集成電路與應(yīng)用精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇集成電路與應(yīng)用范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

關(guān)鍵詞：電子科學(xué)與技術(shù)；本科培養(yǎng)方案；課程設(shè)置；辦學(xué)特色

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）30-0070-02

21世紀(jì)被稱為信息時代，電子科學(xué)與技術(shù)在信息、能源、材料、航天、生命、環(huán)境、軍事和民用等科技領(lǐng)域?qū)@得更廣泛的應(yīng)用，必然導(dǎo)致電子科學(xué)與技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展。這種產(chǎn)業(yè)化趨勢反過來對本專業(yè)的鞏固、深化、提高和發(fā)展起到積極的促進(jìn)作用，也對人才的培養(yǎng)提出了更高的要求。因此，本文從人才的社會需求出發(fā)，結(jié)合我校實際情況，進(jìn)行了本科專業(yè)培養(yǎng)方案的改革探索，并詳細(xì)介紹了培養(yǎng)方案的制定情況。

一、人才的社會需求情況

目前，我校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的本科畢業(yè)生主要面向長三角地區(qū)龐大的微電子、光電子、光伏和新能源行業(yè)，市場對專業(yè)人才的需求基本上是供不應(yīng)求的。但是也應(yīng)該注意到電子科學(xué)與技術(shù)產(chǎn)業(yè)的分布不均，分類較細(xì)，且發(fā)展變化較快。另外，電子科學(xué)與技術(shù)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)具有多樣性，既有勞動密集型的大型企業(yè)、大公司，更多的是小公司和小企業(yè)；既有國有企業(yè)和私營企業(yè)，更有合資、獨資的外企。因此，社會需求與本專業(yè)畢業(yè)生的供需矛盾還會繼續(xù)存在。

二、專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和定位

本專業(yè)培養(yǎng)具備微電子、光電子領(lǐng)域的寬厚專業(yè)基礎(chǔ)知識，熟練實驗技能，能掌握電子材料、電子器件、微電子和光電子系統(tǒng)的新工藝、新技術(shù)研究開發(fā)和設(shè)計技能，有較強的工程實踐能力，能夠在該領(lǐng)域從事各種電子材料、元器件、光電材料及器件、集成電路的設(shè)計、制造和相應(yīng)的新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝的研究、開發(fā)和管理工作工程技術(shù)人才。并且結(jié)合我?！按蠊こ逃^”人才培養(yǎng)特色，依據(jù)“卓越工程師”教育理念下工程技術(shù)型人才培養(yǎng)的原則，培養(yǎng)適應(yīng)微電子和新興光電行業(yè)乃至區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)需求的工程技術(shù)型人才。

三、本科培養(yǎng)方案制定的思路

電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案參照工程教育認(rèn)證的要求，以及專業(yè)下設(shè)微電子、光電子材料與器件兩個本科培養(yǎng)方向的思路制定。注重培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識和實踐工程能力，使畢業(yè)生能滿足長三角地區(qū)微電子、光電子和新能源行業(yè)發(fā)展的需求。微電子方向的課程設(shè)置專注于電子材料與電子器件、集成電路與系統(tǒng)設(shè)計方面，光電子材料與器件方向則偏向于光電信息、光電材料與光電器件方面。

四、本科培養(yǎng)方案的改革探索

要實現(xiàn)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，適應(yīng)電子信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，并結(jié)合我校學(xué)科發(fā)展方向和特色，對電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科人才培養(yǎng)方案進(jìn)行了研究，并對省內(nèi)外幾所高校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)方案進(jìn)行調(diào)研，最終形成了富有特色的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案，主要內(nèi)容如下：

1.培養(yǎng)方案的模塊化設(shè)計。在設(shè)計電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科培養(yǎng)方案的整體框架時，根據(jù)“加強基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)、培養(yǎng)能力”和培養(yǎng)工程技術(shù)型人才的辦學(xué)理念下，專業(yè)培養(yǎng)方案分人文與社會科學(xué)、專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課三個模塊，下設(shè)微電子和光電子材料與器件兩個專業(yè)方向。學(xué)生在前兩年學(xué)習(xí)相同的課程，到大三時根據(jù)自己的興趣選擇專業(yè)方向，選修各自方向的專業(yè)課。由于兩個方向的不同培養(yǎng)要求，因此在專業(yè)基礎(chǔ)選修課、專業(yè)必修課和專業(yè)選修課方面設(shè)置限選模塊，每個專業(yè)方向必須修滿相應(yīng)的學(xué)分才能畢業(yè)。

2.改革專業(yè)基礎(chǔ)課程。專業(yè)基礎(chǔ)課程是為專業(yè)課程奠定基礎(chǔ)，因此，在保留了原有電子信息類專業(yè)通常所開設(shè)的電子類課程外，增加了與專業(yè)相關(guān)的課程，如EDA技術(shù)、通信原理、數(shù)字信號處理、物理光學(xué)、應(yīng)用光學(xué)、激光原理與技術(shù)等課程，刪減了原先與物理類相關(guān)的一些課程，如物理學(xué)史、原子物理、熱力學(xué)與統(tǒng)計物理學(xué)等，并刪減了一些計算機軟件類課程，如C++程序設(shè)計、計算機在材料科學(xué)中的應(yīng)用等。專業(yè)基礎(chǔ)選修課程分方向限選模塊，兩個專業(yè)方向?qū)?yīng)有不同的專業(yè)基礎(chǔ)選修課程。

3.優(yōu)化專業(yè)課程。專業(yè)課程是整個專業(yè)教育中的主干部分，微電子方向的課程設(shè)置緊緊圍繞半導(dǎo)體和集成電路設(shè)計方向，開設(shè)有集成電路設(shè)計、微電子工藝原理與技術(shù)、工藝與器件可靠性分析、半導(dǎo)體測試技術(shù)、現(xiàn)代電子材料及元器件、集成電路工藝與器件模擬等課程。光電子材料與器件方向圍繞光電材料和光纖通信方向，開設(shè)光電子材料與器件、光電檢測原理與技術(shù)、太陽能電池原理與技術(shù)、光纖傳感原理與技術(shù)、光纖通信技術(shù)等課程。另外專業(yè)課程里面還設(shè)置有專業(yè)實驗，通過加強實驗環(huán)節(jié)，訓(xùn)練學(xué)生的動手操作能力，增強學(xué)生的理論知識。

五、與省內(nèi)外專業(yè)人才培養(yǎng)的區(qū)別

具有電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的各大高校分布在不同的地區(qū)，服務(wù)于不同的區(qū)域經(jīng)濟(jì)，這就要求專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)具有區(qū)域化、差異化。我們分析了杭州電子科技大學(xué)、浙江工業(yè)大學(xué)、蘇州大學(xué)、南京理工大學(xué)和徐州工程學(xué)院這五所不同地區(qū)、不同層次高校的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)方案。不僅使我們能學(xué)習(xí)到其他高校的先進(jìn)辦學(xué)理念、合理的課程設(shè)置體系，也可以發(fā)現(xiàn)與其他高校之間的差異。具體表現(xiàn)為以下幾個方面：

1.專業(yè)定位。各個學(xué)校的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)依據(jù)自身的師資力量、辦學(xué)條件、區(qū)域經(jīng)濟(jì)要求確定專業(yè)的發(fā)展定位。杭州電子科技大學(xué)的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)依托1個教育部重點實驗室、2個國家級實驗教學(xué)示范中心、3個省部級重點實驗室，人才培養(yǎng)定位于能從事電子元器件、電子電路乃至電子集成系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)等方面工作的工程技術(shù)人才。浙江工業(yè)大學(xué)的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)主要培養(yǎng)光通信、電子電路系統(tǒng)、集成電路設(shè)計等方面的人才。蘇州大學(xué)的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)定位在培養(yǎng)能夠在電路與系統(tǒng)、集成電路與系統(tǒng)等領(lǐng)域從事各類系統(tǒng)級、板級和芯片級研發(fā)工作的高級工程技術(shù)人才。南京理工大學(xué)的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)主要是突出光電技術(shù)和微電子與信息處理學(xué)科的交叉和融合，以光電成像探測理論與技術(shù)及微電子理論與技術(shù)為專業(yè)特色。徐州工程學(xué)院的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)主要定位在培養(yǎng)能從事光電子材料與器件開發(fā)的工程技術(shù)人才。而我校的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)定位于服務(wù)長三角地區(qū)半導(dǎo)體和新能源行業(yè)，培養(yǎng)能從事集成電路設(shè)計與開發(fā)、光電子材料與器件的研發(fā)等工作的工程技術(shù)人才。

2.課程體系。杭州電子科技大學(xué)的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計、開發(fā)電子元器件、電子電路系統(tǒng)、電子集成系統(tǒng)的能力，在課程設(shè)置上開設(shè)了通信電子電路、EDA技術(shù)、薄膜物理與技術(shù)、電子材料與電子器件、電子系統(tǒng)設(shè)計與實踐、集成電路設(shè)計、嵌入式系統(tǒng)原理和應(yīng)用、現(xiàn)代DSP技術(shù)及應(yīng)用等專業(yè)課程。浙江工業(yè)大學(xué)的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計、開發(fā)電子電路系統(tǒng)、集成電路系統(tǒng)的能力，開設(shè)了電路原理、模電數(shù)電、通信電子線路、集成電路設(shè)計、光纖通信原理、光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字信號處理等專業(yè)課程，以及電子線路CAD實驗、單片機綜合實驗、通信原理實驗、通信電子線路大型實驗、微電子基礎(chǔ)實驗、半導(dǎo)體器件仿真大型實驗、集成電路設(shè)計大型實驗等實驗類課程。蘇州大學(xué)的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計與開發(fā)電路與系統(tǒng)、集成電路與系統(tǒng)，從事各類系統(tǒng)級、板級和芯片級研發(fā)工作的能力，開設(shè)了信號與系統(tǒng)、電磁場與電磁波、高頻電路設(shè)計與制作、電子線路CAD、CMOS模擬集成電路設(shè)計、VLSI設(shè)計基礎(chǔ)等專業(yè)課程，以及電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗、信號與電路基礎(chǔ)實驗、電子線路實驗、電子系統(tǒng)綜合設(shè)計實驗等實驗類課程。南京理工大學(xué)培養(yǎng)學(xué)生從事光電子器件、光電系統(tǒng)和集成電路的設(shè)計、開發(fā)、應(yīng)用的能力，開設(shè)了信號與系統(tǒng)、光學(xué)、光電信號處理、光輻射測量、光電子器件、光電成像技術(shù)、超大規(guī)模集成電路設(shè)計、光電子技術(shù)、顯示技術(shù)、光電檢測技術(shù)、數(shù)字圖像處理、半導(dǎo)體集成電路、集成電路測試技術(shù)、微電子技術(shù)、光電子線路、電視原理等專業(yè)課程。徐州工程學(xué)院的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計與開發(fā)光電子材料與器件的能力，開設(shè)有信號與系統(tǒng)、光電子學(xué)、光電子技術(shù)、激光原理與技術(shù)、光伏材料等專業(yè)課程，以及模擬電路課程設(shè)計、數(shù)字電路課程設(shè)計、單片機原理課程設(shè)計等實踐性課程。我校的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)主要培養(yǎng)學(xué)生集成電路設(shè)計、光電子材料與器件的設(shè)計與制備能力，開設(shè)有半導(dǎo)體物理學(xué)、半導(dǎo)體器件原理、MEMS技術(shù)、微電子工藝原理與技術(shù)、薄膜材料及制備技術(shù)、工藝與器件可靠性分析、集成電路工藝與器件模擬、EDA技術(shù)、通信原理、數(shù)字信號處理、光電子材料與器件、光電檢測原理與技術(shù)、太陽能電池原理與技術(shù)、光纖通信技術(shù)等專業(yè)課程，以及近代物理實驗、專業(yè)實驗等實驗類課程。

3.人才培養(yǎng)特色。杭州電子科技大學(xué)的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)特色是注重集成電路設(shè)計、系統(tǒng)集成方面能力的培養(yǎng)。浙江工業(yè)大學(xué)的人才培養(yǎng)注重光纖通信、集成電路設(shè)計方面能力的培養(yǎng)。蘇州大學(xué)的人才培養(yǎng)注重電路與系統(tǒng)設(shè)計、集成電路與系統(tǒng)設(shè)計方面能力的培養(yǎng)。南京理工大學(xué)的人才培養(yǎng)注重光電技術(shù)和微電子與信息處理學(xué)科的交叉和融合，以光電成像探測理論與技術(shù)及微電子理論與技術(shù)為專業(yè)特色。徐州工程學(xué)院的人才培養(yǎng)注重光電材料與器件方面能力的培養(yǎng)。我校的人才培養(yǎng)注重電子材料與電子器件的設(shè)計與開發(fā)、集成電路設(shè)計方面能力的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳鶴鳴，范紅，施偉華，徐寧.電子科學(xué)與技術(shù)本科人才培養(yǎng)方案的改革與探索[A]//電子高等教育年會2005年學(xué)術(shù)年會論文集[C].17-20.

篇(2)

關(guān)鍵詞：集成電路；測試；PMU Device Characterization

中圖分類號：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 (2012) 10-0033-01

一、測試系統(tǒng)的基本介紹

傳統(tǒng)的集成電路的測試以SOC技術(shù)為主，SOC的復(fù)雜程度非常高，在一塊芯片內(nèi)不僅可能包含CPU、DSP、存儲器、模擬電路等多種芯片，甚至還可能包括射頻電路、光電器件、化學(xué)傳感器等器件，因而SOC的測試系統(tǒng)，具備數(shù)字、混合信號、存儲器、射頻等各種測試，同時各個模塊之間還不會產(chǎn)生相互影響。

一般的集成電路的測試系統(tǒng)稱為ATE，測試系統(tǒng)主要由單片機模塊（CPU）、DC（Device Characterization）測量模塊和通道傳輸模塊等組成。各個模塊之間通過總線單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和連接。而隨著現(xiàn)代測試技術(shù)的發(fā)展，較好測試系統(tǒng)組成主要的還有：由電子電路和機械硬件組成，是在同一個主控制器指揮下的電源、計量儀器、信號發(fā)生器、模式（pattern）生成器和其他硬件項目的集合體。

二、整個系統(tǒng)主要組成

（一）單片機模塊（CPU）---測試系統(tǒng)的心臟

該模塊是所有數(shù)字測試系統(tǒng)都含有的基本模塊，是測試系統(tǒng)的起點?！癈PU”是系統(tǒng)的控制中心，這里的CPU與計算機中的中央處理器不同，它由控制測試系統(tǒng)的計算機及數(shù)據(jù)的基本I/O通道組成。許多新的測試系統(tǒng)提供一個網(wǎng)絡(luò)接口用以傳輸測試數(shù)據(jù)；計算機硬盤和Memory用來存儲本地數(shù)據(jù)；顯示器及鍵盤提供了測試操作員和系統(tǒng)的接口。

（二）DC（Device Characterization）測量模塊

DC子系統(tǒng)包含有DPS（Device Power Supplies，器件供電單元）、RVS（Reference Voltage Supplies，參考電壓源單元）、PMU（Precision Measurement Unit，精密測量單元）。

1.DPS與RVS單元

被測器件的電源管腳所需要的電流及電壓是由DPS所供給的；而系統(tǒng)內(nèi)部的管腳測試單元的比較電路以及驅(qū)動所需要的參考電壓，則是由RVS單元來供給，包括了VOL、VIH、VOH、VIL四種電壓設(shè)置方式。而相對比較老的測試系統(tǒng)中，所擁有的RVS也是相對來說比較少的，所以在測試程序時，所提供的輸出、輸入電平也是比較少。。一些測試系統(tǒng)稱擁有“per pin”的結(jié)構(gòu)，就是說它們可以為每一個pin獨立地設(shè)置輸入及輸出信號的電平和時序。

2.PMU電路

PMU用于精確的DC參數(shù)測量，它把驅(qū)動電流送入被測器件而去測量電壓或者為器件加上電壓而去測量產(chǎn)生的電流。PMU的數(shù)量跟測試機的級別有關(guān)，低端的測試機往往只有一個PMU，用共享的方式被測試通道逐次使用；中端的則有一組PMU，通常為8個或16個，而一組通道往往也是8個或16個，可以整組逐次使用；而高端的測試機則會采用每個channel配置一個PMU。

（三）通道傳輸模塊

1.通道單元

通道單元有兩個功能，一是把測試碼合成最終的測試信號施加到DUT（Device under test，被測器件），二是比較及分析DUT的返回信號，并且通過總線，將所得到的結(jié)果返回單片機模塊。利用邏輯控制單元以及譯碼電路，控制總線對DUT管腳的地址實現(xiàn)設(shè)定并控制，而DUT管腳數(shù)據(jù)的輸出及輸入功能，則是由控制單元驅(qū)動和管腳驅(qū)動所共同控制著的繼電器陣列來進(jìn)行的。VIH（VIL）是由DPS模塊設(shè)定產(chǎn)生的測試所需的高（低）驅(qū)動電平。總線發(fā)送由程序預(yù)先生成的測試向量，電平轉(zhuǎn)換與驅(qū)動單元把測試向量轉(zhuǎn)換為設(shè)定電平的測試時序波形，管腳驅(qū)動與控制單元控制繼電器陣列將要輸入的波形施加到DUT的輸入管腳。

2.芯片引腳電路

芯片腳電路是測試系統(tǒng)資源部和待測期間之間的接口，它給待測器件提供輸入信號并接收待測器件的輸出信號。

每個測試系統(tǒng)都有自己異于其它系統(tǒng)的設(shè)計但是通常其芯片引腳電路都會包括：

（1）配有輸入信號的驅(qū)動電路。

（2）切換驅(qū)動及對電流負(fù)載輸入輸出選擇通道電路。

（3）比較輸出電平的電壓檢驗電路。

（4）芯片引腳電路與PMU的連接電路。

（5）能夠編程控制的電流負(fù)載。

（6）提供能測試高速電流的輔助電路。

3.總線單元

總線（Bus）是各種功能部件之間傳送信息的公共通信干線，它是由導(dǎo)線組成的傳輸線束，按照所傳輸?shù)男畔⒎N類，是用于各個模塊和單元傳遞信息的公用通道，各個部分通過總線相連接，通過總線單元進(jìn)行數(shù)據(jù)連接和交換。

三、結(jié)束語

隨著數(shù)字技術(shù)不斷發(fā)展，在消費電子、通信和計算等領(lǐng)域?qū)y試技術(shù)不斷提出的挑戰(zhàn)，適應(yīng)測試和組裝外包已經(jīng)成為發(fā)展趨勢的必然要求。盡管集成電路的測試技術(shù)伴著新的測試?yán)砟?、新的測試流程、方法和技術(shù)不斷的出現(xiàn)。但從整個系統(tǒng)的角度出發(fā)，測試系統(tǒng)都是從單片機模塊、DC測量模塊和通道傳輸模塊等基礎(chǔ)上發(fā)展而來。

參考文獻(xiàn)：

[1]陸坤.電子設(shè)計技術(shù)[M].西安電子科技大學(xué)出版社,2004

[2]杜中一.半導(dǎo)體技術(shù)基礎(chǔ)[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2011

篇(3)

集成電路(Ic)的靜電放電(ESD)強固性可藉多種測試來區(qū)分。最普遍的測試類型是人體模型(HBM)和充電器件模型(CDM)。這兩種EsD測試類型旨在揭示包含基本EsD控制的制造環(huán)境下，電路在EsD應(yīng)力下的存續(xù)情況如何。HBM是應(yīng)用最久的EsD測試，但工廠EsD控制專家普遍認(rèn)為，在現(xiàn)代高度自動化的組裝運營中，CDM是更重要的ESD測試。CDM應(yīng)力的大小會隨著器件的尺寸而變化。有關(guān)CDM的“傳統(tǒng)智慧”更認(rèn)為不需要測試尺寸極小的集成電路，因為峰值電流快速變小直至消失。我們在此前的文童中曾指出，極小器件的峰值電流并不像通常認(rèn)為的那樣快速變小直至消失。高速示波器測量顯示，即使脈沖寬度變得很窄，極小器件的峰值電流仍令人吃驚地保持高電平。過去，由于這些大峰值電流被忽略，因為使用了場致CDM測試標(biāo)準(zhǔn)所提倡的1GHz示波器，而場致CDM測試是最普及的CDM測試形式。

測試小器件時面臨的問題

觀測到極小集成電路超出預(yù)料的峰值電流，對負(fù)責(zé)測試極小器件(尺寸僅為較小的個位數(shù)毫米等級)的ESD測試工程師而言可不是什么好消息。圖1顯示了置于場致CDM測試裝置上的8球柵(ball)芯片級封裝。必須接觸每個被測引腳的探針(的尺寸)占到整個集成電路尺寸的不小比例。顯而易見，移動被測器件并不需要太多的探針接觸：只是要求反復(fù)調(diào)整器件的位置。

在場致CDM測試期間、按慣例要使用真空來固持(hoId)被測器件(DUT)的位置。真空通常不能非常安全地固持極小的器件。此外，真空孔(的截面積)占到被測器件尺寸的不小比例，可能會影響器件應(yīng)力。當(dāng)真空孔尺寸超過被測器件面積的18％時，應(yīng)力的大小就開始下降。圖2比較了置于真空孔與不置于真空孔上的器件在峰值電流或完整電荷(total charge)條件下測量得到的應(yīng)力大小。

在CDM測試期間使用真空來固持器件，由此帶來兩個問題。首先，它不起作用，即便起作用，也會開始影響測試結(jié)果。業(yè)界已經(jīng)嘗試使用兩種方法來改善小器件的可測試性――將小封裝貼在某類夾具(holder)上，或以支撐結(jié)構(gòu)或模板來固持器件的位置。

使用夾具固持小器件

已經(jīng)在三種條件下使用6uSMD裸片來進(jìn)行cDM測試：僅器件本身、器件貼裝在14DIP轉(zhuǎn)換板上，以及在36LLP替代板(Surrogate Board)上，如圖3所示。圖4顯示了這三種條件下以500 v電壓采用8 GHz示波器所獲得的CDM測試波形。這些結(jié)果顯示，貼裝在電路板上會增加施加給集成電路的應(yīng)力。36LLP替代板上應(yīng)力的增加頗為適度，可以視為易于操作性與更可靠測試結(jié)果之間的最佳折衷。貼裝在14DIP轉(zhuǎn)換板上的應(yīng)力增加更為嚴(yán)重，大概不是一個可接受的折衷辦法。好消息是36LLP替代板實際上比測試期間會移動的14DIP轉(zhuǎn)換板更易于操作。

支持模板

第二種處理小型集成電路的方法是使用支持模板。業(yè)界存在關(guān)于支持模塊這種方法的顧慮：由于小器件周圍有介電常數(shù)較高的材料，介電的存會在多大程度上改變集成電路與場板(6ddplate)之間的電容?被測器件與場板之間的電容是被測器件上應(yīng)力大小的決定因素。圖s顯示了固定在CDM裝置中一個模板內(nèi)的6usMD封裝。此時被測器件位于絕緣體中精心加工的孔，而絕緣于cDM裝置使用真空的場板中。圖6顯示了6LLP封裝使用與不使用FR4支持模板時以8GHz示波器捕獲的波形。此圖顯示這模板在測試條件下僅為集成電路增加極小的應(yīng)力。

篇(4)

【關(guān)鍵詞】邏輯芯片；功能測試；FPGA；MFC

在最原始的測試過程中，對集成電路（Integrated Circuit，IC）的測試是依靠有經(jīng)驗的測試人員使用信號發(fā)生器、萬用表和示波器等儀器來進(jìn)行測試的。這種測試方法測試效率低，無法實現(xiàn)大規(guī)模大批量的測試。隨著集成電路的集成度和引腳數(shù)的不斷增加，工業(yè)生產(chǎn)上必須要使用新的適合大規(guī)模電路測試的測試方法。在這種情況下，集成電路的自動測試儀開始不斷發(fā)展。

現(xiàn)在國內(nèi)的同類型產(chǎn)品中，一部分采用了單片機實現(xiàn)，這部分儀器分析速度慢，難以用于大規(guī)模的測試系統(tǒng)之中，并且在管腳的擴(kuò)展性上受到嚴(yán)重的限制。另一部分使用了DSP芯片，雖然功能上較為完善，但造價不菲，實用性能有限。本文的設(shè)計是基于FPGA實現(xiàn)邏輯芯片的功能故障測試。由于FPGA芯片價格的不斷下降和低端芯片的不斷出現(xiàn)，使用FPGA作為主控芯片可以更適合于市場，且有利于對性能進(jìn)行擴(kuò)展。實驗表明，該系統(tǒng)設(shè)計合理，能對被測芯片進(jìn)行準(zhǔn)確的功能測試。

1.邏輯芯片功能測試的基本理論簡介

功能測試也稱為合格―不合格測試，它決定了生產(chǎn)出來的元件是否能正常工作。一個典型的測試過程如下：將預(yù)先定義的測試模板加載到測試設(shè)備中，它給被測元件提供激勵和收集相應(yīng)的響應(yīng)；需要一個探針板或測試板將測試設(shè)備的輸入、輸出與管芯或封裝后芯片的相應(yīng)管腳連接起來。測試模板指的是施加的波形、電壓電平、時鐘頻率和預(yù)期響應(yīng)在測試程序中的定義。

元件裝入測試設(shè)備，測試設(shè)備執(zhí)行測試程序，將輸入模板序列應(yīng)用于被測元件，比較得到的和預(yù)期的響應(yīng)。如果觀察到不同，則表示元件出錯，即該元件功能測試不合格。

2.測試系統(tǒng)設(shè)計

該測試系統(tǒng)由下位機硬件電路和上位機測試軟件兩大部分構(gòu)成。系統(tǒng)采用功能模塊化設(shè)計，控制靈活，操作簡單，而且采用ROM存儲測試向量表庫，方便以后的芯片型號添加和擴(kuò)展，有很好的實際應(yīng)用性。

2.1 硬件設(shè)計

控制器模塊選用Altera的FPGA芯片EP3C16Q240C8N，配置芯片選用EPCS4?？刂破饔墒褂肰erilogHDL硬件語言實現(xiàn)了包括串口接收模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與測試保護(hù)模塊和串口發(fā)送模塊三個部分的功能設(shè)計。串口接收模塊完成與串口芯片MAX3232進(jìn)行通信，接收由上位機發(fā)送來的測試指令；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與測試保護(hù)模塊產(chǎn)生實現(xiàn)一個類似于D觸發(fā)器的保護(hù)器，對測試端的被測芯片輸出腳進(jìn)行雙保護(hù)，保證其在測試后的回測值不受初值影響；串口發(fā)送模塊將測試后得到的數(shù)據(jù)組合為一個回測寄存器，并按照串口通信協(xié)議將回測數(shù)據(jù)發(fā)送回上位機。

串口通信模塊選用MAX3232芯片，現(xiàn)串口的全雙工數(shù)據(jù)傳輸。

2.2 軟件設(shè)計

3.系統(tǒng)測試驗證

3.1 常規(guī)測試

以芯片74LS08為例，測試流程如下：

（1）使用Microsoft Office Access 2003軟件建立測試數(shù)據(jù)庫，并在數(shù)據(jù)庫中建立幾款不同被測芯片的測試數(shù)據(jù)。

（2）在芯片型號檢索對話框中輸入“74LS08”型號后，點擊“確定”按鈕即可完成芯片檢索的流程。

（3）自動測試模式下，系統(tǒng)將調(diào)用數(shù)據(jù)庫中被測芯片的完整測試數(shù)據(jù)，并且完成整個測試集的循環(huán)測試。

3.2 故障測試

此時，如果被測芯片依然為74LS00芯片，而從上位機的數(shù)據(jù)庫中重新調(diào)入74LS00芯片的測試信息進(jìn)行測試，其測試結(jié)果則顯示為“該芯片功能測試全部通過”。其顯示界面如圖3所示。由此可以驗證，測試系統(tǒng)對芯片功能故障的判斷十分準(zhǔn)確，并且測試系統(tǒng)可以準(zhǔn)確的識別存在故障的測試矢量位置，以便于用戶進(jìn)行進(jìn)一步的分析。

4.結(jié)論

本文用FPGA進(jìn)行了一個芯片功能測試系統(tǒng)，并對其功能進(jìn)行了驗證，實驗結(jié)果表明該系統(tǒng)測試方法簡單，測試過程迅速，測試結(jié)果準(zhǔn)確。該系統(tǒng)為芯片功能測試提供了一個很好的解決方案，具有重要的應(yīng)用價值。

參考文獻(xiàn)

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[4]張偉偉.混合電路仿真中的元件建模與故障建模技術(shù)研究[D].武漢：華中科技大學(xué)，2008.

篇(5)

關(guān)鍵詞：計算機專業(yè) 課程進(jìn)度 數(shù)字電路與設(shè)計

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.15.132

“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計”是電氣信息類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程是后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的先修課程和基礎(chǔ)，是學(xué)生開展課外科技創(chuàng)新活動的必備知識，是解決工程實際問題的重要理論和方法，結(jié)合目前的實際情況，對數(shù)字電路與邏輯設(shè)計教學(xué)進(jìn)行改革。

1 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計的本質(zhì)

數(shù)字電路與邏輯設(shè)計是計算機科學(xué)與技術(shù)必修的一門重要課程。該課程中介紹了與數(shù)字系統(tǒng)相關(guān)的知識，體系等。設(shè)置這門課程的重要性在于讓學(xué)生能夠更好地了解數(shù)字計算機和其他系統(tǒng)的基本邏輯電路，能夠熟練運用課程中所學(xué)到的知識并在實際操作中對案例進(jìn)行分析，客觀地提出要求。

通過這門課程的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，可以加強同學(xué)的邏輯思維能力，落實到具體工作中，可以解決具體問題，可以對系統(tǒng)硬件進(jìn)行檢測，并有一定的創(chuàng)新能力。數(shù)字電路課程教學(xué)之所以進(jìn)行改革是為了提高學(xué)生對計算機硬件設(shè)施的了解，為日后的學(xué)習(xí)做鋪墊。我們從計算機科學(xué)的角度劃分，可以把其課程分為：分析電路，數(shù)字電路與邏輯設(shè)計，微機原理等。從這些課程不難看出，數(shù)字電路與邏輯設(shè)計起的是承上啟下的作用。

2 電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用加快了數(shù)字電路的發(fā)展

現(xiàn)階段，是科技的時代，電子技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用廣泛，電子元素是計算機和電路不可缺少的構(gòu)成元素。國民經(jīng)濟(jì)和國防各領(lǐng)域的逐漸滲透，使得數(shù)字電子技術(shù)在相關(guān)專業(yè)的地位越來越重要。通過探討，認(rèn)為要對以前的教程進(jìn)行革新，減少理論性過強的內(nèi)容，著重掌握數(shù)字集成電路器的特性與實際運用，將重點放在學(xué)生的實際操作上面。

此外要加強創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生們多進(jìn)行課外實踐活動，讓學(xué)生們把課堂上所學(xué)的知識用于實踐，這樣讓學(xué)生們在實踐中總結(jié)理論知識，有利于學(xué)生們知識的全面掌握。多媒體技術(shù)可以形象并明了地展示復(fù)雜的圖表，便于老師課堂上的教學(xué)，還方便了學(xué)生們觀看和理解。更重要的一點是，它節(jié)約了課堂信息量，增加了課堂上的教學(xué)內(nèi)容。以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力為主線，堅持“三個結(jié)合”，實現(xiàn)“二個轉(zhuǎn)變”，達(dá)到“一個提高”。堅持實踐內(nèi)容與理論知識相結(jié)合，創(chuàng)新實驗與科學(xué)研究相結(jié)合，課堂教學(xué)與課外實驗相結(jié)合；實現(xiàn)由基礎(chǔ)驗證性實驗向綜合設(shè)計性實驗轉(zhuǎn)變，由傳統(tǒng)型實驗向創(chuàng)新型實驗轉(zhuǎn)變；達(dá)到學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神的提高。提高教學(xué)的工作環(huán)境，利于開展實踐教學(xué)，從而有利于人才的培養(yǎng)和教學(xué)質(zhì)量的提高。圍繞實踐這個中心，增加新的教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)電子信息技術(shù)的專業(yè)特點，制定科學(xué)的實驗課程，在內(nèi)容中多以實驗為主，增加教學(xué)模板，提高教學(xué)方法，總結(jié)出一套科學(xué)性、系統(tǒng)性的教學(xué)體系。

3 數(shù)字電路教學(xué)的改革方向

由于數(shù)字電路與邏輯設(shè)計的實踐性很強，所以，在實際的教學(xué)改革中要做到周全考慮，針對各項內(nèi)容都要做出調(diào)整。還需要注意的是，做到書本上所學(xué)的知識配套進(jìn)行實踐。理論結(jié)合實際，多結(jié)合實際情況進(jìn)行訓(xùn)練。其內(nèi)容包括：工具運用能力，繪制電路，電路分析能力，項目綜合能力等。

3.1 課程體系的調(diào)整

為了更好地適應(yīng)電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，要優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)的總體要求出發(fā)，進(jìn)行模塊化的設(shè)計，使數(shù)字電路與邏輯課程內(nèi)容體系具有系統(tǒng)性，科學(xué)性，先進(jìn)性等。

數(shù)字電路與邏輯設(shè)計基礎(chǔ)從課程內(nèi)容上被分為兩大塊。數(shù)字電路介紹了數(shù)字系統(tǒng)的組成，數(shù)字信號的特點等；在內(nèi)容上先邏輯電路，邏輯部件，先單元電路后系統(tǒng)電路等等。數(shù)字電路多以理論為重點，在講解中多涉及外部邏輯功能。數(shù)字電路部分多以運用為主。這樣的課程組合可以讓學(xué)生對數(shù)字電路更加了解。

3.2 教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整

數(shù)字電路與邏輯設(shè)計的課程很多，為了讓學(xué)生在有限的實踐內(nèi)把課程學(xué)好，要求教師掌握基本理論的同時有效地組織課程教學(xué)。在介紹運用時，要根據(jù)其不同的側(cè)重點進(jìn)行分析。實驗教學(xué)從隨堂實驗到改革教學(xué)后進(jìn)行獨立實驗，這其中包括驗證性實驗等。

通過有效的組織，可以增加學(xué)生們的實踐操作，調(diào)動學(xué)生們的積極性，從而有助于知識能力的提高。

3.3 加大實踐的內(nèi)容與次數(shù)

數(shù)字電路與邏輯設(shè)計在教學(xué)中需要增加實踐內(nèi)容，這有利于課程的安排，更提高了學(xué)生們的動手能力。在實踐中發(fā)揮良好的教學(xué)效果，要合理地拆分實踐內(nèi)容：①基本實驗；②設(shè)計實驗。我們來了解一下這兩種實驗的概念：基本實驗室使用電子儀器的能力；而設(shè)計實驗則是為了實現(xiàn)邏輯功能，而采用的是數(shù)字系統(tǒng)。在設(shè)計實驗中鼓勵學(xué)生自擬實驗的項目，并將課外活動結(jié)合進(jìn)來，使學(xué)生的思維更加廣闊。

目前的電子大賽就是為高校的改革服務(wù)，它是結(jié)合了電子信息的專業(yè)內(nèi)容，這種比賽在教學(xué)改革中起到了引導(dǎo)的作用。這十多年來，在全國開展了很多電子計算機的競賽，這些競賽對高校體系改革幫助十分明顯，它有助于有才能的年輕人展示自己的能力與專業(yè)水平。在電子竟賽出題中增大數(shù)字電路EDA的內(nèi)容可以引導(dǎo)高校建設(shè)EDA的實驗室，例如：SOPC（系統(tǒng)集成芯片）是我國“十一五”制定的重大專項，目前全國已在12個高校中成立了集成電路人才培養(yǎng)基地。

4 結(jié)語

現(xiàn)階段是電子化的時代，科學(xué)的進(jìn)步帶動了電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用。大量的可編程器件被采用，這使得傳統(tǒng)的數(shù)字邏輯方法明顯變化。計算機的應(yīng)用范圍越來越高，使得人們對計算機的認(rèn)識逐漸深刻，計算機的設(shè)計理念開始突破原有的范圍。數(shù)字電路與邏輯設(shè)計在各種現(xiàn)代技術(shù)的合力推動之下，得到了明顯的提升，可以做到使學(xué)生緊跟在市場的前沿。所以，數(shù)字電路和邏輯設(shè)計的改革加快了這門科學(xué)的發(fā)展，提高了學(xué)生們解決實際問題的能力，給學(xué)生們的就業(yè)和發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李曉輝.數(shù)字電路與邏輯設(shè)計[J].

[2]曹魏，徐東風(fēng).計算機教育[J].

篇(6)

【關(guān)鍵詞】集成電路設(shè)計 工業(yè)化教學(xué)模式 研究與實踐

一、集成電路設(shè)計業(yè)背景

集成電路（Integrated Circuit，IC）是指將很多微電子器件電路集成在芯片上的一種高級微電子器件。通常使用硅為基礎(chǔ)材料，在上面通過擴(kuò)散或滲透技術(shù)形成N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體及PN結(jié)。20世紀(jì)中期，半導(dǎo)體設(shè)備可實現(xiàn)真空管功能的實驗發(fā)現(xiàn)，以及半導(dǎo)體制造技術(shù)的進(jìn)步，使得集成電路成為可能。第一個集成電路雛形是由杰克?基爾比于1958年完成的。僅僅在其開發(fā)后半個世紀(jì)，集成電路變得無處不在，電腦、手機和其他數(shù)字電器成為現(xiàn)代社會結(jié)構(gòu)不可缺少的一部分。

二、Linux/Unix背景

UNIX操作系統(tǒng)（UNIX）是美國AT&T公司1971年在PDP-11上開發(fā)的操作系統(tǒng)，具有多用戶、多任務(wù)的特點，支持多種處理器架構(gòu)。Linux操作系統(tǒng)（Linux），是一系列類Unix計算機操作系統(tǒng)的統(tǒng)稱。Linux操作系統(tǒng)是自由軟件和開放源代碼發(fā)展中最著名的例子。

在集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)中，有著簡明清晰的權(quán)限控制、高穩(wěn)定性、高性能、可大規(guī)模并行以及有著深厚開發(fā)工具基礎(chǔ)的Linux/Unix操作系統(tǒng)被廣泛地使用。這就意味著，掌握Linux/Unix操作系統(tǒng)的使用是集成電路設(shè)計工程師必需的基本技能。為了滿足工業(yè)界的需求以及培養(yǎng)合格的工程碩士，數(shù)字集成電路與系統(tǒng)集成專業(yè)設(shè)置了工業(yè)Linux/Unix課程以培訓(xùn)相關(guān)技能。

工業(yè)Linux/Unix課程則主要針對集成電路設(shè)計工業(yè)界的需求，對未來的集成電路工程師進(jìn)行必要的職業(yè)技能培訓(xùn)，使其能在進(jìn)入工業(yè)界后迅速地熟悉相應(yīng)的開發(fā)平臺并在該平臺上發(fā)揮其集成電路設(shè)計專業(yè)的知識與技能。該課程有著以下特點：

（一）針對性強。本課程的教學(xué)目標(biāo)非常明確：使得學(xué)生們通過該課程的學(xué)習(xí)能夠掌握工業(yè)生產(chǎn)流程中最有可能遇到的部分知識與技能，擁有很強的針對性。

（二）注重培養(yǎng)實際操作能力。本課程的目標(biāo)是培養(yǎng)可進(jìn)行實際生產(chǎn)開發(fā)的集成電路設(shè)計工程師，滿足工業(yè)界的需求，而不是為研究院所提供科研人才，實際的操作能力是本課程的重點所在。

三、工業(yè)化教學(xué)模式

為滿足該課程的教學(xué)目標(biāo)，建議對工業(yè)化產(chǎn)業(yè)化的教學(xué)模式在該課程教學(xué)中實施2.以下幾個方面的措施：

（一）課程結(jié)構(gòu)原子化。針對該課程知識點眾多針對性強的特點，重新梳理課程結(jié)構(gòu)、整理課程體系。將課程內(nèi)容按照工業(yè)界開發(fā)流程分割排列為若干相對獨立又相互聯(lián)系的單元。即仿真以下情景：一組從未接觸過Linux/Unix操作系統(tǒng)的工程師被要求在該操作系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，同時項目開發(fā)與時間進(jìn)度均有著相應(yīng)的要求，那么他們應(yīng)該如何學(xué)習(xí)，何時以及如何在學(xué)習(xí)階段和開發(fā)階段相互切換，才能以最優(yōu)解完成任務(wù)。

（二）講練結(jié)合。針對該課程注重實際操作能力的特點，該課程一半以上的課時設(shè)置為實驗課；并在時間上與講授課程結(jié)合，講完一個單元隨即練習(xí)一個單元。既能及時鞏固講授課程內(nèi)容，又能及時發(fā)現(xiàn)不足。比如在版本控制工具subversion講授課后，安排學(xué)生上機以小組形式使用該工具進(jìn)行開發(fā)。通過不同組員同時更改同一源代碼文件后自動報告有需要解決的更新沖突這一虛擬場景，使得學(xué)生能充分體會到使用版本控制工具的優(yōu)勢和好處，進(jìn)而自發(fā)地進(jìn)行練習(xí)希望能夠掌握并使用該工具來完成自己最終的課程設(shè)計。

（三）產(chǎn)品代替實驗。在實驗課中，以逐步完成一個實際產(chǎn)品為最終目標(biāo)，有機結(jié)合不同單元的教學(xué)內(nèi)容。拋棄了以往的給出實驗內(nèi)容列表，學(xué)生們按部就班走流程的實驗?zāi)Ｊ?。實驗課沒有硬性要求，但最終需要提交完整的產(chǎn)品作為實驗成果。同時，在實驗課最后會提出若干思考問題，鼓勵創(chuàng)新，引導(dǎo)學(xué)生完成額外的功能以完善自己的產(chǎn)品。如前面所述的makefile實驗中，鼓勵學(xué)生改進(jìn)優(yōu)化原有示例，不同的學(xué)生就會提出不同的解決方案，改良的方式各有側(cè)重，有的傾向與代碼的簡潔性，有的傾向于功能的完整性，有的則傾向于用戶體驗的舒適性。這樣不但鍛煉了學(xué)生的自學(xué)能力，同時還培養(yǎng)了其跳出書本、主動思考的創(chuàng)新精神。

（四）工程代替考試。課程終期設(shè)置從實際工業(yè)環(huán)境中抽象出來的實際工程來作為對學(xué)生水平的考核。給予學(xué)生的課程設(shè)計指導(dǎo)文檔相當(dāng)于工業(yè)界的客戶需求文檔。學(xué)生需要靈活應(yīng)用課程中學(xué)到的內(nèi)容、模仿實驗課中使用的流程進(jìn)行自主開發(fā)，完成能夠滿足需求書上描述功能的產(chǎn)品，提交包括最終產(chǎn)品、源代碼、用戶手冊、設(shè)計手冊、測試計劃書以及工程開發(fā)進(jìn)度記錄等一系列成果。并在最后課上通過產(chǎn)品展示的方式向全班同學(xué)“推銷”其產(chǎn)品，而其他同學(xué)則通過客戶角度給予該產(chǎn)品評價。通過前期的產(chǎn)品測試、撰寫用戶手冊、設(shè)計推銷手段等流程給予成果自評，并通過其他學(xué)生的反饋得到客戶評價，從而使得學(xué)生能更深刻地認(rèn)識到自己產(chǎn)品的優(yōu)點與缺點，進(jìn)而在設(shè)計與實現(xiàn)的流程中掌握課程中所要求的知識與技能。

筆者認(rèn)為，研究生階段的教學(xué)工作一定要傾向于研究性教學(xué)或工程性教學(xué)。這兩種教學(xué)和之前階段的高等教育最大的不同就在于開放性、可擴(kuò)展性的教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生的自學(xué)意識和創(chuàng)新精神是非常必要的。通過在集成電路專業(yè)實用Linux/Unix教學(xué)中研究并實踐工業(yè)化的教學(xué)模式，并觀察總結(jié)學(xué)生的反饋，該教學(xué)模式非常適用并且效果優(yōu)秀。該教學(xué)模式不但能夠顯著提高學(xué)生對所學(xué)知識和技能的關(guān)注度與投入度，而且還能培養(yǎng)其自學(xué)能力、創(chuàng)新精神、活學(xué)活用的能力等潛在能力，是工程型課程教學(xué)中不可多得的優(yōu)秀教學(xué)模式。

參考文獻(xiàn)：

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[關(guān)鍵詞]示范性微電子學(xué)院；集成電路；人才培養(yǎng)；產(chǎn)學(xué)協(xié)同

[中圖分類號]G64[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]2095-3437（2020）07-0001-04

回顧整個中國特色社會主義建設(shè)歷程，作為高等教育中至關(guān)重要的一部分，工程教育在國家現(xiàn)代化進(jìn)程中發(fā)揮著不可替代的作用。在國家經(jīng)濟(jì)改革和世界范圍產(chǎn)業(yè)變革的過程中，我國的工程教育也在不斷改革創(chuàng)新。從工程教育專業(yè)認(rèn)證制度的建立，到PBL和CDIO理念的引入，實施卓越工程師計劃和建立國家示范性軟件學(xué)院、微電子學(xué)院，再到加入《華盛頓協(xié)議》和新工科的提出，中國的工程教育一直在實踐中發(fā)展。在中國工程教育改革中，2001年開始的國家示范性軟件學(xué)院建設(shè)作為教育改革的“示范區(qū)”，發(fā)揮著重要的作用。本文在借鑒示范性軟件學(xué)院十多年建設(shè)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)階段示范性微電子學(xué)院的建設(shè)情況，對2015年開始實施的國家示范性微電子學(xué)院建設(shè)進(jìn)行思考與總結(jié)。

一、示范性微電子學(xué)院成立背景

21世紀(jì)初，信息化在世界范圍內(nèi)開始普及，軟件產(chǎn)業(yè)在世界社會發(fā)展中的地位和重要性開始顯現(xiàn)。軟件產(chǎn)業(yè)作為當(dāng)時的新興產(chǎn)業(yè)，呈現(xiàn)出向發(fā)展中國家大規(guī)模轉(zhuǎn)移的趨勢，國內(nèi)外巨大的軟件市場導(dǎo)致對軟件從業(yè)人員需求量的劇增。國家從當(dāng)時國內(nèi)外行業(yè)背景及國家發(fā)展戰(zhàn)略出發(fā)，于2001年由教育部正式設(shè)立國家示范性軟件學(xué)院，首批試點35所（后增加至37所），均由國家重點高校負(fù)責(zé)建設(shè)；2004年教育部針對高職類學(xué)校又設(shè)立了36所高職示范性軟件學(xué)院。其后，各省、市結(jié)合自身地方產(chǎn)業(yè)成立了省級示范性軟件學(xué)院50多所，對軟件人才進(jìn)行儲備。從2001年至今，示范性軟件學(xué)院經(jīng)歷了十多年的建設(shè)與發(fā)展，在人才培養(yǎng)和產(chǎn)業(yè)促進(jìn)上都取得令人矚目的成就。在此期間，我國的軟件產(chǎn)業(yè)獲得了長足的發(fā)展，其中尤以華為、阿里巴巴、百度、騰訊等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)為代表。

經(jīng)過十多年的積累和追趕后，我國不但解決了軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期規(guī)模弱小、產(chǎn)業(yè)單一、人才技術(shù)短缺等諸多問題，而且在部分領(lǐng)域超過了發(fā)達(dá)國家，并形成了中國特色的“互聯(lián)網(wǎng)+”新型經(jīng)濟(jì)模式。接下來，國家開始效仿軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，對信息領(lǐng)域更基礎(chǔ)、更關(guān)鍵但更薄弱的“卡脖子”短板——集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)起沖鋒。特別是近年來，在國際貿(mào)易保護(hù)主義抬頭和美國對華貿(mào)易戰(zhàn)的背景下，從晉華、中興到華為、大疆，以集成電路為代表的高科技產(chǎn)業(yè)形勢尤為嚴(yán)峻，發(fā)展變得刻不容緩。

2014年國務(wù)院印發(fā)《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》（以下簡稱《綱要》），指出“集成電路產(chǎn)業(yè)是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心，是支撐經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和保障國家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)”?，F(xiàn)階段我國集成電路產(chǎn)業(yè)主要面臨核心技術(shù)缺乏、產(chǎn)業(yè)鏈不完善、資金投入不足、創(chuàng)新人才短缺4個核心問題。參考軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，為解決集成電路產(chǎn)業(yè)4個核心問題中的人才短缺問題，示范性微電子學(xué)院應(yīng)運而生。

二、示范性微電子學(xué)院的成立

《綱要》從組織領(lǐng)導(dǎo)、資金政策、金融稅收、人才保障等8個方面采取了保障措施，指出“加大人才培養(yǎng)和引進(jìn)力度，建立健全集成電路人才培養(yǎng)體系，支持微電子學(xué)科發(fā)展，通過高校與集成電路企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才等方式，加快建設(shè)和發(fā)展示范性微電子學(xué)院和微電子職業(yè)培訓(xùn)機構(gòu)”。這是繼2011年國務(wù)院《進(jìn)一步鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策》后，國家再次對高校示范性微電子學(xué)院建設(shè)提出的明確要求。

2014年教育部《關(guān)于試辦示范性微電子學(xué)院的預(yù)通知》。2015年六部委《關(guān)于支持有關(guān)高校支持建設(shè)示范性微電子學(xué)院的通知》（以下簡稱《通知》），明確支持清華、北大、浙江大學(xué)等9所高校建設(shè)示范性微電子學(xué)院，支持北京航空航天大學(xué)、南京大學(xué)等17所高?；I備建設(shè)示范性微電子學(xué)院，示范性微電子學(xué)院建設(shè)序幕自此開啟。

三、示范性微電子學(xué)院定位及現(xiàn)狀

《通知》指出：示范性微電子學(xué)院的建設(shè)要以人才培養(yǎng)為中心，深入開展產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人，加快培養(yǎng)集成電路產(chǎn)業(yè)急需的工程型人才。可以看出，“以人才培養(yǎng)為中心”和“產(chǎn)學(xué)協(xié)同育人”是示范性微電子學(xué)院建設(shè)的兩個核心要求，“工程型”人才是示范性微電子學(xué)院培養(yǎng)人才的根本目標(biāo)。

自2015年第一批示范性微電子學(xué)院成立至今，各個示范性微電子學(xué)院的建設(shè)歷程和辦學(xué)模式各不相同，有的是在原有信息學(xué)院或微電子學(xué)院的基礎(chǔ)上進(jìn)行建設(shè)，有的是新設(shè)立微電子學(xué)院掛靠其他成熟學(xué)院運行，有的是整體新建并單獨運行。由于處于建設(shè)初期，不同學(xué)校都因地制宜、因時制宜地進(jìn)行摸索，或大刀闊斧，或小步慢跑。目前，各個學(xué)校的微電子學(xué)院都在人才培養(yǎng)、師資規(guī)模、校企合作等方面都取得了一定的階段性成果。

與此同時，示范性微電子學(xué)院在建設(shè)的過程中，也都面臨一些共性的難題，如示范性微電子學(xué)院與一般學(xué)院的定位區(qū)別、如何進(jìn)行“工程型”人才培養(yǎng)、如何擴(kuò)大招生規(guī)模與影響、如何更好地與企業(yè)結(jié)合，以及如何對示范性微電子學(xué)院建設(shè)進(jìn)行評價等，這些都是示范性微電子學(xué)院面臨或?qū)⒁媾R的問題。

四、對示范性微電子學(xué)院建設(shè)的幾點思考

當(dāng)然，示范性微電子學(xué)院建設(shè)也并非無樣板可以參考，2001年開始建設(shè)的示范性軟件學(xué)院就是很好的借鑒，特別是在辦學(xué)模式、人才培養(yǎng)、師資管理等諸多具體、常規(guī)問題上。然而，軟件行業(yè)和集成電路行業(yè)相差較大，而且當(dāng)今的時代背景和2000年也完全不同，如何圍繞“人才培養(yǎng)為中心”“產(chǎn)學(xué)協(xié)同育人”這兩個核心來建設(shè)微電子學(xué)院，需要全體高等教育工作者進(jìn)行與時俱進(jìn)地思考和探索。本文從浙江大學(xué)（以下簡稱“浙大”）示范性微電子學(xué)院建設(shè)的實踐出發(fā)，分享一些經(jīng)驗與思考。

（一）學(xué)科劃分與評估體系

學(xué)科劃分和評價問題是微電子學(xué)院建設(shè)能否成功的核心問題，關(guān)乎微電子學(xué)院的建設(shè)方向和結(jié)果。單獨的學(xué)科設(shè)置及評估體系，不僅能加強微電子學(xué)院的獨立性辦學(xué)，也能更有效地促進(jìn)微電子學(xué)院建設(shè)的展開。

1.設(shè)置微電子一級學(xué)科

人才作為第一資源以及集成電路產(chǎn)業(yè)的核心，微電子學(xué)院成立的根本目的就是為產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)急需的“工程型”人才。然而受招生名額等條件的限制，現(xiàn)階段我國高校每年培養(yǎng)的集成電路高級專業(yè)型人才不足萬人，而且缺口仍在擴(kuò)大，可見，擴(kuò)大集成電路招生名額勢在必行。以浙江大學(xué)為例，2014年以前學(xué)校集成電路每年碩士、博士的招生人數(shù)在30人左右，即使示范性微電子學(xué)院成立以后，新增了微電子本科專業(yè)，微電子學(xué)院每年本碩博招生也不足200人，以如此培養(yǎng)速度，根本不足以填補產(chǎn)業(yè)人才需求的缺口。由于我國大學(xué)招生名額是與學(xué)科劃分掛鉤的，這就涉及一級學(xué)科設(shè)置的問題。

目前，浙大微電子所在的一級學(xué)科是電子科學(xué)與技術(shù)，其下含有電路與系統(tǒng)、微電子學(xué)與固體電子學(xué)、電磁場與波、物理電子學(xué)四個二級學(xué)科，其中與微電子學(xué)院直接對應(yīng)的兩個二級學(xué)科是：電路與系統(tǒng)、微電子學(xué)與固體電子學(xué)。研究領(lǐng)域分別對應(yīng)集成電路的軟件部分和硬件部分，前者主要包括集成電路設(shè)計，后者主要涉及集成電路產(chǎn)業(yè)中的制造、封裝測試。

此外，微電子一級學(xué)科問題，除了與擴(kuò)大招生名額相關(guān)外，也和微電子學(xué)院的建設(shè)成敗有關(guān)，因為這涉及微電子學(xué)院與高校原有信息學(xué)院的定位問題，以及在學(xué)校的學(xué)科地位問題。其實在建設(shè)示范性軟件學(xué)院時，由于學(xué)科劃分的問題，就存在著軟件學(xué)院與原有傳統(tǒng)計算機學(xué)院的“瑜亮之爭”，學(xué)科資源配置之爭。最終，2011年教育部將軟件工程提升為一級學(xué)科，這才在一定程度上解決了上述問題。從軟件學(xué)院的建設(shè)經(jīng)驗來看，將微電子學(xué)與固定電子學(xué)、電路與系統(tǒng)等二級學(xué)科重整、提升為一級學(xué)科十分必要，且宜早不宜遲。

2.修訂學(xué)科評估體系

微電子學(xué)院建設(shè)要求以“人才培養(yǎng)為中心”，而傳統(tǒng)學(xué)科評估體系以“學(xué)科建設(shè)為中心”。因為“中心”的不一樣，在進(jìn)行微電子學(xué)院建設(shè)時，學(xué)校在資源配置時就必須考慮效益比問題。如果微電子學(xué)院建設(shè)的投入無法對學(xué)校的學(xué)科發(fā)展形成促進(jìn)作用，甚至因為分流限制了已有學(xué)科的建設(shè)，學(xué)校不僅不會支持微電子學(xué)院的建設(shè)，甚至可能還會限制其發(fā)展。因此，在現(xiàn)有學(xué)科評估體系下，示范性微電子學(xué)院很難做到完全以“教學(xué)”為中心，只能“教學(xué)科研”兼顧，最終微電子學(xué)院在很大概率上將會和傳統(tǒng)的信息學(xué)院同質(zhì)化。上述情況在軟件學(xué)院建設(shè)時出現(xiàn)過，且仍未得到有效解決，這也是很多軟件學(xué)院選擇異地發(fā)展的原因，其目的是避免與本校原有的計算機學(xué)院分流資源。

在現(xiàn)有學(xué)科評估體系下，即使能做到以“教學(xué)”為中心，也很難滿足微電子學(xué)院“產(chǎn)學(xué)協(xié)同”的人才培養(yǎng)要求。因為現(xiàn)有學(xué)科評估體系偏向于理科化，重理論而輕實踐，無論是“教學(xué)”還是“科研”，學(xué)生注重“卷面”，教師注重“文章”。而微電子學(xué)院的建立要求緊貼產(chǎn)業(yè)，注重實踐，產(chǎn)學(xué)協(xié)同，因此培養(yǎng)“工程型”人才在現(xiàn)有體系下很難做到。

其實，2016年教育部提出新工科建設(shè)，其本質(zhì)也是針對現(xiàn)有“理科化”學(xué)科評估體系與工科建設(shè)要求不相匹配的問題?？梢源竽懺O(shè)想對現(xiàn)有學(xué)科評估體系進(jìn)行必要的改革，如對基礎(chǔ)性學(xué)科依舊使用現(xiàn)有“理科性”評估體系；對應(yīng)用性學(xué)科，如新工科，則在原有的體系上建立新的“工科性”評估體系。這樣或許能從根本上改變我國“寫論文的太多，做應(yīng)用的太少”、應(yīng)用研究和理論研究比例失衡的現(xiàn)狀。為體現(xiàn)示范性，上述設(shè)想甚至可以率先在示范性微電子學(xué)院進(jìn)行試點，實踐可行后再逐步推廣到新工科乃至其他工程性學(xué)科。

（二）師生考核體系

示范性微電子學(xué)院要求“堅持人才培養(yǎng)為中心”，在國家層面需要解決的是學(xué)科問題，具體到學(xué)校和學(xué)院操作時，就要考慮內(nèi)部的考核與評價問題，其中主要涉及兩個方面，一是教師的考核，二是學(xué)生的考核。

1.教師考核體系

以人才培養(yǎng)為中心，要求教師的工作重心應(yīng)該是教學(xué)，因此微電子學(xué)院教師在考核上應(yīng)該與傳統(tǒng)學(xué)院有明顯區(qū)別，比如加大教學(xué)在考核中的比重。微電子學(xué)院培養(yǎng)的人才要強調(diào)工程性，所以在教學(xué)考核中，要突出工程實踐的教學(xué)內(nèi)容。另外，在引進(jìn)師資時，可以效仿軟件學(xué)院偏向引進(jìn)有企業(yè)經(jīng)驗或者工程項目經(jīng)驗的教師，形成本校專職教師、企業(yè)兼職教師、適當(dāng)比例外教的格局，這一點浙江大學(xué)微電子學(xué)院在人才引進(jìn)時就尤為注重教師的行業(yè)或工程背景。

為了保證公平性，調(diào)動教師的積極性，可以實行聘崗制和聘期制，不同崗位考核不一樣、聘期不一樣，如在浙江大學(xué)，對不同類別的教師設(shè)置有：教學(xué)科研并重崗、工程教育創(chuàng)新崗、社會服務(wù)與技術(shù)推廣崗等，其中工程教育創(chuàng)新崗就是浙江大學(xué)針對工程教育改革新設(shè)置的崗位。

2.學(xué)生考核體系

微電子學(xué)院要培養(yǎng)“工程型”人才，因此針對學(xué)生的培養(yǎng)過程、考核過程、評價過程要緊緊圍繞“工程”來設(shè)置。微電子學(xué)院學(xué)生與傳統(tǒng)學(xué)生培養(yǎng)最本質(zhì)的區(qū)別是“工程實踐”能力。在此之前，要提前區(qū)別一下其與動手能力的差別?！肮こ虒嵺`”能力與傳統(tǒng)工科學(xué)生在實驗室環(huán)境下的動手能力不同，是要在工業(yè)生產(chǎn)的背景下，通過“做中學(xué)”和“基于項目學(xué)習(xí)”，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的“工程師式思維和行為”。這要求學(xué)校必須為學(xué)生提供企業(yè)的工程環(huán)境而非簡單的高校實驗室環(huán)境，兩者有著本質(zhì)的區(qū)別。

正是因為微電子學(xué)院培養(yǎng)的人才需要工業(yè)生產(chǎn)背景，這就要求企業(yè)參與培養(yǎng)，這從源頭上保證了學(xué)生培養(yǎng)會緊貼產(chǎn)業(yè)。通過設(shè)置新的學(xué)生評價體系來保證和監(jiān)督學(xué)生“工程實踐”能力的獲得，這一點至關(guān)重要。也只有這樣，學(xué)生畢業(yè)后進(jìn)入企業(yè)才能立即上手，無須企業(yè)的再熏陶和培訓(xùn)。

浙江大學(xué)微電子學(xué)院對于學(xué)生“工程實踐”能力的培養(yǎng)是根據(jù)學(xué)生的不同階段分步進(jìn)行的。首先，針對低年級的本科生，加大培養(yǎng)方案中實驗課程的比例和學(xué)分，以此來培養(yǎng)學(xué)生的“動手操作”能力。其次，對于高年級的本科生，則是通過到企業(yè)實習(xí)、參與導(dǎo)師企業(yè)課題（學(xué)業(yè)導(dǎo)師制）、科創(chuàng)實驗（SRTP）、參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽等來初步熏陶學(xué)生的“工程實踐”能力。最后，到研究生階段，通過企業(yè)、導(dǎo)師聯(lián)合制定課題，學(xué)生選題并到企業(yè)培養(yǎng)或參與企業(yè)橫向課題等方法來完成“工程能力”的塑造。

（三）校企合作

校企合作是微電子學(xué)院建設(shè)的重點也是難點之一。傳統(tǒng)高校教學(xué)以學(xué)校為主，這在一定程度上導(dǎo)致了高校研究與產(chǎn)業(yè)發(fā)展脫節(jié)、高校培養(yǎng)的學(xué)生與企業(yè)需求脫節(jié)。高等工程教育改革的目的之一就是如何將高校與企業(yè)聯(lián)系緊密，互相促進(jìn)，“如何引入企業(yè)參與到高校的人才培養(yǎng)”，從而達(dá)到“產(chǎn)學(xué)協(xié)同”。

校企合作的目的是互利共贏。中國高校以育人為宗旨，具有一定的公益性，而企業(yè)以利益為根本，公益性只是其附帶屬性，只投入不計回報的企業(yè)少之又少。如何讓兩個不同的主體做到有機結(jié)合，使得“企業(yè)愿意參與，高校愿意放開”是困難所在。從需求來看，高校育人，企業(yè)用人，高校和企業(yè)合作的紐帶在人——學(xué)生，解決好“如何以學(xué)生為紐帶將企業(yè)和高校緊密聯(lián)系在一起”是校企合作的關(guān)鍵所在。

從軟件學(xué)院的經(jīng)驗看，多是通過校企理事會、共建實驗室和實踐基地、共建師資隊伍、共設(shè)課程等方式來開展校企合作。無論是以何種合作方式，想要長久有效就必須做到互惠互利，純粹的一方投入不可持續(xù)。從浙江大學(xué)專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)經(jīng)驗來看，比較有效的手段之一是：通過導(dǎo)師與企業(yè)的橫向合作為依托，以項目的形式將學(xué)生的培養(yǎng)參與其中。這是一種“基于項目的培養(yǎng)模式”，企業(yè)提出技術(shù)需求和課題資金，學(xué)校再給予學(xué)生名額、教學(xué)工作量等支持。通過一個個的具體項目，將學(xué)校、學(xué)生、企業(yè)串聯(lián)起來，形成規(guī)模效應(yīng)后再以創(chuàng)建聯(lián)合實驗室、研發(fā)中心、實踐基地等方式進(jìn)行深化。浙江大學(xué)成立工程師學(xué)院就是希望從學(xué)校層面來推進(jìn)和引導(dǎo)校企合作。此外，不同地區(qū)的微電子學(xué)院在專業(yè)設(shè)置上也應(yīng)針對當(dāng)?shù)仄髽I(yè)需求開設(shè)專業(yè)，面向企業(yè)培養(yǎng)人，甚至可以對重點企業(yè)進(jìn)行定向培養(yǎng)，吸引企業(yè)深度參與學(xué)院建設(shè)。

校企合作不僅僅是學(xué)校和企業(yè)的問題，政府的作用也尤為重要，因為政府掌握著核心的生產(chǎn)資料和分配政策。比如政府在審批、稅收減免、經(jīng)濟(jì)補助、教育資金、就業(yè)引導(dǎo)等各方面都能非常有效調(diào)動企業(yè)和高校的積極性，促進(jìn)雙方的結(jié)合。日本20世紀(jì)70年代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的興起，就是通過高校（實驗室）、企業(yè)、政府三方的共同發(fā)力，成立“VLSI技術(shù)研究組合”，從而打破美國的壟斷。20世紀(jì)80年代韓國三星的崛起也與韓國政府的大力扶持密不可分，所以在這一點上值得我們國家借鑒和學(xué)習(xí)。

（四）硬件建設(shè)及平臺共享

集成電路產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)對硬件設(shè)施要求極高，這是其與軟件產(chǎn)業(yè)最大的不同之一。如小型工藝操作、流片、實訓(xùn)等都需要高昂硬件和財力的支撐，因此微電子學(xué)院建設(shè)要格外重視大型共享平臺建設(shè)，并以共享平臺建設(shè)為契機將校企合作、校地合作、學(xué)生實踐培養(yǎng)進(jìn)行有機連接。然而一般平臺投資都十分巨大，很難靠一己之力來進(jìn)行建設(shè)，如浙江大學(xué)微納加工中心一期投入6000萬、工程師學(xué)院微電子實訓(xùn)平臺投入近3500萬，紹興微電子研究中心投資近1億。微電子學(xué)院建設(shè)更應(yīng)注重開放式辦學(xué)，嘗試通過國家出資、政府出地、企業(yè)出技術(shù)、學(xué)校出人等多重模式，把握本地發(fā)展機遇以產(chǎn)業(yè)園、孵化器、共享平臺的形式來共贏發(fā)展。

（五）國家和學(xué)校支持

從軟件學(xué)院的建設(shè)經(jīng)驗來看，建設(shè)成功與否與國家和學(xué)校的支持息息相關(guān)。因為軟件學(xué)院建設(shè)經(jīng)費自籌，所以從建立之初，就面臨著資金的壓力。從十多年后的評估結(jié)果來看，發(fā)展得好的軟件學(xué)院與學(xué)校的長期支持密不可分；純粹依靠企業(yè)、學(xué)費等來進(jìn)行市場化運作則很難實現(xiàn)。以浙江大學(xué)軟件學(xué)院為例，軟件學(xué)院之所以能在寧波辦學(xué)，首先與寧波市政府給予啟動資金、場地、師資、經(jīng)費等全面的支持分不開，此外，與浙大持續(xù)的師資、運營等投入也密不可分，可以說寧波市政府和浙大的支持二者缺一，浙大軟件學(xué)院就不會有今天的規(guī)模。從產(chǎn)業(yè)性質(zhì)來看，因為集成電路行業(yè)對硬件的要求要比軟件行業(yè)高很多，這就決定了微電子學(xué)院的硬件投入要比軟件學(xué)院投入要大得多，所以微電子學(xué)院勢必更需要從國家、從學(xué)校爭取更多可持續(xù)的資金，如專項經(jīng)費、低息貸款等，這樣才有可能實現(xiàn)跨越式的發(fā)展。