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微电子论文:机械系统微电子论文
1微电子机械系统的概述
1.1微电子机械系统的概念
微电子机械系统主要结构有微型传感器、制动器以及处理电路。其是一种微电子电路与微机械制动器结合的尺寸微型的装置,其在电路信息的指示下可以进行机械操作,并且还能够通过装置中的传感器来获取外部的数据信息,将其进行转化处理放大,进而通过制动器来实现各种机械操作。而微电子机械系统技术是以微电子机械系统的理论、材料、工艺为研究对象的技术。微电子系统并不只是单纯的将传统的机电产品微型化,其制作材料、工艺、原理、应用等各个方面都突破了传统的技术限制,达到了一个微电子、微机械技术结合的全新高度。微电子机械系统是一种全新的高新科学技术,其在航天、军事、生物、医疗等领域都有着重要的作用。
1.2微电子机械系统技术的特点
1.2.1尺寸微型化
传统机械加工技术的最小单位一般是cm,而微电子机械系统技术下的机械加工往往最小单位已经涉及到了微米甚至纳米。这以尺寸的巨大变化使得微电子机械系统技术下的原件具有微型化的特点,其携带方便,应用领域更加广阔。
1.2.2集成化
微电子机械系统技术下的原件实现了微型化为器件集成化提供了有力的基础。微型化的器件在集成上具有无可比拟的优势,其能够随意组合排列,组成更加复杂的系统。
1.2.3硅基材料
微电子机械系统技术下的器件都是使用硅为基加工原料。地面表面有接近30%的硅,经济优势十分明显。硅的使用成本低廉这就使得微电子机械系统技术的下的器件成本大大缩减。硅的密度、强度等于铁相近,密度与铝相近,热传导率与钨相近。
1.2.4综合学科英语
微电子机械系统技术几乎涉及到所有学科,电子、物理、化学、医学、农业等多个学科的顶尖科技成果都是微电子机械系统技术的基础。众多学科的近期成果组合成了全新的系统和器件,创造了一个全新的技术领域。
2微电子机械系统的技术类别
2.1体微机械加工技术
体微机械加工技术主要将单晶硅基片加工为微机械机构的工艺,其较大的优势就是可以制作出尺寸较大的器件,较大的弊端是难以制造出精细化的灵敏系统。并且使用体微加工工艺难以优化器件的平面化布局,制作出来的器件难以与微电子线路直接兼容。体微机械加工工艺一般在压力传感器和加速度传感器的制造中普遍应用。
2.2表面微机械加工技术
表面微机械加工技术就是通过集成电路中的平面化技术来实现微机械装置的制造。其主要优势表现在充分利用了已有的IC工艺,能够灵活掌握机械器件的尺寸,因此表面为微机械加工技术与IC之间是兼容的。表面微机械加工技术与集成电路的良好兼容性使得其在应用领域实现了快速普及。
2.3复合微机械加工技术
复合微机械加工技术就是体微机械技工技术与表面微机械加工技术的结合,其结合了两者的优点,但又同时避免了相应缺点。
3微电子机械技术的应用
3.1环境科学领域
微电子机械系统技术下的微型设备可以在环境监测和数据处理分析上发挥巨大的作用。由化学传感器、生物传感器以及数据处理系统所集合的测量与处理设备。该微型装置可以用来监测空气和液体的成分,其独特优势在于尺寸微小,便于携带。
3.2军事领域
纳米器件所构成的装置先要对半导体器件运行速度高,携带方便,信息输出和处理快捷,在军事领域其能够用来制作各种微型设备,例如“蚊子导弹”、“麻雀卫星”等。
3.3医疗领域
在临床化验分析、介入治疗领域其也能够实现巨大的价值。近几年获得发展的介入治疗技术与传统治疗技术相比临床治疗效果优越,能够有效缓解患者痛苦。但是当前介入治疗仪器价格高,体积巨大,性难以保障,尤其是在治疗重要器官时风险较大。微电子机械系统技术的微型与智能特性可以显著降低介入治疗的风险。
4结束语
微电子机械系统技术将机电系统的实用性、智能化和多样化发展到了一个全新的高度。当今微电子机械系统技术已经对农业、环境、医疗、军事等领域产生了重大的影响,也影响着人们的生产和生活方式,相信在不久的以后微电子机械系统技术将会成为我国社会经济发展不可或缺的重要部分,为我国经济发展起到巨大的推动作用。
作者:王志宏单位:中国科学院长春精密机械与物理研究所
微电子论文:校企合作下的微电子论文
1校企合作的可能性及重要意义
1.1无锡是我国微电子产业的南方基地,需要大量的微电子专业人才
无锡是中国微电子产业的摇篮,是我国及时块集成电路的诞生地,微电子产业有着优良的传统和深厚的产业基础。近年来,无锡政府出台了一系列优惠政策(比如530计划),大力吸引微电子高端人才,创办了一批有竞争力的集成电路设计公司。2013年无锡市政府又出台了《无锡市微电子产业规划(2013—2020)》,为无锡市微电子产业的进一步发展提供了强有力的支持和保障。经过30多年的发展,无锡微电子产业形成了产业结构比较完整,产业规模庞大,管理比较完善的良好局面。2013年无锡市微电子产业合计完成营业收入652.12亿元,规模列全国第二[7]。SK海力士和华润微电子分别以第二名和第四名入围2013年度中国半导体十大制造企业。江苏新潮科技集团、海太半导体(无锡)有限公司和英飞凌科技(无锡)有限公司分别以及时名、第七名和第九名入围2013年度中国半导体十大封装测试企业[8]。虽然无锡市微电子产业的发展取得了很大的成绩,但也存在一些问题,比如:微电子产业的专业人才比较匮乏,已经成为制约微电子产业发展的瓶颈之一。而高校是人才的聚集地,江南大学微电子专业可以发挥人才优势,为无锡的微电子产业培养大量的人才。
1.2江南大学注重校企合作
无锡日报2013年9月21日发表题为“江南大学发挥高校优势,开展校企合作,服务地方经济———做无锡的创新引擎和发展智库”的文章,文章指出:“江南大学提出要以项目为平台,广泛开展校企合作,为地方科技创新和经济转型添砖加瓦,这是江南大学推进与区域、产业协同创新的方式和途径。”江南大学作为无锡的一所211重点建设的高校,非常注重与企业的合作,积极参与国家、无锡地区的科技创新,推进科技成果产业化,为本地区的经济服务。比如:与无锡市政府合作建立的江南大学国家大学科技园,已成为高科技研究项目的重要孵化基地;江南大学的科研经费每年以30%的速度在增加,其中60%~70%的科研总经费来自于与企业的合作。总之,江南大学一直探索的校企合作模式取得了显著的成效。这也为我校微电子专业寻求校企合作提供了机遇和挑战。
1.3微电子专业自身建设的特点
微电子产业是近几十年来全球发展最迅猛的产业之一。目前,以集成电路为核心的电子信息产业超过了以汽车、石油、钢铁为代表的传统工业成为及时大产业。集成电路自诞生以来一直遵循摩尔定律的发展规律,即集成度和产品性能每18个月增加一倍。各种半导体新材料和新器件层出不穷。微电子专业又是一个实践性很强的专业。因此,学生在学习过程中不仅要学好专业基础知识,还有必要进行专业的实验技能培训和不断接受新知识、新技术,才能跟得上微电子技术发展的潮流。这就要求学生不仅要进行专业的实验培训,还有必要阅读一些近期的参考文献,参加一些前沿科学的研究,甚至参与企业的技术研发。但是,微电子专业实验室建设的投入非常昂贵,一个小型的微电子工艺实验室的建设要几百万到几千万人民币,这还不包括每年实验室的维护费用。对于一般高校来说,这是很难承受的。其实,对于国内微电子专业实验室建设的比较好的高校,其实验室也主要面向研究生开放。所以,为了更好地提升本科生的教育教学质量,必须寻求校企合作。而微电子作为无锡最主要的优势产业,也给我校微电子专业提供了加强校企合作的机会。因此,无论是从学校周边地区微电子产业发展的状况,以及学校的政策,还是从本专业自身建设的特点来看,校企合作是提升微电子专业本科生教育质量的主要途径之一。因此,积极探索提高我校微电子专业本科生的培养质量的校企合作模式,具有非常重要的意义。
2校企合作联合培养的教学模式
校企合作的目的是共同发展,实现双赢。学校为企业提供智力和技术支持,为企业解决具体的技术难题。企业参与学校教学科研环节,提高教育教学质量,培养的创新型人才。为了更好地实现校企合作,我们从三个方面进行了有益的探索。
2.1学研结合
我们可以采取多种方式的校企合作,实现微电子专业本科生培养过程中的理论学习和研究相结合。例如:实施以项目为导向的校企合作模式,鼓励老师承担企业和研究所的横向课题,让大三和大四的一些学生参与项目的研发,这样既发挥了学校的智力优势,为企业解决了技术难题,也使得学生积累了宝贵的实践经验,提高了教学质量,实现了共赢。也可以让学生在学习过程中,参观一些重点企业、研究所的生产车间和设计实验室;并且,让学生在参与的过程中,积极地与企业、研究所的一线工作人员进行交流,让学生切实感受一下微电子工艺和设计的实践过程。学校也积极为大四的学生联系周边的微电子企业和研究所,鼓励学生去这些企业实习,让学生积极参与企业的研发和生产,既为企业提供了的人才,又培养了学生的实践与创新能力。
2.2在职人员互聘
我校微电子专业80%以上的教师具有博士学位,而且,有许多教师具有海外留学的背景。目前的状况是老师有很扎实的基础知识,并且对微电子学科的前沿比较了解。但是,对企业的需求和微电子产业的市场需求不是很了解,导致研究与市场需求脱节。还有一些教师,在多年的研究过程中,获取了一些核心技术,但苦于没有资金的投入,没法把一些研究成果产业化。而我国的一些微电子企业研发能力相对不强,没有自己的核心技术,在市场上的竞争力不强。因此,有必要加强学校和企业的联系,通过校企合作,鼓励教师积极承担企业和研究所的课题,发挥自己的专业特长,为企业技术攻关。或者,鼓励教师到企业中挂职,真正深入的生产的及时线,与企业的研发人员合作,研发新产品,增强企业竞争力。同时也鼓励企业和研究所的工程师和专家来学校做兼职教授,讲授一些微电子专业的核心课程和实践课程,甚至也可以请这些有实际生产和研发经验的专家参与编写本科生的教材。由于这些工程师和专家均来自生产的及时线,他们有更丰富的生产和研发经验,对微电子产业的市场寻求更了解,对提升微电子专业本科生的实践和创新能力非常重要。
2.3共享实验室
微电子实验室的建设需要一笔很大的费用,但凭高校自身的力量是无法完成的,需要微电子企业的大力支持和帮助。当然,高校可以为企业培养大量的人才和提供智力支持。企业可以有偿开放一些实验设备和设计软件让学生用于科学研究、实践操作甚至参与企业的研发;这样既有助于企业能提前了解这些学生的实践和创新能力,从而能留住一部分人才;也有助于提升学生的实践能力和更好地了解企业文化,从而使学生也愿意留在企业工作。而高校的微电子实验室,也可以面向企业开放,从而共享实验室。总之,通过共享实验室,提高了实验室的利用效率,高校和企业实现了共赢。
3结论
本文分析了我校微电子专业实现校企合作的可能性和重要意义。并在此基础上提出了在三个方面进行校企合作的探索—“学研结合”、“在职人员互聘”、“共建实验室”。这三种教学模式在一定程度上解决了我校微电子专业的学生在学习、实践和研究中普遍存在的问题。因此,只有加强校企合作,才能提供更好的教学条件和资源,有效提高学生的理论知识水平和实践创新能力,培养更多的微电子专业创新型人才。
作者:王福学虞致国肖少庆闫大为单位:江南大学电子工程系
微电子论文:新领域发展下的微电子论文
1.微电子技术概述
1.1认识微电子
微电子技术的发展水平已经成为衡量一个国家科技进步和综合国力的重要标志之一。因此,学习微电子,认识微电子,使用微电子,发展微电子,是信息社会发展过程中,当代大学生所渴求的一个重要课程。生活在当代的人们,没有不使用微电子技术产品的,如人们每天随身携带的手机;工作中使用的笔记本电脑,乘坐公交、地铁的IC卡,孩子玩的智能电子玩具,在电视上欣赏从卫星上发来的电视节目等等,这些产品与设备中都有基本的微电子电路。微电子的本领很大,但你要看到它如何工作却相当难,例如有一个像我们头脑中起记忆作用的小硅片—它的名字叫存储器,是电脑的记忆部分,上面有许许多多小单元,它与神经细胞类似,这种小单元工作一次所消耗的能源只有神经元的六十分之一,再例如你手中的电话,将你的话音从空中发射出去并将对方说的话送回来告诉你,就是靠一种叫“射频微电子电路”或叫“微波单片集成电路”进行工作的。它们会将你要表达的信息发送给对方,甚至是通过通信卫星发送到地球上的任何地方。其传递的速度达到300000KM/S,即以光速进行传送,可实现双方及时通信。“微电子”不是“微型的电子”,其完整的名字应该是“微型电子电路”,微电子技术则是微型电子电路技术。微电子技术对我们社会发展起着重要作用,是使我们的社会高速信息化,并将迅速地把人类带入高度社会化的社会。“信息经济”和“信息社会”是伴随着微电子技术发展所必然产生的。
1.2微电子技术的基础材料——取之不尽的硅
位于元素周期表第14位的硅是微电子技术的基础材料,硅的优点是工作温度高,可达200摄氏度;二是能在高温下氧化生成二氧化硅薄膜,这种氧化硅薄膜可以用作为杂质扩散的掩护膜,从而能使扩散、光刻等工艺结合起来制成各种结构的电路,而氧化硅层又是一种很好的绝缘体,在集成电路制造中它可以作为电路互联的载体。此外,氧化硅膜还是一种很好的保护膜,它能防止器件工作时受周围环境影响而导致性能退化。第三个优点是受主和施主杂质有几乎相同的扩散系数。这就为硅器件和电路工艺的制作提供了更大的自由度。硅材料的这些优越性能促成了平面工艺的发展,简化了工艺程序,降低了制造成本,改善了性,并大大提高了集成度,使超大规模集成电路得到了迅猛的发展。
1.3集成电路的发展过程
20世纪晶体管的发明是整个微电子发展史上一个划时代的突破。从而使得电子学家们开始考虑晶体管的组合与集成问题,制成了固体电路块—集成电路。从此,集成电路迅速从小规模发展到大规模和超大规模集成电路,集成电路的分类方法很多,按领域可分为:通用集成电路和专用集成电路;按电路功能可分为:数字集成电路、模拟集成电路和数模混合集成电路;按器件结构可分为:MOS集成电路、双极型集成电路和BiIMOS集成电路;按集成电路集成度可分为:小规模集成电路SSI、中规模集成电路MSI、大规模集成电路LSI、超导规模集成电路VLSI、特大规模集成电路ULSI和巨大规模集成电路CSI。随着微电子技术的发展,出现了集成电路(IC),集成电路是微电子学的研究对象,其正在向着高集成度、低功耗、高性能、高性的方向发展。
1.4走进人们生活的微电子
IC卡,是现代微电子技术的结晶,是硬件与软件技术的高度结合。存储IC卡也称记忆IC卡,它包括有存储器等微电路芯片而具有数据记忆存储功能。在智能IC卡中必须包括微处理器,它实际上具有微电脑功能,不但具有暂时或长期存储、读取、处理数据的能力,而且还具备其他逻辑处理能力,还具有一定的对外界环境响应、识别和判断处理能力。IC卡在人们工作生活中无处不在,广泛应用于金融、商贸、保健、安全、通信及管理等多种方面,例如:移动电话卡,付费电视卡,公交卡,地铁卡,电子钱包,识别卡,健康卡,门禁控制卡以及购物卡等等。IC卡几乎可以替代所有类型的支付工具。随着IC技术的成熟,IC卡的芯片已由最初的存储卡发展到逻辑加密卡装有微控制器的各种智能卡。它们的存储量也愈来愈大,运算功能越来越强,保密性也愈来愈高。在一张卡上赋予身份识别,资料(如电话号码、主要数据、密码等)存储,现金支付等功能已非难事,“手持一卡走遍天下”将会成为现实。
2.微电子技术发展的新领域
微电子技术是电子科学与技术的二级学科。电子信息科学与技术是当代最活跃,渗透力最强的高新技术。由于集成电路对各个产业的强烈渗透,使得微电子出现了一些新领域。
2.1微机电系统
MEMS(Micro-Electro-Mechanicalsystems)微机电系统主要由微传感器、微执行器、信号处理电路和控制电路、通信接口和电源等部件组成,主要包括微型传感器、执行器和相应的处理电路三部分,它融合多种微细加工技术,并将微电子技术和精密机械加工技术、微电子与机械融为一体的系统。是在现代信息技术的近期成果的基础上发展起来的高科技前沿学科。当前,常用的制作MEMS器件的技术主要由三种:一种是以日本为代表的利用传统机械加工手段,即利用大机械制造小机械,再利用小机械制造微机械的方法,可以用于加工一些在特殊场合应用的微机械装置,如微型机器人,微型手术台等。第二种是以美国为代表的利用化学腐蚀或集成电路工艺技术对硅材料进行加工,形成硅基MEMS器件,它与传统IC工艺兼容,可以实现微机械和微电子的系统集成,而且适合于批量生产,已成为目前MEMS的主流技术,第三种是以德国为代表的LIGA(即光刻,电铸如塑造)技术,它是利用X射线光刻技术,通过电铸成型和塑造形成深层微结构的方法,人们已利用该技术开发和制造出了微齿轮、微马达、微加速度计、微射流计等。MEMS的应用领域十分广泛,在信息技术,航空航天,科学仪器和医疗方面将起到分别采用机械和电子技术所不能实现的作用。
2.2生物芯片
生物芯片(Biochip)将微电子技术与生物科学相结合的产物,它以生物科学基础,利用生物体、生物组织或细胞功能,在固体芯片表面构建微分析单元,以实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞及其他生物组分的正确、快速的检测。目前已有DNA基因检测芯片问世。如Santford和Affymetrize公司制作的DNA芯片包含有600余种DNA基本片段。其制作方法是在玻璃片上刻蚀出非常小的沟槽,然后在沟槽中覆盖一层DNA纤维,不同的DNA纤维图案分别表示不同的DNA基本片段。采用施加电场等措施可使一些特殊物质反映出某些基因的特性从而达到检测基因的目的。以DNA芯片为代表的生物工程芯片将微电子与生物技术紧密结合,采用微电子加工技术,在指甲大小的硅片上制作包含多达20万种DNA基本片段的芯片。DNA芯片可在极短的时间内检测或发现遗传基因的变化,对遗传学研究、疾病诊断、疾病治疗和预防、转基因工程等具有极其重要的作用。生物工程芯片是21世纪微电子领域的一个热点并且具有广阔的应用前景。
2.3纳米电子技术
在半导体领域中,利用超晶格量子阱材料的特性研制出了新一代电子器件,如:高电子迁移晶体管(HEMT),异质结双极晶体管(HBT),低阈值电流量子激光器等。在半导体超薄层中,主要的量子效应有尺寸效应、隧道效应和干涉效应。这三种效应,已在研制新器件时得到不同程度的应用。(1)在FET中,采用异质结构,利用电子的量子限定效应,可使施主杂质与电子空间分离,从而消除了杂质散射,获得高电子迁移率,这种晶体管,在低场下有高跨度,工作频率,进入毫米波,有极好的噪声特性。(2)利用谐振隧道效应制成谐振隧道二极管和晶体管。用于逻辑集成电路,不仅可以减小所需晶体管数目,还有利于实现低功耗和高速化。(3)制成新型光探测器。在量子阱内,电子可形成多个能级,利用能级间跃迁,可制成红外线探测器。利用量子线、量子点结构作激光器的有源区,比量子阱激光器更加优越。在量子遂道中,当电子通过隧道结时,隧道势垒两侧的电位差发生变化,如果势垒的静电能量的变化比热能还大,那么就能对下一个电子隧道结起阻碍作用。基于这一原理,可制作放大器件,振荡器件或存储器件。量子微结构大体分为微细加工和晶体生长两大类。
3.微电子技术的主要研究方向
目前微电子技术正朝着三个方向发展。及时,继续增大晶圆尺寸并缩小特征尺寸。第二,集成电路向系统芯片(systemonchip,SOC)方向发展。第三,微电子技术与其他领域相结合将产生新产业和新学科,如微机电系统和生物芯片。随着微电子学与其他学科的交叉日趋深入,相关的新现象,新材料,新器件的探索日益增加,光子集成如光电子集成技术也不断发展,这些研究的不断深入,彼此间的交叉融合,将是未来的研究方向。
作者:金撼尘工作单位:哈尔滨工业大学
微电子论文:煤化工微电子论文
1微电子技术简介
微电子技术,它是建立在以集成电路为核心的各种半导体器件基础上的高新电子技术,特点是体积小、重量轻、性高、工作速度快,微电子技术对信息化时代具有巨大影响。其之所以称为核心虚拟网络技术,主要是因为整个计算机网络的任意2个节点之间的连接并没有传统专网所需的端到端的物理链路,而是架构在公用网络服务商所提供的网络平台,如internet,ATM(异步传输模式),FrameRelay(帧中继)等之上的逻辑网络,用户数据在逻辑链路中传输。它涵盖了跨共享网络或公共网络的封装、加密和身份验证链接的专用网络的扩展。核心技术主要采用了隧道技术、加解密技术、密钥管理技术和使用者与设备身份认证技术。在虚拟专用网络设计之前,要严格划分煤炭矿区资源线路数据,并实施图层管理,再通过矢栅划分的方式进行数据储存,这是因为存储空间数据的格式在系统端口缓存中有着至关重要的作用。计算机核心技术中的虚拟专用网络属于远程访问技术。在虚拟专用网络系统中,用户端设计通常由11个功能模块组成,这11个功能模块中都可以2次划分为多个子功能,而且各个系统功能、子功能之间又进行再扩充,依据用户的不同需求实施调整维护。并根据其不同功能进行不同设计。服务器端拥有通过查询数据库,进而实现对煤炭运输计划信息化的作用,可以为虚拟专用网络模型提供很多实用服务。服务器的ArcMS与空间数据库建立连接要通过ArcSDE,它可提供大量专业GIS服务。在核心网络模型组成部分中服务器端缓存模块是相当重要的,服务器端缓存模块主要分为缓存管理组件和索引管理组件。2部分组件分工合作,缓存管理组件是根据索引分析所得出的结果,在缓存中处理请求数据然后向客户端发送,或者利用数据库中已存数据,而索引管理组件先索引分析客户端请求,制作出瓦片空间待处理数据列表。
2微电子技术在煤矿化工产业上的应用准备
2.1规范制度,端正思想
人们知道,一个良好的组织机构,除具备较好的运行机制和管理制度之外,还应该具有健全的岗位制度而且能够将之贯彻执行。因此,微电子技术在煤矿机械的应用过程中,很需要一个合适的技术管理结构,以便于明确各个技术人员的职权问题,保障个人任务到位,避免权力交叉和责任推诿的现象发生,这些问题都可以通过建立健全的岗位责任制度得以解决。此外,工作人员不但要对微电子技术知识有一定的了解,尽可能地掌握综合煤矿机械管理的内容与方法,还要对煤矿生产安全制度和相关法规有着的认识,思想上时刻保持着“安全及时”的意识,保障将微电子技术安全意识渗透到工作的每一个层面,最终提升机械作业人员的工作责任心与使命感。
2.2加强微电子技术产品的设备管理
加强设备巡视管理是建筑工程监控的重点,预防设备异常的发生是机械运行管理的主要内容。为了保障煤矿机械施工的安全性与使用性,应该建立完善的设备定检制度,机电一体化产品设备需要进行定期的检测,对于一些使用频率高的机械设备,更是要依据规定检测并建立相应的维护记录以随时了解其运转状态,保障其正常的运行和及时的维护。
2.3提高微电子技术机械监控的技术管理
由于煤矿化工产业存在很大程度上的特殊性,而作为贯彻于机械监控整个流程的重要要素,技术管理在其中的作用不容小觑。因此,加强机械设备的绝缘监督工作,利用声波检测、光谱分析等监督手段,及时地发现并排除故障无疑势在必行。微电子技术工作一旦脱离了技术的支持,就难以称作是有效的监控工作。当煤矿化工产业发生异常情况时,及时采取跟踪测温,利用图谱库进行分析对比,并提出检测修改的建议,以此来加强设备的有效运行。
3基于微电子技术的煤矿化工产业监控系统
3.1智能监控模式的自动化控制和管理
由上述内容可知,在统一模式下的信息系统中,微电子技术对煤矿井下监控子系统的控制管理内容,可以通过4个步骤来得以实现,即自动检查、自动寻的、自动求解和自动执行。其具体自动控制管理框架,可用图1所示来进行加以描述。这当中的“被控制管理的电网子系统”既能够是一个系统层子系统,也可以是电网元件或厂/站层子系统。对于一个系统层子系统而言,其功能就是通过利用各级调度控制中心的管理权限,对智能网络在煤矿井下电网监控系统的安全性、合理性、经济性进行尽可能的分析,并对系统的所有目的状态实施检查和监视,实现对智能监控子系统所有状态的智能化监控。图1中的监控子系统表明,如果被监测的煤矿井下状态与目标限定数值不一致,那么智能监控系统就会自动启动相关的任务处理,对限定以外的突发时间进行控制并做状态输出,同时作用在该子系统所包含的元件上,进而对该子系统的输出状态实施调控,最终将它调回正常运行状态。
3.2监测技术的应用
作为煤矿安全生产监控工作的关键性内容,信息的获得无疑至关重要,而获得信息的主要手段就是监测技术。一般而言,通过煤矿安全生产现有的客观资料,人们可以初步确定远程监控的初始方案,进而在煤矿工程运营过程中根据监测数值、经验方法等内容,开展反馈分析等工作,修正初步方案与施工网络计划,以保障工程按照的设计与施工方案进行。因此,监控工作的重要性也就显而易见了。针对我国煤矿工程质量中的一些不安全因素,监测技术在远程监控中的应用能够很好地解决此类问题,它不但可以很好地掌握工程的工作运营状态,利用监控数据对流量方案进行整改,并指导开采质量作业;还可以预见事故风险,采取一系列的事前措施,给建筑的安全管理提供信息,将事故突发率降至低,保障了煤矿安全生产的稳定性。此外,太阳能是一种取之不尽、用之不竭的环保能源。通过太阳能光伏技术,可以很好地将太阳能转换为电能,并广泛应用在远程视频监控系统当中,太阳能供电部分监控结合了煤矿开采的相关特点,对煤矿地点的自然环境等因素进行分析,确定了系统设计相关参数,优化了供电系统的相关参数,对煤矿领域的网络视频监控起到了一定的作用。
3.3视频流管理服务端口设计
视频流管理服务器是IP视频监控系统的精神内容,具体视频采集预览实现过程如图2所示。服务器端拥有通过查询数据库,进而实现对煤炭安全生产信息化的作用,可以为远程计算机提供很多实用服务。视频流管理服务器与空间数据库建立连接,可提供大量查询服务,例如属性查询服务、矢量和栅格地图服务等。在网络视频监控系统组成部分中视频流管理缓存服务器模块是相当重要的,服务器端缓存模块主要分为缓存管理组件和索引管理组件。2部分组件分工合作,缓存管理组件是根据索引分析所得出的结果,在缓存中处理请求数据然后向客户端发送,或者利用数据库中已存数据,而索引管理组件先索引分析客户端请求,制作出瓦片空间待处理数据列表。若能发展好缓存数据的利用,数据库交互即可免去,同时数据的响应速度也会大大提高。总的来说,视频流管理服务端为煤矿的安全生产提供了有效的图像监视选择和视频存储的功能,可以彻底实现用户权限管理、自动报警与生产安全建议。应该说明的是,视频流管理服务端口设计的研制尚在初步阶段,要想为煤矿系统数据提供一个良好的信息传输平台,尚还任重道远。
4结语
通过将微电子技术监测系统应用到煤矿化工产业中来,建立视频监控的远程计算机服务端口,对煤矿监控的各个阶段实施三维可视化的监控,在监控前了解各种节点在实际环境中的相对位置和相互关系,不但可以大幅降低企业管理难度,还能很好地控制企业成本,最终求得安全生产管理的化解。为此,人们务须不断探索新型网络视频技术在煤矿安全生产工作中的应用策略,做到事前控制,提前排除,预先处理,未雨而绸缪,防患于未然。加强煤矿化工产业微电子监控管理水平,使煤矿的施工作业更加安全稳定地进行,确保实现煤矿微电子监控系统零故障目标,以便更好地为社会主义现代化服务。
作者:张德迪工作单位:淄博职业学院
微电子论文:抗辐射加固微电子论文
1引言
预计在未来10到20年,微电子器件抗辐射加固的重点发展技术是:抗辐射加固新技术和新方法研究;新材料和先进器件结构辐射效应;多器件相互作用模型和模拟研究;理解和研究复杂3-D结构、系统封装的抗辐射加固;开发能够降低测试要求的先进模拟技术;开发应用加固设计的各种技术。本文分析研究了微电子器件抗辐射加固设计技术和工艺制造技术的发展态势。
2辐射效应和损伤机理研究
微电子器件中的数字和模拟集成电路的辐射效应一般分为总剂量效应(TID)、单粒子效应(SEE)和剂量率(DoesRate)效应。总剂量效应源于由γ光子、质子和中子照射所引发的氧化层电荷陷阱或位移破坏,包括漏电流增加、MOSFET阈值漂移,以及双极晶体管的增益衰减。SEE是由辐射环境中的高能粒子(质子、中子、α粒子和其他重离子)轰击微电子电路的敏感区引发的。在p-n结两端产生电荷的单粒子效应,可引发软误差、电路闭锁或元件烧毁。SEE中的单粒子翻转(SEU)会导致电路节点的逻辑状态发生翻转。剂量率效应是由甚高速率的γ或X射线,在极短时间内作用于电路,并在整个电路内产生光电流引发的,可导致闭锁、烧毁和轨电压坍塌等破坏[1]。辐射效应和损伤机理研究是抗辐射加固技术的基础,航空航天应用的SiGe,InP,集成光电子等高速高性能新型器件的辐射效应和损伤机理是研究重点。研究新型器件的辐射效应和损伤机理的重要作用是:1)对新的微电子技术和光电子技术进行分析评价,推动其应用到航空航天等任务中;2)研究辐射环境应用技术的指导方法学;3)研究抗辐射保障问题,以增加系统性,减少成本,简化供应渠道。研究的目的是保障带宽/速度不断提升的微电子和光(如光纤数据链接)电子电路在辐射环境中地工作。图1所示为辐射效应和损伤机理的重点研究对象。研究领域可分为:1)新微电子器件辐射效应和损伤机理;2)先进微电子技术辐射评估;3)航空航天抗辐射保障;4)光电子器件的辐射效应和损伤机理;5)辐射测试、放射量测定及相关问题;6)飞行工程和异常数据分析;7)提供及时的前期工程支持;8)航空辐射效应评估;9)辐射数据维护和传送。
3抗辐射加固设计技术
3.1抗辐射加固系统设计方法
开展抗辐射加固设计需要一个完整的设计和验证体系,包括技术支持开发、建立空间环境模型及环境监视系统、具备系统设计概念和在轨实验的数据库等。图2所示为空间抗辐射加固设计的验证体系。本文讨论的设计技术范围主要是关于系统、结构、电路、器件级的设计技术。可以通过图2所示设计体系进行抗辐射加固设计:1)采用多级别冗余的方法减轻辐射破坏,这些级别分为元件级、板级、系统级和飞行器级。2)采用冗余或加倍结构元件(如三模块冗余)的逻辑电路设计方法,即投票电路根据最少两位的投票确定输出逻辑。3)采用电路设计和版图设计以减轻电离辐射破坏的方法。即采用隔离、补偿或校正、去耦等电路技术,以及掺杂阱和隔离槽芯片布局设计;4)加入误差检测和校正电路,或者自修复和自重构功能;5)器件间距和去耦。这些加固设计器件可以采用专用工艺,也可采用标准工艺制造。
3.2加固模拟/混合信号IP技术
最近的发展趋势表明,为了提高卫星的智能水平和降低成本,推动了模拟和混合信号IP需求不断增加[2]。抗辐射加固模拟IP的数量也不断增加。其混合信号IP也是相似的,在高、低压中均有应用,只是需在不同的代工厂加工。比利时IMEC,ICsense等公司在设计抗辐射加固方案中提供了大量的模拟IP内容。模拟IP包括抗辐射加固的PLL和A/D转换器模块,正逐步向软件控制型混合信号SoCASIC方向发展。该抗辐射加固库基于XFab公司180nm工艺,与台积电180nm设计加固IP库参数相当。TID加固水平可以达到1kGy,并且对单粒子闭锁和漏电流增加都可以进行有效加固。
3.3SiGe加固设计技术
SiGeHBT晶体管在空间应用并作模拟器件时,对总剂量辐射效应具有较为充分和固有的鲁棒性,具备大部分空间应用(如卫星)所要求的总剂量和位移效应的耐受能力[3]。目前,SiGeBiCMOS设计加固的热点主要集中在数字逻辑电路上。SEE/SEU会对SiGeHBT数字逻辑电路造成较大破坏。因此,这方面的抗加设计技术发展较快。对先进SiGeBiCMOS工艺的逻辑电路进行SEE/SEU加固时,在器件级,可采用特殊的C-B-ESiGeHBT器件、反模级联结构器件、适当的版图结构设计等来进行SEE/SEU加固。在电路级,可使用双交替、栅反馈和三模冗余等方法进行加固设计。三模冗余法除了在电路级上应用外,还可作为一种系统级加固方法使用。各种抗辐射设计获得的加固效果各不相同。例如,移相器使用器件级和电路级并用的加固设计方案,经过LET值为75MeV•cm2/mg的重粒子试验和标准位误差试验后,结果显示,该移相器整体抗SEU能力得到有效提高,对SEU具有明显的免疫力。
4抗辐射加固工艺技术
目前,加固专用工艺线仍然是战略级加固的强有力工具,将来会越来越多地与加固设计结合使用。因为抗辐射加固工艺技术具有非常高的专业化属性和高复杂性,因此只有少数几个厂家能够掌握该项技术。例如,单粒子加固的SOI工艺和SOS工艺,总剂量加固的小几何尺寸CMOS工艺,IBM的45nmSOI工艺,Honeywe1l的50nm工艺,以及BAE外延CMOS工艺等。主要的抗辐射加固产品供应商之一Atmel于2006年左右达到0.18μm技术节点,上一期的工艺节点为3μm。Atmel的RTCMOS,RTPCMOS,RHCMOS抗辐射加固专用工艺不需改变设计和版图,只用工艺加固即可制造出满足抗辐射要求的军用集成电路。0.18μm是Atmel当前主要的抗辐射加固工艺,目前正在开发0.15μm技术,下一步将发展90nm和65nm工艺。Atmel采用0.18μm专用工艺制造的IC有加固ASIC、加固通信IC、加固FPGA、加固存储器、加固处理器等,如图3所示。
5重点发展技术态势
5.1美国的抗辐射加固技术
5.1.1加固设计重点技术
美国商务部2009年国防工业评估报告《美国集成电路设计和制造能力》,详细地研究了美国抗辐射加固设计和制造能力[4]。拥有抗辐射加固制造能力的美国厂商同时拥有抗单粒子效应、辐射容错、抗辐射加固和中子加固的设计能力。其中,拥有抗单粒子效应能力的18家、辐射容错14家、辐射加固10家,中子加固9家。IDM公司是抗辐射加固设计的主力军,2006年就已达到从10μm到65nm的15个技术节点的产品设计能力。15家公司具备10μm~1μm的设计能力,22家公司具备1μm~250nm的设计能力,24家公司具备250nm~65nm设计能力,7家公司的技术节点在65nm以下,如图5所示。纯设计公司的抗辐射加固设计能力较弱。美国IDM在设计抗辐射产品时所用的材料包括体硅、SOI,SiGe等Si标准材料,和蓝宝石上硅、SiC,GaN,GaAs,InP,锑化物、非结晶硅等非标准材料两大类。标准材料中使用体硅的有23家,使用SOI的有13家,使用SiGe的有10家。使用非标准材料的公司数量在明显下降。非标材料中,GaN是热点,有7家公司(4个小规模公司和3个中等规模公司)在开发。SiC则最弱,只有两家中小公司在研发。没有大制造公司从事非标材料的开发。
5.1.2重点工艺和制造能力
美国有51家公司从事辐射容错、辐射加固、中子加固、单粒子瞬态加固IC产品研制。其中抗单粒子效应16家,辐射容错15家,抗辐射加固12家,中子加固8家。制造公司加固IC工艺节点从10μm到32nm。使用的材料有标准Si材料和非标准两大类。前一类有体硅、SOI和SiGe,非标准材料则包括蓝宝石上硅,SiC,GaN,GaAs,InP,锑化物和非晶硅(amorphous)。晶圆的尺寸有50,100,150,200,300mm这几类。抗辐射加固产品制造可分为专用集成电路(ASIC)、栅阵列、存储器和其他产品。ASIC制造能力最为强大,定制ASIC的厂商达到21家,标准ASIC达到13家,结构化ASIC有12家。栅阵列有:现场可编程阵列(FPGA)、掩膜现场可编程阵列(MPGA)、一次性现场可编程阵列(EPGA),共19家。RF/模拟/混合信号IC制造商达到18家,制造处理器/协处理器有11家。5.1.3RF和混合信号SiGeBiCMOS据美国航空航天局(NASA),SiGe技术发展的下一目标是深空极端环境应用的技术和产品,例如月球表面应用。这主要包括抗多种辐射和辐射免疫能力。例如,器件在+120℃~-180℃温度范围内正常工作的能力。具有更多的SiGe模拟/混合信号产品,微波/毫米波混合信号集成电路。系统能够取消各种屏蔽和专用电缆,以减小重量和体积。德国IHP公司为空间应用提供高性能的250nmSiGeBiCMOS工艺SGB25RH[5],其工作频率达到20GHz。包括专用抗辐射加固库辐射试验、ASIC开发和可用IP。采用SGB13RH加固的130nmSiGeBiCMOS工艺可达到250GHz/300GHz的ft/fmax。采用该技术,可实现SiGeBiCMOS抗辐射加固库。
5.2混合信号的抗辐射加固设计技术
如果半导体发展趋势不发生变化,则当IC特征尺寸向90nm及更小尺寸发展时,混合信号加固设计技术的重要性就会增加[6]。设计加固可以使用商用工艺,与特征尺寸落后于商用工艺的专用工艺相比,能够在更小的芯片面积上提高IC速度和优化IC性能。此外,设计加固能够帮助设计者扩大减小单粒子效应的可选技术范围。在20~30年长的时期内,加固设计方法学的未来并不十分清晰。最终数字元件将缩小到分子或原子的尺度。单个的质子、中子或粒子碰撞导致的后果可能不是退化,而是整个晶体管或子电路毁坏。除了引入新的屏蔽和/或封装技术,一些复杂数字电路还需要具备一些动态的自修复和自重构功能。此外,提高产量和防止工作失效的力量或许会推动商用制造商在解决这些问题方面起到引领的作用。当前,没有迹象表明模拟和RF电路会最终使用与数字电路相同的元件和工艺。因此,加固混合信号电路设计者需要在模拟和数字两个不同的方向开展工作,即需要同时使用两种基本不同的IC技术,并应用两种基本不同的加固设计方法。
6结束语
微电子器件抗辐射加固是军用微电子技术争夺的焦点之一。对微电子、光电子器件辐射效应和损伤机理的研究是抗辐射加固技术的基础。CMOS,SOI,SiGe,InP,集成光电子等高速高性能新型器件的辐射效应和损伤机理的研究是基础研究的热点。为了保障战略级加固能力,美国等国家保留了相当数量的专用抗辐射加固设计、工艺和制造能力。同时,也在开发采用标准商用工艺线的加固设计技术(RHBD),这是快速发展的热点技术之一。建立一个完善的设计和验证体系是抗辐射加固设计的基础设施和体制保障。在技术趋势方面,亚微米CMOS,SOI,SiGe微电子器件、电路、系统的抗固设计和工艺技术是信号处理集成电路的重点发展方向。蓝宝石上硅,SiC,GaN,GaAs,InP,锑化物和非晶硅等非标准材料也是某些特定应用的重点发展技术。
作者:王健安谢家志赖凡工作单位:中国电子科技集团公司第二十四研究所
微电子论文:探微电子商务发展对税法影响与对策
一、课税对象不明确
课税对象是税法中的另一个重要组成部分,指的就是征税对象。征税对象是纳税的基本依据,我国的税法就是按照课税对象来进行体系的划分的。在传统的交易方式中,课税对象无非就是交易商品的销售额和提供劳务的营业额等。但是,随着电子商务的发展,新的交易对象就出现了。具代表性的就是以数据或信息形式存在的版权问题。按照传统的税法,无法将这些以数字形式出现的数据或劳务来进行正确的划分,无论是划分为货物或是服务,还是将其收入划分为商品销售额或是劳动报酬,都存在着一定的问题和争议。因此,对税法制度的完善迫在眉睫,必须要以法律的形式将这类交易的课税对象进行正确的区分。
二、征税范围不明确
电子商务所涉及的交易内容多种多样,是否要按照现实的交易活动一样,将网络上的全部交易活动都进行征税也是时下人们讨论的一个热点问题。对于我国来说,是否对电子商务的全部交易行为都进行征税也是迫切需要解决的一个问题。我国有一种税种是印花税,指的是对在我国境内领取应税凭证的单位或个人,对其书立、领受的凭证征收的一种税,它是通过在凭证上粘贴印花税票的方式来进行征收的。但是对于电子商务来说,所有涉及的合同和数据都是以电子文书或是数据的方式来存在的,没有纸来作为中介,因此印花税票根本就没有实际的地方进行粘贴。
三、应对电子商务对税法冲击的方法
(一)制定电子商务注册登记制度
要针对电子商务的特殊性制定专门的电子税务等级制度,明确征税对象。如同现实中的经营活动一样,将办理电子税务等级制度作为进行网上交易的前提条件。要求所有从事电子商务的企业或个人都必须要在进行电子税务等级之后才才能进行网上的经营活动,并且还要在其销售的页面进行电子税务登记的公示,便于其他的购买者或是网站管理者对其进行监督,避免偷漏税的出现。税务机关还可以在网上建立举报、监督网站,对那些不合法的网上经营者进行震慑和制约,还要对举报人给与一定的奖励。要求所有从事电子商务的企业或个人,向税务机关提供详细的资料信息,便于税务机关进行存档和备案,起到从源头上避免偷漏税行为出现的效果。
(二)建立对电子商务进行管理的专门机构
电子商务所涉及的经营繁琐、多变,因此税务部门应成立专门的管理小组对其进行专项监管。由于电子商务都是通过电脑和网络来进行的,根据这个特点来开发专门的网络计税软件,建立电子交易的专门计费数据库系统,实现对网络交易信息的记录,便于税务部门进行核查。还可以制定专门的电子发票,在网络交易成功的同时,一并在线开具,并直接存入电子信息库之中,便于税务部门的查验和监督。
(三)对原有的税法条款进行扩充
现行的税法条款在很多方面都不适用于电子商务,因此要对税法的相关条款,如税种、税率等方面进行扩充,使之在对电子商务的交易行为进行征税时,做到有法可依。电子商务的交易形式正在上升时期,它的发展必然还会对税法造成新的冲击和挑战,因此,这就需要税务部门和立法部门对电子商务进行及时、认真的观察和研究,对税法出现的新的问题和漏洞及时进行补充或采取应对措施,以保障电子商务能够在合法、有序的情况下,得到更大的发展,保障税收的正常进行。
作者:宁瑞鹏 单位:湖北轻工职业技术学院信息工程系
微电子论文:探微电子商务时代市场营销
1价格策略
长远来说,不论实体产品还是服务产品,每家企业都希望能够赢利,但是为了近期的目的可以选择暂时不赢利。价格策略是适时调整的,这样的调整要结合企业当期的目标。是要把产品线做起来,还是打击竞争对手,价格策略都不一样。定价都要适度,和竞争者相比让消费者觉得物有所值。因为有了网络后,产品价格都是透明公开的,消费者了解价格十分方便快捷,随时随地都可以进行比较。所以企业要想在消费者心目中形成一个诚实守信,不贪婪,正面的形象,可以通过网络调查问卷,并结合自己的市场定位,做出适当的令消费者和企业都满意的定价来。但是浏览目前我们的众多企业,有这样觉悟的还不多见。理想的电子商务价格策略是鱼与熊掌可以兼得:一边是要让消费者觉得很便宜,要抢市场,要扩张;一边是要赚钱,要维持利润率。价格策略的变化就会依据两边的目标来平衡。在不断调整的策略指导下,运营越做越精细,最终把这两边目标融合起来。
2渠道策略
对于生产实体产品的企业而言,后台应建立一套进销存管理信息系统。该系统是对企业生产经营中物料流、资金流进行条码全程跟踪管理,从接获订单合同开始,进入物料采购、入库、领用到产品完工入库、交货、回收货款、支付原材料款等,每一步都能提供详尽的数据。有效辅助企业解决业务管理、分销管理、存货管理、营销计划的执行和监控、统计信息的收集等方面的业务问题。后台的问题解决好后,前台的销售问题迎刃而来。笔者认为前台销售店面应和后台生产企业联网,当销售店面出售一笔订单后,在后台的计算机上都能有所体现,便于后台为后续的生产随时安排计划。或者当前台需要为客户量身订做产品时,在前台输入客户的要求,后台马上就能够通过网络接收到信息,立即为客户安排设计和生产。甚至后台销售商的货款结算业务也可以通过网络进行,这样就可以快速的实现集设计,生产,销售,结算,售后为一体的现代信息化管理智能服务。而对于服务性企业而言,服务场所里的各个部门均可实现信息共享。就拿医院举例,院方可以建立自己的网站,病人首先通过网站就能了解医院的实力及各科医生的信息,病人在家中就可以通过网络挂号预约,医生可以通过网络约定病人何时来院就诊。等病人就诊时预约医生就可以对该病人建立最初级的健康档案,病人的所有健康信息都可以在医院网络内查到,根据需要可以设定访问权限。病人就诊后可以在医院网站上通过医保中心自动结算费用,发表相应的诊后评价,以供其他病人参考选择。如果每个服务机构都有这样的计算机网络系统,全社会的服务信息都能够有条件的共享,那么我们社会的公共效率会是多么的高效,快捷,便利。
3促销策略
不论生产实体产品的企业还是提供服务产品的企业,它们网络店铺的推广及促销我们都应重视。在推广时,笔者认为有以下几种有效的做法:在人气比较旺盛的论坛发精华贴,这可以为网店带来很大的流量;利用微博的病毒效应,网络店铺的人气也许可以出乎企业的意料;与同类网店做友情链接;运用搜索引擎优化来提升网络店铺的排名;印制名片在现实中传播,也能收到意外的效果;经常更新网店,让消费者时时能够感受到惊喜。另外还可以采取一些和实体店铺相似的做法,如折价促销,赠品促销,抽奖促销,积分促销,节假日促销等手段,都可以吸引消费者的眼球,来达到良好的促销效果。
作者:戴珂 单位:河南省轻工业学校
微电子论文:略探微电子制造业人力资源管理系统
1微电子制造企业人力资源特点
1.1用工总量大
对于企业来说,一条生产线投入巨大,在整个微电子产品的前期研发、中期生产以及后期安装与维护中,每个环节都需要投入大量的人力、物力.
1.2多样性
微电子产业是由设计、掩模、芯片制造、封装、测试、材料、设备及各种支撑服务等行业及其衍生的多种产业构成的产业链,其产品设计、制造与服务的复杂性、交叉性与繁衍性,给微电子产业人才带来了工作岗位的多样性,也相应带来了微电子人才的多样性.
1.3用工形式多样化
微电子制造企业的用工形式呈现出多样化,既包括正式职工,也包括人事用工、劳务工和临时性、季节性用工等灵活多样的用工形式.
1.4复合型
微电子产业中技术的复合性(如设计中的微电子知识与整机及系统知识的复合、制造中工艺与设备的复合、工艺中的物理与化学的复合、设备中的机械与光电技术的复合等等),技术与管理的交叉性(生产线中微电子技术的专门性与管理知识的交叉等)以及技术与市场的交融性(集成电路设计技术与市场需求知识的交融、代工线与设计公司的知识交融等),造就了微电子人才的复合型.
1.5人员流动性大
微电子产业是一个全球性的产业,主要的竞争实力较强的微电子公司都是跨国公司,而且其产业的周期性明显,这就给后起地区一个发展的机会,同时造成微电子产业在全球的流动.如微电子产业曾经历过由其发祥地美国流动到日本、新加坡、韩国和台湾,现在又开始向中国流动.微电子产业的这种流动性会带来在一个时期内某一地区微电子人才的短缺性,这也就带来了微电子人才的薪金高于一般行业平均工资的现象,由此,也带来了微电子人才的流动性,有些地方甚至称他们为“游牧民族”.
1.6代层性
由于微电子产品数年就要更新换代一次,而且每更新一次产品,都有更加先进的、特殊的技术(工艺及设计)产生,这种产品的更新换代,带来了从设计到设备,从工艺到管理甚至厂房布局等多方面的变革.因此经历过某一代产品设计或工艺的微电子人才,未必一定能掌握新一代产品的技术关键,这就使得微电子人才的代层性显得特别明显.
1.7对于管理人员素质的高要求
微电子是一个典型的知识和技术密集型企业,这表现在,公司员工中具有较高专业技术知识与技能的员工比重较大;公司拥有大量高、尖、新技术设备;产品具有较高的知识与技术含量;公司的无形资产占有相当的比重.正因为微电子产业这些固有的特点,对管理和技术团队建设要求是极为严格的.微电子企业的管理层必须精通管理、技术和市场;企业中层管理人员必须具有良好的技术和管理专业背景;技术团队成员,必须具有精湛的技术素质,是某一方面的专家;团队成员间必须有极强的团队协作意识和能力.
2微电子制造企业实施人力资源管理系统的必要性
在当今电气化时代,从日常生活电器到航天电子设备,可以说微电子产品无处不在.微电子制造业从一开始就采用了先进的制造工艺和管理思想,与传统的制造业(如机械、纺织等)相比更能够吸收先进的技术成果.不仅如此,微电子产品更新换代快的特性和行业的竞争激烈程度决定了微电子制造企业必须快速响应市场的变化,提高生产效率,降低管理成本,要求企业管理者对企业内外事务做出快速的决策,以提高市场竞争力.因此在实现制造信息化过程中,微电子制造行业是首批实施信息系统的行业之一.但微电子制造企业的特点导致其在现阶段普遍存在投资结构不合理、投入过大而回收时间相对较慢、企业发展不均衡等等一系列问题.在知识经济的今天,人力资源已成为影响企业发展的原动力之一,企业的发展已由过去的资金、技术等的竞争转变为人才的竞争,人力资源成为企业间竞争的关键点,所以除了上述一些外在问题制约其进一步发展外,传统的人力资源在使用和配置上已经远远跟不上信息化大潮下企业发展的需要,也大大制约着企业的进一步发展,传统的人力资源在人员调度上、人员培训等诸多方面远远滞后于微电子企业战略发展的要求.企业只有具备了经营生产所需要的人才,以及训练有素、组织有序、积极主动的团队,才能保障企业的竞争优势与良好发展.所有经营、管理、协调等问题的解决,归根结底是人的问题.因此,企业的管理问题,重要的内容之一是人力资源管理的控制、规范、协同、共享问题.而人力资源管理信息化正是提升人力资源工作效率、工作能力的关键因素,人力资源管理信息化已成为信息化进程中的关键环节之一.鉴于人力资源管理的信息需求量庞大,特别是微电子制造企业人力资源的信息管理,既要满足自身的管理需求,还要负责不同用工形式、不同岗位类型、不同岗位层级员工的管理;另外还要编制包括人员基本信息、单位信息、劳动用工管理信息、薪酬福利保险信息、培训信息、招聘信息、能力水平信息、业绩考核信息等等,从而导致信息需求量和信息管理工作量巨大,在这种情形下,传统的人力资源管理模式已经难以满足企业信息化的要求,这就需要理念、技术更为先进的现代化的人力资源管理系统来应对以上传统人力资源管理模式所不能应对的情形.
3微电子制造企业实施人力资源管理系统的现状分析
如前所述微电子制造产业作为全球信息化的先锋,其发展受到了各国政府的高度关注,无论是在产业政策制定上还是人力、物力上都予以倾斜,这些年来中国的微电子制造行业,作为优先发展的产业领域,在政府的高度重视和政策的扶持下,信息化建设快速发展,虽然目前整个微电子制造企业信息化的发展速度非常快,但通过对目前我国微电子制造企业发展现状进行深入分析,从人力资源管理系统应用的角度来看,整个行业还普遍存在一些不足,这主要表现在:
3.1企业管理层在观念意识上重视不够
在微电子制造行业,许多国内外大型企业都建立了完善的信息化系统,包括内部的ERP系统和供应链管理系统.对于这一行业的企业来说,有非常多的问题需要他们用信息化手段来解决:设计新产品满足客户需要、缩短新品从推介到出厂的时间、提高产品性、提高工厂工作效率、减少和控制库存、合理预期价格以获得利润、优化资源分配与使用、提高部门间的沟通等等.然而一直以来,众多微电子制造企业重视生产、销售、库存管理方面信息化建设,而人力资源信息化建设却相对滞后.很多企业领导“重生产,轻管理”的意识仍然存在,忽视人力资源建没,对人力资源信息化建设的必要性认识不足,没有意识到人力资源信息化工作的紧迫性,行动上缺乏动力.企业在总体实施规划中,常常把人力资源管理模块放在后期实施,在ERP实施一期中,企业通常实施财务管理、生产管理、物料管理等模块,而人力资源管理与企业其它业务管理是紧密相联系的,人力资源模块与其它模块是紧密集成的.人力资源管理部门是一个平台性的职能部门,具有很强的集成性,同时在ERP的实施过程中也需要大量的人力资源管理工作.如果把人力资源管理模块放在实施,不利于在实施ERP过程中所进行的大量人力资源管理工作的开展,不利于ERP的顺利实施和价值较大化.[1]
3.2企业信息化人才缺乏
我国的信息化过程经常是由技术人才主导,一般的技术人员不懂得管理协调,而信息化的目的就是为了开展业务,为企业经营管理服务,从应用需求调研、应用分析,到系统的选型、实施规划,都离不开人力资源管理人员的协同工作.同时项目小组的业务人员也不了解技术应用的实际情况,不对技术提具体的要求,企业信息技术部门和人力资源部的配合程度较差,结果各干各的,各管各的.
3.3人力资源的信息化管理与企业发展的需要存在着差距
随着信息技术的不断发展,特别是网络技术的逐步成熟和运用,为进一步提升企业人力资源管理水平,微电子制造企业在建设人力资源管理系统方面进行了有益的尝试,但在管理理念和信息系统开发和应用方面还存在着一些问题,主要包括:一是开发的系统软件多为人力资源的某一项特定业务(如统计报表上报汇总)提供支持和服务,开放性和集成性差,缺乏系统的整体构思和项目的整体规划;二是在开发时需求不清晰,系统扩展性不强,对业务差异和业务变化的适应能力差.三是企业内部信息流没有打通,形成了“信息孤岛”现象,部分企业在管理理念、设计思路和资金、人力投入上存在差距,系统低水平、重复开发和重复投资问题严重;四是由于业务处理流程规范化的管理上的差距,导致标准化程度比较低.[2]
3.4人力资源管理信息化应用整体水平较低
在实施人力资源管理系统的企业中,应用最多的是薪资发放流程处理/工资单信息(78%)、人事行政管理(76%)及出勤管理(66%),这些均属于基本员工信息资料维护或交易性行政业务操作处理的功能.至于高层次的策略性功能,如人力资源规划、个人职业发展规划及核心能力管理,则较少被应用.建立一个的员工信息数据库,是大部分企业发展较高层次人力资源管理职能的先决条件,但是,企业也应当开始计划将人力资源技术应用于一般交易性业务操作处理转向策略性的功能上.由图1可以看出,企业目前对功能需求最多的是“事务处理层面”的功能,其次是“业务流程层面”的功能.人力资源管理系统在绩效评估、员工能力发展与管理、知识管理、职业生涯管理等方面的拓展功能远未实现.这说明国内企业人力资源管理信息化水平处于初级阶段,人力资源管理信息化应用水平较低.
4微电子制造企业实施人力资源管理系统的对策探讨
4.1系统在实施过程中应注重对微电子制造企业相关数据信息的收集
一是收集项目环境方面的数据资料.任何一个项目的建设实施和建成后的运行都离不开与其相关的环境.对于企业人力资源管理信息化建设来讲,环境将会对信息化项目的建设产生重大的影响.这里的环境既包括宏观的政治、经济、文化环境,也包括企业外部的合作单位,如管理咨询机构、软件供应商,以及企业内部微观的组织、管理、企业文化等环境.二是收集类似项目的有关数据资料.包括以前经历的项目的数据资料以及其他微电子制造企业类似项目的数据资料,对于类似的项目,还可以是类似的建设环境,也可以是类似的项目结构,或者两方面均类似则更好,它们的建设经验教训对当前项目的风险分析也是很有帮助的.因此要注重这两方面数据资料的收集,包括过去建设过程中的档案记录、总结、验收资料以及过程变更资料等.
4.2微电子制造企业必须明确自己的需求和实施重点
不是每家企业都需要人力资源管理系统,也不是每一项人力资源职能都需要信息化,更不是每一项人力资源职能内的每一项作业步骤都需要信息化,企业在实施之前,首先要对自身作一个客观而充分的评估,要了解企业自身人力资源管理当前所处的阶段、实施人力资源管理系统的预算以及是否需要引入管理咨询等等,然后才能确定将要实施的系统的范围与边界.一方面,不能只要求简单地满足企业当前的人力资源管理需求,还要充分考虑系统是否能为人力资源管理层次的提升带来帮助;另一方面,要从企业的实际情况出发,不能盲目地贪大求全,追求时髦,要尽可能做到量体裁衣.同时,既要考虑企业今后的长远发展,又要分析找出近期企业最迫切需要解决的问题.根据现有的系统基础、流程改进的迫切性、模块实现的难易程度等,对系统包含的不同模块划定其必要性和优先次序,有的放矢,避免出现由于盲目铺开、资源精力分散而带来的问题.例如可以从建立简单的人力资源管理系统做起,降低事务处理的手工操作,将人力资源人员解放出来,然后再进行专项的系统建设,如人事信息、薪资等系统,从而建设一个大型的人力资源管理系统.对于大型企业,如果先前已经形成了良好的人力资源管理规范、行为、流程以及良好的管理平台,则可以选择一步到位.[3]
4.3改进微电子制造企业的相关制度和信息结构,完善人力资源的规范行为与流程
由于历史的原因和条件的局限,很多微电子制造企业现行的相关制度、人事相关信息的组成和报表不尽合理和科学.而实施人力资源管理系统正是一个非常好的契机来回顾本企业不合理、不科学或不符合国家相关法律和规章的地方,重新合理地组织人事相关信息和报表,从而减少企业运行的潜在风险,将人力资源部门员工的工作放在刀刃上.因此,实施人力资源管理系统,不应只是单纯地将现行的制度和报表计算机化,而是应该充分地回顾本企业的相关政策和信息组成,去掉不合理的成分,将改进的建议报告给企业的决策领导并争取付诸实施.
4.4主要领导应该全力支持和理解
人力资源管理系统的实施不只是人事部门或计算机部门的事.为了保障数据的完整、和及时,需要企业内各个部门和全体员工的积极配合.同时,采用人力资源管理系统,需要在充分回顾企业政策的基础上,根据先进的人力资源管理理念,从程序到操作进行改进.所有这些工作,如没有企业决策层的支持是很难实现的.
4.5将项目进行细分
为了避免时间成本超支,必须把项目进行分解,分解得越细越好,以防止项目的范围被蔓延.项目按时、保质保量完成的好办法是,严格按照进度和预算完成每一个细分阶段,上一个阶段完成,再接着完成下一个阶段,否则扩大了项目的范围,导致项目拖延的危险就会来临.严格按照计划分步实施、循序渐进地推进人力资源信息化建设.
4.6加强宣传引导
系统运行时开展有效的内部动员,做好企业人员的宣传引导工作,创造良好的实施环境.在系统实现的过程中必须保障持续不断的沟通,才能解决问题,使系统的实施效果达到.
4.7建立科学的程序性文件
微电子制造企业由于人员众多,人事相关信息的特点是信息量大、变化频繁、采集和确认困难而且无内联关系.采用计算机系统来管理人事信息要求数据的采集、更新能够完整、和及时,另外新系统在运行后无疑会迫使一部分员工改变已经熟悉了的工作方法和习惯,学习包括计算机知识在内的新知识、新方法、新程序.在系统的实施过程中,很多企业由于有关人员素质较低、工作责任心不强,加上某些管理人员的随意指挥,会造成系统的实施和运行事倍功半,而且降低了系统的功效.所以,除加强培训外,还要建立必要的科学的程序性文件,做到有章可循,减少和杜绝各种特例情形,为人力资源管理系统的实施和正常运行提供有效的保障.[4]
4.8制定配套的应用的管理策略
系统运行后制定配套的应用管理策略,系统应用对象即各类用户的责、权、利不清晰,影响用户应用的积极性,甚至成为系统应用推广的阻力.因此企业要制定相应规章,进行系统使用前培训则可避免此类情况发生.
5总结
人力资源管理系统是在传统人力资源管理的基础上,将现代化的计算机技术与人力资源管理理论融合在一起的产物,是人力资源管理信息化的最直接的表现形式.人力资源管理系统可以用来处理几乎所有微电子企业人力资源管理中的定量问题,比如人事信息管理、员工考勤、薪资计算等.一套合理而完善的人力资源管理系统可以为人力资源管理者带来的一个重要的帮助是:由于数据库完整地记录了企业所有员工的人事、考勤、绩效、培训、薪资、福利等各方面信息,系统将能快捷、方便地获得各种统计分析报告,为企业管理与决策提供及时的人力资源信息支持.
作者:吴惺惺 单位:巢湖学院 经济管理与法学学院
微电子论文:非微电子专业集成电路设计课程实践
1非微电子专业开设集成电路设计课程的原则
在非微电子专业如计算机、通信、信号处理、自动化、机械等专业开设集成电路设计技术相关课程,一方面,这些专业的学生有电子电路基础知识,又有自己本专业的知识,可以从本专业的系统角度来理解和设计集成电路芯片,非常适合进行各种应用的集成电路芯片设计阶段的工作,这些专业也是目前芯片设计需求最旺盛的领域;另一方面,对于这些专业学生的应用特点,不宜也不可能开设微电子专业的所有课程,也不宜将集成电路设计阶段的许多技术(如低功耗设计、可测性设计等)开设为单独课程,而是要将相应课程整合,开设一到二门集成电路设计的综合课程,使学生既能够掌握集成电路设计基本技术流程,也能够了解集成电路设计方面更深层的技术和发展趋势。因此,在课程的具体设置上,应该把握以下原则。理论讲授与实践操作并重集成电路设计技术是一门实践性非常强的课程。随着电子信息技术的飞速发展,采用EDA工具进行电路辅助设计,已经成为集成电路芯片主流的设计方法。因此,在理解电路和芯片设计的基本原理和流程的基础上,了解和掌握相关设计工具,是掌握集成电路设计技术的重要环节。技能培训与前瞻理论皆有在课程的内容设置中,既要有使学生掌握集成电路芯片设计能力和技术的讲授和实践,又有对集成电路芯片设计新技术和更高层技术的介绍。这样通过本门课程的学习,一方面,学员掌握了一项实实在在有用的技术;另一方面,学员了解了该项技术的更深和更新的知识,有利于在硕、博士阶段或者在工作岗位上,对集成电路芯片设计技术的继续研究和学习。基础理论和技术流程隔离由于是针对非微电子专业开设的课程,因此在课程讲授中不涉及电路设计的一些原理性知识,如半导体物理及器件、集成电路的工艺原理等,而是将主要精力放在集成电路芯片的设计与实现技术上,这样非微电子专业的学生能够很容易入门,提高其学习兴趣和热情。
2非微电子专业集成电路设计课程实践
根据以上原则,信息工程大学根据具体实际,在计算机、通信、信号处理、密码等相关专业开设集成电路芯片设计技术课程,根据近两年的教学情况来看,取得良好的效果。该课程的主要特点如下。优化的理论授课内容
1)集成电路芯片设计概论:介绍IC设计的基本概念、IC设计的关键技术、IC技术的发展和趋势等内容。使学员对IC设计技术有一个大概而的了解,了解IC设计技术的发展历程及基本情况,理解IC设计技术的基本概念;了解IC设计发展趋势和新技术,包括软硬件协同设计技术、IC低功耗设计技术、IC可重用设计技术等。
2)IC产业链及设计流程:介绍集成电路产业的历史变革、目前形成的“四业分工”,以及数字IC设计流程等内容。使学员了解集成电路产业的变革和分工,了解设计、制造、封装、测试等环节的一些基本情况,了解数字IC的整个设计流程,包括代码编写与仿真、逻辑综合与布局布线、时序验证与物理验证及芯片面积优化、时钟树综合、扫描链插入等内容。
3)RTL硬件描述语言基础:主要讲授Verilog硬件描述语言的基本语法、描述方式、设计方法等内容。使学员能够初步掌握使用硬件描述语言进行数字逻辑电路设计的基本语法,了解大型电路芯片的基本设计规则和设计方法,并通过设计实践学习和巩固硬件电路代码编写和调试能力。
4)系统集成设计基础:主要讲授更高层次的集成电路芯片如片上系统(SoC)、片上网络(NoC)的基本概念和集成设计方法。使学员初步了解大规模系统级芯片架构设计的基础方法及主要片内嵌入式处理器核。丰富的实践操作内容
1)Verilog代码设计实践:学习通过课下编码、上机调试等方式,初步掌握使用Verilog硬件描述语言进行基本数字逻辑电路设计的能力,并通过给定的IP核或代码模块的集成,掌握大型芯片电路的集成设计能力。
2)IC前端设计基础实践:依托Synopsys公司数字集成电路前端设计平台DesignCompiler,使学员通过上机演练,初步掌握使用DesignCompiler进行集成电路前端设计的流程和方法,主要包括RTL综合、时序约束、时序优化、可测性设计等内容。
3)IC后端设计基础实践:依托Synopsys公司数字集成电路后端设计平台ICCompiler,使学员通过上机演练,初步掌握使用ICCompiler进行集成电路后端设计的流程和方法,主要包括后端设计准备、版图规划与电源规划、物理综合与全局优化、时钟树综合、布线操作、物理验证与最终优化等内容。灵活的考核评价机制
1)IC设计基本知识笔试:通过闭卷考试的方式,考查学员队IC设计的一些基本知识,如基本概念、基本设计流程、简单的代码编写等。
2)IC设计上机实践操作:通过上机操作的形式,给定一个具体并相对简单的芯片设计代码,要求学员使用Synopsys公司数字集成电路设计前后端平台,完成整个芯片的前后端设计和验证流程。
3)IC设计相关领域报告:通过撰写报告的形式,要求学员查阅IC设计领域的相关技术文献,包括该领域的前沿研究技术、设计流程中相关技术点的深入研究、集成电路设计领域的发展历程和趋势等,撰写相应的专题报告。
3结语
随着传统集成电路设计和生产流程的改变,大多数芯片设计可以采用无生产线设计和代工厂生产的方式完成,这种流程为高校集成电路设计人才的培养提供了低成本的硬件环境。此外,随着我国对集成电路设计人才需求的逐年提高,在高校非微电子专业开设集成电路设计技术课程已经成为培养相关专业合格毕业生的必须。信息工程大学根据自身软硬件条件和学生具体专业情况,开设了集成电路设计技术相关理论和实践课程,经过两年的教学实践,取得良好的教学效果,培养了一批有着丰富专业技术知识的集成电路设计人才。
作者:宋克 张帆 沈剑良
微电子论文:微电子器件实验教学改革
摘要:
微电子器件作为电子科学与技术专业的核心课程,是学生学习理解后续专业课程的基础。为了符合学院应用型人才培养模式的需求,笔者对传统实验教学进行了改革,引入TCAD仿真软件进行实验教学,学生能形象直观的了解器件的制作流程及器件制备过程中相关参数对器件电学,光学性能的影响;带学生参观电子薄膜与集成器件国家重点实验中山分室,了解有机器件的制备测试流程。微视频,翻转课堂教学模式的引入,不仅提高了学生主动学习课程的积极性,也促进学生更好的理解课程的理论教学内容。
关键词:综合性实验;工艺流程;器件结构;软件仿真;有机器件
引言
微电子学综合实验的课程目的是让电子与科学技术专业的学生通过实验加深对半导体器件物理与工艺的理解,通过实验教学,深入理解半导体材料的物理特性,器件制备的工艺步骤,工艺条件对器件结构性能的影响,器件结构对器件电学,光学性能的影响。实验课程的开展可以有效提高学生对微电子器件理论课程的学习理解,为设计具有特定功能的器件和电路准备条件。学院目前传统的微电子学实验课程设置以验证性实验为主,实验简单,实验设备少,不利于开展综合型实验,也不利于学生更深入的学习理解课程内容。因此,对传统的实验项目进行改革是具有意义的。
一、传统实验项目及学时改革
微电子学综合实验授课学时40学时,共有10个实验项目。传统实验目的是帮助学生进一步掌握半导体材料的寿命、薄膜厚度的测试方法、测试器件的电流电压特性、温度特性、测量器件的开关时间、特征频率等。传统实验教学对学生深入理解理论课程有一定作用,实验设置基本以验证性实验为主,实验难度有限,不利于学生综合设计能力的培养,另一方面,由于仪器设备数量限制,每台仪器有4-5个学生循环使用,学生不能充分利用实验学时。因此,笔者经过反复教学尝试,提出了如下改革方案,传统实验项目依据课程的相关性调整为8个项目,每个实验项目学时缩短到2个学时。为了解决仪器数量不足,每次实验课同时开设2个实验项目,这样每台仪器人数可以控制在2人左右。一次课讲解2个实验项目,实验讲解时间太长,学生容易遗忘,教师需要反复讲解,没有太多时间给学生处理实验过程中遇到的疑难问题。为了解决这一问题,笔者对每个实验项目原理及操作的讲解录制成微视频,上传至学院数字化平台供学生下载预习,上课的时候利用多媒体循环播放,这样学生就可以根据视频教学完成实验内容,笔者也有足够的时间为学生解答实验过程中的疑难问题。教学方式的改革不仅取得了良好的实验效果,也大大缩短了实验学时,作者可以利用剩下的24学时开设TCAD仿真实验项目。
二、TCAD仿真软件的应用
为了提高学生的综合设计能力,笔者在原来传统实验的基础上引入了TCAD仿真软件教学,TCAD的引入笔者也是逐步实现的。由于TCAD教学有一定难度,为了考察学生的接受程度,笔者开始是借助学院的开放性实验平台和课程设计平台进行的。开放性实验学时比较充足,笔者可以从基本语法、工艺仿真、器件仿真、器件-电路混合仿真逐步教学[2],学生基本能掌握器件设计仿真流程。学院开设了集成电路工艺基础课程,集成电路工艺基础16学时的实验教学完成了TCAD单项工艺部分教学。微电子实验课程TCAD部分教学只用8个学时完成软件环境,基础语法教学和单项工艺(离子注入、扩散、刻蚀、外延、淀积等)重复教学。16学时完成N型场效应晶体管及PIN结的结构设计,电学、光学仿真[3]。微电子综合实验的教学为学生进一步的器件跟电路设计做好了准备,部分学生可以利用课程设计,毕业设计平台等翻转课堂模式,更深入的学习相关知识。TCAD的引入,学生能直观清楚的看到器件的制作流程,器件结构对器件电学、光学性能的影响,相对于传统的验证性实验,学生学习兴趣更为浓厚,教学效果也明显提高。TCAD教学项目及学时安排,后续可以根据实际应用情况调整教学内容。
三、开展课外实践教学
学院近两年建立了电子薄膜与集成器件国家重点实验中山分室。笔者在实验过程中,会分批次请学生参与到有机器件的制备过程中,让学生直观看到器件的制备过程,了解不同的薄膜制备工艺(真空蒸镀法、磁控溅射、旋涂等),掌握器件电学,光学测量仪器的使用方法,掌握器件电学参数(迁移率、沟道电阻、电流开关比、阈值电压、击穿电压等[4]),器件光学参数(光强、光谱、透光率等)测量方法及物理意义,观察有机薄膜形貌,测量有机薄膜厚度等。学生可以很明确的知道理论教学对实践的指导意义,为学生后续学习提供了更广阔的平台。微电子学综合实验的改革,引入微视频,翻转课堂的教学模式,弥补了课堂授课学时的不足,在传统验证性实验基础上,引入综合设计性实验项目,不仅提高了学生的学习兴趣,为培养具备一定器件及电路设计能力人才提供了基础。
微电子论文:试论信息技术在微电子专业教学中的应用
作者:刘剑霜 郭鹏飞 李伙全
论文关键词: 信息技术 微电子专业教学 应用
论文摘 要: 信息技术包括多媒体技术、虚拟仿真技术、网络技术,等等。它的飞速发展和广泛普及,使得传统的教学方法正在向现代教育技术方法转变。针对新兴的多学科综合的微电子专业,作者讨论了信息技术在微电子专业教学中的作用与意义,联系实际教学实践,指出了各种信息技术的特点及应用中需注意的关键问题。
信息技术是现代教育技术的基石和重要组成部分。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》中提出:“信息技术对教育发展具有革命性影响,必须予以高度重视”;“强化信息技术应用。提高教师应用信息技术水平,更新教学观念,改进教学方法,提高教学效果”。信息技术与高校专业教学相结合,可以改进教学手段、创新教学方法、提高教学效率、增强教学效果。
微电子专业是我国近年来大力发展的一个多学科综合、高技术密集的新兴专业,主要研究半导体材料、器件与工艺和集成电路与系统的设计、制造和测试等理论和技术。微电子专业教学由于课程开设时间较短、涉及学科多、理论性强、同时又与实践结合紧密。因此如何有效地改善教学效果,提高教学质量成为微电子专业教学中迫切需要解决的问题。将现代信息技术应用到微电子专业的教学活动中,提高了学生学习的兴趣和积极性,促进了教师与学生的互动,取得了很好的教学效果。
1.多媒体技术在专业教学中的应用
多媒体教学是信息技术在教学过程中最典型、最广泛的具体应用。多媒体信息技术在教学中的应用是指采用图像、动画、视频等新颖的教学形式,将教学内容生动形象地展示给学生,使学生获得直观的感性认识。多媒体教学方式有助于学生对教学内容,特别是重难点内容的理解和吸收,是对传统教学方式的突破和有益的补充。针对于微电子专业的特殊性和综合性,我们在教学中采用多种多媒体表现方式,分别应用在以下几个方面。
1.1幻灯片教学
多媒体辅助教学课件通常由多页幻灯片组成。在幻灯片中可以插入各种对象如文字、图片、图形、表格、艺术字和声音等,把抽象的、难以直接用语言表达的概念和理论以直观的、易于接受的形式表现出来,有效地增强了教学效果。微电子专业课程理论较多,信息量大,直接讲授学生感到比较枯燥。使用幻灯片教学后,色彩丰富,图形清楚,概念清晰,有助于把抽象概念形象化,复杂问题简明化,调动学生的积极性,提高学习效率。
1.2动画演示
电脑动画的运用能够进一步提升多媒体技术的作用和效果。动画能够将微电子专业课程中遇到的深奥的理论问题和复杂的内部机理,通过简单的画面动态地表示出来,从而使学生加快加深理解,特别有利于重点难点的掌握。另外,电脑动画能够逼真地再现微电子工艺流程的加工过程,可以模拟实际操作步骤,从而可以代替或辅助部分实践教学。
1.3录像放映
微电子专业的实习单位往往是高投资、大规模、贵重设备云集的高科技公司。这些公司管理制度严格、专业程度高,对在校学生进企业实习有着很多限制,同学们经常只能去参观工厂环境,远眺机器的运作,甚至有些生产企业不对学生开放实习。这样,教学得不到生产实践的支持,使得理论与实践严重脱节,降低了教学效果。而将企业内部的生产流程拍成录像,或者购置相关内容的影像资料,通过多媒体放映给同学观看,可以近距离地观摩生产流程和设备运作、了解技术细节,对不甚明白的内容可以反复观看。采用这种方式进行教学,同学们纷纷反映大开眼界,受益匪浅,不仅对课程里所学的内容有了直观的认识,而且了解到产业的前沿发展。
2.虚拟仿真技术在专业教学中的应用
得益于计算机硬件的飞速进步和软件技术的迅猛发展,虚拟仿真技术成为当前流行的新型教学手段。传统的实验教学手段,局限于实验室购置的设备和仪器,特别是微电子专业的实验设备价格高昂、操作复杂、容易损伤,使同学很难得到上机锻炼的机会。而使用基于虚拟仿真技术的教学方式,过程简单灵活,交互方式多样,结果直观明了,既能培养学生的动手能力和分析、综合能力,又能提高学习兴趣,激发学生的创造性。
虚拟仿真技术在微电子专业教学中的应用主要体现在两个方面:一是在电路设计方面,基于电子设计自动化(electronic design automation,eda)技术实现对电子线路(包括集成电路与版图)的模拟仿真;二是在微电子工艺与器件方面,基于半导体工艺和器件的计算机辅助技术(technology computer aided design,tcad)实现对微电子制造工艺和半导体器件结构及工作过程的仿真与演示。使用仿真软件所提供的强大功能,包括软件所具有的可升级性,在课堂和实验中通过软件设计微电子电路、工艺和器件,在屏幕上模拟其功能,可使教学概念清晰,内容生动,过程可视,还能够大幅节省实验设备的购置和维护费用,经济高效。
3.网络技术在专业教学中的应用
近年来网络技术更加普及,也更加方便,特别是校园局域网的建设,提供了学生随时随地使用各种终端进行网络学习的教育环境。这也促使我们把教学平台从教室向网络拓展,必然在一定程度上改变教学的形式和基本架构,带来革命性的变化。
互联网和校园局域网一方面可以作为信息资源库,为微电子专业课程教学提供教学教案、课件、习题等资源的下载和在线浏览;另一方面也可以作为师生课外互动的平台,进行答疑、作业提交、通知等教学活动。这两种方式也是目前微电子教学中最主要的网络应用手段。使用网络教学有助于师生双方的交流,教学信息的丰富,以及多元化教学,等等。网络教学的推广和网络教学平台的建设,极大地推动了网络技术在教学体系中的应用,将会成为现代教育技术的主流之一。
综合运用信息技术的各种方法和手段,结合微电子专业特点,更新教学观念,加强教学实践应用,能够有效地提升教学效率和效果,培养出更的符合社会需求的专业人才。
微电子论文:大唐微电子:创新带动多元化转型
4月1日,中国移动首次面向公众发放157号段的3GUSIM卡,标志着3G产业进入实质性的商用阶段。作为3G产业链的关键厂家大唐电信控股子公司――大唐微电子,在此次TD-SCDMA放号过程中为中国移动提供3GUSIM卡产品,成为市场份额较大的中标企业。
近年来,大唐微电子取得了飞速发展,引领着中国智能卡产业的发展,并且随着国家信息化建设的推进,大唐微电子始终坚持自主创新走出了一条独特的发展之路。今年年初,大唐微电子在中国移动一季度统谈分签中再次夺得SIM卡大单,继续保持了合同额及时的成绩,并且全线提升了高端智能卡的市场份额。
前不久,大唐微电子在信息产业部软件与集成电路促进中心(CSIP)主办的2007年度“中国芯”技术与发展大会暨第二届“中国芯”颁奖活动中,其“面向通信的综合信息处理COMIPSOC芯片”-DTT6C01系列之一DTT6C01B芯片在参选的68款芯片中荣获“具潜质奖”。
值得一提的是,大唐微电子还有计划在今年奥运期间,结合国内外游客在出行等方面的各种需求,与运营商合作,奥运卡,通过卡上的OTA功能帮助游客获取奥运场馆信息、比赛信息、旅游信息等。同时,大唐微电子还将进一步配合3G服务完善3GUSIM卡的性能。
通过与运营商的沟通,大唐微电子针对运营商号码资源紧张、商体制不完善、农村业务发展困难等情况,推出了一套面向广大商和农村代办点整体解决方案。该方案通过为点配备操作简单、成本较低的无线终端,利用系统和点专用卡的配合协作,以无线通信方式来为用户提供办理选号、写卡、开通、充值等业务。
实施空中写卡方案后,很多运营商发展用户不再受地域及网络限制。在城市,商通过配备无线写终端,可分享和营业厅相同的号码资源,办理写卡、号码开通等业务,从而有效分担营业厅业务办理压力;在边远地区、农村地区,运营商可通过农村代办员手持空中写卡终端办理业务,不但可以发展更多用户,还可以大量节约搭建营业厅的费用。
大唐微电子办公区正在扩大规模进行二期建设,公司特别设置的专利墙清晰地表明了大唐在多项芯片核心专利上的突出成绩。大唐微电子拥有目前亚洲生产规模较大、最完整、的IC卡模块生产线,是国内一家能同时在芯片级、模块级、成卡级提供多方位产品、服务与解决方案的企业,也是国家指定的中国第二代居民身份证智能卡模块的设计生产基地。大唐微电子集成电路产品种类覆盖智能卡芯片及应用系统、移动通信专用集成电路、多媒体芯片、光通信专用集成电路、交换专用集成电路等,产品门类从ASIC电路到SoC产品,SoC产品设计能力达到深亚微米(VDSM)。
在海外市场,大唐微电子目前也已经成为全球著名电信运营商――Vodafone等的入围智能卡供货商。大唐微电子相关人士表示,大唐微电子将进一步加大在前沿性产品和其他新产品方面的研发投入,重点整合公司在集成电路设计、智能卡等多方面的优势,为通信行业、广电行业、金融行业等提供更多整体解决方案。(刘洪)
微电子论文:智多微电子SmartNX Mobile 使智能手机平民化
目前,智能手机操作系统基本被Symbian、Windows Mobile、Linux和Palm等操作系统分食。就在日前,智多微电子(ChipntltS)消息,宣布其SmartNX Mobile开放式移动操作系统将助力智能手机平民化,无疑给智能手机操作系统注入了新力量。
智多微电子为手机设计公司和生产商提供包括多媒体应用处理器C7280、开放式操作系统SmartNXMobile、主流应用软件及相关测试、开发工具等在内的NX200智能手机整体平台解决方案,降低智能手机的开发门槛,缩短上市时间,并使智能手机性能及易用性大幅提升,整机成本显著降低。
智多微电子公司副总裁詹军承认,在四大既有的操作系统中,每种都有自己独特的优势。得益于Nokia的手机市场占有率,Symbian操作系统的智能手机已占据世界智能手机市场超过80%的份额。微软旗下的Windows Mobile由于沿用了微软Windows操作系统的界面,使得许多手机用户有似曾相识的感觉,同时还有大量的第三方应用软件可供用户选择。对Linux来说,则以自由、免费、开放源代码为武器,能够大大降低成本。Palm则主要用于掌上电脑,简单易用,占用系统资源少,但通讯和媒体功能相对较弱。
但詹军同时指出,主流的几种操作系统也各有弊端。Windows Mobile智能手机一是比较昂贵,二是操作比较麻烦。毕竟手机和PC之间还是有很大差别,比如界面大小、键的个数,都有很大不同。三是授权费用很贵,而且不容易得到授权。另外,为了统一品牌,微软要求WindowsMobiel手机的界面统一,很难做到差异化。从开放角度来说,微软的程序开放只是针对第三方软件公司,而不对手机设计公司开放。对Symbian,它充分考虑到了手机只有几个键,用户界面和操作性也比较好,但是基于其上的核心中间层基本上不对外授权。Linux也存在开发非常困难、中间层不统一、第三方软件太少的问题。
相比之下,智多微电子SmartNXMobile操作系统学习了其他操作系统的优点。SmartNXMobile首先具备了与Windows Mobile兼容的中间层,可以吸引很多的第三方伙伴;其次是SmartNX Mobile的价格便宜;其三是该操作系统用户界面友好,操作方便等。另一个独特的地方是,SmartNX Mobile手机是按照中国人的使用习惯、中文的特点开始设计的,而不是像所有其它系统是按照英文习惯开始设计的,可说是为中文用户量身打造。
做到这些,得益于智多微电子对手机市场的多年参与和深入了解。詹军说,智多微电子已有3年的手机芯片研发经验,通过收购原恒基伟业“商务通”技术研发团队,智多微电子同时具备了手机软件、硬件的研发能力,并使软件和硬件互相促进。他认为,智多微电子连续3次一次流片成功,很大程度上受益于软硬件之间的紧密配合。
从某些地方说,智多微电子与联发科有些相似,比如把手机设计的门槛大大降低等。但与联发科不同的是,联发科的交钥匙方案使手机设计趋于同质化,而智多微电子提供的则是一种开放平台上的Solution-on―Chip概念,注重的是整个产业链的参与。这个平台不仅把Design House吸引到智多微电子的产业链中来,也使他们的客户加入到这个设计链中来。詹军指出,智多微电子不做手机产品,但提供了一个手机设计的平台,众多的厂商则可以根据自己的市场理解在上面玩出自己的花样。SmartNX Mobile操作系统的设计思路也是对产业链考虑得最多,这也造就了在智多微电子平台上设计产品的差异化程度非常大。“如果拿服装市场来打个比方的话,智多微电子卖的就是布,并提供非常的尺和非常锋利的剪刀,至于做什么款式的衣服,则由客户、服装设计师和裁缝去设计完成。”詹军如是说。
因3G的需求,智多微电子与重庆重邮信科公司签订了“TD-SCDMA手机战略合作协议”,根据这项合作协议,重邮信科将提供包括基带处理芯片和核心软件的TD-SCDMA通信平台。智多微电子则将其与自行开发的移动多媒体应用处理器以及SmartNX Mobile操作系统相结合,携手进军中国3G市场。看来,在3G智能手机市场中,新势力赛手已经登场。
微电子论文:内外兼修 中星微电子发力全球市场
近来,中国芯片业捷报频传:英特尔投资25亿美元在大连建晶圆厂,台积电将在内地建0.18mm厂……跨国巨头一连串的大动作透露这样一个信息――中国在全球半导体产业链上的位置日益重要。据赛迪顾问数据显示,2006年中国电子消费市场规模达到500亿美元,到2010年,中国将会买进全球25%的电子产品,市场规模超过600亿美元,那么对于国内芯片厂商来说,短期立足国内需求与长期通吃全球市场,究竟该如何权衡呢?对此,国内较大的芯片企业之一中星微电子认为,技术开发立足点要高,开发世界级的平台;市场立足点要低,与本地市场实现联动。
中星微电子董事局主席邓中翰博士曾指出:“芯片设计是没有国界的,半导体更是一个全球化的行业。”在经济全球化的今天,每个厂商都面临着世界范围内的机遇和挑战。即使在中国市场,本土厂商依然承受着外来强大对手的竞争压力。同时,芯片如果不具有广泛的兼容性和经验丰富性,必然会脱离全球产业链,也就无法获得市场的认可。因此,芯片厂商想要实现企业的可持续发展,就必须立足于高端技术开发,建立世界级的技术平台。不过,打造世界级技术平台并不意味着要走的国外市场路线。相反,建立世界级技术平台是为了在全球市场获得核心竞争力,而这对于国内市场同样可行。对于亟待走向世界的中国IT企业而言,国内市场甚至能够成为其全球化进程中前期积累的平台和练兵的战场。
因此,中星微电子从没有忽略国内市场的重要性。以手机多媒体芯片市场为例,2002年,中星微电子率先意识到中国手机多媒体芯片市场的需求点将从原始的语音通话功能向“有声有色有影”,即包括MP3、影像游戏、电影短片、彩铃、摄像头在内的休闲、娱乐功能转变。为此,中星微电子推出了“星光移动”系列芯片,成功占领国内手机芯片市场,值得一提的是,该芯片还特别支持“卡拉ok”功能,满足了国内不少消费者的需求。
微电子论文:奥地利微电子推出低压微处理器监测电路
AS1907-09系列可在低输入电压条件下提供的系统监测
奥地利微电子公司(austriamicrosystems)宣布推出AS1907-09系列微处理器监控IC,以扩展监测电路产品线。新产品非常适用于监测电源电压在 1.8V ~ 3.3V 之间的系统。
高的 AS1907-09 系列器件能够监测数字系统和微处理器的电源电压,并可在电压降到一个固定门限值时启动复位功能。复位门限值本身的精度高达 ±0.9%。复位门限值的范围为+1.6V ~+2.5V ,步进值为 100mV。该系列器件可提供3种最小复位延时周期选择,分别为 1ms、 20ms 或 100ms。
该系列包括带有不同输出驱动器的3种器件。AS1907 有一个带低电平有效的推挽式输出级。AS1908是一个带高电平有效的推挽式输出级。 AS1909 有一个带有低电平有效复位的开漏输出级。AS1907- 09 系列的供电电压范围为 0.7 ~ 3.6V,且复位输出本身可确保在低至 0.7V (AS1907/ 08) 或 1.0V (AS1909)时有效。
新产品采用小型 3 引脚 SOT23 封装,可在 -40℃至 +125℃的环境下工作,适用于工业应用的复位电路。