集成电路的研制范例6篇

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集成电路的研制

集成电路的研制范文1

关键词:火电厂;锅炉结焦;发电量;防治措施;锅炉老化;锅炉改造 文献标识码:A

中图分类号:TK223 文章编号:1009-2374(2015)08- DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.

火力发电是重要的发电方式之一,火电厂的运作情况直接影响着社会用电,而锅炉结焦问题严重影响着火电厂的发电量及其运行的安全与效率,因此,我们应该高度重视火电厂锅炉结焦问题。

1 原因分析

火电厂主要借助燃烧燃料来获取热能,通过热能转化为机械能,再通过机械能转化为电能,最终将电能输送给广大电力用户使用。而锅炉作为整个热力发电系统的主要设备,其运行中受热面结焦是一个主要问题,最终导致发电厂的发电效率降低。因而为了确保其高效的生产,就必须对火电厂锅炉结焦的成因进行分析,主要有以下三点:

1.1 煤质差

当前,煤是我国火电厂选用最为广泛的燃料。在锅炉运行中,煤质是决定锅炉是否结焦的主要因素,因为其在燃烧过程中,软化温度、熔化温度和灰份熔融特性的变形温度经常出现异常,而这主要是因为煤质不同,当煤中含有较多碱性氧化物时,其灰熔点较低,容易导致锅炉结焦,而若煤种的氧化铝和氧化硅的含量较大,其灰熔点较高,一般不会导致锅炉结焦。因此,当前很多发电厂在选煤时,往往由于所选煤质较差,容易导致锅炉结焦。

1.2 炉膛温度异常

在锅炉燃烧过程中,由于操作人员难以有效的控制炉膛温度,从而导致锅炉结焦。究其根源,首先是因为炉膛温度越高,飞灰就会处于软化甚至熔融状态,固体颗粒容易附着其表面,导致其结焦的概率较大;其次在燃烧过程中,若锅炉内的氧气不充足,结焦概率将增大,主要原因之一是含氧量较低时,部分燃烧区域形成还原性气氛,导致灰熔点降低而结焦,原因之二为氧气不足,意味着锅炉送风量不够,而送风对于炉膛相当于冷源,所以将导致炉膛局部温度偏高。此外,当煤灰中铁含量较大时,容易产生灰熔点较低的物质,例如氧化环境下的铁能生成Fe2O3,此时Fe2O3就会与氧化硅发生化学反应,并生成2FeO-SiO2,但是其熔点较低,导致锅炉结焦加剧。

1.3 难以及时高效地监测

锅炉运行中,有效的实时监测能更好地确保其燃烧效率,但就实际来看,往往由于缺乏在线监测系统,而只能通过人为的方式进行监测(生产中往往只能通过肉眼观察受热面对结焦情况进行监测),很多锅炉出现结焦后无法发现,导致锅炉结焦程度越来越高,最终对锅炉效率带来影响。

2 火电厂锅炉结焦带来的不利影响

火电厂的锅炉一旦结焦,就会导致其生产效率的降低,燃煤资源也得不到有效的利用,在日常工作中发现不同的锅炉在不同时段,其结焦的程度也不相同,如图1就是最为常见的锅炉积灰等级示意图:

锅炉结焦对于火电厂生产效率的提升带来的不利影响,具体表现在以下三个方面:一是锅炉的性能降低,由于结焦后的锅炉受热面被焦块覆盖,导致结焦受热面吸热减少,后方受热面吸热增加(例如一般水冷壁结焦会导致过热汽温升高),甚至导致受热面管壁超温而爆管;二是锅炉的使用寿命降低,尤其是大块焦块附着在受热面上时,不仅会增加受热面的负重,而且当焦块掉落时可能导致冷灰斗水冷壁被砸坏;三是锅炉灭火,对于湿式排渣锅炉,当较大的焦块从受热面掉落时,由于焦块温度较高,导致水封槽内瞬间产生大量水蒸汽,这大量的水蒸汽将向上喷涌,遮挡大部分火焰检测探头,导致锅炉保护动作灭火,同时随着水封槽内水被蒸发,水封槽液位下降,将会导致炉底漏入大量冷风,最终导致燃烧区内煤粉火焰的着火状况严重恶化,炉膛内负压剧烈波动,也会导致锅炉保护动作灭火。

3 关于如何防治锅炉结焦的探究

通过上述分析,我们对火电厂锅炉结焦的成因、不利影响和加强其防治的必要性有了一定的认识,在日常生产过程中要有效的防治锅炉结焦主要应做好以下六方面的工作:

3.1 及时高效地掺配燃料,确保燃煤质量

由于燃煤是火电厂的主要燃料,为了最大化地预防锅炉结焦,首先应对煤质进行严格的控制。当燃用易结焦煤种时应采取合理的掺配煤措施,即加强锅炉入炉煤掺配工作,对于低灰熔点、易结焦煤种,应尽量和高灰熔点、不易结焦煤种进行合理掺配,以避免锅炉单烧低灰熔点、易结焦煤种时造成严重结焦,并根据锅炉水冷壁结焦情况适当加入除焦剂进行辅助除焦。

3.2 严格控制锅炉温度

为了预防锅炉结焦,必须严格地控制炉膛内部的温度。通过对炉膛内温度全天候24小时监控,并结合结焦特点对炉膛内的温差进行调节,预防煤灰颗粒的聚集形成焦状,同时在燃烧调整时应定期检测各粉管的出粉量是否平均,粉量过大容易使燃烧器喷口形成还原性气氛且燃烧区域温度过高造成燃烧器喷口的结焦;在进行锅炉的热态燃烧调整时,组织合理的燃烧工况,使各个燃烧器的配风均匀,确定最佳的过量空气系数,调整一、二次风率、风速和风煤配比,使煤粉燃烧良好而不在炉壁附近产生还原性气氛。

3.3 高效及时地清除锅炉结焦

若锅炉停止运行,应安排人员及时清理炉膛之内的浅薄层结焦,确保炉膛的内壁没有初始结焦层,并在锅炉中安装吹灰器,及时将炉膛内壁中的炭灰颗粒层清除。同时利用自动化控制系统,对炉膛结焦程度及时的监测和清理,确保其始终处于炉膛的承受范围之内,具体工作流程如图2所示:

3.4 合理优化锅炉的作业时间

采取分时段进行作业的方式是预防锅炉因长时间的燃烧而出现结焦的有效措施,即对锅炉的作业时间进行合理的优化。例如在用电高峰期,由于此时锅炉往往高负荷运行,容易出现结焦的情况,所以必须加强对其的监测和处理,而对于用电低峰期,则应降低其运行时间,采取定期和不定期的方式加强对锅炉内壁的清扫。

3.5 有效控制锅炉的火焰中心

对锅炉的火焰中心进行适当控制,能够防止灰渣撞击炉膛内壁造成的结焦现象。这是因为,煤燃烧产生的灰渣撞击炉壁后易粘附在炉壁上,若清除不及时便会出现结焦且越积越多。而锅炉的火焰中心位置既取决于燃烧器的喷射角度(此角度由基建时的安装工艺决定,锅炉正常运行时无法调整),还取决于各燃烧器的运行情况,因此必须保证燃烧设备处于良好状态,旋流燃烧器各旋流器、煤粉均流器完好以及各风门挡板开度一致且调整灵活,直流燃烧器各摆角同步且不发生卡涩,各层、角二次风门开度偏差不大,以此降低火焰中心偏斜、贴边、粘附等问题的发生。

3.6 提高空气对流的速率

将空气对流速率提升,能有效减少锅炉内结渣,从而更好地对煤的燃烧位置和燃烧器之间的角度进行控制,此时所形成的高温点会集中在锅炉的中心位置,从而达到降低燃烧器重要结构部位的污染、结渣。提高一次风速还可以增加一次风射流的刚性,减少由于射流两侧静压作用而产生的偏转,避免一次风气流直接冲刷壁面而产生结渣。

4 结语

综上所述,对火电厂锅炉结焦的成因及防治对策进行研究具有十分重要的意义,作为新时期背景下的火电厂,必须认真分析和总结火电厂锅炉结焦的成因,结合其对锅炉带来的不利影响及防治的必要性,采取有效的措施,切实加强锅炉结焦的防治,才能更好地确保企业生产任务的高效开展。

参考文献

[1] 张海泉.火电厂锅炉结焦的成因及防治[J].装备制造技术,2013,(10).

集成电路的研制范文2

关键词:项目教学;数字电路;课程设置;教学实例

项目教学是将某门专业课程按类别分为若干知识和技能单元,每个知识和技能单元作为一个教学项目,每个教学项目都以应用该项知识和技能完成一个具体的项目任务作为目标,所以,项目教学是将理论与实践融于一体的教学模式。把理论知识和实践知识较好的融于到具体项目是搞好项目教学的关键,所以,数字电路课程结构必须按照项目教学模式来重新设置,本文结合作者项目教学实践经验和研究工作对基于项目教学模式的数字电路课程设置进行浅显探讨。

一、课程的性质与作用

《数字电路》是高等职业院校电子信息专业、通信专业等电类专业的一门核心职业技术基础课,是实践性较强的课程。

本课程主要针对企业生产第一线产品装配、调试、检验、维修、生产管理等岗位。通过基于工作任务的项目式教学,培养学生的逻辑电路分析能力、逻辑电路设计能力(即用中小规模集成电路设计具有一定功能的逻辑电路,而不是设计一个编码器、译码器、计数器等)、常用仪器仪表使用能力(如双踪示波器、稳压电源、信号源、计数器、频率计、万用表等仪器仪表使用能力)、逻辑电路制作能力、故障排除能力、仿真工具使用能力、自学能力、设计报告编写能力及职业素质养成,本课程培养的核心能力是逻辑电路分析能力、逻辑电路设计能力。

二、课程结构整体设计

课程教学设计的理念:以项目教学开展课程教学;实现理论实践一体化教学;以职业能力培养为主线,以应用为目的。依据此理念设计出的课程教学内容体系如图1所示。

项目实验包括单元实验、仿真实验、设计实验3个方面。“单元实验”训练常用电子仪器的使用方法和数字电路的基本测试方法,它所涉及的内容与课堂教学内容紧密相关,充分体现课程的实践性。“仿真实验”主要利用EWB平台进行实验,使学生掌握仿真工具的使用方法,并能利用仿真工具对一些设计实验、项目实训内容进行仿真。“设计实验”是通过常用的数字集成电路实现简单功能的逻辑电路。

项目实训采用EWB仿真设计+实物制作相结合的手段,项目实训内容主要利用中小规模集成电路实现具有一定功能的数字系统。在项目实训中鼓励学生将课外科技活动、数字电路制作大赛纳入教学活动中来,课内外学习相互结合,使学生视野开阔、能力增强。

理论教学与实践教学时间比例为1∶1;并安排2周课程设计进行综合实践训练。

(一)项目设计的思路

项目设计的思路:设计的项目应覆盖整个工作领域和承载这个工作领域所需要的知识和技能;项目结构划分应体现工作体系的特征;在以项目划分为线索进行工作分析的基础上,合理设计项目结构。

项目内容设计具体原则:项目应覆盖知识点和技能要求;知识点的内容应最大限度地融于项目教学之中;项目大小要根据学习内容进度和要求来确定;项目内容设计要考虑教学组织的可行性和合理性。

(二)课程教学实施思路

课程教学实施思路:理论教学主要结合在项目实验、项目实训中进行教学。

课程的教学以项目作为核心实例带动知识点讲授,以工作任务完成过程为主线选择和组织课程内容,以完成工作任务为主要学习方式,每一个项目分解为若干个工作任务,通过每一个工作任务使学生掌握必要的理论知识和技能。大部分内容教学实施在实验室中进行理论实践一体化教学,可先分析再实践,或先实践再分析理论知识,或随讲随练,讲练结合,工学交替,理论教学与实践教学同步进行。教学实施过程中突出“以职业能力培养为主线,以应用为目的”原则,重点加强对学生实践能力的培养,通过对项目设计制作训练,培养学生综合应用知识的能力。

(三)实践教学的4个层面

本课程教学模式是基于工作过程的项目式教学,借助这种教学模式和项目实验、项目实训、课程设计3个实践平台,构建了由基础训练、应用训练、创新训练和综合训练组成的“四个层面”的实践教学体系,为学生实践能力培养提供强有力保障,能使学习者在实践活动中主动学习和有效应用知识,极大提高教学效果和学生职业能力培养的效率。

三、教学内容的选取与规划

(一)教学内容选取依据

教学内容要集中体现课程教学目标,内容的选取应该以企业对岗位知识能力要求和学生适应岗位变化的可持续发展能力要求为依据。这就要求数字电路课程组的教师经常到企业进行知识和能力要求的调研,对企业所要求的知识点和能力进行分析,根据调研结果及时调整教学内容,使数字电路的内容符合行业企业发展的需要。另外,教学内容的选取还要考虑能较好地解决“基础知识、技能与学生适应岗位变化的可持续发展能力”的关系,“基础知识与应用能力”的关系,“理论与实践”的融合关系、比例关系等关系,使《数字电路》课程内容体系具有高等职业教育的针对性,适应电子信息职业岗位能力的培养。

(二)教学内容具体规划

1、理论教学内容。必修模块:数字电路基础,逻辑门电路,组合逻辑电路,触发器,时序逻辑电路,脉冲电路;选修模块:半导体存储器与可编程器件,数/模转换与模/数转换;拓展模块:MAX+PLUSII软件操作训练,用VHDL语言设计功能模块(拓展模块不纳入正常教学,利用课余时间结合数字电路设计制作竞赛开展教学,满足部分学生需求)。

2、项目实训内容。项目实训内容体系如图2所示,具体实训内容:加法计算器的设计与制作包括逻辑门电路功能的测试和加法计算器的设计两个项目。涉及相关知识:与、或、非逻辑运算,复合逻辑运算,TTL门电路,OC门,三态门,TTL门电路、CMOS门电路的分类及其比较,TTL与CMOS数字集成电路的使用规则,逻辑代数的基本定律及规则,组合逻辑电路的描述,组合逻辑电路的分析,最小项与最大项,常用数制与BCD码;逻辑函数的化简,组合电路设计方法,数字信号与模拟信号,组合逻辑电路中的竞争-冒险现象。抢答器的设计与制作包括译码器功能的测试、编码器功能的测试、锁存器功能的测试和抢答器电路设计等4个项目。涉及相关知识:LED显示器,显示译码器,译码器,使用变量译码器实现组合逻辑函数;编码器,二进制优先编码器功能扩展;D 锁存器;抢答器的组成框图(包括编码器、译码器、锁存器)。计数器的设计与制作包括触发器逻辑功能测试、简单计数器逻辑功能测试、集成计数器功能测试和计数器的设计与调试等4个项目。涉及相关知识:基本RS触发器,同步触发器,边沿D触发器,边沿JK触发器;时序逻辑电路的组成,计数器的类型,计数器的分频功能,同步时序电路分析;集成四位二进制加法计数器 74LS161,集成四位二进制同步加法计数器 74LS163,集成异步十进制计数器74LS290,可逆计数器74193;计数器模数的变化,振荡器。数字钟的设计与制作完成有一定功能数字钟(能显示小时分钟基本功能)设计制作,这一个项目是对前面所有相关知识的综合运用和检验。

四、教学组织与实施

教学组织与实施的思路:教学内容结构以项目和案例作为单元展开教学内容,教学组织形式采取实际操作与讲解相结合,单元学习时间为4课时;教学过程中正确处理知识学习与工作任务的关系,做到知识学习为完成任务服务,知识学习为技能形成服务;最后,学生通过学习获得报告、图纸、工艺文件、作品等学习成果。

项目的具体组织实施过程中,重点考虑如何通过设计恰当的工作任务引入相关理论知识。例如通过“三人表决电路设计”、“简单加法计算电路设计”两项工作任务,引入组合电路设计方法、逻辑函数化简方法等知识点;通过这两个任务,学生容易理解化简后结果尽可能用相同芯片去实现它,因此“与或式”结果不如“与非与非式”,“与或式”就意味着要用与门和或门,再简单的逻辑函数至少要两个芯片,“与非与非式”只用与非门,如果逻辑函数不复杂,一个芯片可解决问题。又如通过“用74160及简单门电路构成八进制计数器(0-7)”和“数字钟中分钟指示电路设计与调试”两个工作任务,引入N进制计数器的构成方法:串接法(即级联法)、复 位法、置数法。

五、教材编写与选择

项目式教学教材选用应该是以主、辅两本教材结合使用的选用原则。为了保证项目教学的顺利实施,应该以自编校本教材为主教材,选择理论知识顺序与校本教材基本一致的规划教材为辅助教材。校本教材在章节顺序上,以项目和工作任务为主线来编排内容顺序,兼顾学生的认知规律,并将知识和能力有机地融入到完成工作任务的具体过程中;在内容编排上,按先基本逻辑电路后逻辑部件、先单元电路后系统电路、先数字电路后脉冲电路的原则编排,实践与理论在内容上相互充实、相互补充,边学边做。

采用两本教材的目的是满足部分自学能力较强学生扩展知识的需要,对一些内部电路的分析、原理的分析,自学能力较强学生可通过自学获得知识,培养学生的自学能力。

六、项目教学实例

以“智力竞赛抢答器的设计”这一项目为例说明项目教学的具体实施过程。这个项目的实施过程包括4个阶段:

第一阶段:任务布置。第一步是教师布置工作任务,讲解必要的相关知识,如原理框图;第二步是分小组讨论,按强弱搭配原则分小组讨论,教师参与学生的讨论,提出要解决的关键问题,即如何实现数码管显示与按键数字相对应的数码,如何实现闭锁功能,学生展开对这两个问题的讨论,教师逐步启发学生,得到解决问题的基本方法。

第二阶段:仿真设计。第一步是利用仿真平台在仿真实验室中进行仿真设计,搭接电路并激活仿真软件,查看所设计的电路能否实现工作任务所要求的技术指标;第二步是教师对学生仿真设计结果进行考核。

第三阶段:电路制作。第一步是学生在面包板上搭接电路,自行排除故障;第二步是分小组进行答辩并考核。

第四阶段:教师总结。可挑选1-2个电路进行演示,并讲解工作原理。

通过本项目的学习,学生不仅掌握了锁存器、编码器、显示译码器的原理,动手能力得到了很大提高,电路制作的速度、排除故障能力明显提高。整个项目教学体现了课程整体设计的理念,应用了计算机仿真、实验室制作教学手段,采用了项目教学式、小组讨论式、启发式等教学方法。

随着数字技术的不断发展,数字电路的教学内容和模式应不断的改革,这就要求数字电路课程组老师在总结经验的基础上大胆创新,做到与时俱进,并在今后的教学过程中还要不断深入研究和探索。

参考文献:

1、李珈.数字电路课程教学改革的实践[J].职业教育研究,2008(6).

2、侯国相.项目教学法在数字电路课程教学中的实践[J].辽宁教育行政学院学报,2008(8).

集成电路的研制范文3

关键词:产学研;集成电路;人才培养机制

中图分类号:G640 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2016)08-0076-02

当前社会对创新型人才具有高的需求,担负着人才培养重任的高校在教育理念、教学方法、人才培养等方面面临着严峻挑战。如何克服传统教育的桎梏,在高新技术为核心、知识经济占主体地位的社会背景下,培养出适合社会需求的高技术、高素质、创新型的科技人才,是高校一直努力探索与奋斗的目标。

黑龙江大学是省部共建的综合性大学,革新传统高等教育人才培养机制与模式,致力于构建教学、科研与学科三位一体的内涵发展模式。优良的教育教学大环境,先进、科学的教育理念,为集成电路人才的培养提供了肥沃的土壤。深入、切实的人才培养机制的探索与改革是新时期发展对高等教育提出的迫切要求[1]。

一、产学研模式下集成电路人才培养机制的提出

人才培养机制是多要素间互为联系,作用的复杂培养系统,是有效进行人才培养的前提和功能。适应社会技术与经济发展进步的人才培养机制的研究是提升人才培养质量的重中之重。产学研结合的教育模式源于美国教育界[2]。教育实践成果表明,该模式是高校与社会深度有机融合、推动经济与技术发展、为社会培育创新型人才的有效培养机制。产学研模式下人才培养机制的探究是与现展要求密不可分的。也是高校全面提升素质教育,提高人才竞争力的必然要求。

产学研模式下人才培养机制是指担负高等教育任务的院校在教育教学过程中,还要与科研活动、生产劳动与技术应用相结合,有效发挥高校的教育、科研和社会服务三大职能。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020)》指出:“促进高校、科研院所、企业科技教育资源共享,推动高校创新组织模式,培育跨学科、跨领域的科研与教学相结合的团队。促进科研与教学互动、与创新人才培养相结合。”[3]产学研结合是培养满足社会需求与创新型人才的有效途径。

黑龙江大学集成电路专业人才培养计划的总体框架与国内高校基本相似,集成电路专业是一门对科学研究、设计与创新、EDA工具应用等能力要求较高的学科,是涉及多产业链的技术与应用相结合的高精专产业。技术更新与发展飞速,仅依靠课堂教学中所学的知识与实验、实践环节中的技能传授,来培养高质量人才,会有一定的差距。有限的经费投入与昂贵的EDA工具相制约,出现专业实验室软硬件建设滞后于重点高校与产业应用的问题,易导致人才培养中与社会人才需求存在部分脱节。

产学研模式下的人才培养是该专业与国内集成电路各产业部门、科研机构进行紧密合作,协同培养集成电路设计人才的教育教学新模式,努力实践一条适应集成电路科研与产业需求的人才培养模式之路,即教学为根本、产业与科研为支撑、产学研互促、协同共进。

二、产学研模式下集成电路人才培养机制的构建

产学研相结合、协同培养人才的教育模式在我国高等教育教学变革中形成,人才培养不再只是高校的任务,高校、产业、科研机构三位一体,三者间不同的社会功能与资源在各自优势上进行协同、互补与优化,产业与科研机构既是培养人才的有效平台,也是人才应用的终端。由此,三者协同为社会发展需求培养人才是符合科学技术创新与社会生产力发展的规律的,也是高校创新型人才培养理念实施的有效途径,有利于优化产业科学技术与工程应用行为,提高科研机构的科研创新能力。黑龙江大学集成电路专业致力于推进产学研协同的创新人才培养机制研究与实践,将专业所在领域的优势资源有效融合,推动教育教学能力与专业人才培养质量的提升。

(一)完善人才培养方案

结合集成电路产业的实际人才需求,优化人才培养目标与课程体系设置。以原有教学计划与教学大纲为基础,通过细致调研与深入剖析,根据集成电路专业对应用型、实践和创新能力的人才需求,基于产学研结合培养集成电路人才的优势,优化并修订完成新的人才培养方案。制定学生应在知识、能力、素质三方面达到培养要求的目标。培养目标与要求仅通过课堂的传统教学方式是很难达到和实现的。新版人才培养方案中加强对实践教学的要求,并通过产学研结合的方式有效开展实践教学。

(二)推行教学与科研相融合的实践教学模式

实践教学是创新型人才培养的重要手段之一[4],是在掌握专业理论知识基础上的能力的提升。黑龙江大学集成电路专业意识到实践教学对学生能力的全方位提高的重要性,注重实践教学改革与教学平台的建设,多角度地将专业的科研项目、产业与科研机构的作用进行充分发挥。在课程设计与毕业设计等实践环节,主要开展基于专业科研项目模拟的实践教学实施方式。以科研项目中所划分出的子任务为驱动,从创设问题情景出发,应用知识与技能解决实际设计问题,有效地激发学生主动探索和获取知识的创新能力。实践教学设计与实施的全过程要贯彻科学先进的人才培养理念。

(三)与集成电路产业、科研机构共建实践平台

黑龙江大学集成电路专业注重开展多渠道、多形式的人才培养形式,积极与集成电路产业及科研机构合作,谋求共同发展。通过与北京集成电路设计园合作共同开展生产实习培训工作,在集成电路行业发达的北京进行实习的过程中,加强学生对集成电路设计行业的感性认识,开拓其专业视野,使其意识到专业发展的优势,提高他们的专业兴趣与学习积极性。通过合作,也增强了与产业机构的联系和技术交流。我们以产业与科研机构的人才需求为导向,培养并推荐优秀毕业生。

充分利用实习周期,设计全流程、多方位的实习环节。从专家培训与就业指导开始,整个实习涉及集成电路设计公司、大规模集成电路测试研究所、EDA公司、集成电路制造、封装公司。借助于优质的实践平台,课堂教学中的理论学习与现实技术有机结合起来,加强了学生对课堂知识、专业技术水平、就业的深入认识。

(四)开展科技交流活动,强化教师队伍建设

高校人才培养的主体力量是教师,建设一支理论知识深厚、实践能力强的教师队伍是集成电路人才培养的保障。通过产学研合作平台,避免教师忽略行业的发展动态,他们能够更新并掌握科技发展新动态与就业风向标。在产学研模式下,提高专业教师的实践技术能力,落实到教育教学工作中,增强教学直观性,提高学生对集成电路专业学习的积极性,易于他们掌握专业知识。

院系积极组织开展与集成电路设计公司、科研院所等专家进行交流的活动,从教师队伍建设的角度充分发挥产学研合作教育的作用。将前沿性的专业技术动态与信息渗透在日常教学中,完善学生知识结构,增强其就业竞争力。产学研模式下人才培养机制的实践可以直接或间接、多角度、多层次发挥作用。

(五)健全资源共享机制

集成电路人才培养是一项系统工程,仅凭高校的财政拨款与项目经费很难购置或更新所有集成电路实现流程所需的软硬件工具与设备。以产学研模式下人才培养机制的提出为思路,积极与产业和科研机构共享优质资源,协调教学设备与科研设备的使用,建立集成电路设计资源开放共享机制,充分利用现有资源,加强对学生动手能力和创新能力的培养,实现专业建设的良性发展。

三、关于产学研模式下集成电路人才培养的思考

通过集成电路产业人才需求的背景,紧扣产业与科研机构的技术发展与资源优势,充分利用产学研的优质资源,提高学生的设计、创新与就业能力,最大可能地扩大集成电路专业学生的培养质量与受益度。为提高人才培养机制的效用,在今后的教育教学工作中如何走一条可持续发展的道路是值得深思的问题。

首先,人才培养过程中,高校作为主体环境,决定着人才培养机制的制定、实施过程,如要取得人才培养的最大化成效,高校在宏观政策制定上要给予支持。良好的合作政策是对产业与科研机构的吸引和鼓励,有利于产学研共建人才培养平台,形成人才培养与人才需求的良性循环。

其次,高校教师作为人才培养的具体实施者,在人才培养周期的往复循环过程中,如何始终秉持先进的教育理念、保持创新意识与增强创新能力是关键问题。如果高校教师的激励机制、评价体系与产学研模式下人才培养机制相违背,产学研模式下人才培养的实施就会缺乏力度。

综上,产学研相结合的人才培养模式是一种以提高学生全面素质、专业能力、社会适应力和就业竞争力为重点,把以传统课堂传授专业知识为主的高校教育与直接获取实际设计与生产经验、科研实践有机结合互补的教育模式。充分利用学校、产业与科研机构等多方面的优质教育环境和资源,以解决专业建设中的资源不足问题。产学研三位一体的集成电路人才培养机制正发挥优势,探索一条行之有效的人才培养之道是高校不懈努力的目标。

参考文献:

[1]闫鹏飞,蔡庄,王鹏等.黑龙江大学发挥科技资源优势加 快产学研结合促进地方经济发展[J].中国高校科技与 产业化,2007,(12).

[2]张海国.产学研合力培养创新型人才模式探讨――以襄 阳职院为例[J].湖北科技学院学报,2015,(10).

集成电路的研制范文4

在1983年4月后,发展和混合集成电路产量变化和新产品开发,预研工作。有几个防御模式和车辆,战术武器和发展了十几集成电路产品。一个积极致力于推动研究工作,解决了高分辨率的A / D转换器的动态调整的准确性,完成了一批配套电路生产和交付的工作模型的数量。 1993年,支持的关键时刻电路模型制作,下令与部分外包与管理外包部分混合集成电路全面负责管理团队的形成,外包部分制定相应的管理制度并接受的规则,并进一步完善和提高产品的质量和系统的一个房间的能力,以模拟产品上的时间,按质交货,提供了强有力的保证直接对这种模式扩展至今。 1994年1月,他担任副总的研究和生产服务是为了与新的发展集成电路生产的整批负责。任职期间,要求认真负责,科学管理,更好的方式来完成的工程,集成电路制造整批,按时优质的产品,由用户提交,由用户。在新产品开发工作过程负责,使通信技术,质量保证,严格的控制,如及时,协调客户,同时保持技术的用户关系的交付,这毛巾设置的产品质量和高水平的高生产性能的研究,服务态度好,时间,并能跨样的形象,新发展,新的任务逐年增加。

组织完成了35所发动机配套集成电路的研制开发和配套印制板部件的解剖分析与国产化研制工作;组织完成了CZ一3A转产电路的研制与交付工作,组织完成了DC/CD方案论证与评审工作,同时还完成了大量所内配套的新型电路的研制与生产协调管理工作。

1985年7月毕业于西安交通大学半导体物理与器件专业,同年7月进入771所(骊山微电子公司工作),先是任工艺线长,负责双极电路、单管的批产,同时负责压点脱焊、合金点过多、压点发黄、超B工艺、硅上薄膜电阻等等单项工艺课题,均在工作实际中得到了应用。在此其间,同时承担了运算放大器设计、电视机电路设计等产品设计任务,从技术上掌握了模拟电路的设计与制造方法,同时创造了可观的经济效益,完成了LF741、FD49、pcl353C等产品研制开发工作。

集成电路的研制范文5

【关键词】微电子;延伸领域;发展方向

1.引言

微电子技术是随着集成电路,尤其是大规模集成电路发展起来的一门新技术。微电子产业包括系统电路设计,器件物理,工艺技术,材料制备,自动测试及封装等一系列专门的技术的产业。微电子产业发展非常迅速,它已经渗透到了国民经济的各个领域,特别是以集成电路为关键技术的电子战和信息战都要依托于微电子产业。

微电子技术是微电子产业的核心,是在电子电路和系统的超小型化和微型化的过程中逐渐形成和发展起来的。微电子技术也是信息技术的基础和心脏,是当今发展最快的技术之一。近年来,微电子技术已经开始向相关行业渗透,形成新的研究领域。

2.微电子技术概述

2.1 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。

2.2 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,改善了可靠性,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。

2.3 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,如图1所示。

图1 集成电路发展示意图

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、高可靠性的方向发展。

2.4 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,不但具有暂时或永久存储、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。

3.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。

3.1 微机电系统

MEMS(Micro-Electro-Mechanical systems)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最新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。

3.2 生物芯片

生物芯片(Bio chip)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。

3.3 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。

4.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。第一,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(system on chip,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。

参考文献

[1]高勇,乔世杰,陈曦.集成电路设计技术[M].科学出版社,2011.

[2]常青,陶华敏,肖山竹,卢焕章.微电子技术概论[M].国防工业出版社,2006.

[3]王颖.集成电路版图设计与TannerEDA工具的使用[M].西安电子科技大学出版社,2009.

[4]毕克允.微电子技术[M].国防工业出版社,2000.

[5]于宝明,金明.电子信息[M].东南大学出版社,2010.

[6]王琪民,刘明候.秦丰华.微机电系统工程基础[M].中国科学技术大学出版社,2010.

集成电路的研制范文6

技术领先 产品接近国际先进水平

七星电子是我国集成电路制造设备的领先企业,近年来通过自主研发以及与国际国内著名厂商、科研院所合作,同类产品性能逐步接近国际先进水平。公司生产的扩散系统、清洗系统、气体质量流量计等集成电路工艺设备已成功装备多条集成电路生产线,产品已在国内6英寸IC生产线得到广泛应用。在混合集成电路和电子元件开发能力、科技人员的技术水平、试验设备的配套及数量等方面居于国内前列。同时,公司从产品结构、配套能力、产品实物质量、品牌效应方面在国内也处于领先地位。七星电子是国内唯一一家具有8英寸立式扩散炉和8英寸清洗设备生产能力的公司,生产的8英寸生产线设备开始进入国内主流IC生产线。公司目前正进行12英寸90/65纳米清洗机、扩散炉和质量流量计等集成电路设备的研发。七星电子所生产的扩散设备和清洗设备均是集成电路制造工艺中的关键设备,产品用量大,技术含量高。公司开发的清洗设备产品已在集成电路生产线、集成电路材料、光电子行业和电力电子行业上得到了应用。

自主研发 为国防和航天事业作贡献

七星电子在混合集成电路和电子元件领域积累了多年的生产经验,通过承担军品科研任务形成了丰富的技术储备,产品的技术水平主要体现在产品的高精密、高可靠特性以及能够达到特定的技术指标等等。公司在国内军用混合集成电路以及高精密阻容元件的生产上,具备领先的技术优势。公司拥有九条生产线符合军工生产标准,生产的混合集成电路、高可靠高稳定电阻器、固体钽电容器、石英晶体器件等产品,广泛应用于军工行业。公司还在军工科研方面取得多项重大成果,为中国的国防和航天事业作出了显著的贡献,2006年被总装备部、国防科工委及信息产业部三部委联合评为“十五”军用电子元器件科研生产先进单位,获得信息产业部授予“军工电子质量年活动先进单位”。信息产业部军工电子局还先后多次对七星电子成功研制“集成电路设备工程”给予了奖励,中国空间技术研究院、中国运载火箭技术研究院、中国载人航天工程办公室、信息产业部、中国航--天科技集团公司等单位先后对七星电子在“神舟五号”、“神舟六号”、“神舟七号”载人飞船及“嫦娥一号”发射成功中作出的贡献给予了各种奖励,肯定了七星电子为中国航天事业中做出的贡献。

政策支持 市场前景良好