集成電路的作用范文
時(shí)間:2023-10-30 17:57:14
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篇1
(1)擴(kuò)展和接口問題交通機(jī)電工程的外接設(shè)備非常多,需要很多的接口,當(dāng)當(dāng)前的系統(tǒng)需要拓展新的功能需求時(shí)(多個(gè)usb接口,網(wǎng)絡(luò)接口,串口和打印機(jī)接口),很顯然,設(shè)備本身的接口滿足不了外接設(shè)備的需求,這時(shí)就必須要占用有限的設(shè)備插口,需要增加新的接口進(jìn)行擴(kuò)展,這樣就會增加設(shè)備成本,而且還會增加設(shè)備的耗電量。
(2)能耗及體積問題眾所周知,工業(yè)控制計(jì)算機(jī)設(shè)備耗電量比較大,對于電源的功率和穩(wěn)定性都要求非常的高。在全社會都在提倡環(huán)保節(jié)能的情況下,這種耗能大的設(shè)備顯然是不合適的。特別是當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生故障,電力供應(yīng)中斷時(shí),這時(shí)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)設(shè)備耗能特別大的缺點(diǎn)就暴露無遺了。很難找到相應(yīng)的高質(zhì)量大功率的穩(wěn)定電源來供電,所以會導(dǎo)致公路交通機(jī)電系統(tǒng)的暫時(shí)癱瘓,這樣就影響到了整個(gè)高速公路的交通控制與管理,對整個(gè)高速公路上的交通秩序造成了很大的影響。再一個(gè)就是收費(fèi)站崗?fù)さ目臻g有限,當(dāng)放上這么一個(gè)體積龐大的機(jī)器之后,里面的空間就更加的狹小,占用了放置其他重要物資的空間。
(3)使用壽命和環(huán)境問題工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的受用壽命比較長,壽命長并不意味著機(jī)器能夠一直穩(wěn)定的工作。在工業(yè)控制計(jì)算機(jī)使用后期,機(jī)器的穩(wěn)定性和可靠性會大幅度降低,時(shí)常會出一些故障。工控機(jī)設(shè)備能夠適應(yīng)各種各樣的環(huán)境,但是噪音比較嚴(yán)重,對環(huán)境會造成很大的噪聲污染,在環(huán)保越來越重要的今天,這是一個(gè)必須要考慮到的問題。
(4)建設(shè)及運(yùn)營問題工業(yè)控制計(jì)算機(jī)是公路交通機(jī)電系統(tǒng)的核心,需要耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間進(jìn)行安裝,勞動強(qiáng)度非常大,需要的投資比較大,而且建成后運(yùn)營花費(fèi)也比較高。
(5)后期維護(hù)問題經(jīng)過對機(jī)器使用過程中使用規(guī)律的統(tǒng)計(jì),隨著機(jī)器使用時(shí)間的延長,其維護(hù)費(fèi)用也逐年的升高,而且維護(hù)費(fèi)用增長速度越來越快,到了后期,維護(hù)費(fèi)用就是一筆很大的支出。而且等到設(shè)備報(bào)廢之后需要巨大的投資來進(jìn)行設(shè)備的更換。從以上幾點(diǎn)的分析可以看出,以工程控制計(jì)算機(jī)為核心的公路交通機(jī)電系統(tǒng)存在一些的問題,有一些明顯的缺點(diǎn)。上面所敘述的情況在一定程度上成為了交通控制與管理發(fā)展的瓶頸。在交通公路機(jī)電逐步走向信息化的今天,這些問題必須要進(jìn)行解決。在設(shè)備更新?lián)Q代時(shí)必須考慮到以上問題。迫切需要一些新的交通機(jī)電技術(shù)應(yīng)用到公路交通控制與管理之中。以確保公路交通機(jī)電的發(fā)展與公路交通的發(fā)展相適應(yīng),提高道路的服務(wù)水平。
二.工控機(jī)在高速公路機(jī)電工程中的展望
因?yàn)橐怨こ炭刂朴?jì)算機(jī)為核心的道路機(jī)電系統(tǒng)存在的缺點(diǎn),所以想要提高道路的服務(wù)水平,必須要應(yīng)用新的技術(shù)進(jìn)行道路機(jī)電工程的革新。嵌入式技術(shù)走進(jìn)了公路交通工程技術(shù)人員的視線。嵌入式系統(tǒng)以應(yīng)用為中心,技術(shù)基礎(chǔ)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)。與普通的工程控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相比,嵌入式系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):
(1)嵌入式系統(tǒng)的功耗比較低,體積要比工控機(jī)系統(tǒng)小很多,而且集成度很高,將原來的卡板功能集中在芯片之中,所以嵌入式系統(tǒng)體系非常小。而且功耗都比較低,而且便于移動,能夠聯(lián)網(wǎng)。
(2)嵌入式系統(tǒng)是將半導(dǎo)體技術(shù)、先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)與其他行業(yè)相結(jié)合制造出來的系統(tǒng),是具有技術(shù)密集性、分散度比較高的集成系統(tǒng)。
(3)嵌入式系統(tǒng)深度結(jié)合了具體的應(yīng)用,具有較強(qiáng)的應(yīng)用性與市場競爭力,使用周期也比較長。
(4)嵌入式系統(tǒng)的軟件都是儲存在芯片之中的,不需要再從硬盤之中周轉(zhuǎn),這樣就大大提高了系統(tǒng)的運(yùn)行速度和系統(tǒng)的可靠性。
(5)嵌入式系統(tǒng)對于實(shí)時(shí)任務(wù)具有很強(qiáng)的支持能力,能完成多任務(wù)并且有較短的中斷響應(yīng)時(shí)間,從而使內(nèi)部代碼和實(shí)時(shí)內(nèi)核的執(zhí)行時(shí)間減少到最低限度。
(6)嵌入式微處理器的低功耗特點(diǎn),尤其是用于便攜式的無線及移動通信設(shè)備中,在電池供電的嵌入式系統(tǒng)中,更顯示出它無與倫比的特色。綜上所述,嵌入式系統(tǒng)正以其穩(wěn)定、安全、可靠、體積小的特點(diǎn),勢將在道路交通機(jī)電設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。
三.總結(jié)
篇2
【關(guān)鍵詞】PBL;紀(jì)錄片創(chuàng)作;課程教學(xué);應(yīng)用
“基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)”即Project-based Learning,簡稱PBL。PBL最早是在西方盛行的一種探究性學(xué)習(xí)模式。它的理論基礎(chǔ)可以追溯到建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、布魯納的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)理論和杜威的實(shí)用主義教育理論。PBL強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)是探究,而不是填鴨式的說教。與傳統(tǒng)的接受性學(xué)習(xí)相比,PBL更注重培養(yǎng)學(xué)生的問題意識、批判性思維的習(xí)慣、獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力以及團(tuán)隊(duì)合作的品質(zhì)。[1]近些年來,隨著我國基礎(chǔ)教育新課程改革的不斷深入,PBL在基礎(chǔ)教育中的應(yīng)用越來越廣泛,但在當(dāng)前的高等教育特別是研究生課程教學(xué)中,PBL的模式應(yīng)用還較少,探索也比較少。本文作者將PBL學(xué)習(xí)模式嘗試性地應(yīng)用到了我院研究生課程――“電視紀(jì)錄片創(chuàng)作”的課程教學(xué)中,最終取得了令人比較滿意的教學(xué)效果。
一 PBL引入研究生課程教學(xué)的意義
將PBL引入研究生的課程教學(xué)的意義,可以歸納為以下三個(gè)方面:
1有利于培養(yǎng)研究生“研究”的興趣?,F(xiàn)階段全社會都關(guān)注人才培養(yǎng),教育部相關(guān)文件將“創(chuàng)新型”和“個(gè)性化發(fā)展”作為高校人才培養(yǎng)的重要取向。研究生學(xué)習(xí)不僅僅涉及已有的和整理過的知識,更需要獨(dú)立地去從事“研究”。教學(xué)工作的目標(biāo)則在于誘發(fā)學(xué)生“研究”的興趣。與傳統(tǒng)的接受性學(xué)習(xí)相比,PBL更注重培養(yǎng)學(xué)生的問題意識、批判性思維的習(xí)慣、獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力以及團(tuán)隊(duì)合作的品質(zhì),有利于培養(yǎng)研究生“研究”的興趣,培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神。
2有利于改革當(dāng)前研究生課程教學(xué)。目前研究生課程,尤其是一些必修課程,基本上有兩類授課形式:一是仍然沿用傳統(tǒng)的教師為主的傳授教學(xué),二是專題式研討。填鴨式教學(xué)的弊端不容分說,而在專題式研討的課堂上也很難見到嚴(yán)格意義上的研討,有時(shí)甚至看不到課程指導(dǎo)教師,唯一顯著的變化是由教師講變?yōu)閷W(xué)生講,但研討的效果令人質(zhì)疑。PBL強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)是探究,而不是填鴨式的說教。作為一種新的教學(xué)模式,可為研究生課程的教學(xué)改革提供良好的操作指導(dǎo)。
3 有利于培養(yǎng)研究生的多種素質(zhì)和能力。把PBL運(yùn)用于教學(xué)可以鍛煉學(xué)生的多種能力,如:①培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。做項(xiàng)目的過程就是在廣泛搜集前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上構(gòu)建自己的知識體系,而這一構(gòu)建過程必定會帶有個(gè)人獨(dú)特的經(jīng)驗(yàn)體驗(yàn)。②培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識的能力。在項(xiàng)目實(shí)施過程中,學(xué)生會發(fā)現(xiàn)自己理解與運(yùn)用知識之間的差距。這種感受將會刺激他們重溫概念資料,從而加強(qiáng)對知識的領(lǐng)會。③發(fā)展促進(jìn)合作的能力。當(dāng)今社會要處理的事務(wù)越來越復(fù)雜,與人合作的能力是我們必不可少的能力之一。④培養(yǎng)情感的能力。在多人參加的一個(gè)項(xiàng)目中,為使項(xiàng)目順利完成,并充分發(fā)揮每個(gè)人的作用,情感起著非常重要的作用。⑤發(fā)展自我學(xué)習(xí)的能力。由于知識的不斷更新,種種問題的不斷變化,我們需要不斷學(xué)習(xí)一系列技能以不被時(shí)代所淘汰。[2]
二 PBL在《電視紀(jì)錄片創(chuàng)作》課程教學(xué)中的實(shí)施步驟
基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)是一種新型教學(xué)模式,是一種革新傳統(tǒng)教學(xué)的新理念,這種模式強(qiáng)調(diào)的是以學(xué)生為中心,強(qiáng)調(diào)小組合作學(xué)習(xí),要求學(xué)生對現(xiàn)實(shí)生活中的真實(shí)性問題進(jìn)行探究。通常其流程或曰實(shí)施步驟分為選定項(xiàng)目、制定計(jì)劃、活動實(shí)施、成果交流和活動評價(jià)5個(gè)基本步驟(見圖1)。
圖1 PBL的實(shí)施步驟[3]
1 選定項(xiàng)目
項(xiàng)目的選擇很重要。這里的項(xiàng)目主要是指針對課程教學(xué)內(nèi)容而設(shè)計(jì)的能由學(xué)生獨(dú)立完成,同時(shí)可收到良好教學(xué)效果的任務(wù)。研究生課程的項(xiàng)目應(yīng)具有研究性、綜合性、實(shí)踐性等特征。因此,在確立項(xiàng)目時(shí)需要充分考慮以下兩個(gè)方面:一是項(xiàng)目選題本身應(yīng)具有一定的研究意義及價(jià)值,能夠培養(yǎng)學(xué)生的研究能力;二是項(xiàng)目內(nèi)容及成果應(yīng)具有綜合性、實(shí)踐性等特征,能夠把教學(xué)內(nèi)容的理論知識與實(shí)踐技能結(jié)合在一起。
表1 學(xué)習(xí)項(xiàng)目
“電視紀(jì)錄片創(chuàng)作”課程的核心任務(wù)是紀(jì)錄片作品創(chuàng)作,但決不能盲目地進(jìn)行創(chuàng)作,在創(chuàng)作之前務(wù)必要在前人那里獲得足夠多的智慧、經(jīng)驗(yàn)甚至是靈感,而研讀經(jīng)典理論、解讀經(jīng)典作品是獲得這些智慧、經(jīng)驗(yàn)和靈感的最佳途徑。在“電視紀(jì)錄片創(chuàng)作”課程教學(xué)過程中,首先根據(jù)課程目標(biāo)將課程內(nèi)容劃分為經(jīng)典紀(jì)錄片理論研讀、經(jīng)典紀(jì)錄片作品解讀以及紀(jì)錄片作品創(chuàng)作三個(gè)模塊,每個(gè)模塊里均有若干個(gè)具體項(xiàng)目(見上表)供學(xué)生選擇。
2 制定計(jì)劃
計(jì)劃包括指導(dǎo)教師根據(jù)具體項(xiàng)目提出的指導(dǎo)性計(jì)劃和學(xué)生按照教師指導(dǎo)性計(jì)劃制定的個(gè)人或小組計(jì)劃。計(jì)劃的內(nèi)容有學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)與制作時(shí)間的詳細(xì)安排以及項(xiàng)目活動形式及成果形式。我們在制定該課程上述項(xiàng)目的計(jì)劃時(shí),將2007級影視藝術(shù)學(xué)方向的研究生同學(xué)分成了4個(gè)學(xué)習(xí)小組,前兩個(gè)項(xiàng)目模塊要求每個(gè)小組只選取一個(gè)具體項(xiàng)目且各小組不能重復(fù)選擇,第三個(gè)項(xiàng)目模塊的三個(gè)具體項(xiàng)目要求每個(gè)小組都要選。學(xué)生選定項(xiàng)目之后,教師根據(jù)課程學(xué)習(xí)的基本進(jìn)度制定出指導(dǎo)性計(jì)劃(見表2)。
小組計(jì)劃都是在組長的組織下,按照教師指導(dǎo)性計(jì)劃,在小組成員共同分析項(xiàng)目需求的基礎(chǔ)上,討論協(xié)商確定的。計(jì)劃的內(nèi)容主要包括由誰、在何時(shí)、做何工作等內(nèi)容。
3 活動實(shí)施
活動實(shí)施階段是基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的主體,學(xué)生大部分知識內(nèi)容的獲得和技能、技巧的掌握都是在此過程中完成。[4]我們在經(jīng)典紀(jì)錄片理論研讀和經(jīng)典紀(jì)錄片作品解讀兩個(gè)模塊中安排的系列學(xué)習(xí)活動,一方面要求各小組的同學(xué)利用書刊、網(wǎng)絡(luò)查找相關(guān)資料,獨(dú)立開展研究性學(xué)習(xí),培養(yǎng)同學(xué)們的學(xué)術(shù)研究能力;另一方面教師要利用課堂教學(xué)環(huán)節(jié),講解一些基本的理論知識點(diǎn),并與同學(xué)們一起觀摩和解讀一些片子。在課堂之外,同組同學(xué)之間、組與組之間需要廣泛地進(jìn)行交流,開展協(xié)作學(xué)習(xí),培養(yǎng)同學(xué)們的協(xié)作精神和協(xié)作能力,并對學(xué)習(xí)的結(jié)果按計(jì)劃進(jìn)度在課堂上向老師進(jìn)行匯報(bào)。通過前面兩個(gè)項(xiàng)目模塊的學(xué)習(xí),學(xué)生可以形成有關(guān)電視紀(jì)錄片創(chuàng)作的基本理論和基本經(jīng)驗(yàn),從而為第三個(gè)項(xiàng)目模塊順利開展奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。第三個(gè)項(xiàng)目模塊是整個(gè)課程的核心模塊,是學(xué)生在學(xué)習(xí)前兩個(gè)模塊的基礎(chǔ)上開展的創(chuàng)造性實(shí)踐活動。在紀(jì)錄片作品創(chuàng)作這一項(xiàng)目模塊的實(shí)施過程中,從選題到拍攝到剪輯,各小組幾乎都是在獨(dú)立開展活動,但在每一個(gè)具體的任務(wù)行將結(jié)束的時(shí)候,我們都會組織一次大型的學(xué)習(xí)和交流活動。比如在選題階段,各學(xué)習(xí)小組確立選題和創(chuàng)作方案之后,我們特別邀請了影視藝術(shù)學(xué)方向的研究生導(dǎo)師以及日照市廣播電視局科教頻道的幾位知名的紀(jì)錄片編導(dǎo)與學(xué)生一起,就選題的意義及價(jià)值、是否具有可拍性等問題開展了深入地交流和討論,最后確立了《老人•九連環(huán)》、《歸途》、《舞動的天使》、《騎行者》四個(gè)紀(jì)錄片選題。在拍攝階段,要求每組同學(xué)提交一份拍攝計(jì)劃表和人員分工安排表,由學(xué)院為他們統(tǒng)一提供拍攝用的器材和設(shè)備。在剪輯階段,學(xué)生利用非線性網(wǎng)絡(luò)編輯系統(tǒng)完成了四部紀(jì)錄片素材的采集、剪輯及音畫合成與作品輸出。
4 成果交流
項(xiàng)目完成以后,我們對不同的項(xiàng)目成果采取了不同的交流方式。對于項(xiàng)目模塊1和項(xiàng)目模塊2的學(xué)習(xí)成果,只通過教室進(jìn)行課堂交流。對于項(xiàng)目模塊3的學(xué)習(xí)成果,將交流的空間從課堂內(nèi)延伸到了課堂外。一方面,我們組織了曲阜師范大學(xué)首屆紀(jì)錄片展播活動,邀請日照市廣播電視局的專業(yè)人士及學(xué)院影視藝術(shù)學(xué)方向的導(dǎo)師及部分相關(guān)專業(yè)的大學(xué)生出席展播活動,并參與交流和討論;另一方面,將四部紀(jì)錄片作品郵寄給了“科訊杯”全國師范院校學(xué)生高清暨DV作品大賽組委會,通過網(wǎng)絡(luò)展播平臺以期取得更大范圍的學(xué)習(xí)和交流。
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5 活動評價(jià)
基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)教學(xué)模式的一個(gè)重要區(qū)別還在于學(xué)習(xí)評價(jià)。在這種教學(xué)模式中,評價(jià)要求由專家、老師、同伴以及學(xué)習(xí)者自己共同來完成。它不但要求對結(jié)果的評價(jià),同時(shí)也強(qiáng)調(diào)對學(xué)習(xí)過程的評價(jià),真正做到了定量評價(jià)和定性評價(jià)、形成性評價(jià)和終結(jié)性評價(jià)、對個(gè)人的評價(jià)和對小組的評價(jià)、自我評價(jià)和他人評價(jià)之間的良好結(jié)合。[5]通過評價(jià),學(xué)生可以認(rèn)識到自己的進(jìn)步和不足,從而明確今后努力的方向。
令我們感到高興和欣慰的是,我們的四部紀(jì)錄片作品獲得了校內(nèi)外收到廣泛認(rèn)可和高度評價(jià)(見表3),尤其得到了“科訊杯”全國師范院校學(xué)生高清暨DV作品大賽組委會的青睞,四部作品全部獲獎,其中《老人•九連環(huán)》獲得一等獎,《歸途》和《舞動的天使》同獲二等獎,《騎行者》獲三等獎,紀(jì)錄片作品的獲獎率達(dá)到百分之百,這在歷屆參加“科訊杯”全國師范院校學(xué)生高清暨DV作品大賽的所有高校中是絕無僅有的。同樣,作品也得到了日照市廣播電視局科教頻道的認(rèn)可和青睞,四部作品破例在科教頻道日照紀(jì)事欄目循環(huán)播出,在校內(nèi)外的反響異常強(qiáng)烈。
三PBL在《電視紀(jì)錄片創(chuàng)作》課程教學(xué)中的實(shí)施效果
PBL模式應(yīng)用在《電視紀(jì)錄片創(chuàng)作》課程教學(xué)中的效果得到了研究生同學(xué)的普遍認(rèn)可,具體可歸納為以下四個(gè)方面:
1 PBL模式切實(shí)激發(fā)了研究生學(xué)習(xí)的興趣,提升了學(xué)習(xí)的質(zhì)量。利用PBL模式開展教學(xué),課堂氣氛明顯比傳統(tǒng)填鴨式的教學(xué)模式活躍,通常一堂課在不知不覺中度過,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣濃厚,自主學(xué)習(xí)積極性明顯提高,并且深化和延伸了課堂教學(xué),大大提升了研究生學(xué)習(xí)的質(zhì)量。
2 PBL模式符合研究生學(xué)習(xí)的特點(diǎn)和需求。研究生學(xué)習(xí)不同與本科階段的學(xué)習(xí),研究生學(xué)習(xí)有其鮮明的特點(diǎn),比如:學(xué)生的自由度較高,學(xué)術(shù)研討的氛圍較濃,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力等。前文提到,PBL模式具有研究性、綜合性、實(shí)踐性等特征,因此非常符合研究生學(xué)習(xí)的特點(diǎn)和需求。實(shí)踐證明,將PBL模式應(yīng)用在《電視紀(jì)錄片創(chuàng)作》課程教學(xué)中之后,極大地培養(yǎng)了研究生同學(xué)的自學(xué)能力、科研能力、分析問題和解決問題的能力以及與他人合作的能力。
3 PBL模式提高了研究生同學(xué)的綜合素質(zhì)。將PBL模式應(yīng)用于《電視紀(jì)錄片創(chuàng)作》課程教學(xué)中之后,培養(yǎng)了研究生自主學(xué)習(xí)的能力,思索、發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)新的能力,他們真正學(xué)會了思考,有創(chuàng)新意識,能更好地解決工作中所遇到的問題,更重要的是,能更積極主動地學(xué)習(xí)新知識,跟上信息社會快速發(fā)展的步伐,真正做到終身學(xué)習(xí)。
4 PBL模式密切了師生關(guān)系以及生生關(guān)系。前文提到,基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)教學(xué)模式的一個(gè)重要區(qū)別還在于學(xué)習(xí)評價(jià)。在這種教學(xué)模式中,評價(jià)要求由專家、學(xué)者、老師、同伴以及學(xué)習(xí)者自己共同來完成。評價(jià)的過程實(shí)際上也是師生之間、生生之間交流的過程,學(xué)生可以在交流中得到新知或得到某些啟示,同時(shí)也密切了師生和生生間的關(guān)系。
四結(jié)語
綜上,基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)模式首次在影視藝術(shù)學(xué)方向的研究生課程――“電視紀(jì)錄片創(chuàng)作”教學(xué)中進(jìn)行了應(yīng)用并取得了可喜的成果。通過基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí),一方面學(xué)生獲得了大量學(xué)習(xí)資料和學(xué)習(xí)成果,另一方面培養(yǎng)了學(xué)生的研究能力、合作意識與能力以及獨(dú)立地、創(chuàng)造性地解決實(shí)際問題的能力。雖然項(xiàng)目學(xué)習(xí)耗時(shí)較長,特別是在作品拍攝和剪輯階段,指導(dǎo)教師和學(xué)生犧牲了很多課余時(shí)間,但這種學(xué)習(xí)過程本身對學(xué)生長遠(yuǎn)發(fā)展的促進(jìn)作用無疑是巨大而深遠(yuǎn)的。
參考文獻(xiàn)
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The PBL Model’s Application in Course Teaching of TV Documentary Creation
ZHANG Wei-gang
(College of Information Technology and Communication, Qufu Normal University, Rizhao 276826, China)
Abstract: The PBL model’s application is paid more attention and becomes popular gradually in elementary education and vocational and technical education. It has been applied first in graduate student’s course teaching of TV documentary’s creation. Students must suggest scheme and realize it by themselves. They must grasp knowledge and technical ability in personal experience by reading classic document, understanding and explaining classic TV documentary films and creating TV documentary films.
篇3
【關(guān)鍵詞】集成電路 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢
目前,隨著信息技術(shù)水平的逐漸提高,集成電路產(chǎn)業(yè)得到了迅猛的發(fā)展,集成電路是信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本保證,在市場經(jīng)濟(jì)愈加激烈的環(huán)境中,集成電路對國家、社會、企業(yè)都有著巨大的影響。文中將分析集成電路的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢,旨在促進(jìn)集成電路的進(jìn)一步發(fā)展。
1 集成電路的現(xiàn)狀
集成電路發(fā)展起步較早,發(fā)展時(shí)間較長,通過不斷的研發(fā)、引進(jìn)與創(chuàng)新,其發(fā)展速度不僅逐步加快,其生產(chǎn)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。通過對集成電路的持續(xù)研究,實(shí)現(xiàn)了對其的全面了解與掌握,隨著信息技術(shù)的提高,集成電路各種工藝技術(shù)在整機(jī)中得到了廣泛的運(yùn)用,而這主要得益于其具備批量大、成本低、可靠性強(qiáng)等特點(diǎn)。集成電路保證著信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,其中對電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到的積極影響最為突出。同時(shí),集成電路受到市場與技術(shù)的影響,其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)在逐漸調(diào)整,但是其調(diào)整需要根據(jù)整機(jī)和系統(tǒng)應(yīng)用的現(xiàn)狀及發(fā)展需求來進(jìn)行,只有這樣,才能獲得廣闊的市場,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其價(jià)值。
集成電路中單片系統(tǒng)集成芯片的特征尺寸在不斷縮小、芯片的集成度在逐漸提升,工作電壓在逐漸降低,集成電路的優(yōu)勢更加顯著,主要表現(xiàn)在高集成度、低耗、高頻等方面;同時(shí),集成電路的工藝技術(shù)也在發(fā)展,其中超微細(xì)圖形曝光技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,促使IC制造設(shè)備及其加工系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動化與智能化。集成電路在設(shè)計(jì)過程中,最為重視的便是其系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)、先進(jìn)的設(shè)計(jì)語言、設(shè)計(jì)流程,設(shè)計(jì)的低耗、可靠性等。為了促使集成電路形成完整的系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對各種技術(shù)的兼容,包括對數(shù)字電路與存儲器的兼容、高低壓的兼容以及高低頻的兼容等。
集成電路的發(fā)展有著深遠(yuǎn)的影響,能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。而電子產(chǎn)品的快速發(fā)展,使人們對電子產(chǎn)品的需求得到了滿足;并且集成電路促進(jìn)了通信的發(fā)展,進(jìn)而給人們的生活帶來了巨大的改變,人們的工作與學(xué)習(xí)都因此發(fā)生了較為明顯的變化,具體表現(xiàn)在工作效率得以提高、學(xué)習(xí)方式得以豐富上;在信息技術(shù)的帶動下,集成電路得以發(fā)展,滿足了企業(yè)的需求,促進(jìn)了企業(yè)綜合競爭力的提高,使企業(yè)能夠在激烈的市場競爭環(huán)境中有所發(fā)展,并在全球化、一體化的世界經(jīng)濟(jì)環(huán)境中,不斷進(jìn)步。集成電路的發(fā)展與應(yīng)用影響著全球的經(jīng)濟(jì),促進(jìn)了區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,推動了中國經(jīng)濟(jì)的快速增長。
2 集成電路的發(fā)展趨勢
在信息技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)代,集成電路也在不斷發(fā)展,不僅其各種技術(shù)逐漸發(fā)展成熟,其各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用也在不斷擴(kuò)展,集成電路發(fā)展的目標(biāo)是為了實(shí)現(xiàn)高頻、高速、高集成和多功能、低消耗,其發(fā)展趨勢呈現(xiàn)出愈加小型化、兼容化的特征。下文將闡述集成電路的發(fā)展趨勢,主要表現(xiàn)在以下幾方面:
2.1 器件的特征尺寸繼續(xù)縮小
集成電路的特征尺寸一直按照摩爾定律在發(fā)展,集成電路的更新時(shí)間普遍為兩年左右,隨著集成電路的發(fā)展,依照此定律,集成電路的器件將逐漸進(jìn)入納米時(shí)代。相信,隨著科學(xué)技術(shù)水平的逐漸提高,集成電路在新技術(shù)的帶動下,其芯片的集成度將逐漸提升,其特征尺寸也將持續(xù)縮小。
在激烈的市場競爭環(huán)境中,要不斷提高集成電路產(chǎn)品的性價(jià)比,才能獲得綜合的競爭優(yōu)勢,集成電路的高度集成與縮小的特征尺寸,提高了其性價(jià)比,促進(jìn)了集成電路的持續(xù)發(fā)展。集成電路的特征尺寸已經(jīng)接近其物理極限,但隨著加工技術(shù)不斷提升,市場競爭壓力不斷增加,集成電路的技術(shù)將有所發(fā)展,在其微細(xì)化方向有著巨大的發(fā)展?jié)摿?。同時(shí),隨著IC技術(shù)及其設(shè)計(jì)水平的提升,集成電路的發(fā)展規(guī)模也在不斷擴(kuò)大,并且集成技術(shù)愈加復(fù)雜,而這則使得集成電路的存儲量不斷增加,并且其反應(yīng)與傳輸速率都在提升。
2.2 結(jié)合其他學(xué)科,促進(jìn)新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)的形成
集成電路積極與其它學(xué)科進(jìn)行結(jié)合,進(jìn)而形成新的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、專業(yè),改變著傳統(tǒng)的格局,使其逐漸融合,促使集成電路的片上系統(tǒng)愈加復(fù)雜。片上系統(tǒng)在不斷發(fā)展,并得到了廣泛的關(guān)注,對其研究也在逐漸深入,從而促進(jìn)了其快速的發(fā)展與運(yùn)用。片上系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用,對移動通信、電視及網(wǎng)絡(luò)有著深遠(yuǎn)的影響,其發(fā)展前景十分廣闊。
2.3 集成電路的材料、結(jié)構(gòu)與器件等快速更新
集成電路在發(fā)展過程中,其材料、結(jié)構(gòu)與器件等在不斷更新,其中新材料絕緣體上硅具有眾多的優(yōu)點(diǎn),如:高度、低耗以及抗輻射等,在不同的領(lǐng)域均可以應(yīng)用,發(fā)展空間十分廣闊;其中Si異質(zhì)結(jié)構(gòu)器件也具有高速的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)由于其具有較高的性價(jià)比,其應(yīng)用較為廣泛。集成電路的其他新材料、新結(jié)構(gòu)與新器件等都普遍具有高速、低耗、抗輻射、耐溫等特點(diǎn),我們可以預(yù)見,集成電路的應(yīng)用前景將越來越好。
2.4 集成電路的系統(tǒng)集成芯片
集成電路的技術(shù)在不斷發(fā)展,其可以通過將電子系統(tǒng)集成在一個(gè)微小芯片上,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對信息的加工和處理。片上系統(tǒng)屬于系統(tǒng)集成電路,而將集成電路的數(shù)字電路、存儲器等集成在一個(gè)芯片上,將形成更加完整的系統(tǒng)。
3 總結(jié)
綜上所述,隨著信息技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,集成電路因其自身的優(yōu)勢得到了廣泛的研究與運(yùn)用,其發(fā)展速度是驚人的,目前,集成電路受到諸多因素的影響,其發(fā)展受到制約,但隨著其整體尺寸的逐漸縮小及其材料、結(jié)構(gòu)與器件等的快速更新,集成電路將得到進(jìn)一步的發(fā)展,并進(jìn)一步促進(jìn)各個(gè)領(lǐng)域的自動化與智能化。
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作者簡介
鐘文瀚(1986-),男,湖南省冷水江市人。2012年畢業(yè)于廣西大學(xué)控制理論與控制工程專業(yè),碩士學(xué)位?,F(xiàn)為國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作廣東中心實(shí)習(xí)研究員。研究方向?yàn)樽詣涌刂啤?/p>
篇4
一、集成電路布圖設(shè)計(jì)的概念
集成電路的布圖設(shè)計(jì)是指一種體現(xiàn)了集成電路中各種電子元件的配置方式的圖形。集成 電路的設(shè)計(jì)過程通常分為兩個(gè)部分:版圖設(shè)計(jì)和工藝。所謂版圖設(shè)計(jì)是將電子線路中的各個(gè) 元器件及其相互連線轉(zhuǎn)化為一層或多層的平面圖形,將這些多層圖形按一定的順序逐次排列 構(gòu)成三維圖形結(jié)構(gòu);這種圖形結(jié)構(gòu)即為布圖設(shè)計(jì)。制造集成電路就是把這種圖形結(jié)構(gòu)通過特 定的工藝方法,“固化”在硅片之中,使之實(shí)現(xiàn)一定的電子功能。所以,集成電路是根據(jù)要實(shí)現(xiàn)的功能而設(shè)計(jì)的。不同的功能對應(yīng)不同的布圖設(shè)計(jì)。從這個(gè)意義上說,對布圖設(shè)計(jì)的保護(hù)也就實(shí)現(xiàn)了對集成電路的保護(hù)。
集成電路作為一種工業(yè)產(chǎn)品,應(yīng)當(dāng)受到專利法的保護(hù)。但是,人們在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),由于集成電路本身的特性,大部分集成電路產(chǎn)品不能達(dá)到專利法所要求的創(chuàng)造性高度,所以得不到專利法的保護(hù)。于是,在一九七九年,美國眾議院議員愛德華(Edward)首次提出了以著作權(quán)法來保護(hù)集成電路的議案。但由于依照著們法將禁止以任何方式復(fù)制他人作品,這樣實(shí)施 反向工程也將成為非法,因此,這一議案在當(dāng)時(shí)被議會否決。盡管如此,它對后來集成電路保護(hù)的立法仍然有著重要意義,因?yàn)樗岢隽艘员Wo(hù)布圖設(shè)計(jì)的方式來保護(hù)集成電路的思想;在這基礎(chǔ)上,美國于1984年頒布了《半導(dǎo)體芯。片保護(hù)法》;世界知識產(chǎn)權(quán)組織曾多次召集專家會議和政府間外交會議研究集成電路保護(hù)問題,逐漸形成了以保護(hù)布圖設(shè)計(jì)方式實(shí)現(xiàn)對集成電路保護(hù)的一致觀點(diǎn),終于在一九八九年締結(jié)了《關(guān)于保護(hù)集成電路知識產(chǎn)權(quán)條約》。在此期間,其他一些國家頒布的集成電路保護(hù)法都采用了這一方式。
雖然世界各國的立法均通過保護(hù)布圖設(shè)計(jì)來保護(hù)集成電路,但關(guān)于布圖設(shè)計(jì)的名稱卻各不相同。美國在它的《半導(dǎo)體芯片保護(hù)法,)中稱之為“掩模作品”(maskwork);在日本的《半導(dǎo)體集成電路布局法》中稱之為“線路布局”(cir— cuitlayout);而歐共體及其成員國在其立法中稱布圖設(shè)計(jì)為“形貌結(jié)構(gòu)”(topography);世界知識產(chǎn)權(quán)組織在《關(guān)于集成電路知識產(chǎn)權(quán)條約》中將其定名為布圖設(shè)計(jì)。筆者以為,在這所有的名稱中以“布圖設(shè)計(jì)”一詞為最佳。“掩模作品”一詞取意于集成電路生產(chǎn)中的掩模?!把谀W髌贰币辉~已有過時(shí)落后之嫌,而“線路布局”一詞又難免與電子線路中印刷線路版的布線、設(shè)計(jì)混淆?!靶蚊步Y(jié)構(gòu)”一詞原意為地貌、地形,并非電子學(xué)術(shù)語。相比之下,還是世界知識產(chǎn)權(quán)組織采用的“布圖設(shè)計(jì)”一詞較為妥當(dāng)。它不僅避免了其他名詞的缺陷,同時(shí)這一名詞本身已在產(chǎn)業(yè)界及有關(guān)學(xué)術(shù)界廣泛使用?!吨袊蟀倏迫珪分幸嘤小安紙D設(shè)計(jì)”的專門詞條‘
二、布圖設(shè)計(jì)的特征
布圖設(shè)計(jì)有著與其他客體相同的共性,同時(shí)也存在著自己所特有的個(gè)性。下面將分別加以論述。
1.集成電路布圖設(shè)計(jì)具有無形性
無形性是各種知識產(chǎn)權(quán)客體的基本特性,,因此也是布圖設(shè)計(jì)作為知識產(chǎn)權(quán)客體的必要條件。布圖設(shè)計(jì)是集成電路中所有元器件的配置方式,這種“配置方式”本身是抽象的、無形的,它沒有具體的形體,是以一種信息狀態(tài)存在于世的,不象其他有形物體占據(jù)一定空間。
布圖設(shè)計(jì)本身是無形的,但是當(dāng)它附著在一定的載體上時(shí),就可以為人所感知。前面提到布圖設(shè)計(jì)在集成電路芯片中表現(xiàn)為一定的圖形,這種圖形是可見的。同樣,在掩模版上布圖設(shè)計(jì)也是以圖形方式存在的。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展,使得布圖設(shè)計(jì)可以數(shù)據(jù)代碼的方式存儲在磁盤或磁帶中。在計(jì)算機(jī)控制的離子注入機(jī)或者電子束曝光裝置中,布圖設(shè)計(jì)也是以一系列的代碼方式存在。人們可通過一定方式感知這些代碼信息。布圖設(shè)計(jì)是無形的,但是其載體,如掩模版、磁帶或磁盤等等卻可以是有形的。
2.布圖設(shè)計(jì)具有可復(fù)制性
通常,我們說著作權(quán)客體具有可復(fù)制性,布圖設(shè)計(jì)同樣也具有著作權(quán)客體的這一特征。當(dāng)載體為掩模版時(shí),布圖設(shè)計(jì)以圖形方式存在。這時(shí),只需對全套掩模版加以翻拍,即可復(fù)制出全部的布圖設(shè)計(jì)。當(dāng)布圖設(shè)計(jì)以磁盤或磁帶為載體時(shí),同樣可以用通常的磁帶或磁盤拷貝方法復(fù)制布圖設(shè)計(jì)。當(dāng)布圖設(shè)計(jì)被“固化”到已制成的集成電路產(chǎn)品之中時(shí),復(fù)制過程相對復(fù)雜一些。復(fù)制者首先需要去除集成電路的外封裝;再去掉芯片表面的鈍化層;然后采用不同的腐蝕液逐層剝蝕芯片,并隨時(shí)拍下各層圖形的照片,經(jīng)過一定處理后便可獲得這種集成電路的全部布圖設(shè)計(jì)。這種從集成電路成品著手,利用特殊技術(shù)手段了解集成電路功能、設(shè)計(jì)特點(diǎn),獲得其布圖設(shè)計(jì)的方法被稱為“反向工程”。
在集成電路產(chǎn)業(yè)中,這種反向工程被世界各國的廠商廣泛采用。集成電路作為現(xiàn)代信息工業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)品,已滲透到電子工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域,其通用性或兼容性對技術(shù)的發(fā)展有著非常重要的意義。因此,而反向工程為生產(chǎn)廠商了解其他廠商的產(chǎn)品狀況提供了可能。如果實(shí)施反向工程不是單純地為復(fù)制他人布圖設(shè)計(jì)以便仿制他人產(chǎn)品,而是通過反向工程方法了解他人品功能、參數(shù)等特性,以便設(shè)計(jì)出與之兼容的其他電路產(chǎn)品,或者在別人設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上加以改進(jìn),制造出更先進(jìn)的集成電路,都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是合理的。著作權(quán)法中有合理使用的規(guī)定,但這種反向工程的特許還不完全等同于合理使用。比如,合理使用一般只限于復(fù)制原作的一部分,而這里的反向工程則可能復(fù)制全套布圖設(shè)計(jì)。改編權(quán)是著作權(quán)的權(quán)能之一,他人未經(jīng)著作權(quán)人同意而擅自修改其作品的行為是侵權(quán)行為,但這里對原布圖設(shè)計(jì)的改進(jìn)則不應(yīng)視為侵權(quán)。
綜之,無論何種載體,布圖設(shè)計(jì)是具有可復(fù)制性的。
3.布圖設(shè)計(jì)的表觀形式具有非任意性著作權(quán)客體的表現(xiàn)形式一般是沒有限制的。同一思想,作者可隨意采取各種形式來表達(dá),因此著作權(quán)法對其表現(xiàn)形式的保護(hù)并不會導(dǎo)致對思想的壟斷。布圖設(shè)計(jì)雖然在集成電路芯片中或掩模版上以圖形的方式存在,具備著作權(quán)客體的外在特性,但是其表現(xiàn)形式因受諸多客觀因素的限制,卻是有限的或者非任意的。
首先,布圖設(shè)計(jì)圖形的形狀及其大小受著集成電路參數(shù)要求的限制。如果要求集成電路 具有較高的擊穿電壓,設(shè)計(jì)人在完成布圖設(shè)計(jì)時(shí)就必須將晶體管的基區(qū)圖形設(shè)計(jì)為圓形,以 克服結(jié)面曲率半徑較小處電場過于集中的影響。對于用于功率放大的集成電路,其功放管圖 形的面積必須較大,使之得以承受大電流的沖擊。
其次,布圖設(shè)計(jì)還受著生產(chǎn)工藝水平的限制。為了提高集成電路的集成度或者追求高頻 特性,常常需將集成電路中各元件的面積減小。這樣,布圖設(shè)計(jì)的線條寬度也相對較細(xì)。目前國。外已達(dá)到亞微米的數(shù)量級。但如果將線條設(shè)計(jì)得太細(xì),以致工藝難度太大將會大大地降低集成電路成品率和可靠性,這是極不經(jīng)濟(jì)的;同樣地,如果一味,地追求功率參數(shù),將芯片面積增大,也會降低集成電路的成品率。
此外,布圖設(shè)計(jì)還受著一些物理定律以及材料類及其特性等多種因素的限制。比如,晶體管可能因?yàn)榛鶇^(qū)自偏壓效應(yīng)而導(dǎo)致發(fā)射極間的電位不等。為克服基區(qū)自偏壓效應(yīng),則需在加上均壓圖形。
雖然從理論上講,突破這些限制條件的圖形也可以受到著作權(quán)的保護(hù),但由于布圖設(shè)計(jì)的價(jià)值僅僅體現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)中,所以對那些完全沒有實(shí)用價(jià)值的、由設(shè)計(jì)人自由揮灑出來的所謂“布圖設(shè)計(jì)”實(shí)施保護(hù)是沒有任何意義的。這些圖形不是真正意義上的布圖設(shè)計(jì),稱其為一種“抽象作品”或許更為恰當(dāng)。布圖設(shè)計(jì)在表現(xiàn)形式的有限性方面,與工業(yè)產(chǎn)權(quán)客體相似。
三、布圖設(shè)計(jì)權(quán)的特性
從上面的分析可知,集成電路布圖設(shè)計(jì)有其自身的特征,并同時(shí)兼?zhèn)渲鳈?quán)客體和工業(yè)產(chǎn)權(quán)客體的特性。在立法保護(hù)布圖設(shè)計(jì)、規(guī)定創(chuàng)作人的布圖設(shè)計(jì)權(quán)時(shí),應(yīng)當(dāng)考慮這一特點(diǎn)。
首先,布圖設(shè)計(jì)權(quán)應(yīng)具備知識產(chǎn)權(quán)的共同特性,即專有性;時(shí)間性和地域性。布圖設(shè)計(jì)具有無形性,同一布圖設(shè)計(jì)可能同時(shí)為多數(shù)人占有或使用。為保障布圖設(shè)計(jì)創(chuàng)作人的利益,布圖設(shè)計(jì)權(quán)應(yīng)當(dāng)是一項(xiàng)專有權(quán)利。另一方面,布圖設(shè)計(jì)的價(jià)值畢竟是通過其工業(yè)應(yīng)用才得以實(shí)現(xiàn)。僅就一特定的布圖設(shè)計(jì)而言,使用它的人越多,為社會創(chuàng)造的價(jià)值就越大。如果布圖設(shè)計(jì)權(quán)在時(shí)間上是無限的,則不利于充分發(fā)揮其對社會的作用,也不利于集成電路技術(shù)的發(fā)展。所以布圖設(shè)計(jì)權(quán)應(yīng)有一定時(shí)間期限。當(dāng)然,對時(shí)間期限的具體規(guī)定應(yīng)當(dāng)既考慮公共利益,又照顧到創(chuàng)作人的個(gè)人權(quán)益。只有找到二者的平衡點(diǎn),才是利益分配的最佳狀態(tài)。地域性作為知識產(chǎn)權(quán)的共性之一,同樣為布圖設(shè)計(jì)權(quán)所具備,在世界知識產(chǎn)權(quán)組織的《關(guān)于集成電路的知識產(chǎn)權(quán)條約》第三條;第四條和第五條的內(nèi)容都涉地域問題,這實(shí)際上肯定了布圖設(shè)計(jì)權(quán)的地域性。
其次,布圖設(shè)計(jì)權(quán)還具有其獨(dú)特的個(gè)性。下面將其分別與著作權(quán)和工業(yè)產(chǎn)權(quán)相對照,從而分析其特點(diǎn)。
1.布圖設(shè)計(jì)權(quán)的產(chǎn)生方式與著作權(quán)不同,只有在履行一定的法律程序后才能產(chǎn)生。集成電路作為一種工業(yè)產(chǎn)品,一旦投放市場將被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,性能優(yōu)良的集成電路可能會因其商業(yè)價(jià)值引來一些不法廠商的仿冒。另一方面,由于集成電路布圖設(shè)計(jì)受到諸多因素的限 制,其表現(xiàn)形式是有限的,這就可能存在不同人完全獨(dú)立地設(shè)計(jì)出具有相同實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)的布圖設(shè)計(jì)的情況。這就是說,布圖設(shè)計(jì)具有一定的客觀自然屬性,其人身性遠(yuǎn)不及普通著作權(quán)客體那樣強(qiáng)。所以法律在規(guī)定布圖設(shè)計(jì)權(quán)的產(chǎn)生時(shí),必須對權(quán)利產(chǎn)生方式作出專門規(guī)定,否則便無法確認(rèn)布圖設(shè)計(jì)在原創(chuàng)人和仿冒人之間,以及不同的獨(dú)立原創(chuàng)人之間的權(quán)利歸屬。
2.布圖設(shè)計(jì)權(quán)中的復(fù)制權(quán),與著作權(quán)中的復(fù)制權(quán)相比,受到更多的限制。翻開各國集成電路技術(shù)的發(fā)展史,反向工程在技術(shù)的發(fā)展中有著不可取代的作用。如果照搬著作權(quán)法中關(guān)于復(fù)制權(quán)地規(guī)定,實(shí)施反向工程將被認(rèn)為是侵權(quán)行為。為了電子工業(yè)和集成電路技術(shù)的發(fā)展,應(yīng)當(dāng)對復(fù)制權(quán)加以一定的限制,允許在一定條件下或合理范圍內(nèi)實(shí)施反向工程,美國《半導(dǎo)體芯片保護(hù)法》第906條第一款中規(guī)定,“僅為了教學(xué)、分析或評價(jià)掩模作品中的概念或技術(shù),或掩模作品中所采用的電路、邏輯流和圖及元件的布局而復(fù)制該掩模作品者”;或進(jìn)行上述的“分析或評價(jià),以便將這些工作的結(jié)果用于為銷售而制造的具有原創(chuàng)性的掩模作品之中者”均不構(gòu)成侵犯掩模作品專有權(quán)。與此相反,單純地為復(fù)制布圖設(shè)計(jì)而實(shí)施反向工程仍為侵權(quán)。反向工程是對復(fù)制權(quán)的一種限制。
3.與工業(yè)產(chǎn)權(quán)相比,布圖設(shè)計(jì)權(quán)產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)性條件也有所不同。專利法中“創(chuàng)造性”條件要求申請專利的技術(shù)方案具備“實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)”,而大多數(shù)集成電路達(dá)不到這一要求。比如,在設(shè)計(jì)專用集成電路時(shí),常將一些已為人所熟知的單元電路加以組合,這種拼揍而成的集成電路大多難以滿足專利法的創(chuàng)造性要求,這使得大量集成電路得不到專利法的保護(hù),這正是傳統(tǒng)專利制度與集成電路這一新型客體之間不協(xié)調(diào)的一面。所以集成電路保護(hù)法在創(chuàng)造性方面的要求不應(yīng)象專利法要要求那么嚴(yán),但也不能象著作權(quán)法完全不要求任何創(chuàng)造高度要求,因?yàn)椴紙D設(shè)計(jì)的價(jià)值畢竟體現(xiàn)在工業(yè)應(yīng)用上。
篇5
關(guān)鍵詞:集成電路專業(yè);實(shí)踐技能;人才培養(yǎng)
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A 文章編號:1002-0845(2012)09-0102-02
集成電路產(chǎn)業(yè)是關(guān)系到國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會發(fā)展和國家安全的新戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),是國家核心競爭力的重要體現(xiàn)?!秶窠?jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》明確將集成電路作為新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向之一。
信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)決定了集成電路專業(yè)的畢業(yè)生應(yīng)該具有很高的工程素質(zhì)和實(shí)踐能力。然而,目前很多應(yīng)屆畢業(yè)生實(shí)踐技能較弱,走出校園后普遍還不具備直接參與集成電路設(shè)計(jì)的能力。其主要原因是一些高校對集成電路專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的重視程度不夠,技能培養(yǎng)目標(biāo)和內(nèi)容不明確,導(dǎo)致培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐技能的效果欠佳。因此,研究探索如何加強(qiáng)集成電路專業(yè)對學(xué)生實(shí)踐技能的培養(yǎng)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
一、集成電路專業(yè)實(shí)踐技能培養(yǎng)的目標(biāo)
集成電路專業(yè)是一門多學(xué)科交叉、高技術(shù)密集的學(xué)科,工程性和實(shí)踐性非常強(qiáng)。其人才培養(yǎng)的目標(biāo)是培養(yǎng)熟悉模擬電路、數(shù)字電路、信號處理和計(jì)算機(jī)等相關(guān)基礎(chǔ)知識,以及集成電路制造的整個(gè)工藝流程,掌握集成電路設(shè)計(jì)基本理論和基本設(shè)計(jì)方法,掌握常用集成電路設(shè)計(jì)軟件工具,具有集成電路設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、測試及電子系統(tǒng)開發(fā)能力,能夠從事相關(guān)領(lǐng)域前沿技術(shù)工作的應(yīng)用型高級技術(shù)人才。
根據(jù)集成電路專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo),我們明確了集成電路專業(yè)的核心專業(yè)能力為:模擬集成電路設(shè)計(jì)、數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)、射頻集成電路設(shè)計(jì)以及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)四個(gè)方面。圍繞這四個(gè)方面的核心能力,集成電路專業(yè)人才實(shí)踐技能培養(yǎng)的主要目標(biāo)應(yīng)確定為:掌握常用集成電路設(shè)計(jì)軟件工具,具備模擬集成電路設(shè)計(jì)能力、數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)能力、射頻集成電路設(shè)計(jì)能力、集成電路版圖設(shè)計(jì)能力以及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)能力。
二、集成電路專業(yè)實(shí)踐技能培養(yǎng)的內(nèi)容
1.電子線路應(yīng)用模塊。主要培養(yǎng)學(xué)生具有模擬電路、數(shù)字電路和信號處理等方面的應(yīng)用能力。其課程主要包含模擬電路、數(shù)字電路、電路分析、模擬電路實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)以及電路分析實(shí)驗(yàn)等。
2.嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊。主要培養(yǎng)學(xué)生掌握嵌入式軟件、嵌入式硬件、SOPC和嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域的前沿知識,具備能夠從事面向應(yīng)用的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力。其課程主要有C語言程序設(shè)計(jì)、單片機(jī)原理、單片機(jī)實(shí)訓(xùn)、傳感器原理、傳感器接口電路設(shè)計(jì)、FPGA原理與應(yīng)用及SOPC系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。
3.集成電路制造工藝模塊。主要培養(yǎng)學(xué)生熟悉半導(dǎo)體集成電路制造工藝流程,掌握集成電路制造各工序工藝原理和操作方法,具備一定的集成電路版圖設(shè)計(jì)能力。其課程主要包含半導(dǎo)體物理、半導(dǎo)體材料、集成電路專業(yè)實(shí)驗(yàn)、集成電路工藝實(shí)驗(yàn)和集成電路版圖設(shè)計(jì)等。
4.模擬集成電路設(shè)計(jì)模塊。主要培養(yǎng)學(xué)生掌握CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)原理與設(shè)計(jì)方法,熟悉模擬集成電路設(shè)計(jì)流程,熟練使用Cadence、Synopsis、Mentor等EDA工具,具備運(yùn)用常用的集成電路EDA軟件工具從事模擬集成電路設(shè)計(jì)的能力。其課程主要包含模擬電路、半導(dǎo)體物理、CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)、集成電路CAD設(shè)計(jì)、集成電路工藝原理、VLSI集成電路設(shè)計(jì)方法和混合集成電路設(shè)計(jì)等。此外,還包括Synopsis認(rèn)證培訓(xùn)相關(guān)課程。
5.數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)模塊。主要培養(yǎng)學(xué)生掌握數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)原理與設(shè)計(jì)方法,具備運(yùn)用常用的集成電路EDA軟件工具從事數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)的能力。其課程主要包含數(shù)字電路、數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)、硬件描述語言、VLSI測試技術(shù)、ASIC設(shè)計(jì)綜合和時(shí)序分析等。
6.射頻集成電路設(shè)計(jì)模塊。主要培養(yǎng)學(xué)生掌握射頻集成電路設(shè)計(jì)原理與設(shè)計(jì)方法,具備運(yùn)用常用的集成電路EDA軟件工具從事射頻集成電路設(shè)計(jì)的能力。其課程主要包含CMOS射頻集成電路設(shè)計(jì)、電磁場技術(shù)、電磁場與
天線和通訊原理等。
在實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置、安排上要符合認(rèn)識規(guī)律,由易到難,由淺入深,充分考慮學(xué)生的理論知識基礎(chǔ)與基本技能的訓(xùn)練,既要有利于啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維與意識,有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新進(jìn)取的科學(xué)精神,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又要保證基礎(chǔ),注重發(fā)揮學(xué)生主觀能動性,強(qiáng)化綜合和創(chuàng)新。因此,在集成電路專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排上,應(yīng)減少緊隨理論課開設(shè)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比例,增加綜合設(shè)計(jì)型和研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,使學(xué)有余力的學(xué)生能發(fā)揮潛能,有利于因材施教。
三、集成電路專業(yè)實(shí)踐技能培養(yǎng)的策略
1.改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。學(xué)校應(yīng)抓住教育部本科教學(xué)水平評估的機(jī)會,加大對實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的經(jīng)費(fèi)投入,加大實(shí)驗(yàn)室軟、硬件建設(shè)力度。同時(shí)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室制度建設(shè),制訂修改實(shí)驗(yàn)教學(xué)文件,修訂完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱,加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的管理和指導(dǎo)。
2.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段。應(yīng)以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo),積極改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,科學(xué)安排課程實(shí)驗(yàn),合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,給學(xué)生充分的自由空間,引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考應(yīng)該怎樣做,使實(shí)驗(yàn)成為可以激發(fā)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的結(jié)合點(diǎn),為學(xué)生創(chuàng)新提供條件。應(yīng)注重利用多媒體技術(shù)來豐富和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段,如借助實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)平臺,利用仿真技術(shù),加強(qiáng)新技術(shù)在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用,使學(xué)生增加對實(shí)驗(yàn)的興趣。
3.加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè),確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。高水平的實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍,是確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)創(chuàng)新人才的關(guān)鍵。應(yīng)制定完善的有利于實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍建設(shè)的制度,對實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍的人員數(shù)量編制、年齡結(jié)構(gòu)、學(xué)歷結(jié)構(gòu)和職稱結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)劃,從職稱、待遇等方面對實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍予以傾斜,保證實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍的穩(wěn)定和發(fā)展。
4.保障實(shí)習(xí)基地建設(shè),增加就業(yè)競爭能力。開展校內(nèi)外實(shí)習(xí)是提高學(xué)生實(shí)踐技能的重要手段。
實(shí)習(xí)基地是學(xué)生獲取科學(xué)知識、提高實(shí)踐技能的重要場所,對集成電路專業(yè)人才培養(yǎng)起著重要作用。學(xué)校應(yīng)積極聯(lián)系那些具有一定實(shí)力并且在行業(yè)中有一定知名度的企業(yè),給能夠提供實(shí)習(xí)場所并愿意支持學(xué)校完成實(shí)習(xí)任務(wù)的單位掛實(shí)習(xí)基地牌匾。另外,可以把企業(yè)請進(jìn)來,聯(lián)合構(gòu)建集成電路專業(yè)校內(nèi)實(shí)踐基地,把企業(yè)和高校的資源最大限度地整合起來,實(shí)現(xiàn)在校教育與產(chǎn)業(yè)需求的無縫聯(lián)接。
5.重視畢業(yè)設(shè)計(jì),全面提升學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)是集成電路專業(yè)教學(xué)中最重要的一個(gè)綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。由于畢業(yè)設(shè)計(jì)工作一般都被安排在最后一個(gè)學(xué)期,此時(shí)學(xué)生面臨找工作和準(zhǔn)備考研復(fù)試的問題,畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間和質(zhì)量有時(shí)很難保證。為了進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué),應(yīng)讓學(xué)生從大學(xué)四年級上半學(xué)期就開始畢業(yè)設(shè)計(jì),因?yàn)槟菚r(shí)學(xué)生已經(jīng)完成基礎(chǔ)課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí),部分完成專業(yè)課程的學(xué)習(xí),而專業(yè)課教師往往就是學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)教師,在此時(shí)進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì),一方面可以和專業(yè)課學(xué)習(xí)緊密結(jié)合起來,另一方面便于指導(dǎo)教師加強(qiáng)對學(xué)生的教育和督促。
選題是畢業(yè)設(shè)計(jì)中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié),通過選題來確定畢業(yè)設(shè)計(jì)的方向和主要內(nèi)容,是做好畢業(yè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),決定著畢業(yè)設(shè)計(jì)的效果。因此教師對畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)應(yīng)從幫助學(xué)生選好設(shè)計(jì)題目開始。集成電路專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題要符合本學(xué)科研究和發(fā)展的方向,在選題過程中要注重培養(yǎng)學(xué)生綜合分析和解決問題的能力。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中,可以讓學(xué)生們適當(dāng)?shù)貐⑴c教師的科研活動,以激發(fā)其專業(yè)課學(xué)習(xí)的熱情,在科研實(shí)踐中發(fā)揮和鞏固專業(yè)知識,提高實(shí)踐能力。
6.全面考核評價(jià),科學(xué)檢驗(yàn)技能培養(yǎng)的效果。實(shí)踐技能考核是檢驗(yàn)實(shí)踐培訓(xùn)效果的重要手段。相比理論教學(xué)的考核,實(shí)踐教學(xué)的考核標(biāo)準(zhǔn)不易把握,操作困難,因此各高校普遍缺乏對實(shí)踐教學(xué)的考核,影響了實(shí)踐技能培養(yǎng)的效果。集成電路專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐技能培養(yǎng)貫穿于大學(xué)四年,每個(gè)培養(yǎng)環(huán)節(jié)都應(yīng)進(jìn)行科學(xué)的考核,既要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考核,也要加強(qiáng)畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)的考核。
對實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核可以分為事中考核和事后考核。事中考核是指在實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行過程中進(jìn)行的質(zhì)量監(jiān)控,教師要對學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的操作表現(xiàn)、學(xué)術(shù)態(tài)度以及參與程度等進(jìn)行評價(jià);事后考核是指實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要對學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行評價(jià)。這兩部分構(gòu)成實(shí)驗(yàn)課考核成績,并于期末計(jì)入課程總成績。這樣做使得學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課的重視程度大大提高,能夠有效地提高實(shí)驗(yàn)課效果。此外,還可將學(xué)生結(jié)合教師的科研開展實(shí)驗(yàn)的情況計(jì)入實(shí)驗(yàn)考核。
7.借助學(xué)科競賽,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識和創(chuàng)新能力。集成電路專業(yè)的學(xué)科競賽是通過針對基本理論知識以及解決實(shí)際問題的能力設(shè)計(jì)的、以學(xué)生為參賽主體的比賽。學(xué)科競賽能夠在緊密結(jié)合課堂教學(xué)或新技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上,以競賽的方式培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力,引導(dǎo)學(xué)生通過完成競賽任務(wù)來發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,并增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及研究的主動性,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識和創(chuàng)新精神。
在參加競賽的整個(gè)過程中,學(xué)生不僅需要對學(xué)習(xí)過的若干門專業(yè)課程進(jìn)行回顧,靈活運(yùn)用,還要查閱資料、搜集信息,自主提出設(shè)計(jì)思想和解決問題的辦法,既檢驗(yàn)了學(xué)生的專業(yè)知識,又促使學(xué)生主動地學(xué)習(xí),最終使學(xué)生的動手能力、自學(xué)能力、科學(xué)思維能力和創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新能力都得到不斷的提高。而教師通過考察學(xué)生在參賽過程中運(yùn)用所學(xué)知識的能力,認(rèn)真總結(jié)參賽經(jīng)驗(yàn),分析由此暴露出的相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)的問題和不足,能夠相應(yīng)地改進(jìn)教學(xué)方法與內(nèi)容,有利于提高技能教學(xué)的有效性。
此外,還應(yīng)鼓勵學(xué)生積極申報(bào)校內(nèi)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目,通過這些項(xiàng)目的研究可以極大地提高學(xué)生的實(shí)踐動手能力和創(chuàng)新能力。
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篇6
關(guān)鍵詞:集成電路設(shè)計(jì);版圖;CMOS
作者簡介:毛劍波(1970-),男,江蘇句容人,合肥工業(yè)大學(xué)電子科學(xué)與應(yīng)用物理學(xué)院,副教授;汪濤(1981-),男,河南商城人,合肥工業(yè)大學(xué)電子科學(xué)與應(yīng)用物理學(xué)院,講師。(安徽?合肥?230009)
基金項(xiàng)目:本文系安徽省高校教研項(xiàng)目(項(xiàng)目編號:20100115)、省級特色專業(yè)項(xiàng)目(項(xiàng)目編號:20100062)的研究成果。
中圖分類號:G642?????文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)23-0052-02
集成電路(Integrated Circuit)產(chǎn)業(yè)是典型的知識密集型、技術(shù)密集型、資本密集和人才密集型的高科技產(chǎn)業(yè),是關(guān)系國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展全局的基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),是新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心和關(guān)鍵,對其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有巨大的支撐作用。經(jīng)過30多年的發(fā)展,我國集成電路產(chǎn)業(yè)已初步形成了設(shè)計(jì)、芯片制造和封測三業(yè)并舉的發(fā)展格局,產(chǎn)業(yè)鏈基本形成。但與國際先進(jìn)水平相比,我國集成電路產(chǎn)業(yè)還存在發(fā)展基礎(chǔ)較為薄弱、企業(yè)科技創(chuàng)新和自我發(fā)展能力不強(qiáng)、應(yīng)用開發(fā)水平急待提高、產(chǎn)業(yè)鏈有待完善等問題。在集成電路產(chǎn)業(yè)中,集成電路設(shè)計(jì)是整個(gè)產(chǎn)業(yè)的龍頭和靈魂。而我國集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展遠(yuǎn)滯后于計(jì)算機(jī)與通信產(chǎn)業(yè),集成電路設(shè)計(jì)人才嚴(yán)重匱乏,已成為制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸。因此,培養(yǎng)大量高水平的集成電路設(shè)計(jì)人才,是當(dāng)前集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展中一個(gè)亟待解決的問題,也是高校微電子等相關(guān)專業(yè)改革和發(fā)展的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。[1-4]
一、集成電路版圖設(shè)計(jì)軟件平臺
為了滿足新形勢下集成電路人才培養(yǎng)和科學(xué)研究的需要,合肥工業(yè)大學(xué)(以下簡稱“我?!保?005年起借助于大學(xué)計(jì)劃,和美國Mentor Graphics公司、Xilinx公司、Altera公司、華大電子等公司合作建立了EDA實(shí)驗(yàn)室,配備了ModelSim、IC Station、Calibre、Xilinx ISE、Quartus II、九天Zeni設(shè)計(jì)系統(tǒng)等EDA軟件。我校相繼開設(shè)了與集成電路設(shè)計(jì)密切相關(guān)的本科課程,如集成電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、模擬集成電路設(shè)計(jì)、集成電路版圖設(shè)計(jì)與驗(yàn)證、超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)、ASIC設(shè)計(jì)方法、硬件描述語言等。同時(shí)對課程體系進(jìn)行了修訂,注意相關(guān)課程之間相互銜接,關(guān)鍵內(nèi)容不遺漏,突出集成電路設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng),通過對課程內(nèi)容的精選、重組和充實(shí),結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的開展,構(gòu)成了系統(tǒng)的集成電路設(shè)計(jì)教學(xué)過程。[5,6]
集成電路設(shè)計(jì)從實(shí)現(xiàn)方法上可以分為三種:全定制(full custom)、半定制(Semi-custom)和基于FPGA/CPLD可編程器件設(shè)計(jì)。全定制集成電路設(shè)計(jì),特別是其后端的版圖設(shè)計(jì),涵蓋了微電子學(xué)、電路理論、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等諸多學(xué)科的基礎(chǔ)理論,這是微電子學(xué)專業(yè)的辦學(xué)重要特色和人才培養(yǎng)重點(diǎn)方向,目的是給本科專業(yè)學(xué)生打下堅(jiān)實(shí)的設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)。
在集成電路版圖設(shè)計(jì)的教學(xué)中,采用的是中電華大電子設(shè)計(jì)公司設(shè)計(jì)開發(fā)的九天EDA軟件系統(tǒng)(Zeni EDA System),這是中國唯一的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的EDA工具軟件。該軟件與國際上流行的EDA系統(tǒng)兼容,支持百萬門級的集成電路設(shè)計(jì)規(guī)模,可進(jìn)行國際通用的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換,它的某些功能如版圖編輯、驗(yàn)證等已經(jīng)與國際產(chǎn)品相當(dāng)甚至更優(yōu),已經(jīng)在商業(yè)化的集成電路設(shè)計(jì)公司以及東南大學(xué)等國內(nèi)二十多所高校中得到了應(yīng)用,特別是在模擬和高速集成電路的設(shè)計(jì)中發(fā)揮了強(qiáng)大的功能,并成功開發(fā)出了許多實(shí)用的集成電路芯片。
九天EDA軟件系統(tǒng)包括ZeniDM(Design Management)設(shè)計(jì)管理器,ZeniSE(Schematic Editor)原理圖編輯器,ZeniPDT(physical design tool)版圖編輯工具,ZeniVERI(Physical Design Verification Tools)版圖驗(yàn)證工具,ZeniHDRC(Hierarchical Design Rules Check)層次版圖設(shè)計(jì)規(guī)則檢查工具,ZeniPE(Parasitic Parameter Extraction)寄生參數(shù)提取工具,ZeniSI(Signal Integrity)信號完整性分析工具等幾個(gè)主要模塊,實(shí)現(xiàn)了從集成電路電路原理圖到版圖的整個(gè)設(shè)計(jì)流程。
二、集成電路版圖設(shè)計(jì)的教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)結(jié)合九天EDA軟件的功能特點(diǎn),在本科生三年級下半學(xué)期開設(shè)了為期一周的以九天EDA軟件為工具的集成電路版圖設(shè)計(jì)課程。
篇7
關(guān)鍵詞:知識產(chǎn)權(quán) 集成電路 布圖設(shè)計(jì)權(quán)
中國政府為了滿足Trips協(xié)議的要求,于2001年頒布了《集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)條例》,該條例已于同年開始實(shí)施[2].從該條例的文字規(guī)定看,中國的集成電路布圖設(shè)計(jì)的保護(hù)水平已經(jīng)完全滿足了Trips協(xié)議的要求。
事實(shí)上,中國政府早在1991年就開始起草《集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)條例》。這一動議肇始于《集成電路知識產(chǎn)權(quán)條約》(以下簡稱《集成電路條約》)的制訂。早在1986年,就召開了多次外交會議和專家會議,研究、起草《集成電路條約》,中國政府積極參與了該條約起草的全過程。1990年5月,在華盛頓召開外交會議,通過了集成電路條約,包括中國在內(nèi)的多數(shù)國家投票贊成。此后,中國政府立即組織專門小組開始研究和起草《集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)條例》。在起草工作初期,的《集成電路條約》是中國立法的主要參考文件。1993年,在GATT烏拉圭回合談判中,Trips協(xié)議草案的鄧克爾文本提出后,考慮到中國當(dāng)時(shí)正試圖恢復(fù)其GATT締約國的地位,Trips協(xié)議成為中國起草《集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)條例》所參考的最為重要的文獻(xiàn)
由于WIPO的《集成電路條約》一直未能生效;加之中國加入WTO的進(jìn)程又是一波三折,中國的《集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)條例》一直沒有一個(gè)適當(dāng)?shù)某雠_時(shí)機(jī)。直到2001 年,中國在加入WTO方面出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機(jī),為配合國內(nèi)外各方面的工作,中國政府頒布了《集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)條例》。就在這一年,中國加入了WTO.
本文擬就中國《集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)條例》的規(guī)定,同Trips協(xié)議和WIPO的《集成電路條約》以及有關(guān)國家的法律,分別從權(quán)利的保護(hù)對象、范圍、內(nèi)容和效力等方面,從知識產(chǎn)權(quán)法律理論的角度進(jìn)行分析、評論和比較。
一、保護(hù)對象
中國的《集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)條例》開宗明義在標(biāo)題上直接采用布圖設(shè)計(jì)作為中心詞,這就將其保護(hù)范圍限定于半導(dǎo)體集成電路,因?yàn)橹挥邪雽?dǎo)體集成電路在制造過程中對布圖設(shè)計(jì)有著必然的依賴。該條例第二條在界定集成電路概念時(shí)專門指明,條例中所稱集成電路為半導(dǎo)體集成電路。[3]
將保護(hù)范圍限定在半導(dǎo)體集成電路范圍是國際上的通例。美國是世界上第一個(gè)頒布集成電路保護(hù)法律的國家,從美國1978年首次提出集成電路保護(hù)的問題,到1984 年頒布專門立法的過程可以看出,布圖設(shè)計(jì)(美國法稱掩模作品)一直被作為這類法律保護(hù)的直接對象[4].應(yīng)當(dāng)說,這一法律的最基本的目的就是為了防止未經(jīng)許可隨意復(fù)制他人的布圖設(shè)計(jì)。此后,日本、瑞典等國的保護(hù)集成電路的國內(nèi)法均采用了這種“美國模式”。
1986年在美、日等國的提議下,WIPO開始制訂保護(hù)集成電路的條約。盡管該條約在總體設(shè)計(jì)上采用了前述美國模式,但在其起草過程中,也曾經(jīng)就是否明確將保護(hù)對象限定在半導(dǎo)體集成電路之內(nèi)發(fā)生過爭論。在1988年11月的草案中,對于是否在集成電路之前加上“半導(dǎo)體”這一文字限定,依舊是兩種方案。
事實(shí)上,通過保護(hù)布圖設(shè)計(jì)的手段來達(dá)到保護(hù)集成電路目的的美國模式本身,已經(jīng)將保護(hù)對象限定在半導(dǎo)體集成電路的范圍之內(nèi)了。因?yàn)樵谀壳暗募夹g(shù)發(fā)展水平上,布圖設(shè)計(jì)本身就是針對半導(dǎo)體集成電路的,每一種半導(dǎo)體集成電路都必然與一套特定的布圖設(shè)計(jì)相對應(yīng)。而半導(dǎo)體集成電路之外的混合集成電路(Hybrid IC),如薄膜或者厚膜集成電路均不直接涉及布圖設(shè)計(jì)的問題。美國人甚至在其國內(nèi)法的標(biāo)題上或正文中就直接采用了半導(dǎo)體芯片或者半導(dǎo)體產(chǎn)品的提法。[5]
中國的集成電路保護(hù)條例從起草到頒布的整個(gè)過程,都一直使用半導(dǎo)體集成電路的提法。這種做法不僅同國際社會保持一致,而且也符合知識產(chǎn)權(quán)制度本身的功能分配。對于半導(dǎo)體集成電路之外的其他集成電路,如前述混合集成電路中并不存在像布圖設(shè)計(jì)這樣復(fù)雜的設(shè)計(jì),充其量也就存在一些如同印刷電路、相對簡單的金屬化互聯(lián)引線。嚴(yán)格說來,混合電路只是一種由若干分立器件(Devices)或半導(dǎo)體集成電路組合而成的功能性組件,完全不同于半導(dǎo)體集成電路將全部器件集成于單片的硅或化合物半導(dǎo)體材料之中。因此,對于半導(dǎo)體集成電路之外的其他相關(guān)產(chǎn)品完全可以適用專利法加以保護(hù)。不致出現(xiàn)如半導(dǎo)體集成電路所面臨的與專利法之間的不和諧[6].
盡管世界各國在其立法模式上普遍采用了保護(hù)布圖設(shè)計(jì)的美國模式,但對布圖設(shè)計(jì)的稱謂卻各不相同。世界上最早立法保護(hù)集成電路的三個(gè)國家中就分別采用了三種不同的叫法:美國人稱其為掩模作品(Mask work);日本人則使用了線路布局(Circuit Layout)的提法;瑞典人使用的是布圖設(shè)計(jì)(Layout Design)。但這并不算結(jié)束,隨后跟進(jìn)的歐共體指令[7]卻又使用了形貌結(jié)構(gòu)(Topography,也有譯作拓樸圖或者構(gòu)型的)。在這多個(gè)術(shù)語中,中國與WIPO的《集成電路條約》保持一致,采用了布圖設(shè)計(jì)的稱謂。
美國法所使用的“掩模作品”,雖然在產(chǎn)業(yè)界十分流行,但在技術(shù)層面上顯然已經(jīng)落后。如今,相對先進(jìn)的制造商已經(jīng)完全可以不再使用傳統(tǒng)的掩模板來制造集成電路。所有掩模圖形均可以存儲于計(jì)算機(jī)中,通過控制電子束掃描進(jìn)行表面曝光,或者通過低能加速器進(jìn)行離子注入等技術(shù)均可將掩模圖形集成于半導(dǎo)體材料之中。而日本人所使用的線路布局一詞則很容易同印刷電路 (Printed Circuit)混淆,在產(chǎn)業(yè)界也少有人這樣稱呼布圖設(shè)計(jì)。相比之下,布圖設(shè)計(jì)和形貌結(jié)構(gòu)則是較為通行的用法,其中形貌結(jié)構(gòu)(Topography)原本為地理學(xué)中術(shù)語,指起伏不平的地貌,后微電子產(chǎn)業(yè)借用了這一術(shù)語,用以指代布圖設(shè)計(jì)。但在漢語環(huán)境中,布圖設(shè)計(jì)的用法更為普遍,故中國的相關(guān)規(guī)定采用了布圖設(shè)計(jì)一詞[8].
從上面分析可知,中國的國內(nèi)法在保護(hù)對象方面采取了與國際上相關(guān)國際條約或者有關(guān)國家的國內(nèi)法完全相同的模式,即通過直接賦予布圖設(shè)計(jì)以專有權(quán)的方式,來實(shí)現(xiàn)保護(hù)采用該布圖設(shè)計(jì)的集成電路的目的。
二、權(quán)利內(nèi)容的設(shè)定
各國在集成電路保護(hù)問題上都采用了設(shè)權(quán)方式,即在傳統(tǒng)的知識產(chǎn)權(quán)體系中新設(shè)立一種既不同于專利權(quán),也不同于著作權(quán)等傳統(tǒng)知識產(chǎn)權(quán)形式的新型權(quán)利—布圖設(shè)計(jì)權(quán) [9].就中國而言,考慮到中國立法的直接目的,自然不可能另外閉門自造一套與眾不同的制度。根據(jù)中國《集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)條例》,布圖設(shè)計(jì)權(quán)人享有 (l)對受保護(hù)的布圖設(shè)計(jì)的全部或者其中任何具有獨(dú)創(chuàng)性的部分進(jìn)行復(fù)制的專有權(quán),和(2)將受保護(hù)的布圖設(shè)計(jì)、含有該布圖設(shè)計(jì)的集成電路或者含有該集成電路的物品投入商業(yè)利用的專有權(quán)。[10]這一規(guī)定同wTO的Trips協(xié)議相比,僅僅在文字表述方式上存在差異,其權(quán)利內(nèi)容是完全相同的。[11]
從前述規(guī)定中可以發(fā)現(xiàn),所謂布圖設(shè)計(jì)權(quán)在內(nèi)容上包含兩個(gè)方面,即復(fù)制權(quán)和商業(yè)實(shí)施權(quán)。而這兩項(xiàng)內(nèi)容在原有的知識產(chǎn)權(quán)種類中,分別屬于著作權(quán)和專利權(quán)中的權(quán)能。布圖設(shè)計(jì)權(quán)則兼采二者內(nèi)容于一身,這反映出集成電路保護(hù)法在原有的知識產(chǎn)權(quán)體系中介于專利權(quán)和著作權(quán)之間的特殊地位,這一特性同樣在布圖設(shè)計(jì)受保護(hù)的條件上得到突出反映。受著作權(quán)法保護(hù)的作品必須具備獨(dú)創(chuàng)性,被授予專利權(quán)的發(fā)明則必須具備創(chuàng)造性,即只有相對比現(xiàn)有技術(shù)水平有較大提高的發(fā)明才能獲得專利權(quán),這是各國專利法的通行做法。而從目前國際社會對于獨(dú)創(chuàng)性的解釋可知,作品只需具備最低限度的創(chuàng)造性即被認(rèn)為具備了獨(dú)創(chuàng)性。由此可以推知,專利法中的創(chuàng)造性在創(chuàng)造高度方面的要求顯然高于著作權(quán)法中的獨(dú)創(chuàng)性。而各國的集成電路保護(hù)法及相關(guān)國際條約在保護(hù)條件方面的規(guī)定,一方面借用了著作權(quán)法中關(guān)于獨(dú)創(chuàng)性(originality)的概念,另一方面又要求受保護(hù)的布圖設(shè)計(jì)不能是平庸或者司空見慣的。[12]可見在法律上對受保護(hù)布圖設(shè)計(jì)在創(chuàng)造性方面所提出的要求正好介于著作權(quán)法和專利法之間。
布圖設(shè)計(jì)權(quán)之所以在內(nèi)容上兼采著作權(quán)和專利權(quán)中的內(nèi)容,根本原因還是布圖設(shè)計(jì)本身同時(shí)具有著作權(quán)法和專利法保護(hù)對象的雙重屬性。布圖設(shè)計(jì)在外在形式上,表現(xiàn)為一系列的圖形。如歐共體集成電路保護(hù)指令中就直接將布圖設(shè)計(jì)定義為一系列的圖形,[13]當(dāng)這些平面圖形按照一定的規(guī)則被固化在硅片表面下不同深度中后,便可形成三維的立體結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)特定的電子功能,也就是說這種外在表現(xiàn)為圖形的布圖設(shè)計(jì)有其內(nèi)在的實(shí)用功能,其最終的價(jià)值是通過特定的電子功能得以實(shí)現(xiàn)的,正是因?yàn)椴紙D設(shè)計(jì)的這種屬性導(dǎo)致了布圖設(shè)計(jì)權(quán)在內(nèi)容上的設(shè)計(jì)也具備了類似著作權(quán)和專利權(quán)的屬性。
三、權(quán)利效力和限制
在各類知識產(chǎn)權(quán)中,受法律保護(hù)的條件存在高下之分。這必然導(dǎo)致權(quán)利效力也存在強(qiáng)弱不同。著作權(quán)的效力僅限于作品的表達(dá)(expression),而專利權(quán)所能延及的層面則比著作權(quán)法中的表達(dá)更為抽象。專利權(quán)的效力不僅延及于某一技術(shù)方案的某種具體實(shí)現(xiàn)方式,而且可以延及該技術(shù)方案本身。從前述布圖設(shè)計(jì)權(quán)的內(nèi)容的介紹中可以看出,中國法規(guī)中所規(guī)定的布圖設(shè)計(jì)權(quán),在效力上同專利權(quán)的設(shè)計(jì)并無差異。然而,回顧WIPO起草《集成電路條約》的過程可知,參與起草的各國曾就布圖設(shè)計(jì)權(quán)的效力發(fā)生過極大的爭議,發(fā)展中國家希望將布圖設(shè)計(jì)權(quán)的效力限定在復(fù)制布圖設(shè)計(jì)和利用布圖設(shè)計(jì)制造集成電路這兩個(gè)層面上;而以美、日為代表的集成電路技術(shù)強(qiáng)國則并不滿足這兩個(gè)層面,還打算將布圖設(shè)計(jì)權(quán)的效力延伸至安裝有受保護(hù)的布圖設(shè)計(jì)集成電路的物品上。美、日兩國的主張即是將布圖設(shè)計(jì)權(quán)的效力延伸到第三個(gè)層次上,這在效力上就完全等同于專利權(quán)。由于發(fā)展中國家的強(qiáng)烈反對,致使WIPO的條約在布圖設(shè)計(jì)權(quán)的效力上采取了模棱兩可的做法,即在該條約的第3條(1)(h) 和第6條(1)(a)(ii)中分別采用了不同的表述方式。
然而,在1994年WTO的Trips協(xié)議通過之后,由于Trips 協(xié)議就布圖設(shè)計(jì)權(quán)的效力作了專門規(guī)定,[14]致使WIPO條約中遺留的問題在Trips協(xié)議中不復(fù)存在,Trips協(xié)議完全采取了美、日等國的立場,將權(quán)利效力延伸到了第三層次。中國為了能加入WTO,自然只能采用跟進(jìn)的態(tài)度,在中國的《集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)條例》第7條中,有關(guān)布圖設(shè)計(jì)權(quán)的效力與 Trips協(xié)議在實(shí)質(zhì)上完全一致。
應(yīng)該說,在Trips協(xié)議通過之后布圖設(shè)計(jì)權(quán)的效力問題在立法上已經(jīng)解決,但是Trips協(xié)議的這種做法在知識產(chǎn)權(quán)法律理論上是存在問題的,知識產(chǎn)權(quán)的效力從來都同該權(quán)利產(chǎn)生的條件高低相關(guān)。通常,權(quán)利產(chǎn)生的條件越苛刻,權(quán)利效力也就越強(qiáng),這在前述著作權(quán)和專利權(quán)的效力差異上已經(jīng)表現(xiàn)得尤為明顯,不僅如此,對于同類知識產(chǎn)權(quán)也是這樣,比如商標(biāo)必須具備顯著性才能受到法律保護(hù),因此顯著性即為商標(biāo)權(quán)產(chǎn)生的條件。如果一個(gè)商標(biāo)的顯著性強(qiáng),則依附于該商標(biāo)上的商標(biāo)權(quán)的效力也相應(yīng)較強(qiáng),而布圖設(shè)計(jì)權(quán)在創(chuàng)造性要求方面顯然低于專利法的要求,因此其權(quán)利效力理所當(dāng)然地應(yīng)當(dāng)?shù)陀趯@?,而不?yīng)當(dāng)與專利權(quán)相同,即不應(yīng)當(dāng)延伸到第三層次上。當(dāng)然,布圖設(shè)計(jì)權(quán)的創(chuàng)造性要求比起著作權(quán)又遠(yuǎn)高于獨(dú)創(chuàng)性要求,因此布圖設(shè)計(jì)權(quán)的效力應(yīng)當(dāng)強(qiáng)于著作權(quán)。具體地講,著作權(quán)效力只能及于對作品的復(fù)制;而布圖設(shè)計(jì)權(quán)的效力則不僅可及于對布圖設(shè)計(jì)的復(fù)制,還可以延伸到對布圖設(shè)計(jì)本身的商業(yè)利用,即第二層次。所以,當(dāng)年發(fā)展中國家在WIPO《集成電路條約》談判中的主張?jiān)诶碚撋蠎?yīng)當(dāng)是成立的。中國雖然一直都不贊同美、日等國的主張,但為了同 WTO的相關(guān)規(guī)定保持一致,只得將布圖設(shè)計(jì)權(quán)的效力強(qiáng)化到用集成電路組裝的物品的商業(yè)利用,即第三層次。
無論是著作權(quán),還是專利權(quán)在法律上都受到一定的限制,布圖設(shè)計(jì)權(quán)也不例外。中國的相關(guān)法律對于布圖設(shè)計(jì)權(quán)的限制同國際上其他國家的規(guī)定并無大異。為個(gè)人目的或者單純?yōu)樵u價(jià)、分析、研究、教學(xué)等目的而復(fù)制受保護(hù)的布圖設(shè)計(jì),比如為前述目的實(shí)施反向工程的行為;或者在前述反向工程的基礎(chǔ)上,創(chuàng)作出具有獨(dú)創(chuàng)性的布圖設(shè)計(jì)的行為;以及對自己獨(dú)立創(chuàng)作的與他人相同的布圖設(shè)計(jì)進(jìn)行復(fù)制或者將其投入商業(yè)利用的行為等均不屬于侵犯布圖設(shè)計(jì)權(quán)的行為等。[15]這類行為等同于著作權(quán)法中合理使用行為。此外,中國《集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)條例》還就權(quán)利用盡等知識產(chǎn)權(quán)法中通行的權(quán)利限制類型作出了規(guī)定。[16]
在中國《集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)條例》中還明確規(guī)定了非自愿許可的相關(guān)條件和性質(zhì)[17].即不僅將實(shí)施非自愿許可限定在國家處于緊急狀態(tài)或者作為不正當(dāng)競爭行為的救濟(jì)措施的條件上,而且將這種許可方式界定為非獨(dú)占的、有償?shù)?。并且,?dāng)實(shí)施非自愿許可的條件一旦消失,該許可就應(yīng)當(dāng)被終止。這些規(guī)定同Trips協(xié)議以及《巴黎公約》中關(guān)于強(qiáng)制許可的規(guī)定基本一致[18].
四、實(shí)施效果的評價(jià)
中國的《集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)條例》從起草到頒布大約經(jīng)歷了10年的歷程,應(yīng)該說在立法方面基本遵循了國際上的通行做法,但在該條例實(shí)施的頭15個(gè)月里,國家知識產(chǎn)權(quán)局總共接到的布圖設(shè)計(jì)權(quán)申請數(shù)量為245件[19],平均每月不足17件。到目前為止,中國尚未見有依照該條例判決的案件。這種情況同專利法、著作權(quán)法等其他知識產(chǎn)權(quán)相關(guān)法律門庭若市的狀態(tài)相比顯然呈門可羅雀之狀。但如果從世界范圍著眼,這一現(xiàn)象并非中國特色。美國作為集成電路的制造大國,在其《半導(dǎo)體芯片保護(hù)法》頒布20年后的今天,訴至法院的案件也屈指可數(shù)。德國作為歐洲的技術(shù)大國,每年在其專利商標(biāo)局登記的布圖設(shè)計(jì)數(shù)量較之專利、商標(biāo)的申請量也可謂小巫見大巫。所以中國的現(xiàn)狀完全是正常狀態(tài)。
這種狀態(tài)從反面提出了一個(gè)問題,即我們是否應(yīng)當(dāng)對現(xiàn)行知識產(chǎn)權(quán)立法的合理性進(jìn)行反思?近20年來,國際知識產(chǎn)權(quán)立法可謂突飛猛進(jìn)。第一個(gè)十年,完成了知識產(chǎn)權(quán)立法的總體框架;第二個(gè)十年,完全在立法上達(dá)到發(fā)達(dá)國家的立法水平。如此發(fā)展速度固然有國內(nèi)經(jīng)濟(jì)技術(shù)進(jìn)步在宏觀上帶來的動力,但在微觀上這些年的立法似乎過分地強(qiáng)調(diào)一時(shí)一事的需求,而忽略了知識產(chǎn)權(quán)法內(nèi)在的邏輯聯(lián)系和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的長遠(yuǎn)需求。比如,近10余年中發(fā)生在著作權(quán)法中的一系列事件,如計(jì)算機(jī)程序、技術(shù)措施、MP3、P2P等無不反映出這種傾向。如今,在集成電路新產(chǎn)品遍布于世的信息時(shí)代,集成電路布圖設(shè)計(jì)的立法似乎只具有一種象征意義,人們并沒有踴躍地選擇這種保護(hù)模式。這并非因?yàn)榇蠹也豢粗丶呻娐繁旧?,相反產(chǎn)業(yè)界對于集成電路的重視程度與計(jì)算機(jī)程序完全相當(dāng)。因?yàn)榧呻娐肥怯?jì)算機(jī)硬件的核心,人們不可能對集成電路技術(shù)漠不關(guān)心。人們冷落集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)法的原因還在于現(xiàn)實(shí)的需求和已有的法律框架間存在差距。
進(jìn)入20世紀(jì)80年代后期,由于集成電路產(chǎn)品更新速度大大地加快,這從計(jì)算機(jī)CPU芯片的更新上得到充分地反映。面對如此更新速度,即使是簡單地復(fù)制這類超大規(guī)模芯片的布圖設(shè)計(jì)也難以跟上技術(shù)的更新速度。隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的普及,設(shè)計(jì)工作不再單純采用人工設(shè)計(jì),大量的設(shè)計(jì)工作通過工具軟件直接生成。換言之,單純復(fù)制布圖設(shè)計(jì)未必能立即給復(fù)制者帶來豐厚的利益。此外,集成電路產(chǎn)品的設(shè)計(jì)不再僅僅取決于布圖設(shè)計(jì)圖形,相關(guān)工藝設(shè)計(jì)在產(chǎn)品制造中也發(fā)揮著越來越重要的作用。這些技術(shù)因素的變化致使原有的法律保護(hù)模式有隔靴搔癢之感。這必然導(dǎo)致集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)法被打入冷宮。當(dāng)然,事物的發(fā)展是呈螺旋狀態(tài)的,當(dāng)技術(shù)發(fā)展到一定程度后還會呈現(xiàn)新的瓶頸。這時(shí)技術(shù)更新的速度會大大放慢。到這時(shí)復(fù)制布圖設(shè)計(jì)在諸多因素中或許又會重新回到主導(dǎo)地位,到那時(shí)這種以前述“美國模式”為基礎(chǔ)的法律的作用或許又會重新顯現(xiàn)出來。
五、結(jié)論
中國的集成電路保護(hù)法在現(xiàn)階段只具有象征意義,因?yàn)樵谥袊F(xiàn)在的土壤中保護(hù)集成電路布圖設(shè)計(jì)的需求尚不十分強(qiáng)烈。這一方面是因?yàn)橹袊募呻娐樊a(chǎn)業(yè)尚不夠發(fā)達(dá),另一方面也是因?yàn)槟壳暗谋Wo(hù)模式并不完全適應(yīng)產(chǎn)業(yè)界的需求。但中國作為國際社會的一員,為了保持與國際社會的一致性仍然頒布了這一法規(guī)。這一事實(shí)本身也說明了中國希望融入國際社會的愿望和決心。另一方面,國際社會在創(chuàng)設(shè)知識產(chǎn)權(quán)制度中的新規(guī)則時(shí),應(yīng)當(dāng)從過去的實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),更全面、更客觀地根據(jù)長遠(yuǎn)需求,而不是眼前利益決定制度的發(fā)展和進(jìn)步……
注釋
[1]本文根據(jù)2004年10月10日在中德知識產(chǎn)權(quán)研討會上發(fā)言稿修改而成。
[2]見中華人民共和國國務(wù)院令第300號。
[3]中國《集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)條例》第二條第一項(xiàng)規(guī)定:“集成電路,是指半導(dǎo)體集成電路,即以半導(dǎo)體材料為基片,將至少有一個(gè)是有源元件的兩個(gè)以上元件和部分或者全部互連線路集成在基片之中或者基片之上,以執(zhí)行某種電子功能的中間產(chǎn)品或者最終產(chǎn)品”。
[4] 見Morton David Goldberg,Computer software and Chips(protection and Marketing) 1985一Volume one,Practising Law Institute,page 203;又見Alfred P.Meijboom International Semiconductor Chip Protection,International Computer Law Adviser Dec.1988;以及美國法典第17編第9章第901、902條。
[5]見美國法典第17編第9章。
[6]見郭禾,《半導(dǎo)體集成電路知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)》載《中國人民大學(xué)學(xué)報(bào)》2004年第1期,總103期。
[7]見歐共體《關(guān)于半導(dǎo)體產(chǎn)品形貌結(jié)構(gòu)法律保護(hù)的指令》(87/54)。
[8]早在約20年前編寫的《中國大百科全書??電子學(xué)與計(jì)算機(jī)》就以布圖設(shè)計(jì)作為主詞條。見《中國大百科全書??電子學(xué)與計(jì)算機(jī)》第55頁。
[9]見郭禾,《集成電路布圖設(shè)計(jì)權(quán)—一種新型的知識產(chǎn)權(quán)》,載《知識產(chǎn)權(quán)》雜志,1992年第6期。
[10]見中國《集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)條例》第7條。
[11]見TriPs第35、36條。見wIPO集成電路條約第3條第2項(xiàng)(a)、(b),美國《半導(dǎo)體芯片產(chǎn)品保護(hù)法》第902條(b)款。
[12]見wIPO集成電路條約第3條第2項(xiàng)(a)、(b),美國《半導(dǎo)體芯片產(chǎn)品保護(hù)法》第902條(b)款。見歐共體《關(guān)于半導(dǎo)體產(chǎn)品形貌結(jié)構(gòu)法律保護(hù)的指令》(87/54)。
[13]見歐共體《關(guān)于半導(dǎo)體產(chǎn)品形貌結(jié)構(gòu)法律保護(hù)的指令》(87/54)。
[14]見TriPs協(xié)議第36條。
[15]見中國《集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)條例》第23條。
[16]見中國《集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)條例》第24條。
[17]見中國《集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)條例》第25一29條。
[18]見Trips協(xié)議第37條第2款、第31條,巴黎公約第5條。
篇8
大家上午好。首先我代表中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會對各位領(lǐng)導(dǎo)、國內(nèi)外嘉賓、各位同仁參加在西安舉辦的“2011中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會集成電路設(shè)計(jì)分會年會暨中國集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)十年成就展”,表示熱烈的歡迎;對陜西省、西安市有關(guān)部門,陜西省半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會等有關(guān)單位給于會議的支持,對業(yè)界積極參與會議的各項(xiàng)活動表示誠摯的感謝。對新一屆理事會的產(chǎn)生與新一屆理事會的工作表示熱烈的祝賀和一如既往的支持。
集成電路設(shè)計(jì)業(yè)是集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的引擎,在此盛會開幕之時(shí),希望設(shè)計(jì)業(yè)同仁持之以恒地做好以下兩件工作:
一、不斷努力,發(fā)揮好產(chǎn)業(yè)的引領(lǐng)與推動作用
2000―2010年十年間,我國集成電路產(chǎn)量從59億塊提高到653億塊,提高了11倍,年均增速27.2%。銷售收入從186億元提高到1440億元,翻了三番,年均增速22.7%。其中集成電路設(shè)計(jì)業(yè)年均增速43.5%。芯片制造業(yè)年均增速25%,封裝測試業(yè),年均增速17.2%。這是否說明,推動中國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,一定要維持設(shè)計(jì)業(yè)的高位增長,或者說,只有設(shè)計(jì)業(yè)的快速增長,才能維持整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,在目前中國的集成電路產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境下,這是否有什么規(guī)律性?非常值得研究。
長三角地區(qū),三家代工企業(yè)近三年以來,國內(nèi)的加工收入逐年增長的情況,也是一個(gè)非常好的例證。一家企業(yè)國內(nèi)加工量從2009年22%;增長到2010年的29%,再到2011年1-9月份的32%;一家企業(yè)從40%增長到46%,再增長到57%;另一家從2009年的15.4%,增長到2011年1-9月份的22%。封裝企業(yè)情況也是如此,一家封裝企業(yè)從2009年的50%左右增長到2011年70%(預(yù)期值)以上;另一家從2009年的30%,增長到2010年40%,預(yù)計(jì)2011年將達(dá)到50%。
在產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中,類似的例子還可以舉出很多。目的就是要說明設(shè)計(jì)業(yè)的龍頭與牽引的作用,希望大家“十二五”期間以及今后一個(gè)較長的發(fā)展時(shí)期,繼續(xù)努力。
二、加強(qiáng)創(chuàng)新與整合,做大做強(qiáng)企業(yè)
未來集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,將繼續(xù)朝向人才集中,資金集中、技術(shù)密集三大趨勢前進(jìn)。
據(jù)有關(guān)資料,現(xiàn)在僅設(shè)計(jì)一顆簡單的Ic可能就需要幾百人的通力合作,復(fù)雜一點(diǎn)的Ic甚至需要動用幾千人才能完成;現(xiàn)在興建一座月產(chǎn)能三萬片的十二寸廠,約需要50億美元;技術(shù)密集方面,未來集成電路的發(fā)展除了繼續(xù)邁向摩爾定律的先進(jìn)制程發(fā)展,亦可投入超越摩爾定律的研發(fā)領(lǐng)域,持續(xù)開發(fā)各式多樣化的集成電路應(yīng)用。
目前我們設(shè)計(jì)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,僅舉幾組數(shù)據(jù),看看我們的差距:
2010年,工信部認(rèn)定與年審?fù)ㄟ^的332家企業(yè)中,總?cè)藬?shù)在500人以上的14家,1000人以上只有5家。2010年銷售額全球排名第一的為70.98億美元,我們第一的為44.2億人民幣;全球第十名為12億美元,我們第10名只有6.2億元人民幣。根據(jù)“中國集成電路產(chǎn)業(yè)知識產(chǎn)權(quán)年度報(bào)告(2011版)”,截至到2010年12月31日,國內(nèi)幾種主要集成電路產(chǎn)品的專利擁有數(shù)量,只有專用Ic類,國內(nèi)企業(yè)及大學(xué)的專利擁有情況較好,而在處理器、存儲器、通訊等幾類專利擁有者大多數(shù)是外資企業(yè)。
下面所引用的數(shù)據(jù),是來說明日本高科技公司與全球領(lǐng)先的高科技公司1999年-2009年平均年-收入的增長情況的:日本7家高科技公司,綜合數(shù)據(jù)的結(jié)果,市場份額收益2.9%,產(chǎn)品增長4.2%,并購0.7%,總增長2%;全球領(lǐng)先的7家高科技公司,市場份額收益4.7%,產(chǎn)品增長8%,并購4.3%,總增長17%。在年收入中,產(chǎn)品與并購占有很大的比重。通-過產(chǎn)品創(chuàng)新與并購,做大做強(qiáng)企業(yè),是國外大企業(yè)成功之路。值得我們集成電路設(shè)計(jì)業(yè),以及整個(gè)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)借鑒與學(xué)習(xí)。
中國未來集成電路的市場空間巨大,戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的啟動與“十二五”規(guī)劃的實(shí)施,為我國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供新的發(fā)展機(jī)遇,智能手機(jī)、平板電腦、智能電網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、新能源汽車等21世紀(jì)新興應(yīng)用的興起,急待我們開發(fā)大量的系統(tǒng)級集成電路產(chǎn)品。但同時(shí)我們又面臨一系列挑戰(zhàn):在全球經(jīng)濟(jì)一體化的產(chǎn)業(yè)大環(huán)境下,我們的技術(shù)水平和企業(yè)規(guī)模與跨國公司相比,還有很大差距;我們占有的資源和資源整合能力,還有很大差距;我們的產(chǎn)業(yè)在產(chǎn)品定位,應(yīng)用上取得領(lǐng)先方面,還有很大差距;唯有創(chuàng)新與加大整合,才是推動我們設(shè)計(jì)業(yè)的發(fā)展的關(guān)鍵。
篇9
【關(guān)鍵詞】引線框架材料;集成電路;研究
0.前言
在集成電路中,就是依靠進(jìn)線框架連接外部元件與芯片,其作用至關(guān)重要。主要起到支撐及固定芯片,保護(hù)內(nèi)部元件,把IC組裝成為一個(gè)整體;同時(shí)將芯片和外部電路連接起來傳遞信號,有效進(jìn)行導(dǎo)電導(dǎo)熱。因此,集成電路與各個(gè)組裝程序必然依據(jù)框架才能成為一種整體。鑒于引線框架材料在集成電路中的重要,許多相關(guān)人士將研究集成電路用引線框架材料成為了熱點(diǎn)話題。在這種形勢下,本文對集成電路用引線框架材料研究具有實(shí)際價(jià)值。
1.集成電路用引線框架概述
隨著電力技術(shù)快速發(fā)展,信息產(chǎn)品正朝著輕量化、高速化、薄型化、小型化以及智能化等方向發(fā)展,而作為封裝材料也得到長足發(fā)展,尤其是半導(dǎo)體的集成電路封裝更是突飛猛進(jìn)。
如今,引線框架的封裝密度及引線密度是越來越高,同時(shí)封裝引線的腳數(shù)也快速增多,讓引線的節(jié)距逐年降低,如今已近達(dá)到了0.1mm,同時(shí)超薄型成為了熱門,從過去的0.25mm降至到0.05-0.08mm,而引線的框架也朝著輕、短、薄、多引線、高精細(xì)度以及小節(jié)距方向發(fā)展。
集成電路用引線框架的性能:
①具備較高強(qiáng)度與硬度;因?yàn)橐€框架逐步小型,但是其內(nèi)部容納的電路依然是那么多,而且容納的東西應(yīng)該是越來越多,這就為其材料提出了較高強(qiáng)度及硬度要求。
②良好的導(dǎo)熱性;隨著集成電路逐漸變小,功能足部增大,隨著工作效率提高必然產(chǎn)生熱量越多,必然要具備加好導(dǎo)熱性。
③較好的導(dǎo)電性;要消除電感及電容造成的影響,材料就必然要求較好導(dǎo)電性,才能降低框架上的阻抗,也有效散熱。
除了具備如上一些功能特性之外,引線框架還要具備良好的冷熱加工性能,較好的微細(xì)加工和刻蝕性能及較好的釬焊性能等。一般而言,較為理想引線框架材料的強(qiáng)度不能夠低于600MPa,其硬度HV不能小于130,而其電導(dǎo)率不能小于80%。
2.研究引線框架材料進(jìn)展
隨著集成電路朝著小型化及高集成化以及安裝方式變化等等方向上發(fā)展,為引線框架材料特性及質(zhì)量要求是逐漸增強(qiáng),必然要投入更多人力物力來開發(fā)與研究新材料。自從上世紀(jì)60年代集成電路研發(fā)成功以來,相關(guān)人士就在不斷的開發(fā)優(yōu)質(zhì)集成材料,電子封裝材料及各類引線框架也不斷產(chǎn)生,針對引線框架材料較多的是高銅合金及鐵鎳合金開發(fā)比較成功,本文就是以這兩種材料作為例子進(jìn)行闡述。
2.1鐵鎳合金
鐵鎳合金中主要代表物質(zhì)是KOVAR合金以及42合金兩種。而KOVAR合金在傳統(tǒng)使用上屬于較為優(yōu)良的引線框架材料,集成電路剛剛出現(xiàn)之時(shí)是引線框架中使用較多的材料。該合金的優(yōu)點(diǎn)就是具有高強(qiáng)度、高抗拉強(qiáng)度,其中抗拉強(qiáng)度能夠達(dá)到530MPa,能夠確保電路的可靠性,但是有一個(gè)較大缺點(diǎn)就是導(dǎo)電導(dǎo)熱的性能不大好,當(dāng)時(shí)按照當(dāng)時(shí)集成電路需求來看還是能夠滿足。到了1987年世界上出現(xiàn)了能源危機(jī),導(dǎo)致鈷價(jià)猛漲,自然也就加快了KOVAR合金的價(jià)格增長,這樣就大大降低了使用量,價(jià)值一些高性能新型材料研發(fā)成功,KOVAR合金慢慢退出了。
隨著KOVAR合金退出相繼出現(xiàn)了一大批新型材料,其中有位突出的是Fe-Ni42合金。這種合金的機(jī)械強(qiáng)度及熱膨脹系數(shù)與KOVAR合金較為相近,相比之下就是導(dǎo)熱導(dǎo)電的性能略差,但是因不含有Co元素導(dǎo)致其價(jià)格相對較低,因此這種材料一出世就快速發(fā)展起來,其使用普及度突飛猛進(jìn),到了上世紀(jì)80年代就占據(jù)引線框架材料的40%以上,一直到更為新型材料的出現(xiàn)才開始降低。這種材料是鐵磁性恒彈性的合金,其優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度較高、可靠性好,不足之處是導(dǎo)熱導(dǎo)彈、價(jià)格上相比較差。
2.2銅基材料
銅合金材料一問世,就以較高導(dǎo)電導(dǎo)熱以及價(jià)格低廉等諸多特點(diǎn)成為了引線框架中使用比較普遍材料。伴隨著集成電路逐漸退出陶瓷封裝,塑性封裝成為了主流,而與塑性封裝較為匹配之銅基合金作為引線框架使用更是突飛猛進(jìn)。銅基引線按照材料的性能劃分,大致可以劃分為高導(dǎo)電型、高強(qiáng)度型、高強(qiáng)中導(dǎo)型及中強(qiáng)中導(dǎo)型等;如果按照合金成分可以分為銅鐵系列、銅鉻系列等,相比之下使用較為廣泛為銅鐵磷系列,其典型的材料為C194合金與KFC合金。但是銅導(dǎo)電率及導(dǎo)熱率稍低于銀,在生產(chǎn)之中怎樣才能滿足需要性能就尤為關(guān)鍵了。當(dāng)時(shí)在使用中主要有Cu-Fe(P)系列、Cu-Ni-Si系列、Cu-Cr系列等,從使用中發(fā)現(xiàn)較高時(shí)效溫度計(jì)過程使用時(shí)間都易導(dǎo)致Cr與Cu3Zr的粒子聚集長大,產(chǎn)生出過時(shí)效,對合金的高溫性能與焊接性能有嚴(yán)重?fù)p害,因此相關(guān)研究者就在努力探索新型材料出現(xiàn)。
3.引線框架新材料的開發(fā)
在引線框架中使用銅及合金成為了人們的共識,但是相對而言還存在一些問題,引發(fā)人們朝著新成分體系及新制備工藝上發(fā)展。在這種形勢下,研發(fā)出了一些新型材料。
3.1銅合金中加入稀土元素
為了改善銅合金之綜合性能,就在其中加入了微量的稀土元素,改善了銅合金的耐腐蝕性能、熱塑性能及導(dǎo)電性能等,加入稀土元素還能夠凈化銅合金里的雜質(zhì),細(xì)化銅合金里的晶粒。但是在加入稀土元素時(shí)要控制用量范圍及最佳值,因?yàn)橐坏┏^了臨界值,稀土元素作用就變化了,就會影響到銅合金各種性能。目前,加入了稀土元素的銅合金使用較為廣泛。
3.2新型制備工藝
事實(shí)上,不同制備工藝能夠得到不同性能合金,比如合金的時(shí)效、強(qiáng)化方式之前有沒有做變形處理,時(shí)間、時(shí)效溫度等選定都直接關(guān)系著合金最終的性能。因此制作時(shí)就依據(jù)制備合金工藝基礎(chǔ)上,根據(jù)需要的性能做具體要求,就能夠滿足不同的需求。同時(shí),加入了不同的成分比微量元素,對合金的性能影響較大。例如:在合金中加入Zn元素就能夠加大提升釬焊性,加入了Mg元素能夠改善材料抗疲勞及高溫性能等。因此,這一系列使用極大的改善了引線框架材料的需求。
4.結(jié)論
如今,集成電路是各個(gè)國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展之重要代表,能夠體現(xiàn)出國家信息科技水平與能力。而且隨著集成電路的用途擴(kuò)大,對引線框架材料需求日漸增大。從發(fā)展現(xiàn)狀可看出來,銅合金因具備良好導(dǎo)熱導(dǎo)電等綜合性能,成為了目前的主打材料。但是研發(fā)集成電路用引線框架材料,必將備受相關(guān)研究者重視。
【參考文獻(xiàn)】
[1]向文永.集成電路用引線框架材料的研究現(xiàn)狀與趨勢[J].材料導(dǎo)報(bào),2006(3):3-6.
[2]陸磊.高強(qiáng)高導(dǎo)電銅合金耐腐性研究[J].材料工程,2010(4):98-102.
篇10
集成電路作為關(guān)系國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展全局的基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè),是現(xiàn)代電子信息科技的核心技術(shù),是國家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。鑒于我國集成電路市場持續(xù)快速的增長,對集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的人員需求也日益增加。集成電路是知識密集型的高技術(shù)產(chǎn)業(yè),但人才缺失的問題是影響集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問題之一。據(jù)統(tǒng)計(jì),2012年我國對集成電路設(shè)計(jì)人才的需求是30萬人 [1-2]。為加大集成電路專業(yè)人才的培養(yǎng)力度,更好地滿足集成電路產(chǎn)業(yè)的人才需求,2003年教育部實(shí)施了“國家集成電路人才培養(yǎng)基地”計(jì)劃,同時(shí)增設(shè)了“集成電路設(shè)計(jì)和集成系統(tǒng)”的本科專業(yè),很多高校都相繼開設(shè)了相關(guān)專業(yè),大力培養(yǎng)集成電路領(lǐng)域高水平的骨干專業(yè)技術(shù)人才[3]。
黑龍江大學(xué)的集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)自2005年成立以來,從本科教學(xué)體系的建立、本科教學(xué)內(nèi)容的制定與實(shí)施、師資力量的培養(yǎng)與發(fā)展等方面進(jìn)行不斷的探索與完善。本文將結(jié)合多年集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)的本科教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),以及對相關(guān)院校集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)本科教學(xué)的多方面調(diào)研,針對黑龍江大學(xué)該專業(yè)的本科教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析和研究探索,以期提高本科教學(xué)水平,切實(shí)做好本科專業(yè)人才的培養(yǎng)工作。
一、完善課程設(shè)置
合理設(shè)置課程體系和課程內(nèi)容,是提高人才培養(yǎng)水平的關(guān)鍵。2009年,黑龍江大學(xué)集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)制定了該專業(yè)的課程體系,經(jīng)過這幾年教學(xué)工作的開展與施行,發(fā)現(xiàn)仍存在一些不足之處,于是在2014年黑龍江大學(xué)開展的教學(xué)計(jì)劃及人才培養(yǎng)方案的修訂工作中進(jìn)行了再次的改進(jìn)和完善。
首先,在課程設(shè)置與課時(shí)安排上進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。對于部分課程調(diào)整其所開設(shè)的學(xué)期及課時(shí)安排,不同課程中內(nèi)容重疊的章節(jié)或相關(guān)性較大的部分可進(jìn)行適當(dāng)刪減或融合。如:在原來的課程設(shè)置中,“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程與“CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)”課程分別設(shè)置在教學(xué)第六學(xué)期和第七學(xué)期。由于“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程中是以門級電路設(shè)計(jì)為基礎(chǔ),所以學(xué)生在未進(jìn)行模擬集成電路課程的講授前,對于各種元器件的基本結(jié)構(gòu)、特性、工作原理、基本參數(shù)、工藝和版圖等這些基礎(chǔ)知識都是一知半解,因此對門級電路的整體設(shè)計(jì)分析難以理解和掌握,會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情及教學(xué)效果;而若在“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程中添加入相關(guān)知識,與“CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)”課程中本應(yīng)有的器件、工藝和版圖的相關(guān)內(nèi)容又會出現(xiàn)重疊。在調(diào)整后的課程設(shè)置中,先開設(shè)了“CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)”課程,將器件、工藝和版圖的基礎(chǔ)知識首先進(jìn)行講授,令學(xué)生對于各器件在電路中所起的作用及特性能夠熟悉了解;在隨后“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程的學(xué)習(xí)中,對于應(yīng)用各器件進(jìn)行電路構(gòu)建時(shí)會更加得心應(yīng)手,達(dá)到較好的教學(xué)效果,同時(shí)也避免了內(nèi)容重復(fù)講授的問題。此外,這樣的課程設(shè)置安排,將有利于本科生在“大學(xué)生集成電路設(shè)計(jì)大賽”的參與和競爭,避免因?qū)W期課程的設(shè)置問題,導(dǎo)致學(xué)生還未深入地接觸學(xué)習(xí)相關(guān)的理論課程及實(shí)驗(yàn)課程,從而出現(xiàn)理論知識儲備不足、實(shí)踐操作不熟練等種種情況,致使影響到參賽過程的發(fā)揮。調(diào)整課程安排后,本科生通過秋季學(xué)期中基礎(chǔ)理論知識的學(xué)習(xí)以及實(shí)踐操作能力的鍛煉,在參與春季大賽時(shí)能夠確保擁有足夠的理論知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),具有較充足的參賽準(zhǔn)備,通過團(tuán)隊(duì)合作較好地完成大賽的各項(xiàng)環(huán)節(jié),贏取良好賽果,為學(xué)校、學(xué)院及個(gè)人爭得榮譽(yù),收獲寶貴的參賽經(jīng)驗(yàn)。
其次,適當(dāng)降低理論課難度,將教學(xué)重點(diǎn)放在掌握集成電路設(shè)計(jì)及分析方法上,而不是讓復(fù)雜煩瑣的公式推導(dǎo)削弱了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生能夠較好地理解和掌握集成電路設(shè)計(jì)的方法和流程。
第三,在選擇優(yōu)秀國內(nèi)外教材進(jìn)行教學(xué)的同時(shí),從科研前沿、新興產(chǎn)品及技術(shù)、行業(yè)需求等方面提取教學(xué)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,實(shí)時(shí)了解前沿動態(tài),使學(xué)生能夠積極主動地學(xué)習(xí)。
二、變革教學(xué)理念與模式
CDIO(構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行)理念,是目前國內(nèi)外各高校開始提出的新型教育理念,將工程創(chuàng)新教育結(jié)合課程教學(xué)模式,旨在緩解高校人才培養(yǎng)模式與企業(yè)人才需求的沖突[4]。
在實(shí)際教學(xué)過程中,結(jié)合黑龍江大學(xué)集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)的“數(shù)模混合集成電路設(shè)計(jì)”課程,基于“逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器(SAR ADC)”的課題項(xiàng)目開展教學(xué)內(nèi)容,將各個(gè)獨(dú)立分散的模擬或數(shù)字電路模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行有機(jī)串聯(lián),使之成為具有連貫性的課題實(shí)踐內(nèi)容。在教學(xué)周期內(nèi),以學(xué)生為主體、教師為引導(dǎo)的教學(xué)模式,令學(xué)生“做中學(xué)”,讓學(xué)生有目的地將理論切實(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中,完成“構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)踐和驗(yàn)證”的整體流程,使學(xué)生系統(tǒng)地掌握集成電路全定制方案的具體實(shí)施方法及設(shè)計(jì)操作流程。同時(shí),通過以小組為單位,進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作,在組內(nèi)或組間的相互交流與學(xué)習(xí)中,相互促進(jìn)提高,培養(yǎng)學(xué)生善于思考、發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力,鍛煉學(xué)生團(tuán)隊(duì)工作的能力及創(chuàng)新能力,并可以通過對新結(jié)構(gòu)、新想法進(jìn)行不同程度獎勵加分的形式以激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)新力。此外,該門課程的考核形式也不同,不是通過以往的試卷筆試形式來確定學(xué)生得分,而是以畢業(yè)論文的撰寫要求,令每一組提供一份完整翔實(shí)的數(shù)據(jù)報(bào)告,鍛煉學(xué)生撰寫論文、數(shù)據(jù)整理的能力,為接下來學(xué)期中的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下一定的基礎(chǔ)。而對于教師的要求,不僅要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)還應(yīng)具備豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),因此青年教師要不斷提高專業(yè)能力和素質(zhì)。可通過參加研討會、專業(yè)講座、企業(yè)實(shí)習(xí)、項(xiàng)目合作等途徑分享和學(xué)習(xí)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),同時(shí)還應(yīng)定期邀請校外專家或?qū)I(yè)工程師進(jìn)行集成電路方面的專業(yè)座談、學(xué)術(shù)交流、技術(shù)培訓(xùn)等,進(jìn)行教學(xué)及實(shí)踐的指導(dǎo)。
三、加強(qiáng)EDA實(shí)踐教學(xué)
首先,根據(jù)企業(yè)的技術(shù)需求,引進(jìn)目前使用的主流EDA工具軟件,讓學(xué)生在就業(yè)前就可以熟練掌握應(yīng)用,將工程實(shí)際和實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密聯(lián)系,積累經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)增加學(xué)生就業(yè)及繼續(xù)深造的機(jī)會,為今后競爭打下良好的基礎(chǔ)。2009―2015年,黑龍江大學(xué)先后引進(jìn)數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)平臺Xilinx和FPGA實(shí)驗(yàn)箱、華大九天開發(fā)的全定制集成電路EDA設(shè)計(jì)工具Aether以及Synopsys公司的EDA設(shè)計(jì)工具等,最大可能地滿足在校本科生和研究生的學(xué)習(xí)和科研。而面對目前學(xué)生人數(shù)眾多但實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源相對不足的情況,如果可以借助黑龍江大學(xué)的校園網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)集成電路設(shè)計(jì)平臺的搭建,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程登錄,則在一定程度上可以滿足學(xué)生在課后進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的需要[5]。
其次,根據(jù)企業(yè)崗位的需求可合理安排EDA實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,適當(dāng)增加實(shí)踐課程的學(xué)時(shí)。如通過運(yùn)算放大器、差分放大器、采樣電路、比較器電路、DAC、邏輯門電路、有限狀態(tài)機(jī)、分頻器、數(shù)顯鍵盤控制等各種類型電路模塊的設(shè)計(jì)和仿真分析,令學(xué)生掌握數(shù)字、模擬、數(shù)?;旌霞呻娐返脑O(shè)計(jì)方法及流程,在了解企業(yè)對于數(shù)字、模擬、數(shù)?;旌霞呻娐吩O(shè)計(jì)以及版圖設(shè)計(jì)等崗位要求的基礎(chǔ)上,有針對性地進(jìn)行模塊課程的學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作的鍛煉,使學(xué)生對于相關(guān)的EDA實(shí)踐內(nèi)容真正融會貫通,為今后就業(yè)做好充足的準(zhǔn)備。
第三,根據(jù)集成電路設(shè)計(jì)本科理論課程的教學(xué)內(nèi)容,以各應(yīng)用軟件為基礎(chǔ),結(jié)合多媒體的教學(xué)方法,選取結(jié)合于理論課程內(nèi)容的實(shí)例,制定和編寫相應(yīng)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)課件及操作流程手冊,如黑龍江大學(xué)的“CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)”和“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程,都已制定了比較詳盡的實(shí)踐手冊及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容課件;通過網(wǎng)絡(luò)平臺,使學(xué)生能夠更加方便地分享教學(xué)資源并充分利用資源隨時(shí)隨地地學(xué)習(xí)。
四、搭建校企合作平臺
熱門標(biāo)簽
集成電路案例 集成電路知識 集成電路 集成電路技術(shù) 集成電路設(shè)計(jì) 集成管理 集成化 集成電路教學(xué) 集成電路管理 心理培訓(xùn) 人文科學(xué)概論
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