上面玩出自己的花樣。SmartNX Mobile操作系統的設計思路也是對產業鏈考慮得最多,這也造就了在智多微電子平臺上設計產品的差異化程度非常大。“如果拿服裝市場來打個比方的話,智多微電子賣的就是布,并提供非常的尺和非常鋒利的剪刀,至于做什么款式的衣服,則由客戶、服裝設計師和裁縫去設計完成。”詹軍如是說。

因3G的需求,智多微電子與重慶重郵信科公司簽訂了“TD-SCDMA手機戰略合作協議”,根據這項合作協議,重郵信科將提供包括基帶處理芯片和核心軟件的TD-SCDMA通信平臺。智多微電子則將其與自行開發的移動多媒體應用處理器以及SmartNX Mobile操作系統相結合,攜手進軍中國3G市場。看來,在3G智能手機市場中,新勢力賽手已經登場。

微電子論文:內外兼修 中星微電子發力全球市場

近來,中國芯片業捷報頻傳:英特爾投資25億美元在大連建晶圓廠,臺積電將在內地建0.18mm廠……跨國巨頭一連串的大動作透露這樣一個信息――中國在全球半導體產業鏈上的位置日益重要。據賽迪顧問數據顯示,2006年中國電子消費市場規模達到500億美元,到2010年,中國將會買進全球25%的電子產品,市場規模超過600億美元,那么對于國內芯片廠商來說,短期立足國內需求與長期通吃全球市場,究竟該如何權衡呢?對此,國內較大的芯片企業之一中星微電子認為,技術開發立足點要高,開發世界級的平臺;市場立足點要低,與本地市場實現聯動。

中星微電子董事局主席鄧中翰博士曾指出:“芯片設計是沒有國界的,半導體更是一個全球化的行業。”在經濟全球化的今天,每個廠商都面臨著世界范圍內的機遇和挑戰。即使在中國市場,本土廠商依然承受著外來強大對手的競爭壓力。同時,芯片如果不具有廣泛的兼容性和經驗豐富性,必然會脫離全球產業鏈,也就無法獲得市場的認可。因此,芯片廠商想要實現企業的可持續發展,就必須立足于高端技術開發,建立世界級的技術平臺。不過,打造世界級技術平臺并不意味著要走的國外市場路線。相反,建立世界級技術平臺是為了在全球市場獲得核心競爭力,而這對于國內市場同樣可行。對于亟待走向世界的中國IT企業而言,國內市場甚至能夠成為其全球化進程中前期積累的平臺和練兵的戰場。

因此,中星微電子從沒有忽略國內市場的重要性。以手機多媒體芯片市場為例,2002年,中星微電子率先意識到中國手機多媒體芯片市場的需求點將從原始的語音通話功能向“有聲有色有影”,即包括MP3、影像游戲、電影短片、彩鈴、攝像頭在內的休閑、娛樂功能轉變。為此,中星微電子推出了“星光移動”系列芯片,成功占領國內手機芯片市場,值得一提的是,該芯片還特別支持“卡拉ok”功能,滿足了國內不少消費者的需求。

微電子論文:奧地利微電子推出低壓微處理器監測電路

AS1907-09系列可在低輸入電壓條件下提供的系統監測

奧地利微電子公司(austriamicrosystems)宣布推出AS1907-09系列微處理器監控IC,以擴展監測電路產品線。新產品非常適用于監測電源電壓在 1.8V ~ 3.3V 之間的系統。

高的 AS1907-09 系列器件能夠監測數字系統和微處理器的電源電壓,并可在電壓降到一個固定門限值時啟動復位功能。復位門限值本身的精度高達 ±0.9%。復位門限值的范圍為+1.6V ~+2.5V ,步進值為 100mV。該系列器件可提供3種最小復位延時周期選擇,分別為 1ms、 20ms 或 100ms。

該系列包括帶有不同輸出驅動器的3種器件。AS1907 有一個帶低電平有效的推挽式輸出級。AS1908是一個帶高電平有效的推挽式輸出級。 AS1909 有一個帶有低電平有效復位的開漏輸出級。AS1907- 09 系列的供電電壓范圍為 0.7 ~ 3.6V,且復位輸出本身可確保在低至 0.7V (AS1907/ 08) 或 1.0V (AS1909)時有效。

新產品采用小型 3 引腳 SOT23 封裝,可在 -40℃至 +125℃的環境下工作,適用于工業應用的復位電路。