時(shí)間：2022-07-13 08:23:23
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篇大規(guī)模集成電路，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(jìn)步。
集成電路(IC)產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和產(chǎn)業(yè)之間關(guān)聯(lián)度很高的產(chǎn)業(yè)。它是電子信息產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ),也是改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù),已成為衡量一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)和信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一,是各國搶占經(jīng)濟(jì)科技制高點(diǎn)、提升綜合國力的重點(diǎn)領(lǐng)域。
集成電路產(chǎn)業(yè)是典型的知識(shí)密集型、技術(shù)密集型、資本密集和人才密集型的高科技產(chǎn)業(yè),它不僅要求有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力,還要求具有很深的文化底蘊(yùn)。集成電路產(chǎn)業(yè)由集成電路設(shè)計(jì)、掩模、集成電路制造、封裝、測試、支撐等環(huán)節(jié)組成。隨著集成電路技術(shù)的提升、市場規(guī)模的擴(kuò)大以及資金投入的大幅提高,專業(yè)化分工的優(yōu)點(diǎn)日益體現(xiàn)出來,集成電路產(chǎn)業(yè)從最初的一體化IDM,逐漸發(fā)展成既有IDM,又有無集成電路制造線的集成電路設(shè)計(jì)(Fabless)、集成電路代工制造(Foundry)、封裝測試、設(shè)備與材料支撐等專業(yè)公司。
國家始終把集成電路作為信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心。2000年國家18號(hào)文件(《鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》)出臺(tái)后,為我國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的政策環(huán)境。2005年國家制定的《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要 (2006-2020年)》安排了16個(gè)國家重大專項(xiàng),其中兩個(gè)涉及到集成電路行業(yè),一個(gè)是“核心電子器件、高端通用集成電路及基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品”,另外一個(gè)則是“集成電路成套工藝、重大設(shè)備與配套材料”,分列第一、二位。2008年國家出臺(tái)的《電子信息產(chǎn)業(yè)調(diào)整與振興規(guī)劃》明確提出:加大鼓勵(lì)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策實(shí)施力度,立足自主創(chuàng)新,突破關(guān)鍵技術(shù),要加大投入,集中力量實(shí)施集成電路升級(jí),著重建立自主可控的集成電路產(chǎn)業(yè)體系。
無錫是中國集成電路產(chǎn)業(yè)重鎮(zhèn),曾作為國家南方微電子工業(yè)基地,先后承擔(dān)國家“六五”、“七五”和“九0八”工程。經(jīng)過近20年的不斷發(fā)展,無錫不僅積累了雄厚的集成電路產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),而且培育和引進(jìn)了一批骨干企業(yè),有力地推動(dòng)了我國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2000年,無錫成為國家科技部批準(zhǔn)的7個(gè)國家集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化基地之一。2008年,無錫成為繼上海之后第二個(gè)由國家發(fā)改委認(rèn)定的國家微電子高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地,進(jìn)一步確立了無錫在中國集成電路產(chǎn)業(yè)中的優(yōu)勢(shì)地位,2009年8月7日,溫總理訪問無錫并確立無錫為中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心城市,微電子工業(yè)作為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)電子支撐,又引來了新一輪的發(fā)展機(jī)遇。
發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)是實(shí)現(xiàn)無錫新區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、支撐經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)騰飛、提升創(chuàng)新型城市地位、提高城市綜合實(shí)力和競爭力的關(guān)鍵。無錫新區(qū)應(yīng)當(dāng)抓住從世界金融危機(jī)中回暖和建設(shè)“感知中國中心”的發(fā)展機(jī)遇,以優(yōu)先發(fā)展集成電路設(shè)計(jì)業(yè)、重視和引進(jìn)晶圓制造業(yè)、優(yōu)化發(fā)展封測配套業(yè)、積極扶持支撐業(yè)為方向,加大對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的引導(dǎo)和扶持,加快新區(qū)超大規(guī)模集成電路產(chǎn)業(yè)園的建設(shè),加強(qiáng)高端人才的集聚和培育,實(shí)現(xiàn)無錫市委市政府提出的“把無錫打造成為中國真正的集成電路集聚區(qū)、世界集成電路的高地、打造‘中國IC設(shè)計(jì)第一區(qū)’和‘東方硅谷’品牌的愿景”,實(shí)現(xiàn)新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展。
2新區(qū)超大規(guī)模集成電路園
(2010年-2012年)行動(dòng)計(jì)劃
2.1 指導(dǎo)思想
全面貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,堅(jiān)持走新型工業(yè)化道路,緊跟信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的世界潮流,以積極扶持、引導(dǎo)現(xiàn)有存量企業(yè)為基礎(chǔ),以引進(jìn)和孵化為手段,以重點(diǎn)項(xiàng)目為抓手,大力集聚高科技人才,加大政府推進(jìn)力度,提高市場化運(yùn)行程度,強(qiáng)攻設(shè)計(jì)業(yè),壯大制造業(yè),構(gòu)建集成電路設(shè)計(jì)、制造、封裝測試、系統(tǒng)應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)支撐于一體的完整IC產(chǎn)業(yè)鏈,建成“東方硅谷”。
2.2 發(fā)展目標(biāo)
從2010年到2012年,無錫新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)年均引進(jìn)企業(yè)數(shù)15家以上,期內(nèi)累計(jì)新增規(guī)范IC企業(yè)40家,期末產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)總數(shù)120家以上,產(chǎn)業(yè)規(guī)模年均增長25%以上,2012年目標(biāo)400億元,到2015年,全區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到800億元,占全國比重達(dá)20%以上。年均引進(jìn)和培養(yǎng)中、高級(jí)IC人才600名,期內(nèi)累計(jì)新增2000名,期末專業(yè)技術(shù)高端人才存量達(dá)3000名。
2.3 主要任務(wù)
2.3.1 重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域
按照“優(yōu)先發(fā)展集成電路設(shè)計(jì)業(yè),重點(diǎn)引進(jìn)晶圓制造業(yè),優(yōu)化提升封裝測試業(yè),積極扶植支撐業(yè)”的基本思路,繼續(xù)完善和落實(shí)產(chǎn)業(yè)政策,加強(qiáng)公共服務(wù),提升自主創(chuàng)新能力,推進(jìn)相關(guān)資源整合重組,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)發(fā)展,形成無錫市集成電路產(chǎn)業(yè)最集中區(qū)域。
2.3.2 產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間布局
集成電路產(chǎn)業(yè)是無錫新區(qū)區(qū)域優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè),產(chǎn)業(yè)規(guī)模占據(jù)全市70%以上,按照“區(qū)域集中、產(chǎn)業(yè)集聚、發(fā)展集約”的原則,高標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃和建設(shè)新區(qū)超大規(guī)模集成電路產(chǎn)業(yè)園,引導(dǎo)有實(shí)力的企業(yè)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)園區(qū),由園區(qū)的骨干企業(yè)作龍頭,帶動(dòng)和盤活區(qū)域產(chǎn)業(yè),增強(qiáng)園區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)間的互動(dòng)配合,不斷補(bǔ)充、豐富、完善和加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè),形成具有競爭實(shí)力的產(chǎn)業(yè)集群,成為無錫新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主體工程。
無錫新區(qū)超大規(guī)模集成電路產(chǎn)業(yè)園位于無錫新區(qū),距離無錫碩放機(jī)場15公里,距無錫新區(qū)管委會(huì)約3公里。
超大規(guī)模集成電路產(chǎn)業(yè)園區(qū)總規(guī)劃面積3平方公里,規(guī)劃區(qū)域北起泰山路、西至錫仕路,東臨312國道和滬寧高速公路,南至新二路。園區(qū)規(guī)劃主體功能區(qū)包括制造業(yè)區(qū)設(shè)計(jì)孵化區(qū)、設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化總部經(jīng)濟(jì)區(qū)、設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化配套服務(wù)區(qū)等,占地共700畝,規(guī)劃基礎(chǔ)配套區(qū)包括建設(shè)園內(nèi)干道網(wǎng)和開放式對(duì)外交通網(wǎng)絡(luò),同步配套與發(fā)展IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)相關(guān)聯(lián)的寬帶網(wǎng)絡(luò)中心、國際衛(wèi)星中心、國際培訓(xùn)中心等,按照?qǐng)@內(nèi)企業(yè)人群特點(diǎn),規(guī)劃高端生活商務(wù)區(qū)。
園區(qū)目前已有國內(nèi)最大工藝最先進(jìn)的集成電路制造企業(yè)海力士恒億半導(dǎo)體,南側(cè)有KEC等集成電路和元器件制造、封測企業(yè)。園區(qū)的目標(biāo)是建成集科研教育區(qū)、企業(yè)技術(shù)產(chǎn)品貿(mào)易區(qū)、企業(yè)孵化區(qū)、規(guī)模企業(yè)獨(dú)立研發(fā)區(qū)和生活服務(wù)區(qū)于一體的高標(biāo)準(zhǔn)、國際化的集成電路專業(yè)科技園區(qū),作為承接以IC設(shè)計(jì)業(yè)為主體、封測、制造、系統(tǒng)方案及支撐業(yè)為配套的企業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的主要載體。支持跨國企業(yè)全球研發(fā)中心、技術(shù)支持中心、產(chǎn)品系統(tǒng)方案及應(yīng)用、上下游企業(yè)交流互動(dòng)、規(guī)模企業(yè)獨(dú)立研發(fā)配套設(shè)施、物流、倉儲(chǔ)、產(chǎn)品營銷網(wǎng)點(diǎn)、國際企業(yè)代表處等的建設(shè),組建“類IDM”的一站式解決方案平臺(tái)。
2.3.3 主要發(fā)展方向與任務(wù)
(1)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)
集成電路設(shè)計(jì)是集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的龍頭,是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中最具引領(lǐng)和帶動(dòng)作用的環(huán)節(jié),處于集成電路價(jià)值鏈的頂端。國家對(duì)IC產(chǎn)業(yè)、特別是IC設(shè)計(jì)業(yè)發(fā)展的政策扶持為集成電路發(fā)展IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)提供了良好的宏觀政策環(huán)境。“核心電子器件、高端通用芯片及基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品”與“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”列在16個(gè)重大專項(xiàng)的第一、二位,說明政府對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)的高度重視。這兩個(gè)重大專項(xiàng)實(shí)施方案的通過,為IC設(shè)計(jì)企業(yè)提升研發(fā)創(chuàng)新能力、突破核心技術(shù)提供了發(fā)展機(jī)遇。新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要密切結(jié)合已有產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì),順應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展潮流,進(jìn)一步促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平和整體規(guī)模,實(shí)現(xiàn)集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)新一輪超常規(guī)的發(fā)展。
1)、結(jié)合現(xiàn)有優(yōu)勢(shì),做大做強(qiáng)以消費(fèi)類為主的模擬芯片產(chǎn)業(yè)。
無錫集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步早,基礎(chǔ)好,實(shí)力強(qiáng)。目前,無錫新區(qū)積聚了60余家集成電路設(shè)計(jì)企業(yè),包括國有企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)、民營企業(yè)以及近幾年引進(jìn)的海歸人士創(chuàng)業(yè)企業(yè)。代表性企業(yè)包括有:華潤矽科、友達(dá)、力芯、芯朋、美新、海威、無錫中星微、硅動(dòng)力、紫芯、圓芯、愛芯科、博創(chuàng)、華芯美等公司。產(chǎn)品以消費(fèi)類電子為主,包括:DC/DC、ADC/DAC、LED驅(qū)動(dòng)、射頻芯片、智能電網(wǎng)芯片等,形成了以模擬電路為主的產(chǎn)品門類集聚,模擬IC產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn),成為無錫地區(qū)IC設(shè)計(jì)領(lǐng)域的特色和優(yōu)勢(shì),推動(dòng)以模擬電路產(chǎn)品開發(fā)為基礎(chǔ)的現(xiàn)有企業(yè)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化發(fā)展,是新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
2)結(jié)合高端調(diào)整戰(zhàn)略,持續(xù)引進(jìn)、培育系統(tǒng)設(shè)計(jì)企業(yè)。
無錫“530”計(jì)劃吸引眾多海外高端集成電路人才到無錫創(chuàng)業(yè),已經(jīng)成為無錫城市的一張“名片”,并在全球范圍內(nèi)造就了關(guān)注高科技、發(fā)展高科技的影響力。以海歸人員為代表的創(chuàng)業(yè)企業(yè)相繼研發(fā)成功通信、MEMS、多媒體SOC等一批高端產(chǎn)品,為無錫高端集成電路設(shè)計(jì)的戰(zhàn)略調(diào)整,提供了堅(jiān)實(shí)的人才基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)。隨著海峽兩岸關(guān)系的平緩與改善,中國臺(tái)灣正在考慮放寬集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)到大陸投資政策,新區(qū)要緊緊抓住這一機(jī)遇,加大對(duì)中國臺(tái)灣集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的引進(jìn)力度。新區(qū)擁有相對(duì)完善的基礎(chǔ)配套設(shè)施、宜居的人文環(huán)境、濃厚的產(chǎn)業(yè)氛圍、完備的公共技術(shù)平臺(tái)和服務(wù)體系,將成高端集成電路人才創(chuàng)業(yè)的首選。
3)結(jié)合電子器件國產(chǎn)化戰(zhàn)略,發(fā)展大功率、高電壓半導(dǎo)體功率器件。
高效節(jié)能已經(jīng)成為未來電子產(chǎn)品發(fā)展的一個(gè)重要方向,電源能耗標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)在全球逐步實(shí)施,將來,很多國家將分別實(shí)施綠色電源標(biāo)準(zhǔn),世界各國已對(duì)家電與消費(fèi)電子產(chǎn)品的待機(jī)功耗與效率開始實(shí)施越來越嚴(yán)格的省電要求,高效節(jié)能保護(hù)環(huán)境已成為當(dāng)今共識(shí)。提高效率與減小待機(jī)功耗已成為消費(fèi)電子與家電產(chǎn)品電源的兩個(gè)非常關(guān)鍵的指標(biāo)。中國目前已經(jīng)開始針對(duì)某些產(chǎn)品提出能效要求,此外,歐美發(fā)達(dá)國家對(duì)某些電子產(chǎn)品有直接的能效要求,如果中國想要出口,就必須滿足其能效要求,這些提高能效的要求將會(huì)為功率器件市場提供更大的市場動(dòng)力。功率器件包括功率IC 和功率分立器件,功率分立器件則主要包括功率MOSFET、大功率晶體管和IGBT 等半導(dǎo)體器件,功率器件幾乎用于所有的電子制造業(yè),除了保證設(shè)備的正常運(yùn)行以外,功率器件還能起到有效的節(jié)能作用。由于制造工藝等因素的限制,形成相對(duì)較高的技術(shù)門檻,同時(shí),新區(qū)企業(yè)擁有的深厚的模擬電路技術(shù)功底以及工藝開發(fā)制造能力,作為一種產(chǎn)業(yè)化周期相對(duì)較短的項(xiàng)目,現(xiàn)在越來越清晰的看到,模擬和功率器件是新區(qū)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向。
4)結(jié)合傳感網(wǎng)示范基地建設(shè),發(fā)展射頻電子、無線通信、衛(wèi)星電子、汽車電子、娛樂電子及未來數(shù)字家居電子產(chǎn)業(yè)。
“物聯(lián)網(wǎng)”被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后,世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。專家預(yù)測10年內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)就可能大規(guī)模普及,應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高科技市場將達(dá)到上萬億元的規(guī)模,遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、公共安全、工業(yè)監(jiān)測、物流、醫(yī)療等各個(gè)領(lǐng)域。目前,物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于全世界而言都剛起步,各個(gè)國家都基本處于同一起跑線。溫總理訪問無錫并確立無錫為未來中國傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心城市,將成為難得的戰(zhàn)略機(jī)遇,新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)應(yīng)該緊緊圍繞物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷史機(jī)遇,大力發(fā)展射頻電子、MEMS傳感技術(shù)、數(shù)字家居等,為傳感網(wǎng)示范基地建設(shè)和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,提供有效的基礎(chǔ)電子支撐。
(2)集成電路制造業(yè)
重大項(xiàng)目,特別是高端芯片生產(chǎn)線項(xiàng)目建設(shè)是擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模、形成產(chǎn)業(yè)集群、帶動(dòng)就業(yè)、帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要手段。是新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)壯大規(guī)模的主要支撐,新區(qū)要確保集成電路制造業(yè)在全國的領(lǐng)先地位,必須扶持和推進(jìn)現(xiàn)有重點(diǎn)項(xiàng)目,積極引進(jìn)高端技術(shù)和特色配套工藝生產(chǎn)線。
1)積極推進(jìn)現(xiàn)有大型晶園制造業(yè)項(xiàng)目
制造業(yè)投資規(guī)模大,技術(shù)門檻高,整體帶動(dòng)性強(qiáng),處于產(chǎn)業(yè)鏈的中游位置,是完善產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵。新區(qū)集成電路制造業(yè)以我國的最大的晶圓制造企業(yè)無錫海力士-恒億半導(dǎo)體為核心,推動(dòng)12英寸生產(chǎn)線產(chǎn)能擴(kuò)張,鼓勵(lì)企業(yè)不斷通過技術(shù)改造,提升技術(shù)水平,支持企業(yè)周邊專業(yè)配套,完善其產(chǎn)業(yè)鏈。鼓勵(lì)KEC等向集成器件制造(IDM)模式的企業(yè)發(fā)展,促進(jìn)設(shè)計(jì)業(yè)、制造業(yè)的協(xié)調(diào)互動(dòng)發(fā)展。積極推進(jìn)落實(shí)中國電子科技集團(tuán)公司第58所的8英寸工藝線建設(shè),進(jìn)一步重點(diǎn)引進(jìn)晶圓制造業(yè),確保集成電路制造業(yè)在國內(nèi)的領(lǐng)先地位。
2)重視引進(jìn)高端技術(shù)與特色工藝生產(chǎn)線
國際IC大廠紛紛剝離芯片制造線,甩掉運(yùn)轉(zhuǎn)晶圓制造線所帶來的巨大成本壓力,向更專注于IC設(shè)計(jì)的方向發(fā)展。特別是受國際金融危機(jī)引發(fā)的經(jīng)濟(jì)危機(jī)影響以來,這一趨勢(shì)更為明顯,紛紛向海外轉(zhuǎn)移晶圓制造線,產(chǎn)業(yè)園將緊緊抓住機(jī)遇,加大招商引資力度。在重點(diǎn)發(fā)展12英寸、90納米及以下技術(shù)生產(chǎn)線,兼顧8英寸芯片生產(chǎn)線的建設(shè)的同時(shí),重視引進(jìn)基于MEMS工藝、射頻電路加工的特色工藝生產(chǎn)線,協(xié)助開發(fā)模擬、數(shù)模混合、SOI、GeSi等特色工藝產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)多層次、全方位的晶圓制造能力。
(3)集成電路輔助產(chǎn)業(yè)
1)優(yōu)化提升封裝測試業(yè)
無錫新區(qū)IC封裝測試業(yè)以對(duì)外開放服務(wù)的經(jīng)營模式為主,海力士封裝項(xiàng)目、華潤安盛、英飛凌、東芝半導(dǎo)體、強(qiáng)茂科技等封測企業(yè)增強(qiáng)了無錫新區(qū)封測環(huán)節(jié)的整體實(shí)力。近年來封測企業(yè)通過強(qiáng)化技術(shù)創(chuàng)新,在芯片級(jí)封裝、層疊封裝和微型化封裝等方面取得突破,縮短了與國際先進(jìn)水平的差距,成為國內(nèi)集成電路封裝測試的重要板塊。
隨著3G手機(jī)、數(shù)字電視、信息家電和通訊領(lǐng)域、交通領(lǐng)域、醫(yī)療保健領(lǐng)域的迅速發(fā)展,集成電路市場對(duì)高端集成電路產(chǎn)品的需求量不斷增加,對(duì)QFP(LQFP、TQFP)和QFN等高腳數(shù)產(chǎn)品及FBP、MCM(MCP)、BGA、CSP、3D、SIP等中高檔封裝產(chǎn)品需求已呈較大的增長態(tài)勢(shì)。無錫新區(qū)將根據(jù)IC產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化對(duì)高端封測的需求趨勢(shì),積極調(diào)整產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),重點(diǎn)發(fā)展系統(tǒng)級(jí)封裝(SIP)、芯片倒裝焊(Flipchip)、球柵陣列封裝(BGA)、芯片級(jí)封裝(CSP)、多芯片組件(MCM)等先進(jìn)封裝測試技術(shù)水平和能力,提升產(chǎn)品技術(shù)檔次,促進(jìn)封測產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化。
2)積極扶持支撐業(yè)
支撐與配套產(chǎn)業(yè)主要集中在小尺寸單晶硅棒、引線框架、塑封材料、工夾具、特種氣體、超純?cè)噭┑取Ｎ覈诩呻娐分螛I(yè)方面基礎(chǔ)還相當(dāng)薄弱。新區(qū)將根據(jù)企業(yè)需求,積極引進(jìn)相關(guān)配套支撐企業(yè),實(shí)現(xiàn)12英寸硅拋光片和8~12英寸硅外延片、鍺硅外延片、SOI材料、寬禁帶化合物半導(dǎo)體材料、光刻膠、化學(xué)試劑、特種氣體、引線框架等關(guān)鍵材料的配套。以部分關(guān)鍵設(shè)備、材料為突破口,重視基礎(chǔ)技術(shù)研究,加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,提高支撐配套能力,形成上下游配套完善的集成電路產(chǎn)業(yè)鏈。
3保障措施
國家持續(xù)執(zhí)行宏觀調(diào)控政策、集成電路產(chǎn)業(yè)升溫回暖以及國內(nèi)IC需求市場持續(xù)擴(kuò)大、國際IC產(chǎn)業(yè)持續(xù)轉(zhuǎn)移和周期性發(fā)展是無錫新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展未來面臨的主要外部環(huán)境,要全面實(shí)現(xiàn)“規(guī)劃”目標(biāo),就必須在落實(shí)保障措施上很下功夫。2010-2012年,新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)將重點(diǎn)圍繞載體保障、人才保障、政策保障,興起新一輪環(huán)境建設(shè)和招商引智,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和產(chǎn)業(yè)總量新的擴(kuò)張,為實(shí)現(xiàn)中國“IC設(shè)計(jì)第一區(qū)”打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3.1 快速啟動(dòng)超大規(guī)模集成電路產(chǎn)業(yè)園載體建設(shè)
按照相關(guān)部門的部署和要求,各部門協(xié)調(diào)分工負(fù)責(zé),前后聯(lián)動(dòng),高起點(diǎn)規(guī)劃,高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。盡快確定園區(qū)規(guī)劃、建設(shè)規(guī)劃、資金籌措計(jì)劃等。2010年首先啟動(dòng)10萬平方米集成電路研發(fā)區(qū)載體建設(shè),2011年,進(jìn)一步加大開發(fā)力度,基本形成園區(qū)形象。
3.2 強(qiáng)力推進(jìn)核“芯”戰(zhàn)略專業(yè)招商引智工程
以國家集成電路設(shè)計(jì)園現(xiàn)有專業(yè)招商隊(duì)伍為基礎(chǔ),進(jìn)一步補(bǔ)充和完善具備語言、專業(yè)技術(shù)、國際商務(wù)、投融資顧問、科技管理等全方位能力的專門化招商隊(duì)伍;區(qū)域重點(diǎn)突破硅谷、中國臺(tái)灣、北京、上海、深圳等地專業(yè)產(chǎn)業(yè)招商,聚焦集成電路設(shè)計(jì)業(yè)、集成電路先進(jìn)制造業(yè)、集成電路支撐(配套)業(yè)三個(gè)板塊,引導(dǎo)以消費(fèi)類為主導(dǎo)的芯片向高端系統(tǒng)級(jí)芯片轉(zhuǎn)變,以創(chuàng)建中國“集成電路產(chǎn)業(yè)第一園區(qū)”的氣魄,調(diào)動(dòng)各方資源,強(qiáng)力推進(jìn)產(chǎn)業(yè)招商工作。
3.3 與時(shí)俱進(jìn),不斷更新和升級(jí)公共技術(shù)服務(wù)平臺(tái)
進(jìn)一步仔細(xì)研究現(xiàn)有企業(yè)對(duì)公共服務(wù)需求情況,在無錫IC基地原有EDA設(shè)計(jì)服務(wù)平臺(tái)、FPGA創(chuàng)新驗(yàn)證平臺(tái)、測試及可靠性檢測服務(wù)平臺(tái)、IP信息服務(wù)平臺(tái)以及相關(guān)科技信息中介服務(wù)平臺(tái)的基礎(chǔ)上,拓展系統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)支撐服務(wù)能力,搭建適用于系統(tǒng)應(yīng)用解決方案開發(fā)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、PCB制作、IP模塊驗(yàn)證、系統(tǒng)驗(yàn)證服務(wù)平臺(tái)。為重點(diǎn)培育和發(fā)展的六大新興產(chǎn)業(yè)之一的“物聯(lián)網(wǎng)”產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供必要的有效的服務(wù)延伸。支持以專用芯片設(shè)計(jì)為主向系統(tǒng)級(jí)芯片和系統(tǒng)方案開發(fā)方向延伸,完善、調(diào)整和優(yōu)化整體產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。支持集成電路芯片設(shè)計(jì)與MEMS傳感器的集成技術(shù),使傳感器更加堅(jiān)固耐用、壽命長、成本更加合理,最終使傳感器件實(shí)現(xiàn)智能化。
3.4 內(nèi)培外引,建設(shè)專業(yè)人才第一高地
加大人才引進(jìn)力度。針對(duì)無錫新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)際需求,豐富中高級(jí)人才信息積累,每年高級(jí)人才信息積累達(dá)到500名以上。大力推進(jìn)高校集成電路人才引導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)建設(shè),與東南大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、成都電子科技大學(xué)等國內(nèi)相關(guān)院校開展合作,每年引進(jìn)相關(guān)專業(yè)應(yīng)屆畢業(yè)生500人以上,其中研究生100人以上。及時(shí)研究了解國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)IC人才結(jié)構(gòu)、人才流動(dòng)情況,實(shí)現(xiàn)信息共享,每年引進(jìn)IC中高級(jí)人才200人以上。積極開展各類國際人才招聘活動(dòng),拓寬留學(xué)歸國人員引進(jìn)渠道,力爭引進(jìn)國際IC專家、留學(xué)歸國人員100人以上。到2012年,無錫新區(qū)IC設(shè)計(jì)高級(jí)專業(yè)技術(shù)人才總數(shù)達(dá)到3000人。
建立健全教育培訓(xùn)體系。以東南大學(xué)的集成電路學(xué)院在無錫新區(qū)建立的高層次人才培養(yǎng)基地為重點(diǎn),到2012年碩士及以上學(xué)歷培養(yǎng)能力每年達(dá)到500人。支持江南大學(xué)、東南大學(xué)無錫分校擴(kuò)大本科教育規(guī)模,加強(qiáng)無錫科技職業(yè)學(xué)院集成電路相關(guān)學(xué)科的辦學(xué)實(shí)力,建立區(qū)內(nèi)實(shí)踐、實(shí)習(xí)基地,保障行業(yè)對(duì)各類專業(yè)技術(shù)人才的需求。與國際著名教育機(jī)構(gòu)聯(lián)合建立高層次的商學(xué)院和公共管理學(xué)院,面向企業(yè)中高層管理人員,加強(qiáng)商務(wù)人才和公共管理人才的培養(yǎng)。
3.5 加強(qiáng)制度創(chuàng)新,突出政策導(dǎo)向
近幾年,新區(qū)管委會(huì)多次調(diào)整完善對(duì)IC設(shè)計(jì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的扶持力度(從科技18條到55條),對(duì)IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起了很大的作用,根據(jù)世界IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展新態(tài)勢(shì)、新動(dòng)向,結(jié)合新區(qū)IC產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展計(jì)劃,在2009年新區(qū)科技55條及其它成功踐行政策策略基礎(chǔ)上,建議增加如下舉措:
1、在投融資方面,成立新區(qū)以IC設(shè)計(jì)為主的專業(yè)投資公司,參考硅谷等地成熟理念和方法,通過引進(jìn)和培養(yǎng)打造一支專業(yè)團(tuán)隊(duì),管理新區(qū)已投資的IC設(shè)計(jì)公司,成立每年不少于5000萬元的重組基金,在國家IC設(shè)計(jì)基地等配合下,通過資本手段,移接硅谷、新竹、筑波等世界最前沿IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目,推進(jìn)新區(qū)IC設(shè)計(jì)公司改造升級(jí),進(jìn)軍中國乃至世界前列。
2、政策扶持范圍方面,從IC設(shè)計(jì)擴(kuò)大到IC全產(chǎn)業(yè)鏈(掩模、制造、封裝、測試等),包括設(shè)備或材料、配件供應(yīng)商的辦事處或技術(shù)服務(wù)中心等。
3、在提升產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)度方面,對(duì)IC設(shè)計(jì)企業(yè)在新區(qū)內(nèi)配套企業(yè)加工(掩模、制造、封裝、測試)的,其繳納的增值稅新區(qū)留成部分進(jìn)行補(bǔ)貼。
4、在高級(jí)人才引進(jìn)方面,將2009年55條科技政策中關(guān)于補(bǔ)貼企業(yè)高級(jí)技術(shù)和管理人才獵頭費(fèi)用條款擴(kuò)大到IC企業(yè)。
【關(guān)鍵詞】 集成電路 超低功耗 技術(shù)研究
集成電路在不斷的發(fā)展過程中，其所具備的信息處理能力越來越高，然而集成電路板的功耗也在不斷增大，這就使得電子設(shè)備設(shè)計(jì)者在性能和功耗的選擇過程中往往只能進(jìn)行折中選擇，這些都制約了電子元件的納米化發(fā)展，制約了集成電路的超大規(guī)模發(fā)展。這種憤怒格式的超低功耗技術(shù)只是通過對(duì)技術(shù)的制約來實(shí)現(xiàn)低功耗，因此超低功耗技術(shù)成為了一種制約集成電路發(fā)展的技術(shù)難題。
一、現(xiàn)有的集成電路的超低功耗可測性技術(shù)
在集成電路的發(fā)展進(jìn)程中，超低功耗集成電路的實(shí)現(xiàn)是一項(xiàng)綜合工程，需要在材料、電路構(gòu)造及系統(tǒng)的功耗之間進(jìn)行選擇。可測性技術(shù)所測試出的數(shù)據(jù)影響制約著集成電路的發(fā)展。但隨著集成電路在不斷發(fā)展過程中趨于形成超大規(guī)模集成電路結(jié)構(gòu)，這就導(dǎo)致在現(xiàn)有的測試技術(shù)中，超大規(guī)模的集成電路板容易過熱而導(dǎo)致電路板損壞。現(xiàn)有的超低功耗可測性技術(shù)并不能滿足對(duì)現(xiàn)有芯片的測試，并不能有效地通過對(duì)日益復(fù)雜的集成電路進(jìn)行測試，因此在對(duì)超低功耗集成電路技術(shù)進(jìn)行研究的同時(shí)，還要把握現(xiàn)有的集成電路的超低功耗的可測性技術(shù)不斷革新，以擺脫現(xiàn)有測試技術(shù)對(duì)集成電路板發(fā)展的制約。
二、超低功耗集成電路研究發(fā)展方向
2.1 現(xiàn)有的超低功耗集成電路技術(shù)
在實(shí)際的操作過程，超低功耗集成電路是一項(xiàng)難以實(shí)現(xiàn)的綜合性較強(qiáng)的工程，需要考慮到集成電路的材料耗能與散熱，還要考慮到系統(tǒng)之間的耗能，卻是往往在性能和功耗之間進(jìn)行折中的選擇。現(xiàn)有的超低功耗集成電路大多是基于CMOS硅基芯片技術(shù)，為了實(shí)現(xiàn)集成電路的耗能減少，CMOS技術(shù)是通過在在整體系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)，對(duì)結(jié)構(gòu)分布進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)、通過對(duì)程序管理減少不必要的功耗，通過簡化合理地電路結(jié)構(gòu)對(duì)CMOS器材、結(jié)構(gòu)空間、工藝技術(shù)間進(jìn)行立體的綜合優(yōu)化折中。在實(shí)際的應(yīng)用工程中，通過多核技術(shù)等結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，達(dá)到降低電路集成的耗能，但是睡著電子原件的不斷更新?lián)Q代，使得現(xiàn)有的技術(shù)并不能達(dá)到性價(jià)比最優(yōu)的創(chuàng)收。
2.2 高新技術(shù)在超低功耗集成電路中的應(yīng)用
隨著電子元件的不斷向納米尺度發(fā)展，集成電路板的性能得到了質(zhì)的飛躍，但是集成電路芯片的耗能也變得日益夸張，因此在集成電路板的底層的邏輯存儲(chǔ)器件及相關(guān)專利技術(shù)、芯片內(nèi)部的局域之間的相互聯(lián)通和芯片間整體聯(lián)匯。通過有效的超低功耗的設(shè)計(jì)方法學(xué)理論，進(jìn)行合理的熱分布模型模擬預(yù)測，計(jì)算所收集的數(shù)據(jù)信息，這種操作流程成為超低耗解決方案中的不可或缺的部分。
現(xiàn)在的主要的超低功耗技術(shù)有，在集成電路的工作期間采用盡可能低的工作電壓，其中芯片的核電壓為0.85V，緩存電壓0.9V。通過電壓的有效控制能夠減少電路集成技術(shù)所運(yùn)行期間所造成的熱量散發(fā)，從而導(dǎo)致芯片過熱。對(duì)非工作核的實(shí)行休眠的柵控功耗技術(shù)，減少芯片的運(yùn)作所需要承受的功。通過動(dòng)態(tài)供電及頻率技術(shù)對(duì)集成電路芯片進(jìn)行有效的控制節(jié)能。為了實(shí)現(xiàn)超低功耗集成電路，需要從器材的合理結(jié)構(gòu)、對(duì)電路元件材料的選擇、空間上的合理分配等多個(gè)層次進(jìn)行努力。通過有效地手段減少芯片在運(yùn)作過程中所存在的電力損耗，從而降電能功耗在電路總功耗中所占的比例，這樣能夠?qū)⒓呻娐钒宓暮哪苡行У乜刂啤＠酶咝虏牧闲纬捎行У亩嚅y值CMOS/功率門控制技術(shù)，對(duì)動(dòng)態(tài)閥值進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控，可以有效地減少無用的做功，有效地減少器件泄漏電流。通過對(duì)多門學(xué)科知識(shí)的應(yīng)用實(shí)踐及高新材料的實(shí)際應(yīng)用，能夠有效地進(jìn)行減少集成電路的功耗。
1計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展簡述
第一代（1946～1957年）是電子計(jì)算機(jī)，它的基本電子元件是電子管，內(nèi)存儲(chǔ)器采用水銀延遲線，外存儲(chǔ)器主要采用磁鼓、紙帶、卡片、磁帶等。由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的限制，運(yùn)算速度只是每秒幾千次～幾萬次基本運(yùn)算，內(nèi)存容量僅幾千個(gè)字。
第二代（1958～1970年）是晶體管計(jì)算機(jī)。1948年，美國貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了晶體管，10年后晶體管取代了計(jì)算機(jī)中的電子管，誕生了晶體管計(jì)算機(jī)。晶體管計(jì)算機(jī)的基本電子元件是晶體管，內(nèi)存儲(chǔ)器大量使用磁性材料制成的磁芯存儲(chǔ)器。
第三代（1963～1970年）是集成電路計(jì)算機(jī)。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，1958年夏，美國德克薩斯公司制成了第一個(gè)半導(dǎo)體集成電路。集成電路是在幾平方毫米的基片，集中了幾十個(gè)或上百個(gè)電子元件組成的邏輯電路。第三代集成電路計(jì)算機(jī)的基本電子元件是小規(guī)模集成電路和中規(guī)模集成電路，磁芯存儲(chǔ)器進(jìn)一步發(fā)展，并開始采用性能更好的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，運(yùn)算速度提高到每秒幾十萬次基本運(yùn)算。
第四代（1971年～日前）是大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)。隨著集成了上千甚至上萬個(gè)電子元件的大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，電子計(jì)算機(jī)發(fā)展進(jìn)入了第四代。第四代計(jì)算機(jī)的基本元件是大規(guī)模集成電路，甚至超大規(guī)模集成電路，集成度很高的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器替代了磁芯存儲(chǔ)器，運(yùn)算速度可達(dá)每秒幾百萬次，甚至上億次基本運(yùn)算。
2計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)在信息管理中的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)
計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的顯著特點(diǎn)就是具有便利性和快捷性，把計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息管理進(jìn)行整合可以有效提升工作效率和工作質(zhì)量，信息管理的工作具有復(fù)雜性和繁瑣性，借助機(jī)計(jì)算機(jī)的幫助可以讓工作有序而穩(wěn)定的開展，避免信息的管理工作出現(xiàn)混亂。總的來說，計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一方面計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用使信息管理者的工作更加有序和方便；另一方面，信息管理工作中應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)可以讓信息管理方面的工作質(zhì)量得到提高，提高信息的服務(wù)質(zhì)量。目前很多行業(yè)中計(jì)算應(yīng)用技術(shù)與信息管理都進(jìn)行了整合，有關(guān)資料顯示，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用對(duì)各項(xiàng)工作都產(chǎn)生了重要影響，并得到了社會(huì)的認(rèn)可。例如，在高校圖書館中使用計(jì)算機(jī)技術(shù)，圖書管理員可以通過計(jì)算機(jī)很方便地對(duì)圖書資源進(jìn)行管理，學(xué)生和教師也可以很方便地通俗計(jì)算機(jī)來查閱大量的資料。
3提高計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)與信息管理整合質(zhì)量的措施
3.1充分提升信息管理意識(shí)
隨著時(shí)代的發(fā)展，信息管理也要打破傳統(tǒng)的模式，傳統(tǒng)的信息管理思想和管理意識(shí)也要得到改變。管理人員要充分意識(shí)到計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到信息管理中的重要性，這也是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)與信息管理相結(jié)合的關(guān)鍵。信息管理相關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)要重點(diǎn)關(guān)注信息管理和計(jì)算機(jī)技術(shù)方面的工作，深入理解信息管理和計(jì)算機(jī)技術(shù)融合的重要意義，強(qiáng)化自身對(duì)信息管理的認(rèn)同和理解，根據(jù)實(shí)際情況在信息管理方面投入足夠的資金，讓計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠有效應(yīng)用于信息管理工作。同時(shí)也要加強(qiáng)信息管理人員的培訓(xùn)與學(xué)習(xí)，提高信息管理團(tuán)隊(duì)的意識(shí)。
3.2建立完善的信息管理體系
完善的信息管理體系是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和信息管理整合的基礎(chǔ)，完善的信息管理體系可以信息管理提供可靠的依據(jù)。計(jì)算機(jī)在信息管理中的應(yīng)用需要計(jì)算機(jī)的技術(shù)的支持要求管理人員要掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)，充分利用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行信息管理，熟悉計(jì)算機(jī)的應(yīng)用才能保證信息管理系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。科學(xué)化的信息管理系統(tǒng)包含網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫以及多媒體等部分，管理人員需要熟悉計(jì)算機(jī)的操作以及各種設(shè)備的使用，有效提高信息管理的效率。另外，信息管理者還需要檢查信息庫中的信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺失和不完整的信息，并進(jìn)行補(bǔ)充；并把信息進(jìn)行分類，為以后的信息查詢和檢索工作提供便利。因此，完善信息管理體系對(duì)計(jì)算機(jī)在信息管理中有著非常重要的意義，
3.3提升信息質(zhì)量
信息管理中應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)以后，經(jīng)常會(huì)有信息重復(fù)的情況出現(xiàn)，不僅為管理工作帶來了困難，同時(shí)也為信息的查閱個(gè)檢索帶來了不便。因此，需要對(duì)信息進(jìn)行管理和優(yōu)化，對(duì)信息庫中重復(fù)的信息進(jìn)行有效的處理，精簡信息，及時(shí)去除重復(fù)的信息，保留有價(jià)值的信息，節(jié)省儲(chǔ)存空間，為信息的管理和用戶的查閱提供方便。在高校的信息管理方面，信息管理者想要使計(jì)算機(jī)技術(shù)全面應(yīng)用到管理工作中，對(duì)于不同類型的信息，要制定預(yù)期相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，管理人員要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)來處理信息。同時(shí)，信息管理者也要不斷學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)技術(shù)和管理方面的知識(shí)，提升使自身的綜合素質(zhì)，以便更好的適應(yīng)信息管理工作需要。
3.4豐富庫存信息
如今社會(huì)發(fā)展迅速的情況下，各種信息的變化都很大，信息的更新速度也很快，保證信息更加的完整和具有時(shí)效性，要及時(shí)對(duì)信息進(jìn)行更新和增加新的信息，豐富庫存信息。豐富的庫存信息能夠?yàn)橛脩籼峁┴S富的資源，給用戶更多的選擇，信息還要緊跟時(shí)代的發(fā)展，避免出現(xiàn)庫存缺乏足夠的信息，無法滿足用戶對(duì)信息的需求的情況出現(xiàn)。豐富信息庫存的方法有很多種，主要有歸檔、交換以及購買等。可以進(jìn)行收集的信息的內(nèi)容也很廣泛，廣泛的內(nèi)容可以使信息更加多元化。例如企業(yè)的信息管理方面，可以收集企業(yè)工作中的內(nèi)部信息資料，也可以收集企業(yè)外部與本企業(yè)或者行業(yè)相關(guān)的信息等。信息的收集形式也可以是多樣化的，如電子形式的資料以及紙質(zhì)資料等。信息管理者只有采取有效的方式，并合理選擇具有價(jià)值的資料才能得到豐富信息的目的，滿足用戶對(duì)信息的需求。計(jì)算機(jī)的使用為信息的收集提供了極大的便利，管理者要充分利用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行信息庫存的收集和整理工作。從各種渠道收集的信息中，不可避免的會(huì)存在虛假或者錯(cuò)誤的信息，需要對(duì)大量的信息進(jìn)行甄別，使用計(jì)算機(jī)可以快速、有效對(duì)信息進(jìn)行處理，為工作人員節(jié)省大量的時(shí)間，同時(shí)確保了信息的真實(shí)可靠。
4結(jié)束語
關(guān)鍵詞：集成電路EDA 教學(xué)方法 拓展 培養(yǎng)
所謂“集成電路EDA”是通過設(shè)計(jì)、建模、仿真等手段搭建集成電路框架，優(yōu)化集成電路性能的一門技術(shù)，也是一名優(yōu)秀的集成電路工程師除了掌握扎實(shí)的集成電路理論基礎(chǔ)外，所必須掌握的集成電路設(shè)計(jì)方法。只有熟練掌握集成電路EDA技術(shù)，具備豐富的集成電路EDA設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)歷，才能設(shè)計(jì)出性能優(yōu)越、良品率高的集成電路芯片。可以說，集成電路EDA是纖維物理學(xué)、微電子學(xué)等專業(yè)的一門非常重要的專業(yè)課程。然而，目前集成電路EDA課程的教學(xué)效果并不理想，究其根本原因在于該課程存在內(nèi)容陳舊、知識(shí)點(diǎn)離散、概念抽象、目標(biāo)不明確等不足。因此，通過課程建設(shè)和教學(xué)改革，在理論教學(xué)的模式下，理論聯(lián)系實(shí)踐、提高教學(xué)質(zhì)量，改善集成電路EDA課程的教學(xué)效果是必要的。
為了提高集成電路EDA課程的教學(xué)質(zhì)量，改善教學(xué)環(huán)境，為國家培養(yǎng)具備高質(zhì)量的超大規(guī)模集成電路EDA技術(shù)的人才，筆者從本校的實(shí)際情況出發(fā)，結(jié)合眾多兄弟院校的改革經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)教學(xué)過程中存在的問題，進(jìn)行了課程建設(shè)目標(biāo)與內(nèi)容的研究。
課程建設(shè)目標(biāo)的改革
拓展學(xué)科領(lǐng)域，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣 本校集成電路EDA課程開設(shè)于纖維物理學(xué)專業(yè)，但是其內(nèi)容包括物理、化學(xué)、電子等多個(gè)學(xué)科，教師可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，講述多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)，尤其是不同學(xué)科領(lǐng)域的創(chuàng)新和應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生走出本專業(yè)領(lǐng)域，拓展學(xué)生視野，提高科技創(chuàng)新意識(shí)。與學(xué)生經(jīng)常進(jìn)行互動(dòng)，啟發(fā)式和引導(dǎo)式地提出一些問題，讓學(xué)生課后通過資料的查找和收集，在下一次課堂中參與討論。激發(fā)學(xué)生思考問題和解決問題的興趣。這樣課內(nèi)聯(lián)系課外、師生全面互動(dòng)、尊重自我評(píng)價(jià)的新型教學(xué)方法可以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神，激勵(lì)自主學(xué)習(xí)，由被動(dòng)式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動(dòng)式學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)面。
完善平臺(tái)建設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力 在已有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備基礎(chǔ)上，打造軟件、硬件、網(wǎng)絡(luò)等多位一體的集成電路EDA平臺(tái)，完善集成電路EDA實(shí)驗(yàn)。通過集成電路EDA平臺(tái)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，既培養(yǎng)了學(xué)生的仿真設(shè)計(jì)能力，加深了對(duì)集成電路EDA知識(shí)的掌握，又使學(xué)生掌握了科學(xué)的分析問題和解決問題的方法。引導(dǎo)學(xué)生參加項(xiàng)目研發(fā)，鼓勵(lì)學(xué)生參與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和挑戰(zhàn)杯活動(dòng)，以本課程的考核方式激勵(lì)學(xué)生寫出創(chuàng)新性論文，通過軟件仿真、實(shí)驗(yàn)建模等方式設(shè)計(jì)出自己的創(chuàng)新性產(chǎn)品，利用集成電路EDA平臺(tái)驗(yàn)證自己的設(shè)計(jì)，然后以項(xiàng)目的形式聯(lián)系企業(yè)，將產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，將“產(chǎn)學(xué)研”一體化的理念進(jìn)行實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力。
課程教學(xué)內(nèi)容的改革
精選原版教材 教材是教學(xué)的主要依據(jù)，教材選取的好壞直接影響著教學(xué)質(zhì)量。傳統(tǒng)集成電路EDA課程的教材都以中文教材為主，內(nèi)容陳舊，即使是外文翻譯版教材，也由于翻譯質(zhì)量及時(shí)間的原因，仍然無法跟得上集成電路的革新。因此，在教材選取時(shí)應(yīng)當(dāng)以一本英文原版教材為主，多本中文教材輔助。英文原版教材大多是國外資深集成電路EDA方面的專家以自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)體會(huì)為基礎(chǔ)，結(jié)合集成電路EDA的相關(guān)理論來進(jìn)行編寫，既有豐富的理論知識(shí)，又包含了大量的設(shè)計(jì)實(shí)例，使學(xué)生更容易地掌握集成電路EDA技術(shù)。但是只選擇外文教材，由于語言的差異，學(xué)生對(duì)外文的理解和接受仍然存在一定的問題，為了幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)，需要輔助中文教材，引導(dǎo)學(xué)生更好地理解外文教材的真諦。
更新教學(xué)內(nèi)容 著名的摩爾定律早在幾十年前就指出了當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，集成電路上可容納的元器件的數(shù)目，約每隔18個(gè)月至24個(gè)月便會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍。這條定律指引著集成電路產(chǎn)業(yè)飛速的發(fā)展，集成電路EDA課程是學(xué)生掌握集成電路設(shè)計(jì)的重點(diǎn)課程，因此必須緊跟時(shí)展，不斷更新教學(xué)內(nèi)容。現(xiàn)有的集成電路EDA教材涉及集成電路新技術(shù)的內(nèi)容很少，大部分都以闡述基本原理為主，致使學(xué)生無法接觸到最新的內(nèi)容，影響學(xué)生在研究生面試、找工作等眾多環(huán)節(jié)的發(fā)揮。在走入工作崗位后，學(xué)生感覺工作內(nèi)容與學(xué)校所學(xué)的知識(shí)嚴(yán)重脫節(jié)，需要較長的時(shí)間補(bǔ)充新知識(shí)，來適應(yīng)新工作。為了改善這種狀況，需要以紙質(zhì)教材為主，輔助電子PPT內(nèi)容來進(jìn)行教學(xué)。紙質(zhì)教材主要提供理論知識(shí)，電子PPT緊跟集成電路的發(fā)展，隨時(shí)更新和補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容，及時(shí)將目前主流的EDA技術(shù)融入課程教學(xué)中。還可以進(jìn)行校企結(jié)合，把企業(yè)的專家引進(jìn)來，把學(xué)校的學(xué)生推薦到企業(yè)，將課程教學(xué)和企業(yè)實(shí)際相結(jié)合，才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，提高教學(xué)效果。
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關(guān)鍵詞:節(jié)能;減排;功率半導(dǎo)體
Foundational Technology of Energy-Saving & Emission Reduction ――Power Semiconductor Devices and IC’s
ZHANG Bo
(State key Laboratory of Electronic Thin Films and Integrated Devices,
University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 610054,China)
Abstract: Power semiconductor devices and IC’s, an important branch of semiconductor technology, are a key and basic technology for energy-saving and emission reduction with the wide spread use of electronics in the consumer, industrial and military sectors. The development,challengeand market of power semiconductor devices are discussed in this paper. The future perspectives and key development areas of power semiconductor devices and IC’s in China are also described.
Keywords: Energy-saving; Emission reduction; Power semiconductor device
1引言
功率半導(dǎo)體芯片包括功率二極管、功率開關(guān)器件與功率集成電路。近年來,隨著功率MOS技術(shù)的迅速發(fā)展,功率半導(dǎo)體的應(yīng)用范圍已從傳統(tǒng)的工業(yè)控制擴(kuò)展到4C產(chǎn)業(yè)(計(jì)算機(jī)、通信、消費(fèi)類電子產(chǎn)品和汽車電子),滲透到國民經(jīng)濟(jì)與國防建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域。
功率半導(dǎo)體器件是進(jìn)行電能處理的半導(dǎo)體產(chǎn)品。在可預(yù)見的將來,電能將一直是人類消耗的最大能源,從手機(jī)、電視、洗衣機(jī)、到高速列車,均離不開電能。無論是水電、核電、火電還是風(fēng)電,甚至各種電池提供的化學(xué)電能,大部分均無法直接使用,75%以上的電能應(yīng)用需由功率半導(dǎo)體進(jìn)行變換以后才能供設(shè)備使用。每個(gè)電子產(chǎn)品均離不開功率半導(dǎo)體器件。使用功率半導(dǎo)體的目的是使用電能更高效、更節(jié)能、更環(huán)保并給使用者提供更多的方便。如通過變頻來調(diào)速,使變頻空調(diào)在節(jié)能70%的同時(shí),更安靜、讓人更舒適。手機(jī)的功能越來越多,同時(shí)更加輕巧,很大程度上得益于超大規(guī)模集成電路的發(fā)展和功率半導(dǎo)體的進(jìn)步。同時(shí),人們希望一次充電后有更長的使用時(shí)間,在電池沒有革命性進(jìn)步以前,需要更高性能的功率半導(dǎo)體器件進(jìn)行高效的電源管理。正是由于功率半導(dǎo)體能將 ‘粗電’變?yōu)椤姟?因此它是節(jié)能減排的基礎(chǔ)技術(shù)和核心技術(shù)。
隨著綠色環(huán)保在國際上的確立與推進(jìn),功率半導(dǎo)體的發(fā)展應(yīng)用前景更加廣闊。據(jù)國際權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測,2011年功率半導(dǎo)體在中國市場的銷售量將占全球的50%,接近200億美元。與微處理器、存儲(chǔ)器等數(shù)字集成半導(dǎo)體相比,功率半導(dǎo)體不追求特征尺寸的快速縮小,它的產(chǎn)品壽命周期可為幾年甚至十幾年。同時(shí),功率半導(dǎo)體也不要求最先進(jìn)的生產(chǎn)工藝,其生產(chǎn)線成本遠(yuǎn)低于Moore定律制約下的超大規(guī)模集成電路。因此,功率半導(dǎo)體非常適合我國的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀以及我國能源緊張和構(gòu)建和諧社會(huì)的國情。
目前,國內(nèi)功率半導(dǎo)體高端產(chǎn)品與國際大公司相比還存在很大差距,高端器件的進(jìn)口替代才剛剛開始。因此國內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)在提升工藝水平的同時(shí),應(yīng)不斷提高國內(nèi)功率半導(dǎo)體技術(shù)的創(chuàng)新力度和產(chǎn)品性能,以滿足高端市場的需求,促進(jìn)功率半導(dǎo)體市場的健康發(fā)展以及國內(nèi)電子信息產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
2需求分析
消費(fèi)電子、工業(yè)控制、照明等傳統(tǒng)領(lǐng)域市場需求的穩(wěn)定增長,以及汽車電子產(chǎn)品逐漸增加,通信和電子玩具市場的火爆,都使功率半導(dǎo)體市場繼續(xù)保持穩(wěn)步的增長速度。同時(shí),高效節(jié)能、保護(hù)環(huán)境已成為當(dāng)今全世界的共識(shí),提高效率與減小待機(jī)功耗已成為消費(fèi)電子與家電產(chǎn)品的兩個(gè)非常關(guān)鍵的指標(biāo)。中國目前已經(jīng)開始針對(duì)某些產(chǎn)品提出能效要求,對(duì)冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)等產(chǎn)品進(jìn)行了能效標(biāo)識(shí),這些提高能效的要求又成為功率半導(dǎo)體迅速發(fā)展的另一個(gè)重要驅(qū)動(dòng)力。
根據(jù)CCID的統(tǒng)計(jì),從2004年到2008年,中國功率器件市場復(fù)合增長率達(dá)到17.0%,2008年中國功率器件市場規(guī)模達(dá)到828億元,在嚴(yán)重的金融危機(jī)下仍然同比增長7.8%,預(yù)計(jì)未來幾年的增長將保持在10%左右。隨著整機(jī)產(chǎn)品更加重視節(jié)能、高效,電源管理IC、功率驅(qū)動(dòng)IC、MOSFET和IGBT仍是未來功率半導(dǎo)體市場中的發(fā)展亮點(diǎn)。
在政策方面,國家中長期重大發(fā)展規(guī)劃、重大科技專項(xiàng)、國家863計(jì)劃、973計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金等都明確提出要加快集成電路、軟件、關(guān)鍵元器件等重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,在國家剛剛出臺(tái)的“電子信息產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃”中,強(qiáng)調(diào)著重從集成電路和新型元器件技術(shù)的基礎(chǔ)研究方面開展系統(tǒng)深入的研究,為我國信息產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的理論和技術(shù)基礎(chǔ)。在國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)中明確提出,功率器件及模塊技術(shù)、半導(dǎo)體功率器件技術(shù)、電力電子技術(shù)是未來5～15年15個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域發(fā)展的重點(diǎn)技術(shù)。在目前國家重大科技專項(xiàng)的“核心電子器件、高端通用芯片及基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品”和“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”兩個(gè)專項(xiàng)中,也將大屏幕PDP驅(qū)動(dòng)集成電路產(chǎn)業(yè)化、數(shù)字輔助功率集成技術(shù)研究、0.13微米SOI通用CMOS與高壓工藝開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化等功率半導(dǎo)體相關(guān)課題列入支持計(jì)劃。在國家973計(jì)劃和國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)和重大項(xiàng)目中,屬于功率半導(dǎo)體領(lǐng)域的寬禁帶半導(dǎo)體材料與器件的基礎(chǔ)研究一直是受到大力支持的研究方向。
總體而言,從功率半導(dǎo)體的市場需求和國家政策分析來看,我國功率半導(dǎo)體的發(fā)展呈現(xiàn)以下三個(gè)方面的趨勢(shì):① 硅基功率器件以實(shí)現(xiàn)高端產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化為發(fā)展目標(biāo);② 高壓集成工藝和功率IC以應(yīng)用研究為主導(dǎo)方向;③ 第三代寬禁帶半導(dǎo)體功率器件、系統(tǒng)功率集成芯片PSoC以基礎(chǔ)研究為重點(diǎn)。
3功率半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
四十多年來,半導(dǎo)體技術(shù)沿著“摩爾定律”的路線不斷縮小芯片特征尺寸。然而目前國際半導(dǎo)體技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到一個(gè)瓶頸:隨著線寬的越來越小,制造成本成指數(shù)上升;而且隨著線寬接近納米尺度,量子效應(yīng)越來越明顯,同時(shí)芯片的泄漏電流也越來越大。因此半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展必須考慮“后摩爾時(shí)代”問題,2005年國際半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展路線圖(The International Technology Roadmap for Semiconductors,ITRS)就提出了另外一條半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展路線,即“More than Moore-超摩爾定律”, 如圖1所示。
從路線圖可以清楚看到,未來半導(dǎo)體技術(shù)主要沿著“More Moore”與“More Than Moore”兩個(gè)維度的方向不斷發(fā)展,同時(shí)又交叉融合,最終以3D集成的形式得到價(jià)值優(yōu)先的多功能集成系統(tǒng)。“More Moore”是指繼續(xù)遵循Moore定律,芯片特征尺寸不斷縮小(Scaling down),以滿足處理器和內(nèi)存對(duì)增加性能/容量和降低價(jià)格的要求。這種縮小除了包括在晶圓水平和垂直方向上的幾何特征尺寸的繼續(xù)縮小,還包括與此關(guān)聯(lián)的三維結(jié)構(gòu)改善等非幾何學(xué)工藝技術(shù)和新材料的運(yùn)用等。而“More Than Moore”強(qiáng)調(diào)功能多樣化,更注重所做器件除了運(yùn)算和存儲(chǔ)之外的新功能,如各種傳感功能、通訊功能、高壓功能等,以給最終用戶提供更多的附加價(jià)值。以價(jià)值優(yōu)先和功能多樣化為目的的“More Than Moore”不強(qiáng)調(diào)縮小特征尺寸,但注重系統(tǒng)集成,在增加功能的同時(shí),將系統(tǒng)組件級(jí)向更小型、更可靠的封裝級(jí)(SiP)或芯片級(jí)(SoC)轉(zhuǎn)移。日本Rohm公司提出的“Si+α”集成技術(shù)即是“More Than Moore”思想的一種實(shí)現(xiàn)方式,它是以硅材料為基礎(chǔ)的,跨領(lǐng)域(包括電子、光學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)、生物、醫(yī)藥等等)的復(fù)合型集成技術(shù),其核心理念是電性能(“Si”)與光、力、熱、磁、生化(“α”)性能的組合,包括:顯示器/發(fā)光體(LCD、EL、LD、LED)+LSI的組合感光體、(PD、CCD、CMOS傳感器)+LSI的形式、MEMS/生化(傳感器、傳動(dòng)器)+LSI等的結(jié)合。
在功能多樣化的“More Than Moore”領(lǐng)域,功率半導(dǎo)體是其重要組成部分。雖然在不同應(yīng)用領(lǐng)域,對(duì)功率半導(dǎo)體技術(shù)的要求有所不同,但從其發(fā)展趨勢(shì)來看,功率半導(dǎo)體技術(shù)的目標(biāo)始終是提高功率集成密度,減少功率損耗。因此功率半導(dǎo)體技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn)是圍繞提高效率、增加功能、減小體積,不斷發(fā)展新的器件理論和結(jié)構(gòu),促進(jìn)各種新型器件的發(fā)明和應(yīng)用。下面我們對(duì)功率半導(dǎo)體技術(shù)的功率半導(dǎo)體器件、功率集成電路和功率系統(tǒng)集成三個(gè)方面的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行梳理和分析。
1) 功率半導(dǎo)體(分立)器件
功率半導(dǎo)體(分立)器件國內(nèi)也稱為電力電子器件,包括:功率二極管、功率MOSFET以及IGBT等。為了使現(xiàn)有功率半導(dǎo)體(分立)器件能適應(yīng)市場需求的快速變化,需要大量融合超大規(guī)模集成電路制造工藝,不斷改進(jìn)材料性能或開發(fā)新的應(yīng)用材料、繼續(xù)優(yōu)化完善結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造工藝和封裝技術(shù)等,提高器件功率集成密度,減少功率損耗。目前,國際上在功率半導(dǎo)體(分立)器件領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究方向主要為器件新結(jié)構(gòu)和器件新材料。
在器件新結(jié)構(gòu)方面,超結(jié)(Super-Junction)概念的提出,打破了傳統(tǒng)功率MOS器件理論極限,即擊穿電壓與比導(dǎo)通電阻2.5次方關(guān)系,被國際上譽(yù)為“功率MOS器件領(lǐng)域里程碑”。超結(jié)結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為半導(dǎo)體功率器件發(fā)展的一個(gè)重要方向,目前國際上多家半導(dǎo)體廠商,如Infineon、IR、Toshiba等都在采用該技術(shù)生產(chǎn)低功耗MOS器件。對(duì)于IGBT器件,其功率損耗和結(jié)構(gòu)發(fā)展如圖2所示。從圖中可以看到,基于薄片加工工藝的場阻(Field Stop)結(jié)構(gòu)是高壓IGBT的主流工藝;相比于平面結(jié)結(jié)構(gòu)(Planar),槽柵結(jié)構(gòu)(Trench)IGBT能夠獲得更好的器件優(yōu)值,同時(shí)通過IGBT的版圖和柵極優(yōu)化,還可以進(jìn)一步提高器件的抗雪崩能力、減小終端電容和抑制EMI特性。
功率半導(dǎo)體(分立)器件發(fā)展的另外一個(gè)重要方向是新材料技術(shù),如以SiC和GaN為代表的第三代寬禁帶半導(dǎo)體材料。寬禁帶半導(dǎo)體材料具有禁帶寬度大、臨界擊穿電場強(qiáng)度高、飽和電子漂移速度高、抗輻射能力強(qiáng)等特點(diǎn),是高壓、高溫、高頻、大功率應(yīng)用場合下極為理想的半導(dǎo)體材料。寬禁帶半導(dǎo)體SiC和GaN功率器件技術(shù)是一項(xiàng)戰(zhàn)略性的高新技術(shù),具有極其重要的軍用和民用價(jià)值,因此得到國內(nèi)外眾多半導(dǎo)體公司和研究結(jié)構(gòu)的廣泛關(guān)注和深入研究,成為國際上新材料、微電子和光電子領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
2) 功率集成電路(PIC)
功率集成電路是指將高壓功率器件與信號(hào)處理系統(tǒng)及接口電路、保護(hù)電路、檢測診斷電路等集成在同一芯片的集成電路,又稱為智能功率集成電路(SPIC)。智能功率集成作為現(xiàn)代功率電子技術(shù)的核心技術(shù)之一,隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,一方面向高壓高功率集成(包括基于單晶材料、外延材料和SOI材料的高壓集成技術(shù))發(fā)展,同時(shí)也向集成更多的控制(包括時(shí)序邏輯、DSP及其固化算法等)和保護(hù)電路的高密度功率集成發(fā)展,以實(shí)現(xiàn)功能更強(qiáng)的智能控制能力。
3)功率系統(tǒng)集成
功率系統(tǒng)集成技術(shù)在向低功耗高密度功率集成技術(shù)發(fā)展的同時(shí),也逐漸進(jìn)入傳統(tǒng)SoC和CPU、DSP等領(lǐng)域。目前,SoC的低功耗問題已經(jīng)成為制約其發(fā)展的瓶頸,研發(fā)新的功率集成技術(shù)是解決系統(tǒng)低功耗的重要途徑,同時(shí),隨著線寬的進(jìn)一步縮小,內(nèi)核電壓降低,對(duì)電源系統(tǒng)提出了更高要求。為了在標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝下實(shí)現(xiàn)包括功率管理的低功耗SoC,功率管理單元需要借助數(shù)字輔助的手段,即數(shù)字輔助功率集成技術(shù)(Digitally Assisted Power Integration,DAPI)。DAPI技術(shù)是近幾年數(shù)字輔助模擬設(shè)計(jì)在功率集成方面的深化與應(yīng)用,即采用更多數(shù)字的手段,輔助常規(guī)的模擬范疇的集成電路在更小線寬的先進(jìn)工藝線上得到更好性能的電路。
4我國功率半導(dǎo)體發(fā)展現(xiàn)狀、
問題及發(fā)展建議
在中國半導(dǎo)體行業(yè)中,功率半導(dǎo)體器件的作用長期以來都沒有引起人們足夠的重視,發(fā)展速度滯后于大規(guī)模集成電路。國內(nèi)功率半導(dǎo)體器件廠商的主要產(chǎn)品還是以硅基二極管、三極管和晶閘管為主,目前國際功率半導(dǎo)體器件的主流產(chǎn)品功率MOS器件只是近年才有所涉及,且最先進(jìn)的超結(jié)低功耗功率MOS尚無法生產(chǎn),另一主流產(chǎn)品IGBT尚處于研發(fā)階段。寬禁帶半導(dǎo)體器件主要以微波功率器件(SiC MESFET和GaN HEMT)為主,尚未有針對(duì)市場應(yīng)用的寬禁帶半導(dǎo)體功率器件(電力電子器件)的產(chǎn)品研發(fā)。目前市場熱點(diǎn)的高壓BCD集成技術(shù)雖然引起了從功率半導(dǎo)體器件IDM廠家到集成電路代工廠的高度關(guān)注,但目前尚未有成熟穩(wěn)定的高壓BCD工藝平臺(tái)可供高性能智能功率集成電路的批量生產(chǎn)。
由于高性能功率半導(dǎo)體器件技術(shù)含量高,制造難度大,目前國內(nèi)生產(chǎn)技術(shù)與國外先進(jìn)水平存在較大差距,很多中高端功率半導(dǎo)體器件必須依賴進(jìn)口。技術(shù)差距主要表現(xiàn)在:(1)產(chǎn)品落后。國外以功率MOS為代表的新型功率半導(dǎo)體器件已經(jīng)占據(jù)主要市場,而國內(nèi)功率器件生產(chǎn)還以傳統(tǒng)雙極器件為主,功率MOS以平面工藝的VDMOS為主,缺乏高元胞密度、低功耗、高器件優(yōu)值的功率MOS器件產(chǎn)品,國際上熱門的以超結(jié)(Super junction)為基礎(chǔ)的低功耗MOS器件國內(nèi)尚處于研發(fā)階段;IGBT只能研發(fā)基于穿通型PT工藝的600V產(chǎn)品或者NPT型1200V低端產(chǎn)品,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國際水平。(2)工藝技術(shù)水平較低。功率半導(dǎo)體分立器件的生產(chǎn),國內(nèi)大部分廠商仍采用IDM方式,采用自身微米級(jí)工藝線,主流技術(shù)水平和國際水平相差至少2代以上,產(chǎn)品以中低端為主。但近年來隨著集成電路的迅速發(fā)展,國內(nèi)半導(dǎo)體工藝條件已大大改善,已擁有進(jìn)行一些高端產(chǎn)品如槽柵功率MOS、IGBT甚至超結(jié)器件的生產(chǎn)能力。(3)高端人才資源匱乏,尤其是高端設(shè)計(jì)人才和工藝開發(fā)人才非常缺乏。現(xiàn)有研發(fā)人員的設(shè)計(jì)水平有待提高,特別是具有國際化視野的高端設(shè)計(jì)人才非常缺乏。(4)國內(nèi)市場前十大廠商中無一本土廠商,半導(dǎo)體功率器件產(chǎn)業(yè)仍處在國際產(chǎn)業(yè)鏈分工的中低端,對(duì)于附加值高的產(chǎn)品如IGBT、AC-DC功率集成電路,現(xiàn)階段國內(nèi)僅有封裝能力,不但附加值極低,還形成了持續(xù)的技術(shù)依賴。
筆者認(rèn)為,功率半導(dǎo)體是最適合中國發(fā)展的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),相對(duì)于超大規(guī)模集成電路而言,其資金投入較低,產(chǎn)品周期較長,市場關(guān)聯(lián)度更高,且還沒有形成如英特爾和三星那樣的壟斷企業(yè)。但中國功率半導(dǎo)體的發(fā)展必須改變目前封裝強(qiáng)于芯片、芯片強(qiáng)于設(shè)計(jì)的局面,應(yīng)大力發(fā)展設(shè)計(jì)技術(shù),以市場帶動(dòng)設(shè)計(jì)、以設(shè)計(jì)促進(jìn)芯片,以芯片壯大產(chǎn)業(yè)。
功率半導(dǎo)體芯片不同于以數(shù)字集成電路為基礎(chǔ)的超大規(guī)模集成電路,功率半導(dǎo)體芯片屬于模擬器件的范疇。功率器件和功率集成電路的設(shè)計(jì)與工藝制造密切相關(guān),因此國際上著名的功率器件和功率集成電路提供商均屬于IDM企業(yè)。但隨著代工線的迅速發(fā)展,國內(nèi)如華虹NEC、成芯8英寸線、無錫華潤上華6英寸線均提供功率半導(dǎo)體器件的代工服務(wù),并正積極開發(fā)高壓功率集成電路制造平臺(tái)。功率半導(dǎo)體生產(chǎn)企業(yè)也應(yīng)借鑒集成電路設(shè)計(jì)公司的成功經(jīng)驗(yàn),成立獨(dú)立的功率半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)公司,充分利用代工線先進(jìn)的制造手段,依托自身的銷售網(wǎng)絡(luò),生產(chǎn)高附加值的高端功率半導(dǎo)體器件產(chǎn)品。
設(shè)計(jì)弱于芯片的局面起源于設(shè)計(jì)力量的薄弱。雖然國內(nèi)一些功率半導(dǎo)體生產(chǎn)企業(yè)新近建設(shè)了6英寸功率半導(dǎo)體器件生產(chǎn)線,但生產(chǎn)能力還遠(yuǎn)未達(dá)到設(shè)計(jì)要求。筆者認(rèn)為其中的關(guān)鍵是技術(shù)人員特別是具有國際視野和豐富生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的高級(jí)人才的不足。企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)人才的培養(yǎng)與引進(jìn),積極開展產(chǎn)學(xué)研協(xié)作,以雄厚的技術(shù)實(shí)力支撐企業(yè)的發(fā)展。
我國功率半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展最終還應(yīng)依靠功率半導(dǎo)體IDM企業(yè),在目前自身生產(chǎn)條件落后于國際先進(jìn)水平的狀況下,IDM企業(yè)不能局限于自身產(chǎn)品線的生產(chǎn)能力,應(yīng)充分依托國內(nèi)功率半導(dǎo)體器件龐大的市場空間,用技術(shù)去開拓市場,逐漸從替代產(chǎn)品向產(chǎn)品創(chuàng)新、牽引整機(jī)發(fā)展轉(zhuǎn)變;大力發(fā)展設(shè)計(jì)能力,一方面依靠自身工藝線進(jìn)行生產(chǎn),加強(qiáng)技術(shù)改造和具有自身工藝特色的產(chǎn)品創(chuàng)新,另一方面借用先進(jìn)代工線的生產(chǎn)能力,壯大自身產(chǎn)品線,加速企業(yè)發(fā)展。
5結(jié)束語
總之,功率半導(dǎo)體技術(shù)自新型功率MOS器件問世以來得到長足進(jìn)展,已深入到工業(yè)生產(chǎn)與人民生活的各個(gè)方面。與國外相比,我國在功率半導(dǎo)體技術(shù)方面的研究存在著一定差距,但同時(shí)日益走向成熟。總體而言,功率半導(dǎo)體的趨勢(shì)正朝著提高效率、多功能、集成化以及智能化、系統(tǒng)化方向發(fā)展;伴隨制造技術(shù)已進(jìn)入深亞微米時(shí)代,新結(jié)構(gòu)、新工藝硅基功率器件正不斷出現(xiàn)并逼近硅材料的理論極限,以SiC和GaN為代表的寬禁帶半導(dǎo)體器件也正不斷走向成熟。
我國擁有國際上最大的功率半導(dǎo)體市場,擁有迅速發(fā)展的半導(dǎo)體代工線,擁有國際上最大規(guī)模的人才培養(yǎng)能力,但中國功率半導(dǎo)體的發(fā)展必須改變目前封裝強(qiáng)于芯片、芯片強(qiáng)于設(shè)計(jì)的局面。功率半導(dǎo)體行業(yè)應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)力量的引進(jìn)和培養(yǎng),大力發(fā)展設(shè)計(jì)技術(shù),以市場帶動(dòng)設(shè)計(jì)、以設(shè)計(jì)促進(jìn)芯片,以芯片壯大產(chǎn)業(yè)。
1、《三國演義》是明初羅貫中作的歷史演義小說，它取材于東漢末年和魏、蜀、吳三國鼎立的一段歷史，為那個(gè)群雄逐鹿的動(dòng)蕩時(shí)代提供了全景式的歷史圖卷，創(chuàng)造了數(shù)以百計(jì)的栩栩如生的人物畫廊。
最能準(zhǔn)確復(fù)述這段話主要意思的是：（B）
A、《三國演義》是一部歷史演義小說
B、歷史演義小說《三國演義》的背景及主要內(nèi)容
C、《三國演義》的作者是明初羅貫中
D、《三國演義》塑造了很多人物
2、寫作要有題目，就是要有中心思想，要有內(nèi)容。目的性要明確，例如這篇文章是記載一件事情，或提出一個(gè)問題，解決一個(gè)問題，或發(fā)表自己的主張、見解等等。總之，要有所為而作。無?quot;為"的文章，盡管文理通順，語氣連貫，但是內(nèi)容空洞，只能歸入廢話一欄，以不寫為好。
這段話主要支持了這樣一個(gè)論點(diǎn)，即：（B）
A、寫作要有題目
B、寫作之前一定要有一個(gè)明確的目的，這樣才能言之有物
C、文章有很多種類，要根據(jù)不同的種類確定不同的寫作內(nèi)容
D、不要寫廢話
組選：
3、主題:
原始地球形成后的八億年，其內(nèi)部逐漸變熱使局部熔融并超過鐵的熔點(diǎn)，原始地球中的金屬鐵、鎳及硫化鐵熔化，并因密度大而流向地球的中心部位，從而形成液態(tài)鐵質(zhì)地核。同時(shí)，地球的平均溫度進(jìn)一步上升（可達(dá)約2014℃），引起地球內(nèi)部大部分物質(zhì)溶融，比母質(zhì)輕的熔融物質(zhì)向上浮動(dòng)，把熱帶到地表，經(jīng)冷卻后又向下沉沒。這種對(duì)流作用控制下的物質(zhì)移動(dòng)，使原始地球產(chǎn)生全球性的分異，演化成分層的地球，即中心為鐵質(zhì)地核，表層為低熔點(diǎn)的較輕物質(zhì)組成的最原始的陸核，陸核進(jìn)一步增生，擴(kuò)大形成地殼。地核與地殼之間為地幔。分異作用是時(shí)球內(nèi)部最重要的作用，它導(dǎo)致了地殼及大陸的形成，并導(dǎo)致大氣和海洋的形成。所以說，我們的地球是原始地球再生的，這個(gè)再生過程大約發(fā)生在40億年前（或說37億年前至45億年前之間），即我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的最古老巖石的形成時(shí)期之前。氫和氧合成的水，原先潛藏于一些礦物中。當(dāng)原始地球變熱并部分熔融時(shí)，水釋放出來并隨熔巖運(yùn)移到地表，大部分以蒸氣狀態(tài)逸散，其余部分在漫長的地質(zhì)歷史進(jìn)程中逐漸充滿大洋。在原始地球變熱而產(chǎn)生異作用的過程中，從地球內(nèi)部釋放出來的氣體形成了大氣圈。早期地球的大氣圈萬分與現(xiàn)代不同，正是由于紫外線輻射的能量促使原始大氣萬分之間發(fā)生反應(yīng)，從無機(jī)物質(zhì)生成有機(jī)小分子，然后發(fā)展成有機(jī)高分子物質(zhì)組成的多分子體系，再演變成細(xì)胞，生命得以開始和進(jìn)化。
（1）不屬于"分異作用"的一項(xiàng)是：（）
A、金屬鐵、鎳及硫化鐵熔化，并因密度大流向地球中心部位
B、比母質(zhì)輕的熔融物質(zhì)向上浮動(dòng)
C、無機(jī)物質(zhì)生成有機(jī)小分子
D、陸核進(jìn)一步增生，擴(kuò)大形成地殼
（2）按產(chǎn)生先后次序正確排列的一項(xiàng)是：（）
A、地核、地幔、地殼、水
B、地核、地殼、地幔、大氣
C、地核、地殼、有機(jī)小分子、細(xì)胞
D、地核、地幔、地殼、大氣、細(xì)胞
（3）原始地球再生過程發(fā)生在：（）
A、原始地球形成后的幾億年
B、地球平均溫度達(dá)2014℃時(shí)
C、液態(tài)鐵質(zhì)地核開始形成的時(shí)期
D、大氣和海洋開始形成的時(shí)期
（4）分析有誤的一項(xiàng)是：（）
A、地球一直處于發(fā)展變化過程中，至今依然如此
B、地球形成的歷史不超過50億年
C、生命產(chǎn)生于大氣成分之間的反應(yīng)
D、氫和氧結(jié)合成的水最終大部分匯集成了海洋
4、主題:
多少年來，人們一直在幻想研制一種航空航天運(yùn)輸工具，它既能從機(jī)場跑道起飛，又能以高超音速穿越大氣層進(jìn)入宇宙空間，完成航天任務(wù)后再入大氣層，在機(jī)場水平著陸，而經(jīng)過簡單維修后，短期內(nèi)又能重上藍(lán)天，重復(fù)使用幾十幾百次，這類既具有高超音速運(yùn)輸功能又具有天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)功能的重復(fù)使用有翼飛行器，被稱之為航空航天飛機(jī)，簡稱空天飛機(jī)。這是一種新型運(yùn)輸工具，具有一般飛機(jī)和航天器所沒有的優(yōu)越性。首先，與普通運(yùn)輸客機(jī)相比，它能夠以更高速度在大氣層上層（或近宇宙空間）機(jī)動(dòng)飛行，從而大大縮短遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間，如德國桑格爾空天飛機(jī)（第一級(jí)改進(jìn)型）由法蘭克福經(jīng)洛杉磯飛至東京僅需3小時(shí)15分鐘，美國"東方快車"由華盛頓飛至東京僅需2小時(shí)，而由歐洲飛至澳大利亞僅需1小時(shí)。再者，與以往的一次性使用飛船和多次部分重復(fù)使用航天飛機(jī)相比，它在重復(fù)使用性、機(jī)場水平起降能力，利用大氣層能源、靈活機(jī)動(dòng)性、發(fā)射操作費(fèi)用、可維修性和復(fù)飛間隔時(shí)間等方面均有大幅度改進(jìn)。如其重復(fù)使用次數(shù)可增至50至數(shù)百次，發(fā)射（運(yùn)輸）費(fèi)用僅相當(dāng)于運(yùn)載火箭發(fā)射費(fèi)用的三分之一（甚至十分之一或二十分之一），大型航天飛機(jī)發(fā)射費(fèi)用的五分之一，比起用火箭發(fā)射小型航天飛機(jī)的費(fèi)用也要降低10-30%。再如復(fù)飛間隔時(shí)間，空天飛機(jī)一般在著陸后數(shù)小時(shí)或略長時(shí)間內(nèi)即可重新起飛。這是航天飛機(jī)所無法做到的。因此，空天飛機(jī)有著十分廣闊的發(fā)展與應(yīng)用前景，不僅可以進(jìn)行全球性的高超音速運(yùn)輸，而且可以完成各項(xiàng)成本較低、效益較高的航天運(yùn)輸使命，為空間站往返運(yùn)輸人員和貨物，執(zhí)行各種航天軍事任務(wù)，展望21世紀(jì)，它必然會(huì)成為遨游于大氣層中與宇宙空間的驕子。
（1）空天飛機(jī)是指：（）
A、兼具飛機(jī)與火箭功能的運(yùn)輸工具
B、能從機(jī)場起飛，穿越大氣層進(jìn)入宇宙空間的運(yùn)輸工具
C、具有高超音速運(yùn)輸機(jī)功能，又具有天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)功能的重復(fù)使用有翼飛行器
D、是航天飛機(jī)的一種、使用費(fèi)用較低
（2）空天飛機(jī)的優(yōu)越性表現(xiàn)在：（）
A、機(jī)場水平起降能力超過飛機(jī)
B、靈活機(jī)動(dòng)性超過飛機(jī)
C、大大縮短遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間
D、能夠在大氣層上層機(jī)動(dòng)飛行
（3）空天飛機(jī)發(fā)射操作費(fèi)用有誤的一項(xiàng)是：（）
A、運(yùn)載火箭發(fā)射費(fèi)用的三分之一
B、是大型航天飛機(jī)費(fèi)用的五分之一
C、是火箭發(fā)射小型航天飛機(jī)的費(fèi)用的10-30%
D、完成任務(wù)各項(xiàng)成本較低，效益較高
（4）分析有誤的一項(xiàng)是：（）
A、普通飛機(jī)從華盛頓到東京將會(huì)超過2小時(shí)
B、空天飛機(jī)主要以載人運(yùn)輸為主
C、航天飛機(jī)也能完成天地往返，但完成下一次航行，要進(jìn)行大量部件更換
D、空天飛機(jī)的成本及用途，決定了它在下個(gè)世紀(jì)的美好前景
5、主題:
微電子技術(shù)的研究重點(diǎn)是集成電路。集成電路是指以半導(dǎo)體晶體材料為基片，采用專門的工藝技術(shù)將組成電路的元器件和互連線集成在基片內(nèi)部、表面可基片之上的微小型化電路和系統(tǒng)。微小型化電路簡稱微電路，是一種結(jié)構(gòu)上比最緊湊的分立元件的電路小幾個(gè)數(shù)量級(jí)、重量輕幾個(gè)數(shù)量極的微結(jié)構(gòu)電路。標(biāo)志集成電路水平的指標(biāo)之一是集成度。所謂集成度就是指在一定尺寸的芯片上（這個(gè)芯片的尺寸比小拇指的指甲還小）能做出多少個(gè)晶體管。也有的用在一定尺寸的芯片上能做出多少個(gè)門電路（一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的門電路是由一個(gè)或幾個(gè)晶體管組成的）來衡量集成度。集成電路發(fā)展的初期僅能在這個(gè)小面積上制造十幾個(gè)或幾十個(gè)晶體管，因而其電路的功能也是有限的。一般將集成100個(gè)晶體管以下的集成電路稱為小規(guī)模集成電路。到60年代中期，集成度水平已經(jīng)提高到幾百甚至上千個(gè)元器件。我們把集成100-1000個(gè)晶體管的集成電路稱為中規(guī)模集成電路。70年代是集成電路飛速發(fā)展的時(shí)期，集成電路已經(jīng)進(jìn)入1000個(gè)以上元器件的大規(guī)模集成時(shí)代，這期間已出現(xiàn)了集成20多萬個(gè)元器件的芯片。大規(guī)模集成電路不僅僅是元器件集成數(shù)量的增加，集成的對(duì)象也起了根本變化，它可能是一個(gè)復(fù)雜的功能部件，也可能是一臺(tái)整機(jī)（如單片計(jì)算機(jī)）。80年代可以看作是超大規(guī)模集成電路的時(shí)代，芯片上集成的元件數(shù)已達(dá)10萬以上，而且已經(jīng)突破了百萬大關(guān)。生產(chǎn)集成電路的原料是硅、鋁、水、某些化合物和一些普通氣體，這些材料都不昂貴，但是，制造集成電路的過程卻相當(dāng)復(fù)雜，對(duì)所有的設(shè)備要求很高，所以建立集成電路產(chǎn)業(yè)的投資是相當(dāng)巨大的。而芯片價(jià)格的下降，只有依靠現(xiàn)代化的大批量生產(chǎn)才能達(dá)到。在硅片上制造微電路是成批地制造，在微小的面積上制出晶體管、電阻、電容而且按要求連成電路已屬不易，而在一定面積的硅片上制造出性能一致的芯片就更加困難。集成電路的生產(chǎn)，大多是從硅片制備開始的，硅片的制造需要專門的設(shè)備和嚴(yán)格的生產(chǎn)條件。集體成路的制作過程很復(fù)雜，為了保證工藝質(zhì)量需使用大量昂貴的設(shè)備。而且，對(duì)生產(chǎn)廠房的溫度、濕度、空氣的清潔度都有很高的要求，集成電路的生產(chǎn)一般都要在超凈車間中進(jìn)行，這種廠房的基本建設(shè)投資也大大地高于一般生產(chǎn)廠房。
（1）對(duì)集成電路表述有誤的一項(xiàng)是：（）
A、一種微小型化的電路或系統(tǒng)
B、包括微電路，結(jié)構(gòu)上比最緊湊的分立元件電路小幾個(gè)數(shù)量級(jí)、重量輕幾個(gè)數(shù)量級(jí)
C、以集成度作為水平指標(biāo)
D、由基片、晶體管、元器件、互連線組成
（2）分析有誤的一項(xiàng)是：（）
A、集成度越高，晶體管也就越多
B、集成度同晶體管的尺寸成反比
C、集成20多萬個(gè)元器件屬大規(guī)模集成電路
D、集成對(duì)象是元器件，也可能是一個(gè)復(fù)雜的功能部件或單片計(jì)算機(jī)
（3）選擇正確的一項(xiàng)：（）
A、芯片的原料是硅、鋁、水，某些化合物、或普通氣體
B、集成電路產(chǎn)業(yè)投資巨大，產(chǎn)品價(jià)格昂貴
C、集成電路元器件存在于半導(dǎo)體晶體材料內(nèi)部
D、集成電路制作精細(xì)，材料昂貴
（4）芯片價(jià)格下降，只有依靠現(xiàn)代化的大批量生產(chǎn)，下列敘述中不是其原因的是：（）
A、制造集成電路的過程相當(dāng)復(fù)雜
B、在一定面積的硅片上制造出性能一致的芯片非常困難
C、建立集成電路產(chǎn)業(yè)投資巨大
D、生產(chǎn)集成電路設(shè)備要求高，材料價(jià)格昂貴
答案：
1、B2、B
3、（1）C（2）C（3）A（4）D
關(guān)鍵詞：電子科學(xué)與技術(shù)；課程建設(shè)；實(shí)踐創(chuàng)新能力
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）25-0103-02
電子科學(xué)與技術(shù)作為信息技術(shù)發(fā)展的基石，伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)、多媒體技術(shù)和W絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)得到了迅猛的發(fā)展，從初期的小規(guī)模集成電路（SSI）發(fā)展到今天的巨大規(guī)模集成電路（GSI），成為使人類社會(huì)進(jìn)入了信息化時(shí)代的先導(dǎo)技術(shù)。電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是國家重點(diǎn)扶植的學(xué)科，本專業(yè)作為信息領(lǐng)域的核心學(xué)科，培養(yǎng)國家急需的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)高級(jí)人才。
在新的歷史條件下，開展電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程建設(shè)的改革與實(shí)踐研究是非常必要的，這對(duì)于培養(yǎng)出具有知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的微電子技術(shù)應(yīng)用型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才具有重要的指導(dǎo)意義和戰(zhàn)略意義。本文依據(jù)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生課程建設(shè)的實(shí)際情況，詳細(xì)分析了本專業(yè)在課程建設(shè)過程中存在的問題，提出了關(guān)于電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程建設(shè)的幾點(diǎn)改革方案，并進(jìn)行了一定的探索性實(shí)踐。
一、目前課程建設(shè)中存在的一些問題
1.在課程設(shè)置方面，與行業(yè)發(fā)展結(jié)合不緊密，缺乏專業(yè)特色和課程群的建設(shè)，課程之間缺少有效地銜接，難以滿足當(dāng)前人才培養(yǎng)的需求。本專業(yè)的課程設(shè)置應(yīng)當(dāng)以培養(yǎng)具有扎實(shí)的微電子技術(shù)領(lǐng)域理論基礎(chǔ)和工程實(shí)踐能力，能從事超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)、半導(dǎo)體器件和集成電路工藝制造以及相關(guān)電子信息技術(shù)應(yīng)用工作的高級(jí)工程技術(shù)人才和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才為培養(yǎng)目標(biāo)來進(jìn)行課程建設(shè)。
2.在創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)方面，存在重理論教學(xué)和課堂教學(xué)，缺乏必要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，尤其是創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)，相關(guān)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段和教學(xué)方法過于單一，僅在教師課堂教學(xué)講授范例和實(shí)驗(yàn)過程的基礎(chǔ)上，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課程實(shí)驗(yàn)，學(xué)生按照課程實(shí)驗(yàn)手冊(cè)上的具體步驟逐一進(jìn)行操作，完成課程所要求的實(shí)驗(yàn)。單一的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)方式難以提升學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐和動(dòng)手能力，更難以實(shí)現(xiàn)對(duì)所學(xué)知識(shí)的實(shí)踐和靈活運(yùn)用，難以滿足當(dāng)前強(qiáng)調(diào)以實(shí)踐為主，培養(yǎng)實(shí)踐型創(chuàng)新人才的要求。
二、課程建設(shè)改革的目的與任務(wù)
結(jié)合集成電路行業(yè)未來的發(fā)展趨勢(shì)以及電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)總體就業(yè)前景和對(duì)人才的需求結(jié)構(gòu)。根據(jù)我國電子科學(xué)與技術(shù)產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展需求，通過對(duì)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程建設(shè)進(jìn)行改革，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)工程實(shí)訓(xùn)與創(chuàng)新實(shí)踐，在課程教學(xué)中體現(xiàn)“激發(fā)興趣、夯實(shí)基礎(chǔ)、引導(dǎo)創(chuàng)新、全面培養(yǎng)”的教學(xué)方針。重新規(guī)劃專業(yè)培養(yǎng)方案和課程設(shè)置，以集成電路工藝與設(shè)計(jì)為重點(diǎn)，設(shè)置課程群，構(gòu)建新的科學(xué)的課程體系，突出特色，強(qiáng)化能力培養(yǎng)。
三、課程建設(shè)改革的具體內(nèi)容
人才培養(yǎng)目標(biāo)以厚基礎(chǔ)、寬口徑、重實(shí)踐、偏工程為宗旨，培養(yǎng)具有扎實(shí)的微電子技術(shù)領(lǐng)域理論基礎(chǔ)和工程實(shí)踐能力，能從事超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)、半導(dǎo)體器件和集成電路工藝制造以及相關(guān)電子信息技術(shù)應(yīng)用工作的高級(jí)工程技術(shù)人才和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才。以大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)、制造和工藝、電子器件和半導(dǎo)體材料、光電子技術(shù)應(yīng)用等方面為專業(yè)特色進(jìn)行課程建設(shè)改革，具體的改革內(nèi)容如下。
1.課程設(shè)置。首先，根據(jù)本專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)要求按需設(shè)課，明確設(shè)課目的，并注意專業(yè)通識(shí)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)限選課和專業(yè)任選課之間的銜接與學(xué)時(shí)比例，加強(qiáng)集成電路設(shè)計(jì)與集成電路工藝方面的課程設(shè)置，突出微電子技術(shù)方向的特色，明確專業(yè)的發(fā)展目標(biāo)和方向，將相關(guān)課程設(shè)置為課程群，通過相關(guān)課程的有效銜接，突出能力培養(yǎng)。其次，隨著電子科學(xué)與技術(shù)的不斷發(fā)展，注重本專業(yè)課程設(shè)置的不斷更新和調(diào)整。
2.教學(xué)方式。首先，加強(qiáng)對(duì)青年教師的培養(yǎng)和訓(xùn)練，注重講課、實(shí)驗(yàn)、考試及課下各個(gè)環(huán)節(jié)的相互結(jié)合，即課堂與課下相結(jié)合，講課與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，平時(shí)與考試相結(jié)合。其次，講課中注重講解和啟發(fā)相結(jié)合，板書和多媒體相結(jié)合；實(shí)驗(yàn)中注重方法和原理相結(jié)合，知識(shí)和能力相結(jié)合；考試中注重面上與重點(diǎn)相結(jié)合，概念與計(jì)算相結(jié)合，開卷與閉卷相結(jié)合，重點(diǎn)開展課程的網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)，將相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)錄像上網(wǎng)，通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力培養(yǎng)和提高。第三，注重雙語課程的開設(shè)與優(yōu)秀經(jīng)典教材的使用相結(jié)合，雙語課程與國際該課程接軌。
四、結(jié)語
科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程建設(shè)應(yīng)當(dāng)圍繞電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)和專業(yè)特色，通過制訂適用集成電路人才培養(yǎng)目標(biāo)的培養(yǎng)方案、課程設(shè)置、實(shí)驗(yàn)體系和教學(xué)計(jì)劃，突出集成電路工藝與設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)，進(jìn)而有效地提高實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，為培養(yǎng)具有實(shí)踐創(chuàng)新能力的科技創(chuàng)新型人才奠定了基礎(chǔ)。
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Reform and Exploration of Course Construction of Electronic Science and Technology
CHEN Li-ying
（School of Electronics and Information Engineering，Tianjin Polytechnic University，Tianjin 300387，China）
關(guān)鍵詞：低壓或超低壓反滲透復(fù)合膜 TOC 細(xì)菌內(nèi)毒素 兆位電路
半導(dǎo)體材料和器件的制備，需要高質(zhì)量的高純水，要求低TOC(＜5ppb)、低細(xì)菌內(nèi)毒素(＜0.03EU/ml)，目前電子行業(yè)已廣泛采用反滲透技術(shù)，下面就如何選用更合理的反滲透膜，簡述于下：
眾所周知，反滲透（RO）是一種在壓力驅(qū)動(dòng)下，借助于半透膜的選擇截流作用將溶液中的溶質(zhì)與溶劑分開，無論低壓復(fù)合膜[1-2]或超低壓復(fù)合膜[3-5]，都是以水的透過速率大小、脫鹽率高低來衡量膜的好壞，而水的透過速率即水通量的大小與驅(qū)動(dòng)壓力成正比，如能達(dá)到一定的水通量時(shí)，所需的驅(qū)動(dòng)壓力越低，則不僅降低能耗，同時(shí)也降低泵、壓力容器及管材等設(shè)備投資。
本文介紹了ESPA超低壓膜主要特點(diǎn)。同時(shí)還列舉了超低壓ESPA膜和低壓CPA2或NTR-759膜與醋酸纖維CA膜在操作壓力、透過水量、脫鹽率方面的比較，研究了各種方法和各種反滲透膜對(duì)TOC和細(xì)菌內(nèi)毒素的去除效果比較，并成功的應(yīng)用在空間材料制備用水、高純化學(xué)試劑生產(chǎn)用水、機(jī)車電瓶用水及建材制板用水上，取得了很好的效果。
一、 TOC、細(xì)菌、細(xì)菌內(nèi)毒素、顆粒對(duì)大規(guī)模集成電路的影響
隨著電子工業(yè)的發(fā)展對(duì)高純水提出了越來越高的要求。例如[6]，制作16K位DRAM允許水中TOC（總有機(jī)碳）為500ppb、金屬離子為1ppb、≥0.2μm的顆粒為100個(gè)/毫升；而制作16M位DRAM時(shí)，則要求TOC＜5ppb、金屬離子＜0.2ppb、水中≥0.1μm顆粒數(shù)為0.6個(gè)/升。
1.1 TOC，細(xì)菌及細(xì)菌內(nèi)毒素對(duì)大規(guī)模集成電路的影響。
1.2 DRAM對(duì)顆粒和TOC的要求
天然水、自來水等各種水源中都存在著熱原。目前比較一致的認(rèn)識(shí)是熱原是指多糖類物質(zhì)[7]，也就是細(xì)菌內(nèi)毒素。細(xì)菌內(nèi)毒素是革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁外壁層上的特有結(jié)構(gòu)——脂多糖，所以，哪里有細(xì)菌，哪里就有細(xì)菌內(nèi)毒素。其結(jié)構(gòu)為單個(gè)粒子，其分子量在10000~20000之間范圍內(nèi)，體積為1~50μm，細(xì)菌內(nèi)毒素在水中可以形成比較大的成團(tuán)密集體，造成顆粒性污染。細(xì)菌內(nèi)毒素含磷多糖體75%，磷脂12~15%及有機(jī)磷酸鹽6~7%，造成TOC污染，由于含很高的磷，在硅中是N型雜質(zhì)，貢獻(xiàn)導(dǎo)電電子，形成不可控制的污染，嚴(yán)重的影響器件的性能和成品率[8]。
由于細(xì)菌及細(xì)菌內(nèi)毒素都會(huì)產(chǎn)生顆粒性污染及TOC的污染，由圖1、圖2明顯看出顆粒性污染及TOC的污染對(duì)大規(guī)模集成電路的影響，因此在兆位電路用水中對(duì)TOC、細(xì)菌及細(xì)菌內(nèi)毒素的含量要嚴(yán)格控制。
二、超低壓卷式復(fù)合膜的主要特點(diǎn)
2.1 與CA膜和低壓復(fù)合膜相比，ESPA、ES10、ES20膜達(dá)到同樣產(chǎn)水量時(shí)所需的操作壓力大為降低，換句話說在相同的操作壓力下其產(chǎn)水量高出其它膜，見圖3。
由圖1看出在壓力一定時(shí)ESPA，ES20膜的產(chǎn)水量是CPA2或NTR-759HR，BW30膜產(chǎn)水量的一倍，而CPA2或NTR-759HR，BW30膜的產(chǎn)水量是CA膜的5倍，換句話說若同樣的產(chǎn)水量，則所需的操作壓力要求低很多。
2.2 低壓和超低壓膜，如CPA2，NTR-759膜和ESPA膜，脫除水中二氧化硅能力，均在98%以上，標(biāo)準(zhǔn)條件下二氧化硅的脫除率見圖4。
2.3 化學(xué)穩(wěn)定性，以ESPA膜，CPA2或NTR-759膜的耐氯性為例，如圖5所示。
由于ESPA膜沒有改變復(fù)合膜材料的化學(xué)成分，因而保持了復(fù)合膜的所有優(yōu)點(diǎn)。其化學(xué)穩(wěn)定性和脫鹽率均與低壓復(fù)合膜相同。
三、用一級(jí)反滲透RO、雙級(jí)RO、蒸餾法、紫外法、活性碳吸附法、離子交換法、超聲法等除去水中的TOC和細(xì)菌內(nèi)毒素的比較
關(guān)鍵詞：權(quán)重 分層 布局算法
中圖分類號(hào)：TP393.02 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）02（c）-0010-01
超大規(guī)模集成電路的單元布局問題是一個(gè)在給定單元信息的基礎(chǔ)上對(duì)單元集合進(jìn)行布局的問題。它即使在最簡單的情況下也是一個(gè)NP難的問題。因此，隨著集成電路規(guī)模的增大，對(duì)超大規(guī)模的布局算法是一個(gè)挑戰(zhàn)。布局階段要求把模塊分配到芯片上的合適位置，算法分為兩種：一種是線長驅(qū)動(dòng)的布局算法，一種是性能驅(qū)動(dòng)的布局算法。其中線長驅(qū)動(dòng)以線長最短為目標(biāo)，在保證單元之間沒有重疊擺放的前提下優(yōu)化線長，線長越短，算法效果越好。[1～3]
因此，在保證算法質(zhì)量的情況下，本文提出了一種基于單元的物理位置的連接關(guān)系分層算法。連接關(guān)系是指在給定NetList中包含線網(wǎng)的信息，在布局優(yōu)化的趨勢(shì)來看，在同一個(gè)線網(wǎng)中的單元被分布到相近的區(qū)域有助于總線長的減少，因此在初始階段，提出以下兩點(diǎn)方法：
（1）根據(jù)單元的連接關(guān)系對(duì)單元進(jìn)行分層。
（2）根據(jù)分層后單元的分布情況，對(duì)權(quán)重進(jìn)行調(diào)整。
1 布局問題描述
本文利用一次線長模型進(jìn)行線長估計(jì)，分為三個(gè)部分：初始布局、總體布局、詳細(xì)布局。[4]其中初始布局部分的流程如圖1所示。
2 連接關(guān)系算法介紹
布局區(qū)域版面有I/O等固定點(diǎn)，如圖2所示。
初始布局后多數(shù)單元在版面中心處堆疊，根據(jù)單元與固定點(diǎn)的連接關(guān)系，對(duì)單元進(jìn)行分層處理，將這些堆疊的單元散開。如圖2所示，最外層邊框上有I/O點(diǎn)，首先將與I/O直接相連的單元移動(dòng)到最外層；第二步，將與第一層的單元直接相連的單元移動(dòng)至次外層；第三步，將與第二層的單元直接相連的單元移動(dòng)至第三層圓角矩形的邊緣，依此進(jìn)行迭代重復(fù)。最終使單元被均勻分布到設(shè)計(jì)版面上。
本算法描述如下：
（1）找到文件中的固定單元，形成一個(gè)單元集合i（i=0），此時(shí)設(shè)置一個(gè)level標(biāo)記變量，置為0。（2）根據(jù)單元集合i（i=0）找到與它們直接相連的可移動(dòng)的單元的集合i（i=1），level自加1。（3）修改矩陣中的值，將集合i中的可移動(dòng)單元與固定單元的連接權(quán)重增加，計(jì)算求出結(jié)果，將坐標(biāo)結(jié)果記錄，并將i中單元的移動(dòng)狀態(tài)置為fixed。（4）level+1，根據(jù)集合i找到與之直接相連的可移動(dòng)單元的集合，i+1，重復(fù)（3）。直到單元都為固定狀態(tài)時(shí)，結(jié)束。
3 算法結(jié)果分析
本文用C++進(jìn)行算法實(shí)現(xiàn)，并在Intel Xeon3.0Hz CPU，6G內(nèi)存的服務(wù)器上運(yùn)行。分層之后的布局結(jié)果表明，迭代求解次數(shù)減少，在保證求解質(zhì)量的前提下，提高了算法的效率。
4 結(jié)語
在這篇文章中，提出一種基于連接關(guān)系的總體布局算法，并通過大量實(shí)驗(yàn)探索研究影響該算法結(jié)果的各個(gè)因子。通過大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了該算法的有效性和合理性。
參考文獻(xiàn)
[1] 徐寧，洪先龍.超大規(guī)模集成電路物理設(shè)計(jì)理論與算法[M].北京：清華大學(xué)出版社，2009.
[2] C.Sechen and K.W.Lee， “An Improved Simulated Annealing Algorithm for Row-Based Placement”， In proceeding of International Desing Automation Conference[M].IEEE/ACM，1988：180-183.
【關(guān)鍵詞】無線電液控制；盾構(gòu)管片拼裝機(jī)；無線通信技術(shù)
無線電液控制技術(shù)，結(jié)合了電液控制技術(shù)和無線通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械等領(lǐng)域，不但提高工程機(jī)械的自動(dòng)化程度和可操作性，還改善了操作人員的工作環(huán)境，降低了由于視覺受限制所帶來的誤操作事故。在工程機(jī)械如建筑業(yè)、采礦業(yè)等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，加快了國家工業(yè)化的進(jìn)程。[1]
一、無線電液控制技術(shù)基本原理
無線電液控制技術(shù)的基本工作原理：首先，無線電液控制系統(tǒng)將操作者或機(jī)器的控制指令進(jìn)行數(shù)字化處理（包括對(duì)信號(hào)的濾波，A/D轉(zhuǎn)化等處理），變?yōu)橐子谔幚淼臄?shù)字信號(hào)；其次，對(duì)數(shù)字指令信號(hào)進(jìn)行編碼處理；再次，指令信號(hào)在經(jīng)發(fā)射系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字調(diào)制后，通過發(fā)射天線以無線電波的方式傳遞給遠(yuǎn)處的接收系統(tǒng)。最后，接收系統(tǒng)通過接收天線把帶控制指令的無線電波接收下來，經(jīng)過解調(diào)和解碼，轉(zhuǎn)換為控制指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種類型閥的進(jìn)行控制。
由于無線電液控制技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域占有重要地位，它也越來越受到各國的重視，都投入了很多的技術(shù)力量和資金進(jìn)行研究開發(fā)。雖然紅外遙控也可以實(shí)現(xiàn)電液控制技術(shù)的遠(yuǎn)程遙控，但是由于紅外遙控存在對(duì)工作背景要求高、能耗高、傳輸距離短（一般不會(huì)超過10米），且必需在同一直線上，中間不能有任何障礙物以及易受工業(yè)熱輻射影響等缺點(diǎn)，使得無線電液控制技術(shù)成為當(dāng)前研究的主要方向。
二、無線電液控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀及趨勢(shì)
（一）無線電液控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀
最初，遙控電液控制系統(tǒng)都是采用有線遙控方式進(jìn)行的。早在60年代初期，人們就能利用拖纜遙控裝置來控制液壓機(jī)械上的手動(dòng)、電液多路閥，操作時(shí)通過拖纜遙控裝置上的雙向單軸搖桿輸出線性比例信號(hào)來控制電液比例多路閥，線控盒搖桿的信號(hào)完全能模擬液壓多路閥上手動(dòng)拉桿的動(dòng)作。雖然這種方式也可以使操作人員在作業(yè)區(qū)外對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行操作控制，但是由于控制信號(hào)在電纜線中的衰減，使得遙控的距離有限，同時(shí)由于電纜線的存在，影響了操作的靈活性，而且數(shù)米長的電纜經(jīng)常是生產(chǎn)事故中的主要根源。[2]
隨著無線電技術(shù)的成熟，把無線電技術(shù)引入電液控制系統(tǒng)成為了可能。由于無線電液控制技術(shù)是通過無線電波來傳遞控制指令，完全消除了拖纜式遙控裝置所帶來的故障隱患。但是一開始的無線電液控制系統(tǒng)都只能發(fā)射簡單的指令，如：打開/關(guān)閉等指令。進(jìn)入70年代后，隨著大規(guī)模集成電路及專用微處理器的出現(xiàn)，開發(fā)出了可靠性更高的手持式無線遙控系統(tǒng)。后來，隨著數(shù)字處理技術(shù)的快速發(fā)展，無線數(shù)字通信技術(shù)的日趨成熟，利用數(shù)字通信技術(shù)的抗干擾能力強(qiáng)、易于對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行各種處理等等的優(yōu)點(diǎn)，使得遙控系統(tǒng)的抗干擾性能逐步提高，安全性能大大改善；與此同時(shí)，模擬集成電路設(shè)計(jì)的迅速發(fā)展，各種高精度的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器（A/D）和數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器（D/A）的研制成功，并把他們應(yīng)用到無線電液控制系統(tǒng)中，使得無線電液控制系統(tǒng)不但能夠傳輸開關(guān)信號(hào)，也能夠傳輸模擬控制量并且對(duì)控制指令有較高分辨能力，也就是說，無線電液控制系統(tǒng)不但能夠控制普通的電磁開關(guān)閥，而且能夠控制比例閥。
由于無線電液控制技術(shù)既有電液控制技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，又有無線技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，因此它有著很廣泛的應(yīng)用，特別是在工程機(jī)械領(lǐng)域中。無線電液控制系統(tǒng)的典型應(yīng)用場合如工業(yè)行車、汽車吊、隨車吊、混凝土泵(臂架)車、盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的管片拼裝機(jī)等。
80年代初，美國KraftTeleRobtics和約翰·迪爾等公司，相繼開發(fā)出無線遙控系統(tǒng)，并應(yīng)用于挖掘機(jī)中，成功推出遙控挖掘機(jī)。其中，比較典型的是約翰·迪爾公司的690CR型遙控挖掘機(jī)。
1983年，日本小松制作所研究開發(fā)了各種工作裝置的微動(dòng)控制和復(fù)合動(dòng)作的無線電操縱，并成功改裝PC200－2型液壓挖掘機(jī)。
1987年，德國HBC公司研制成功應(yīng)用于工程機(jī)械領(lǐng)域的工業(yè)無線電遙控裝置。這種遙控裝置采用了先進(jìn)的數(shù)字化通信技術(shù)，傳輸?shù)谋壤刂菩盘?hào)安全、可靠和實(shí)用，并對(duì)發(fā)射的指令有很高的分辨率；在接收端使用模擬技術(shù)可以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的加速、減速動(dòng)作與無線電遙控裝置發(fā)射器上的動(dòng)作完全成比例，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的無級(jí)控制。利用它，結(jié)合電液比例伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、液壓比例多路閥和電液比例減壓閥及普通電磁控制開關(guān)閥，就可以實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械的無線遙控。德國HBC無線電遙控系統(tǒng)采用的比例輸出信號(hào)（0－5V/10V、4－20mA、PWM0－2A）可與多個(gè)廠家電液多路閥信號(hào)匹配，可模擬手動(dòng)操作方式達(dá)到與液壓控制系統(tǒng)互相間的協(xié)調(diào)。
與國外對(duì)無線電液控制技術(shù)的研究應(yīng)用相比較，國內(nèi)則相對(duì)比較晚，技術(shù)相對(duì)也落后一些。上海寶山鋼鐵公司于1997年引入HBC無線遙控系統(tǒng)、意大利FABERCOM的比例液壓伺服模塊，對(duì)黃河工程機(jī)械廠生產(chǎn)的ZY65型履帶式裝載機(jī)進(jìn)行了遙控改造，使其成為一臺(tái)遙控裝載機(jī)。
（二）無線電液控制技術(shù)研究趨勢(shì)
隨著數(shù)字通信技術(shù)和超大規(guī)模集成電路的高速發(fā)展，把數(shù)字通信技術(shù)和高性能、高集成度的集成電路應(yīng)用到無線電液控制技術(shù)中，使得無線電液控制器的性能更加完善，可靠性更加高。它們都推動(dòng)著無線電液控制技術(shù)的發(fā)展，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）超大規(guī)模集成電路的飛速發(fā)展使無線電液控制器硬件電路的可靠性提高，同時(shí)為實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的（下轉(zhuǎn)第152頁）（上接第193頁）功能提供了可能性；（2）數(shù)字通信技術(shù)提高了無線電液控制器的性能；（3）糾錯(cuò)編碼技術(shù)提高了無線電液控制器的抗干擾能力。
三、無線電液控制技術(shù)在盾構(gòu)管片拼裝機(jī)中的應(yīng)用
盾構(gòu)管片拼裝機(jī)是一六自由度機(jī)械手，由電液比例多路閥控制各個(gè)方向執(zhí)行器動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)管片的拼裝。利用無線遙控系統(tǒng)控制電液比例多路閥的先導(dǎo)級(jí)就可以控制進(jìn)入多路閥的流量。采用電液比例技術(shù)能提高管片機(jī)的拼裝速度，有效地降低工程造價(jià)。
四、結(jié)語
由于無線電液比例技術(shù)具有多方面的優(yōu)點(diǎn)，在工程機(jī)械領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。將無線遙控技術(shù)應(yīng)用于盾構(gòu)管片拼裝機(jī)系統(tǒng)，將具有重要的工程應(yīng)用意義。
【參考文獻(xiàn)】
[1]鄭貴源.無線遙控裝置在工業(yè)控制中的應(yīng)用[J].機(jī)械與電子，1997，(2).
異丙醇作用：
1、作為有機(jī)原料和溶劑有著廣泛用途。作為化工原料，可生產(chǎn)丙酮、過氧化氫、甲基異丁基酮、二異丁基酮、異丙胺、異丙醚、異丙醇醚、異丙基氯化物，以及脂肪酸異丙酯和氯代脂肪酸異丙酯等。在精細(xì)化工方面，可用于生產(chǎn)硝酸異丙酯，黃原酸異丙酯、亞磷酸三異丙酯、三異丙醇鋁以及醫(yī)藥和農(nóng)藥等。作為溶劑，可用于生產(chǎn)涂料、油墨、萃取劑、氣溶膠劑等。還可用作防凍劑、清潔劑、調(diào)和汽油的添加劑、顏料生產(chǎn)的分散劑、印染工業(yè)的固定劑、玻璃和透明塑料的防霧劑等。用作膠黏劑的稀釋劑，還用于防凍劑、脫水劑等。
2、測定鋇、鈣、銅、鎂、鎳、鉀、鈉、鍶、亞硝酸、鈷等的試劑。色譜分析標(biāo)準(zhǔn)物。作為化工原料，可生產(chǎn)丙酮、過氧化氫、甲基異丁基酮、二異丁基酮、異丙胺、異丙醚、異丙醇醚、異丙基氯化物，以及脂肪酸異丙酯和氯代脂肪酸異丙酯等。在精細(xì)化工方面，可用于生產(chǎn)硝酸異丙酯，黃原酸異丙酯、亞磷酸三異丙酯、三異丙醇鋁以及醫(yī)藥和農(nóng)藥等。作為溶劑，可用于生產(chǎn)涂料、油墨、萃取劑、氣溶膠劑等。還可用作防凍劑、清潔劑、調(diào)和汽油的添加劑、顏料生產(chǎn)的分散劑、印染工業(yè)的固定劑、玻璃和透明塑料的防霧劑等。
3、用作油井水基壓裂液的消泡劑，空氣形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。與氧化劑能發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng)。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，遇火源引著回燃。若遇高熱，容器內(nèi)壓增大，有開裂和爆炸的危險(xiǎn)。
4、異丙醇作為清洗去油劑，MOS級(jí)主要用于分立器件及中、大規(guī)模集成電路，BV-Ⅲ級(jí)主要用于超大規(guī)模集成電路工藝。
5、用于電子工業(yè)，可用作清洗去油劑。
6、用作膠黏劑的稀釋劑，棉籽油的萃取劑，硝基纖維素、橡膠、涂料、蟲膠、生物堿、油脂等的溶劑。還用于防凍劑、脫水劑、防腐劑、防霧劑、醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料、化妝品及有機(jī)合成等。
7、是工業(yè)上比較便宜的溶劑，用途廣，能和水自由混合，對(duì)親油性物質(zhì)的溶解力比乙醇強(qiáng)。
（來源：文章屋網(wǎng) ）
自從20世紀(jì)50代世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床問世至今已經(jīng)歷50余年。數(shù)控機(jī)床經(jīng)過了2個(gè)階段和6代的發(fā)展歷程。
第1階段是硬件數(shù)控(NC):第1代1952年的電子管;第2代1959年晶體管(分離元件);第3代1965年小規(guī)模集成電路;
第2階段是軟件數(shù)控(CNC):第4代1970年的小型計(jì)算機(jī),中小規(guī)模集成電路;第5代1974年的微處理器,大規(guī)模集成電路。
2、數(shù)控(NC)階段(1952~1970年)
早期計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度低,雖然對(duì)當(dāng)時(shí)的科學(xué)計(jì)算和數(shù)據(jù)處理影響還不大,但不能適應(yīng)機(jī)床實(shí)時(shí)控制的要求。人們不得不采用數(shù)字邏輯電路"搭"成一臺(tái)機(jī)床專用計(jì)算機(jī)作為數(shù)控系統(tǒng),被稱為硬件連接數(shù)控(HARD-WIRED NC),簡稱為數(shù)控(NC)。隨著元器件的發(fā)展,這個(gè)階段歷經(jīng)了三代,即1952年的第一代--電子管;1959年的第二代--晶體管;1965年的第三代--小規(guī)模集成電路。
常見的電子管是真空式電子管:不管是二極,三極還是更多電極的真空式電子管,它們都具有一個(gè)共同結(jié)構(gòu)就是由抽成接近真空的玻璃(或金屬,陶瓷)外殼及封裝在殼里的燈絲,陰極和陽極組成。直熱式電子管的燈絲就是陰極,三極以上的多極管還有各種柵極。以電子管收音機(jī)為例,這種收音機(jī)普遍使用五六個(gè)電子管,輸出功率只有1瓦左右,而耗電卻要四五十瓦,功能也很有限。打開電源開關(guān),要等1分多鐘才會(huì)慢慢地響起來。如果用于數(shù)控機(jī)床可想而知其耗電量、控制速度。
晶體管是用來控制電路中的電流的重要元件。1956年,晶體管是由貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明的,榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),創(chuàng)造了企業(yè)研發(fā)機(jī)構(gòu)有史以來因技術(shù)發(fā)明而獲諾貝爾獎(jiǎng)的先例,晶體管的發(fā)明對(duì)今后的技術(shù)革命和創(chuàng)新具有重要的啟示意義。晶體管的發(fā)明,終于使由玻璃封裝的、易碎的真空管有了替代物。同真空管相同的是,晶體管能放大微弱的電子信號(hào);不同的是,它廉價(jià)、耐久、耗能小,并且?guī)缀跄軌虮恢瞥蔁o限小。
晶體管是現(xiàn)代科技史上最重要的發(fā)明之一,究其原因有三個(gè)方面。第一,它取代了電子管,成為電子技術(shù)的最基本元件,原因是性能好、體積小、可靠性大和壽命長。第二,它是微電子技術(shù)革命的發(fā)動(dòng)者,而信息時(shí)代至今的發(fā)展就是由微電子技術(shù)、光子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)三次技術(shù)革命組成的,所以它的出現(xiàn)成為報(bào)曉信息時(shí)代的使者。第三,晶體管是集成電路和芯片的組成單元,也是光電器件和集成光路的基本組成單元,更是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ),只不過光電子晶體管是微電子晶體管的演變或發(fā)展罷了。由于這三方面的原因,晶體管的發(fā)明在信息科技的迅速發(fā)展中起了決定性的重要作用,它的意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了一種元器件的發(fā)明范圍,而成為揭開現(xiàn)代技術(shù)新領(lǐng)域和變革幾乎各種技術(shù)基礎(chǔ)的關(guān)鍵。所以晶體管發(fā)明過程中的突出特點(diǎn),對(duì)于其他科技的產(chǎn)生和發(fā)展有重要的參考和啟示意義。
小規(guī)模集成電路:晶體管誕生后,首先在電話設(shè)備和助聽器中使用.逐漸地,它在任何有插座或電池的東西中都能發(fā)揮作用了。將微型晶體管蝕刻在硅片上制成的集成電路,在20世紀(jì)50年展起來后,以芯片為主的電腦很快就進(jìn)入了人們的辦公室和家庭。
3、計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)階段(1970年~現(xiàn)在)
到1970年,通用小型計(jì)算機(jī)業(yè)已出現(xiàn)并成批生產(chǎn)。于是將它移植過來作為數(shù)控系統(tǒng)的核心部件,從此進(jìn)入了計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)階段(把計(jì)算機(jī)前面應(yīng)有的"通用"兩個(gè)字省略了)。
到1971年,美國INTEL公司在世界上第一次將計(jì)算機(jī)的兩個(gè)最核心的部件--運(yùn)算器和控制器,采用大規(guī)模集成電路技術(shù)集成在一塊芯片上,稱之為微處理器(MICROPROCESSOR),又可稱為中央處理單元(簡稱CPU)。
到1974年微處理器被應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)。這是因?yàn)樾⌒陀?jì)算機(jī)功能太強(qiáng),控制一臺(tái)機(jī)床能力有富裕(故當(dāng)時(shí)曾用于控制多臺(tái)機(jī)床,稱之為群控),不如采用微處理器經(jīng)濟(jì)合理。而且當(dāng)時(shí)的小型機(jī)可靠性也不理想。早期的微處理器速度和功能雖還不夠高,但可以通過多處理器結(jié)構(gòu)來解決。由于微處理器是通用計(jì)算機(jī)的核心部件,故仍稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控。
到了1990年,PC機(jī)(個(gè)人計(jì)算機(jī),國內(nèi)習(xí)慣稱微機(jī))的性能已發(fā)展到很高的階段,可以滿足作為數(shù)控系統(tǒng)核心部件的要求。數(shù)控系統(tǒng)從此進(jìn)入了基于PC的階段。最常用的形式:CNC嵌入PC型,在PC內(nèi)部插入專用的CNC控制卡。
將計(jì)算機(jī)用于數(shù)控機(jī)床是數(shù)控機(jī)床史上的一個(gè)重要里程碑,因?yàn)樗C合了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感器技術(shù)及測量技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)等領(lǐng)域的最新成就,使機(jī)械加工技術(shù)達(dá)到了一個(gè)嶄新的水平。(隨著科技的發(fā)展晶體管的體積越來越小,已達(dá)到納米級(jí)。(1納米為1米的10億分之一),納米晶體管的出現(xiàn)將導(dǎo)致未來可以制造出更強(qiáng)勁的計(jì)算機(jī)芯片。把20納米的晶體管放進(jìn)一片普通集成電路,形同一根頭發(fā)放在足球場的中央。現(xiàn)代微處理器包含上億的晶體管。
CNC與NC相比有許多優(yōu)點(diǎn),最重要的是:CNC的許多功能是由軟件實(shí)現(xiàn)的,可以通過軟件的變化來滿足被控機(jī)械設(shè)備的不同要求,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)控功能的更改或擴(kuò)展,為機(jī)床制造廠和數(shù)控用戶帶來了極大的方便。
