為加快*省集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，增強核心技術(shù)創(chuàng)新能力，培植高端產(chǎn)業(yè)，帶動國民經(jīng)濟與社會相關(guān)產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域發(fā)展，經(jīng)省政府同意，特提出以下意見。

一、充分認識加快發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)的重要性

集成電路產(chǎn)業(yè)對于現(xiàn)代經(jīng)濟和社會發(fā)展具有高倍增性和關(guān)聯(lián)度。集成電路技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，可以推動消費類電子工業(yè)、計算機工業(yè)、通信工業(yè)以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，集成電路芯片作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)智能化改造的核心，對于提升整體工業(yè)水平和推動國民經(jīng)濟與社會信息化發(fā)展意義重大。此外，微電子技術(shù)及其相關(guān)的微細加工技術(shù)與機械學(xué)、光學(xué)、生物學(xué)相結(jié)合，還能衍生出新的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)。集成電路技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已成為一個國家和地區(qū)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、促進產(chǎn)業(yè)升級、轉(zhuǎn)變增長方式、改善資源環(huán)境、增強競爭優(yōu)勢，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。

*省資源環(huán)境良好，集成電路設(shè)計和原材料生產(chǎn)具有比較優(yōu)勢，具有一批專業(yè)從事集成電路設(shè)計和原材料生產(chǎn)的企業(yè)及水平較高的專業(yè)人才隊伍。*省消費類電子工業(yè)、計算機工業(yè)、通信工業(yè)以及利用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和國民經(jīng)濟與社會信息化的發(fā)展為集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了現(xiàn)實需求的空間。各級、各部門要高度重視集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，有基礎(chǔ)有條件的地區(qū)要充分發(fā)揮地域優(yōu)勢、資源優(yōu)勢，加強規(guī)劃，因勢利導(dǎo)，積極組織和推動集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加快招商引資步伐。省政府有關(guān)部門要切實落實國家和省扶持集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的各項政策，積極推動和支持*省集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

二、發(fā)展思路和原則

（一）發(fā)展思路。根據(jù)*省集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，當(dāng)前以發(fā)展集成電路設(shè)計和原材料生產(chǎn)為重點，建成國內(nèi)重要的集成電路設(shè)計和原材料生產(chǎn)基地。以內(nèi)引外，促進外部資金、技術(shù)、人才和芯片加工、封裝、測試項目的進入，建立集成電路生產(chǎn)基地。

摘要：集成電路設(shè)計是一項理論基礎(chǔ)要求高、綜合性和系統(tǒng)性強、涉及面較廣的任務(wù)，離不開計算機軟件的輔助。開設(shè)《集成電路CAD》課程，有利于提高學(xué)生的實踐能力、加深對專業(yè)課程的理解，是系統(tǒng)培養(yǎng)集成電路人才的有效手段之一。針對課程內(nèi)容抽象的特點，在課堂教學(xué)時需通過融入行業(yè)前沿信息、設(shè)計案例，合理設(shè)置隨堂練習(xí)題、討論題以及課后習(xí)題等一系列內(nèi)容，豐富教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)造直觀生動的課堂氛圍，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。針對實踐性強的特點，通過分組進行課題設(shè)計、逐一開展設(shè)計報告、加重實踐環(huán)節(jié)的考核比重等方法，可以培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計思維、提高學(xué)生的設(shè)計能力。

關(guān)鍵詞：集成電路；計算機輔助設(shè)計；教學(xué)方法；實踐訓(xùn)練

一、引言

隨著集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展，信息的存儲和處理能力得到了爆炸式提升，使得信息技術(shù)（IT，Infor-mationTechnology）時代已升級到數(shù)據(jù)技術(shù)（DT，DateTechnology）時代。進入21世紀(jì)的第二個十年，信息技術(shù)已深入人們生產(chǎn)、生活中的方方面面，其在國民經(jīng)濟中的支柱作用愈發(fā)凸顯。作為信息產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和關(guān)鍵的集成電路產(chǎn)業(yè)，在這個階段也迎來了快速發(fā)展。從芯片特征尺寸的角度來看，從2010年的65nm發(fā)展到了2018年的7nm；從芯片功能和性能的角度來看，越來越多的電路模塊被集成到芯片中，片上系統(tǒng)（SoC，SystemonChip）越來越智能，自2017年起，蘋果公司和華為公司的SoC都集成有神經(jīng)處理單元（NPU，NeuralProcessingUnit）；從市場分布的角度來看，亞太地區(qū)（尤其是中國）是全球規(guī)模最大的集成電路市場，市場需求將繼續(xù)保持快速增長[1]，但市場份額主要被美、歐、日、韓等國家或地區(qū)的少數(shù)跨國公司所占有。芯片是一個國家綜合國力的象征，沒有芯片就沒有電子世界，更沒有21世紀(jì)的制造設(shè)計大國[2]。我國雖然擁有龐大的集成電路市場，但尖端核心技術(shù)均掌握在少數(shù)發(fā)達國家手上，隨時有被“卡脖子”的風(fēng)險，2018年初的“中興事件”就是一個典型的例子。產(chǎn)業(yè)的振興首先要從培養(yǎng)人才開始，集成電路設(shè)計是知識密集型行業(yè)，需要培養(yǎng)專門的設(shè)計人才。集成電路的CAD（ComputerAidedDesign，計算機輔助設(shè)計）技術(shù)幾乎是伴隨著集成電路產(chǎn)品的產(chǎn)生而出現(xiàn)的，雖然數(shù)字集成電路的設(shè)計方法已從CAD演進到EDA（ElectronicDesignAutomation，電子設(shè)計自動化），但是模擬和數(shù)?；旌霞呻娐返脑O(shè)計目前還是采用CAD技術(shù)。在高等教育院校的相關(guān)專業(yè)中開設(shè)“集成電路CAD”課程，加強設(shè)計思維培養(yǎng)和設(shè)計實例訓(xùn)練，是系統(tǒng)培養(yǎng)集成電路人才的有效手段之一，有利于提高學(xué)生的實踐能力、加深對專業(yè)課程的理解。

二、教學(xué)內(nèi)容安排

《集成電路CAD》是“電子科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)高年級本科生的關(guān)鍵專業(yè)課程之一，主要覆蓋模擬及數(shù)模混合集成電路領(lǐng)域。在學(xué)習(xí)該門課程之前學(xué)生需具備《模擬電子技術(shù)》《數(shù)字電子技術(shù)》《半導(dǎo)體器件物理》《微電子工藝》《集成電路分析與設(shè)計》等專業(yè)課程基礎(chǔ)。本課程的教學(xué)內(nèi)容有兩個部分：一是課堂教學(xué)，共16學(xué)時。其中概論部分2學(xué)時，主要講述集成電路的概念、發(fā)展歷史及現(xiàn)狀、集成電路的計算機輔助設(shè)計技術(shù)發(fā)展歷史及現(xiàn)狀、集成電路的設(shè)計方法及設(shè)計流程、集成電路CAD的主要內(nèi)容等；用2個學(xué)時溫習(xí)集成電路制造技術(shù)；專用集成電路的CAD設(shè)計方法及設(shè)計實例講解共安排4個學(xué)時；CAD電路分析基礎(chǔ)、電路元/器件模型各占2個學(xué)時；集成電路的版圖設(shè)計、版圖驗證及后仿真各占2個學(xué)時。二是課程設(shè)計報告，共16學(xué)時。在開學(xué)第一課上做出安排，由班長或?qū)W習(xí)委員組織學(xué)生分組，5—7人一組，指定一名組長。每個小組從集成運算放大器、電壓基準(zhǔn)源、集成電壓比較器、振蕩器、低壓差線性穩(wěn)壓器、開關(guān)電容電路、全定制邏輯電路（50門以上）以及其他方面選擇一個設(shè)計課題，從開學(xué)第一周開始利用課余時間查閱資料，開展電路設(shè)計和仿真、版圖設(shè)計和驗證工作。同一小組中的同學(xué)在選定應(yīng)用領(lǐng)域和設(shè)定電路指標(biāo)參數(shù)時要體現(xiàn)出差異。從9—16周，各個小組陸續(xù)開展課程設(shè)計報告，每次課（2個學(xué)時）匯報一個課題。首先由組長介紹所選課題的基本情況，每一位同學(xué)補充介紹自己的設(shè)計和組內(nèi)其他同學(xué)的差異，采用“PPT展示+CAD軟件操作”的組合匯報模式。

一、集成電路產(chǎn)業(yè)的特征

1、集成電路產(chǎn)業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)的核心，是國家基礎(chǔ)戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。

集成電路（IC）是集多種高技術(shù)于一體的高科技產(chǎn)品，是所有整機設(shè)備的心臟。隨著技術(shù)的發(fā)展，集成電路正在發(fā)展成為集成系統(tǒng)（SOC），而集成系統(tǒng)本身就是一部高技術(shù)的整機，它幾乎存在于所有工業(yè)部門，是衡量一個國家裝備水平和競爭實力的重要標(biāo)志。

2、集成電路產(chǎn)業(yè)是技術(shù)資金密集、技術(shù)進步快和投資風(fēng)險高的產(chǎn)業(yè)。

80年代建一條6英寸的生產(chǎn)線投資約2億美元，90年代一條8英寸的生產(chǎn)線投資需10億美元，現(xiàn)在建一條12英寸的生產(chǎn)線要20億－30億美元，有人估計到2010年建一條18英寸的生產(chǎn)線，需要上百億美元的投資。

集成電路產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進步日新月異，從70年代以來，它一直遵循著摩爾定律:芯片集成元件數(shù)每18個月增加一倍。即每18個月芯片集成度大體增長一倍。這種把技術(shù)指標(biāo)及其到達時限準(zhǔn)確地擺在競爭者面前的規(guī)律，為企業(yè)提出了一個“永難喘息”，否則就“永遠停息”的競爭法則。

一、企業(yè)對IC版圖設(shè)計的要求分析

集成電路設(shè)計公司在招聘版圖設(shè)計員工時，除了對員工的個人素質(zhì)和英語的應(yīng)用能力等要求之外，大部分是考查專業(yè)應(yīng)用的能力。一般都會對新員工做以下要求：熟悉半導(dǎo)體器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成電路制造工藝；熟悉集成電路（數(shù)字、模擬）設(shè)計，了解電路原理，設(shè)計關(guān)鍵點；熟悉Foundry廠提供的工藝參數(shù)、設(shè)計規(guī)則；掌握主流版圖設(shè)計和版圖驗證相關(guān)EDA工具；完成手工版圖設(shè)計和工藝驗證[1，2]。另外，公司希望合格的版圖設(shè)計人員除了懂得IC設(shè)計、版圖設(shè)計方面的專業(yè)知識，還要熟悉Foundry廠的工作流程、制程原理等相關(guān)知識[3]。正因為其需要掌握的知識面廣，而國內(nèi)學(xué)校開設(shè)這方面專業(yè)比較晚，IC版圖設(shè)計工程師的人才缺口更為巨大，所以擁有一定工作經(jīng)驗的設(shè)計工程師，就成為各設(shè)計公司和獵頭公司爭相角逐的人才[4，5]。

二、針對企業(yè)要求的版圖設(shè)計教學(xué)規(guī)劃

1.數(shù)字版圖設(shè)計。數(shù)字集成電路版圖設(shè)計是由自動布局布線工具結(jié)合版圖驗證工具實現(xiàn)的。自動布局布線工具加載準(zhǔn)備好的由verilog程序經(jīng)過DC綜合后的網(wǎng)表文件與Foundry提供的數(shù)字邏輯標(biāo)準(zhǔn)單元版圖庫文件和I/O的庫文件，它包括物理庫、時序庫、時序約束文件。在數(shù)字版圖設(shè)計時，一是熟練使用自動布局布線工具如Encounter、Astro等，鑒于很少有學(xué)校開設(shè)這門課程，可以推薦學(xué)生自學(xué)或是參加專業(yè)培訓(xùn)。二是數(shù)字邏輯標(biāo)準(zhǔn)單元版圖庫的設(shè)計，可以由Foundry廠提供，也可由公司自定制標(biāo)準(zhǔn)單元版圖庫，因此對于初學(xué)者而言設(shè)計好標(biāo)準(zhǔn)單元版圖使其符合行業(yè)規(guī)范至關(guān)重要。2.模擬版圖設(shè)計。在模擬集成電路設(shè)計中，無論是CMOS還是雙極型電路，主要目標(biāo)并不是芯片的尺寸，而是優(yōu)化電路的性能，匹配精度、速度和各種功能方面的問題。作為版圖設(shè)計者，更關(guān)心的是電路的性能，了解電壓和電流以及它們之間的相互關(guān)系，應(yīng)當(dāng)知道為什么差分對需要匹配，應(yīng)當(dāng)知道有關(guān)信號流、降低寄生參數(shù)、電流密度、器件方位、布線等需要考慮的問題。模擬版圖是在注重電路性能的基礎(chǔ)上去優(yōu)化尺寸的，面積在某種程度上說仍然是一個問題，但不再是壓倒一切的問題。在模擬電路版圖設(shè)計中，性能比尺寸更重要。另外，模擬集成電路版圖設(shè)計師作為前端電路設(shè)計師的助手，經(jīng)常需要與前端工程師交流，看是否需要版圖匹配、布線是否合理、導(dǎo)線是否有大電流流過等，這就要求版圖設(shè)計師不僅懂工藝而且能看懂模擬電路。3.逆向版圖設(shè)計。集成電路逆向設(shè)計其實就是芯片反向設(shè)計。它是通過對芯片內(nèi)部電路的提取與分析、整理，實現(xiàn)對芯片技術(shù)原理、設(shè)計思路、工藝制造、結(jié)構(gòu)機制等方面的深入洞悉。因此，對工藝了解的要求更高。反向設(shè)計流程包括電路提取、電路整理、分析仿真驗證、電路調(diào)整、版圖提取整理、版圖繪制驗證及后仿真等。設(shè)計公司對反向版圖設(shè)計的要求較高，版圖設(shè)計工作還涵蓋了電路提取與整理，這就要求版圖設(shè)計師不僅要深入了解工藝流程；而且還要熟悉模擬電路和數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)單元電路工作原理。

三、教學(xué)實現(xiàn)

1.數(shù)字版圖。數(shù)字集成電路版圖在教學(xué)時，一是掌握自動布局布線工具的使用，還需要對UNIX或LINUX系統(tǒng)熟悉，尤其是一些常用的基本指令；二是數(shù)字邏輯單元版圖的設(shè)計，目前數(shù)字集成電路設(shè)計大都采用CMOS工藝，因此，必須深入學(xué)習(xí)CMOS工藝流程。在教學(xué)時，可以做個形象的PPT，空間立體感要強，使學(xué)生更容易理解CMOS工藝的層次、空間感。邏輯單元版圖具體教學(xué)方法應(yīng)當(dāng)采用上機操作并配備投影儀，教師一邊講解電路和繪制版圖，一邊講解軟件的操作、設(shè)計規(guī)則、畫版圖步驟、注意事項，學(xué)生跟著一步一步緊隨教師演示學(xué)習(xí)如何畫版圖，同時教師可適當(dāng)調(diào)整教學(xué)速度，適時停下來檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，若有錯加以糾正。這樣，教師一個單元版圖講解完畢，學(xué)生亦完成一個單元版圖。亦步亦趨、步步跟隨，學(xué)生的注意力更容易集中，掌握速度更快。課堂講解完成后，安排學(xué)生實驗以鞏固所學(xué)。邏輯單元版圖教學(xué)內(nèi)容安排應(yīng)當(dāng)采用目前常用的單元，并具有代表性、擴展性，使學(xué)生可以舉一反三，擴展到整個單元庫。具體單元內(nèi)容安排如反相器、與非門/或非門、選擇器、異或門/同或門、D觸發(fā)器與SRAM等。在教授時一定要注意符合行業(yè)規(guī)范，比如單元的高度、寬度的確定要符合自動布局布線的要求；單元版圖一定要最小化，如異或門與觸發(fā)器等常使用傳輸門實現(xiàn)，繪制版圖時注意晶體管源漏區(qū)的合并；大尺寸晶體管的串并聯(lián)安排合理等。2.模擬版圖。模擬集成電路版圖設(shè)計更注重電路的性能實現(xiàn)，經(jīng)常需要與前端電路設(shè)計工程師交流。因此，版圖教學(xué)時教師須要求學(xué)生掌握模擬集成電路的基本原理，學(xué)生能識CMOS模擬電路，與前端電路工程師交流無障礙。同時也要求學(xué)生掌握工藝對模擬版圖的影響，熟練運用模擬版圖的晶體管匹配、保護環(huán)、Dummy晶體管等關(guān)鍵技術(shù)。在教學(xué)方法上，依然采用數(shù)字集成電路版圖的教學(xué)過程，實現(xiàn)教與學(xué)的同步。在內(nèi)容安排上，一是以運算放大器為例，深入講解差分對管、電流鏡、電容的匹配機理，版圖匹配時結(jié)構(gòu)采用一維還是二維，具體是如何布局的，以及保護環(huán)與dummy管版圖繪制技術(shù)。二是以帶隙基準(zhǔn)電壓源為例，深入講解N阱CMOS工藝下雙極晶體管PNP與電阻匹配的版圖繪制技術(shù)。在教學(xué)時需注意晶體管與電阻并聯(lián)拆分的合理性、電阻與電容的類型與計算方法以及布線的規(guī)范性。3.逆向版圖設(shè)計。逆向集成電路版圖設(shè)計需要學(xué)生掌握數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)單元的命名規(guī)范、所有標(biāo)準(zhǔn)單元電路結(jié)構(gòu)、常用模擬電路的結(jié)構(gòu)以及芯片的工藝，要求學(xué)生熟悉模擬和數(shù)字集成單元電路。這樣才可以在逆向提取電路與版圖時，做到準(zhǔn)確無誤。教學(xué)方法同樣還是采用數(shù)字集成電路版圖教學(xué)流程，達到學(xué)以致用。教學(xué)內(nèi)容當(dāng)以一個既含數(shù)字電路又含模擬電路的芯片為例。為了提取數(shù)字單元電路，需講解foundry提供的標(biāo)準(zhǔn)單元庫里的單元電路與命名規(guī)范。在提取單元電路教學(xué)時，說明數(shù)字電路需要歸并同類圖形，例如與非門、或非門、觸發(fā)器等，同樣的圖形不要分析多次。強調(diào)學(xué)生注意電路的共性、版圖布局與布線的規(guī)律性，做到熟能生巧。模擬電路的提取與版圖繪制教學(xué)要求學(xué)生掌握模擬集成電路常用電路結(jié)構(gòu)與工作原理，因為逆向設(shè)計軟件提出的元器件符號應(yīng)該按照易于理解的電路整理，使其他人員也能看出你提取電路的功能，做到準(zhǔn)確通用規(guī)范性。集成電路版圖設(shè)計教學(xué)應(yīng)面向企業(yè)，按照企業(yè)對設(shè)計工程師的要求來安排教學(xué)，做到教學(xué)與實踐的緊密結(jié)合。從教學(xué)開始就向?qū)W生灌輸IC行業(yè)知識，定位準(zhǔn)確，學(xué)生明確自己應(yīng)該掌握哪些相關(guān)知識。本文從集成電路數(shù)字版圖、模擬版圖和逆向設(shè)計版圖這三個方面就如何開展教學(xué)可以滿足企業(yè)對版圖工程師的要求展開探討，安排教學(xué)有針對性。在教學(xué)方法與內(nèi)容上做了分析探討，力求讓學(xué)生在畢業(yè)后可以順利進入IC行業(yè)做出努力。

為響應(yīng)國家科技強國戰(zhàn)略需求，突破核心關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)筑先發(fā)優(yōu)勢，在未來全球創(chuàng)新系統(tǒng)中占據(jù)戰(zhàn)略制高點，迫切需要培養(yǎng)大批新興工程科技人才[1]。而集成電路產(chǎn)業(yè)作為信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心，是支撐經(jīng)濟社會發(fā)展和保障國家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)[2-3]，在中國制造大投入、大發(fā)展、大跨越的趨勢下，集成電路的戰(zhàn)略重要性日益突顯。然而，我國的集成電路產(chǎn)業(yè)仍然未能實現(xiàn)真正意義上的突破，集成電路人才培養(yǎng)存在質(zhì)和量上的不足。高等院校作為高端人才培養(yǎng)的主場地，如何緊密圍繞我國集成電路產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展對高水平人才的迫切需求，遵循集成電路發(fā)展規(guī)律[4-6]，培養(yǎng)出具有理論和工程實踐相結(jié)合的綜合創(chuàng)新型人才，這對集成電路專業(yè)實踐教學(xué)體系提出了新的要求。在此大背景下，集成電路中心堅持“人才培養(yǎng)是根本、提升能力為關(guān)鍵、凝聚資源夯基礎(chǔ)、科學(xué)研究促發(fā)展”的實驗教學(xué)體系建設(shè)思路，提出以培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和科研創(chuàng)新能力為核心目標(biāo)的“四位一體”實驗教學(xué)體系，實踐教學(xué)覆蓋現(xiàn)代集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的主要技術(shù)與技能環(huán)節(jié)[7]，內(nèi)容層次遞進，為微電子與集成電路相關(guān)專業(yè)的綜合創(chuàng)新型人才實踐教學(xué)培養(yǎng)提供新方案。

一、“四位一體”實驗體系構(gòu)建

在新工科的大背景下，實驗中心提出以“教學(xué)與科研、工程相融合”的培養(yǎng)理念，形成了以培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力和創(chuàng)新能力為核心目標(biāo)的“四位一體”實驗教學(xué)體系，如圖1所示。該體系覆蓋現(xiàn)代集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的主要技術(shù)與技能環(huán)節(jié)，由“通識實驗”、“專業(yè)實驗”、“科研創(chuàng)新實驗”與“綜合交叉融合實驗”四大模塊構(gòu)成，兼顧物理、器件、電路、設(shè)計、工藝等集成電路學(xué)科核心內(nèi)容，適應(yīng)于培養(yǎng)集成電路人才運用理論分析問題、解決問題等能力，具有覆蓋面廣、實用性強和創(chuàng)新性等鮮明特色[8-11]。該實驗教學(xué)體系在知識結(jié)構(gòu)上從通識課程一直延伸到專業(yè)課程，在實驗與實踐環(huán)節(jié)上從校內(nèi)實驗室延伸到校外實踐基地。實驗內(nèi)容層次遞進，通過實驗教學(xué)最終實現(xiàn)工程實踐與系統(tǒng)實驗相融合、科學(xué)研究與實驗相融合、虛擬實驗與實踐實驗相融合以及理論課程與實驗相融合。（一）通識實驗?zāi)K。通識實驗主要面向本科一年級與二年級的學(xué)生開設(shè)。對于實踐性較強的微電子與集成電路專業(yè)而言，能夠熟練的掌握計算機程序語言以及扎實的物理與電子基礎(chǔ)理論知識，可以為后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。因此，在通識實驗?zāi)K，將程序類實驗、物理類實驗、電子線路類、信號與系統(tǒng)類實驗作為核心內(nèi)容，四大類實驗之間的層次遞進關(guān)系以及開設(shè)的學(xué)期如圖2所示。通識實驗課程設(shè)置堅持由易到難的原則，從計算機程序設(shè)計語言類實驗入門，進而開設(shè)大學(xué)基礎(chǔ)物理實驗；在掌握一定的基礎(chǔ)知識后，為進一步培養(yǎng)學(xué)生的知識綜合能力，在第三學(xué)期開設(shè)難度稍高的綜合物理實驗。隨著知識點的積累、理解能力以及動手能力的提升，逐漸開設(shè)與專業(yè)基礎(chǔ)相關(guān)的電子線路類、電路信號與系統(tǒng)類、半導(dǎo)體物理類實驗。實驗內(nèi)容由淺及深，層次遞進，進而達到培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰σ约皩嶒炁d趣的目的。通識實驗?zāi)K的實驗教學(xué)活動，著重在于培養(yǎng)學(xué)生的實驗興趣，規(guī)范化的實驗操作習(xí)慣，熟練掌握常規(guī)儀器設(shè)備（示波器、電流源、信號源、函數(shù)發(fā)生器、頻譜分析儀等）的操作方法，以及處理實驗數(shù)據(jù)和撰寫實驗報告的能力。實驗的考核方式以及所占的比重為：實驗預(yù)習(xí)（40%）+實驗過程（40%）+報告為主（20%）。在課程設(shè)置時間上，實驗課程一般滯后于理論課程四個星期左右，目的是使得學(xué)生在充分理解理論知識點，即實驗原理的前提下，帶著思考問題進入實驗室，有目的、有計劃地進行實驗，充分實現(xiàn)理論課程與實驗教學(xué)相融合。（二）專業(yè)實驗?zāi)K?；谕ㄗR實驗?zāi)K，學(xué)生已經(jīng)具備了一定的實驗?zāi)芰η曳e累了一定的與專業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)知識，具備了專業(yè)實驗的能力。為了進一步優(yōu)化實驗教學(xué)體系，新的實驗體系對專業(yè)實驗的內(nèi)容進行合理優(yōu)化，保留傳統(tǒng)優(yōu)勢、經(jīng)典的實驗項目，摒棄與優(yōu)化落后的實驗項目，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)科學(xué)研究的最前沿，加大科學(xué)創(chuàng)新實驗以及綜合性實驗在總實驗項目中的比重，使專業(yè)實驗體系結(jié)構(gòu)更為合理，并構(gòu)建了半導(dǎo)體器件實驗、工藝實驗、物理實驗、虛擬仿真實為主的六大實驗平臺，如圖3所示。每個實驗平臺下包含若干與專業(yè)主干理論課程緊密相關(guān)的專業(yè)實驗，這些專業(yè)實驗的內(nèi)容涵蓋面廣，由驗證型實驗→綜合設(shè)計型實驗→創(chuàng)新型實驗，實驗內(nèi)容層次遞進，相互關(guān)聯(lián)，構(gòu)成專業(yè)實驗的核心內(nèi)容。1.集成電路實踐操作教學(xué)實驗。集成電路實驗教學(xué)示范中心主要承擔(dān)學(xué)生的實踐操作教學(xué)實驗，主要包含半導(dǎo)體器件物理實驗、半導(dǎo)體工藝檢測實驗以及半導(dǎo)體物理實驗三大平臺，包含30個實驗項目，涵蓋半導(dǎo)體材料、器件、電路的物理、電學(xué)特性測試與分析等方面的內(nèi)容。實驗內(nèi)容繼續(xù)秉承由淺及深的原則，由簡單的驗證性實驗逐漸過渡到創(chuàng)新型與綜合性試驗。目前為止，創(chuàng)新型與綜合設(shè)計型實驗已經(jīng)占據(jù)總實驗項目的62%。此外，學(xué)院成立了我國西部地區(qū)唯一具備集成電路生產(chǎn)實習(xí)條件且應(yīng)用于實驗教學(xué)的超凈工藝實驗室，學(xué)生親自動手實踐完成器件設(shè)計、工藝操作和樣品的測試一系列環(huán)節(jié)，加深對集成電路制造主要流程與技術(shù)的理解。專業(yè)實驗的考核方式兼顧實驗過程與實驗結(jié)果。對于創(chuàng)新型與綜合性實驗項目，側(cè)重于考核實驗過程，新增實驗小組答辯環(huán)節(jié)，考核范圍覆蓋實驗方案設(shè)計、實際動手操作能力、測試結(jié)果、實驗報告以及答辯表現(xiàn)等環(huán)節(jié)。專業(yè)實驗與集成電路學(xué)科覆蓋的物理、器件、電路、系統(tǒng)等專門知識一致，同時與集成電路材料、設(shè)計、制造、封裝、測試的產(chǎn)業(yè)需求相符，在培養(yǎng)學(xué)生扎實基礎(chǔ)的同時提高了學(xué)生的工程實踐能力以及綜合創(chuàng)新能力。2.集成電路設(shè)計與制造虛擬仿真教學(xué)實驗。虛擬實驗與實踐操作實驗相結(jié)合是未來實驗發(fā)展必然趨勢。優(yōu)化后的實驗平臺中增加了“工藝”、“器件”、“集成電路設(shè)計”虛擬仿真三大實驗平臺，各個模塊既有自身的側(cè)重，又相互聯(lián)系支撐，共同通過虛擬和仿真技術(shù)、多媒體、網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)手段，強化理論教學(xué)的效果。虛擬仿真實驗平臺涵蓋集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的主要環(huán)節(jié)，兼顧工藝、器件、電路等多方面的培養(yǎng)要求，具有綜合性、實用性和創(chuàng)新型的鮮明特點。以《氮化鎵發(fā)光二極管工藝制造與光電特性虛擬仿真實驗》為例，該實驗取材于西安電子科技大學(xué)國家級科研成果，主要實驗內(nèi)容為器件虛擬工藝制造、光電特性仿真。AlGaN單量子阱GaNLED器件實驗項目中的氮化鎵發(fā)光二極管可以采用AlGaN、InGaN等作為單量子阱材料，學(xué)生可以根據(jù)需要的光波波長選擇相應(yīng)的量子阱材料，并可以根據(jù)需求改變器件的結(jié)構(gòu)和材料參數(shù)，進而分析器件的光電特性。在虛擬環(huán)境中完成器件的設(shè)計，學(xué)生能夠更直觀地學(xué)習(xí)半導(dǎo)體集成器件的微觀結(jié)構(gòu)以及工作原理，并剖析影響器件性能的主要因素，引導(dǎo)學(xué)生逐步探索物理現(xiàn)象的本質(zhì)，巧妙地解決了由抽象到具體，理論到實踐的環(huán)節(jié)，彌補了工程實踐中的某些薄弱環(huán)節(jié)。此外，利用虛擬仿真平臺實現(xiàn)此實驗，可以克服真實實驗耗時長、成本高、環(huán)境要求苛刻、危險性大等弊端，使學(xué)生能夠增強對所學(xué)理論課程的理解和掌握[12]，增強學(xué)生的理解能力與邏輯思維能力，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。3.科研創(chuàng)新模塊實驗。通過專業(yè)實驗?zāi)K的訓(xùn)練，學(xué)生已經(jīng)具備了獨立實驗的能力以及基本的綜合創(chuàng)新能力。為了進一步提高學(xué)生的科研創(chuàng)新思維，同時為學(xué)有余力以及科研思維活躍的學(xué)生提供更高展示能力的平臺，學(xué)院在本科實驗中增加科研創(chuàng)新實驗?zāi)K[13]。高校的實驗室擁有先進的實驗設(shè)備，科研能力較強的師資隊伍，科研創(chuàng)新實驗?zāi)K充分利用實驗室優(yōu)勢資源以及教師的科研創(chuàng)新能力，實現(xiàn)科研反哺實驗教學(xué)。學(xué)院主要通過各類科研訓(xùn)練計劃、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)，在教師的指導(dǎo)下，提高學(xué)生的科研創(chuàng)新實踐能力，實現(xiàn)科研創(chuàng)新與實驗教學(xué)相融合。以本科生的科研訓(xùn)練資助計劃（URTP）為例，URTP是在國家級和省級大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃的基礎(chǔ)上，采用項目化的運作方式，通過設(shè)立創(chuàng)新基金和本科生資助申報的方式確定立項并給予資金支持，形成了全方位的本科生科研訓(xùn)練資助計劃體系，鼓勵學(xué)生在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立完成項目研究。該項科研訓(xùn)練項目鼓勵本科生、申請專利，全面提升本科生的科研創(chuàng)新能力。面向本科生的科研訓(xùn)練計劃核心是支持本科生開展科研訓(xùn)練，學(xué)生參與URTP的過程本質(zhì)上是在進行研究性的學(xué)習(xí)，注重學(xué)生參與研究的學(xué)習(xí)過程，并鼓勵本科生產(chǎn)生一定的科研成果。該計劃為學(xué)有余力的學(xué)生提供直接參與科學(xué)研究的機會，引導(dǎo)學(xué)生進入科學(xué)前沿，了解學(xué)科發(fā)展動態(tài)。學(xué)生通過發(fā)現(xiàn)問題，激發(fā)創(chuàng)新思維，積極主動地探索知識的新領(lǐng)域，從而體驗一種全新的研究性學(xué)習(xí)的樂趣。特別是參與科研訓(xùn)練計劃的學(xué)生可以無條件進入開放實驗室，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下自主完成項目，實現(xiàn)科學(xué)研究與實驗教學(xué)相結(jié)合。4.綜合交叉融合模塊實驗。學(xué)科之間的綜合交叉融合可以拓寬學(xué)生的思維及視野，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和動力，而且對當(dāng)今高水平大學(xué)的學(xué)科協(xié)同發(fā)展和創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制的完善具有重要的意義[14-15]。實驗中心根據(jù)半導(dǎo)體與集成電路產(chǎn)業(yè)需求，優(yōu)化實踐教學(xué)體系，增加綜合交叉融合實驗?zāi)K，著重培養(yǎng)具有國際競爭力的多層次、復(fù)合型、創(chuàng)新型集成電路領(lǐng)域人才。綜合交叉融合實驗?zāi)K主要以兩種載體實現(xiàn)學(xué)科之間的融合。其一，以各類學(xué)科競賽為載體。積極組織學(xué)生參加大學(xué)生創(chuàng)新試驗計劃項目和各類學(xué)科競賽、豐富學(xué)生課外創(chuàng)新活動，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力。以傳統(tǒng)競賽項目全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽為例，它重在于考核學(xué)生的動手創(chuàng)新實踐能力以及綜合運用知識的能力，競賽命題范圍廣，涉及到數(shù)模集成電路設(shè)計、單片機、電源、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算以及人工智能等方面的知識點。這勢必要求帶隊教練根據(jù)自身專業(yè)所長對參賽學(xué)生進行專門的單項實踐訓(xùn)練，學(xué)生在掌握基本原理的基礎(chǔ)上，根據(jù)具體題目將不同學(xué)科知識綜合交叉運用解決實際問題。其二，以學(xué)生畢業(yè)設(shè)計或者科研訓(xùn)練項目為載體，開展學(xué)科之間的交叉融合項目。以本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計項目“硅基二極管可重構(gòu)偶極子天線關(guān)鍵技術(shù)研究”為例，此項目屬于半導(dǎo)體與微波通訊的交叉結(jié)合課題，研究此課題必須掌握半導(dǎo)體器件物理、固體物理、半導(dǎo)體工藝制造等方面的數(shù)理基礎(chǔ)知識，此外，必須熟悉微波通訊中等離子體與微波的相互關(guān)系以及天線的工作原理?；诎雽?dǎo)體硅基二極管構(gòu)成的偶極子天線具有傳統(tǒng)金屬天線無可比擬的優(yōu)點，即體積小，且天線在沒有激發(fā)的狀態(tài)下，雷達散射截面可以忽略不計，具有隱身的性能；不改變物理結(jié)構(gòu)的同時實現(xiàn)可重構(gòu)；輻射方向范圍寬等優(yōu)點。這種交叉融合的新型天線為雷達與通訊系統(tǒng)性能的提升提供了一條有效的技術(shù)路徑。優(yōu)化后的實驗體系中通過增加綜合交叉融合實驗?zāi)K的比重，實現(xiàn)工程實踐與實驗教學(xué)的相融合，不僅顯著提高學(xué)生的創(chuàng)新實踐動手能力以及綜合運用知識解決實際工程問題的能力，而且產(chǎn)出了一系列具有影響的交叉創(chuàng)新成果，學(xué)科綜合優(yōu)勢進一步提高，學(xué)科整體水平和創(chuàng)新活力顯著提升。

二、實驗教學(xué)體系成效

通過優(yōu)化實驗內(nèi)容，增加虛擬仿真實驗平臺以及增加科研創(chuàng)新實驗?zāi)K與綜合交叉融合實驗?zāi)K的比重，不斷深化實踐教學(xué)改革和完善實踐教學(xué)體系，從而切實提高了大學(xué)生的工程實踐動手能力。截至目前，國家級集成電路設(shè)計與制造虛擬仿真實驗教學(xué)中心擁有Silvaco、Synopsys、Cadence、Mentor等公司授權(quán)和自主研發(fā)的軟件多套，擁有23臺高性能計算服務(wù)器和300多臺PC機，可實現(xiàn)年150000人/時虛擬教學(xué)實驗任務(wù)。學(xué)院在3大模塊9個虛擬仿真實驗平臺基礎(chǔ)上，開設(shè)了52個虛擬仿真實驗項目，所有虛擬仿真實驗項目均對本科生開放，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的能動性。而且，學(xué)院已經(jīng)與國內(nèi)多家知名企業(yè)建立了戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，累計共派出200余人前往合作企業(yè)（院所），例如英飛凌、意法半導(dǎo)體、應(yīng)用材料、德州儀器等國際知名微電子企業(yè)進行實習(xí)。企業(yè)為前來實習(xí)的學(xué)生提供與專業(yè)相關(guān)的實習(xí)崗位，并指派實習(xí)導(dǎo)師，與校內(nèi)導(dǎo)師共同協(xié)助指導(dǎo)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計項目。同時，企業(yè)還在校內(nèi)設(shè)立專項獎學(xué)金并贈送先進的儀器設(shè)備與軟件，并提供培訓(xùn)課程，使得學(xué)生可以了解目前業(yè)界最先進的數(shù)字集成電路設(shè)計理念、方法、工具以及實例，對專業(yè)知識有更直觀更深入的認識。在學(xué)生科技創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)方面，優(yōu)化后的“四位一體”實驗教學(xué)體系實施后，學(xué)生的實踐創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)能力得到極大的提升。以國家、省部級各類學(xué)科競賽為平臺，對大學(xué)生進行課外創(chuàng)新、實踐能力培養(yǎng)。學(xué)生科技成果豐碩、學(xué)科競賽喜獲佳績，圖4為新舊實驗體系（2013年與2017年）學(xué)生科技創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)成果比較分析。此外，在新的實驗體系實施后，學(xué)生獲獎的級別也在逐年上升。以2018年為例，獲得國家級別獎項有：獲得2018年美國數(shù)學(xué)建模競賽國際一等獎13人，國際二等獎10人；獲得2018年中國大學(xué)生計算機設(shè)計大賽全國二等獎5人，第四屆中國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽全國金獎2人，全國大學(xué)生嵌入式系統(tǒng)專題邀請賽國家一等獎1人，全國大學(xué)生瑞薩杯信息科技前沿專題邀請賽國家三等獎1人。創(chuàng)業(yè)方面，實驗中心成功培育孵化學(xué)生創(chuàng)業(yè)項目8項，目前實現(xiàn)PreA輪融資企業(yè)2項，天使投資項目2項，企業(yè)估值約2.5億元。數(shù)據(jù)表明，“四位一體”實驗體系實施后能夠給學(xué)生提供更多的工程實踐機會，學(xué)生的科技創(chuàng)新獲獎不僅種類與數(shù)量呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢，而且獲獎質(zhì)量得到進一步提升。

三、結(jié)束語

根據(jù)國家和地方的有關(guān)文件精神，為規(guī)范我市集成電路產(chǎn)品的認定工作，明確相關(guān)的組織管理、工作程序、認定標(biāo)準(zhǔn)和要求，特制定本辦法。

第一條:本辦法所稱集成電路產(chǎn)品，是指通過特定加工將電器元件集成在一塊單晶片或陶瓷基片上，執(zhí)行特定電路或系統(tǒng)功能的產(chǎn)品（包括單晶硅片，即呈單晶狀態(tài)的半導(dǎo)體硅材料）。

本辦法是為集成電路產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)享受優(yōu)惠政策制定的審定辦法和認定程序。

第二條:根據(jù)上級規(guī)定和授權(quán)范圍，*市科學(xué)技術(shù)局會同*市國家稅務(wù)局負責(zé)管理全市集成電路產(chǎn)品的認定工作：

（一）審定、授權(quán)我市的集成電路產(chǎn)品認定機構(gòu)；

（二）監(jiān)督檢查我市集成電路產(chǎn)品的認定工作，審核批準(zhǔn)認定結(jié)果；

驗證模擬電子技術(shù)是一門所有電類工科專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課［1］，學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí)可以掌握半導(dǎo)體物理器件、單級和多級放大電路、集成運算器、穩(wěn)壓電源等知識，為后續(xù)微機原理應(yīng)用、單片機技術(shù)、高頻電子技術(shù)等專業(yè)課程學(xué)習(xí)做好知識鋪墊［2］。然而，傳統(tǒng)的模擬電子技術(shù)教學(xué)以課本理論公式講授推導(dǎo)為主，以采用模擬實驗箱或?qū)嶒炁_的驗證性實驗為輔，具有物理概念抽象、分析方法復(fù)雜、動手設(shè)計困難等特點［3］。因此，學(xué)生普遍反映該課程學(xué)習(xí)起來困難，考試通過率不高，學(xué)習(xí)興趣不足。隨著我國國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，集成電路行業(yè)已經(jīng)被視為與鋼鐵和石油工業(yè)同等重要的、具有戰(zhàn)略意義的國家命脈行業(yè)，其技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)規(guī)模已經(jīng)成為衡量一個國家經(jīng)濟發(fā)展、技術(shù)進步、工業(yè)先進、國防實力的重要標(biāo)志［4］。特別是在“新理念、新結(jié)構(gòu)、新模式、新質(zhì)量、新體系”的新時代工科建設(shè)背景下［5］，如何培養(yǎng)出優(yōu)秀的適合集成電路行業(yè)需求的大學(xué)本科畢業(yè)生已經(jīng)成為了各本科院校亟待解決的問題。為了培養(yǎng)學(xué)生的集成電路設(shè)計能力，提高學(xué)生對于電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的認同度和興趣感，本文探究了一種面向集成電路設(shè)計的模擬電子技術(shù)教學(xué)改革方法，使用Cadence和HSPICE仿真軟件對模擬電子技術(shù)課本中的典型電路進行仿真分析，進而驗證其理論的正確性。

1傳統(tǒng)模擬電子技術(shù)教學(xué)

1．1傳統(tǒng)模擬電子技術(shù)理論教學(xué)模式。傳統(tǒng)的模擬電子技術(shù)理論教學(xué)采用教師課堂知識灌輸形式，即教師通過板書和PPT的方式在課堂上給學(xué)生講授推導(dǎo)書本中的理論公式，通過已學(xué)的知識來推導(dǎo)和驗證新的理論和公式［6］。例如在學(xué)習(xí)第二章“基本放大電路”時，教師是通過圖解法和微變等效電路法來推導(dǎo)放大電路的靜態(tài)工作點和交流電壓增壓。圖1為采用圖解法求解的單管共射電路，圖中通過虛線把晶體管和外圍電路分開，當(dāng)輸入信號ΔUI為0時，在晶體管的輸入回路中既應(yīng)該滿足輸入特性曲線，又應(yīng)滿足外圍電路參數(shù)，因此:UBE=VBB－iBRb(1)圖2為單管共射電路的輸入特性曲線，由1式可以確定圖中的輸入回路負載線，其中斜率為-1/Rb，輸入回路負載線與輸入特向曲線的交點Q就是電路的靜態(tài)工作點。圖3為單管共射電路的輸出特性曲線，與輸入回路一樣，在輸出特性曲線中靜態(tài)工作點既應(yīng)在IB=IBQ曲線上，又應(yīng)滿足外圍電路特性:UCE=VCC－iCRC(2)由2式可以確定圖3中的負載線，其中負載線的斜率為-1/RC，IB=IBQ與輸出特性曲線的交點即為靜態(tài)工作點Q，其縱坐標(biāo)值為ICQ，橫坐標(biāo)值為UCEQ。通過圖解法可以求出單管共射電路的靜態(tài)工作點Q，采用微變等效電路法可以求解電路的H參數(shù)，計算電路的電壓增益、輸入電阻和輸出電阻等［7］。同樣，集成運算放大電路、放大電路的頻率響應(yīng)、波形的發(fā)生和信號轉(zhuǎn)換等章節(jié)都是采用傳統(tǒng)的公式推導(dǎo)法來向?qū)W生講解的。傳統(tǒng)的模擬電子技術(shù)理論教學(xué)雖然可以使學(xué)生掌握課本中的基本概念和定理，但是繁雜的64物理概念以及抽象的公式推導(dǎo)過程往往讓學(xué)生感覺到入門難、理解難、掌握難，僅僅依靠課堂理論灌輸?shù)慕虒W(xué)模式就成為了一種“空對空”的教學(xué)模式［8］。1．2傳統(tǒng)模擬電子技術(shù)實驗教學(xué)模式。傳統(tǒng)模擬電子技術(shù)實驗教學(xué)主要采用模擬實驗箱或模擬實驗臺模式，即學(xué)生通過導(dǎo)線插針在現(xiàn)有的實驗箱或?qū)嶒炁_上連接各種電子元器件或模塊來搭建模擬電路的方式［9］。傳統(tǒng)模擬電子技術(shù)實驗教學(xué)模式雖然可以通過現(xiàn)有的模擬實驗箱或?qū)嶒炁_驗證課本理論，較為靈活的設(shè)計簡單模擬電路。但是，傳統(tǒng)的模擬電子技術(shù)實驗教學(xué)模式存在諸多缺點:(1)傳統(tǒng)的模擬實驗箱或?qū)嶒炁_一般采用導(dǎo)線插針方式，在實驗過程中容易發(fā)生插針折斷堵塞插孔情況，影響設(shè)備德正常使用。(2)隨著機箱設(shè)備的老化，設(shè)備內(nèi)部經(jīng)常出現(xiàn)導(dǎo)線或底座虛斷、接觸不良等情況，造成實驗結(jié)果的失真。(3)由于傳統(tǒng)實驗箱或?qū)嶒炁_采用模塊集成方式，一般只包含了課內(nèi)驗證實驗?zāi)K，難以激發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)新能力。

2面向集成電路設(shè)計的模擬電子技術(shù)教學(xué)

2．1面向集成電路設(shè)計的模擬電子技術(shù)理論教學(xué)模式。面向集成電路設(shè)計的模擬電子技術(shù)在理論教學(xué)上采用“工程向?qū)Хā钡慕虒W(xué)思路，首先由教師結(jié)合生活實例提出一個具體的工程問題，讓學(xué)生知道所學(xué)知識可以使用到日常生活中去，進而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。然后教師采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，通過課堂講授向?qū)W生傳輸工程項目所需的理論知識和定理，與傳統(tǒng)理論課堂教學(xué)模式相比，面向集成電路設(shè)計的課堂理論教學(xué)在知識點講授上按照“知識鏈”模式，即教師在教學(xué)內(nèi)容安排上不再按照傳統(tǒng)知識章節(jié)的順序，而是以工程項目為導(dǎo)向，把做工程項目所需的知識點串在一起講解。以設(shè)計“集成運算放大器”為例，集成運算放大器一般包括:偏置電流產(chǎn)生電路、差分輸入放大電路、中間放大電路、功率放大電路四部分模塊電路組成［10］。因此教師在課程內(nèi)容安排上首先講解偏置電流產(chǎn)生電路和電流復(fù)制電路，可以通過電流鏡和微電流源的工作原理來講解。然后講解差分輸入放大電路，通過差分輸入放大電路的電路結(jié)構(gòu)以及如何提高電路的共模抑制比為出發(fā)點進行講解。接著講解單級放大電路和多級放大電路的電壓放大原理，最后講解功率放大電路，主要向?qū)W生講解功率放大電路如何提高電路的帶負載能力。這樣學(xué)生具備了基礎(chǔ)知識之后就可以動手設(shè)計運算放大電路。在向?qū)W生講解設(shè)計工程項目所需的基礎(chǔ)知識之后，教師再引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)設(shè)計模擬集成電路所用到的EDA(ElectronicDesignAutomation)軟件，這里以在模擬集成電路設(shè)計行業(yè)被廣泛使用的EDA軟件Cadence和HSPICE為例。由于Cadence是在Linux操作環(huán)境下運行的，因此教師首先給學(xué)生講授簡單的Linux操作環(huán)境和基礎(chǔ)指令，使學(xué)生能夠初步掌握Cadence的運行方法，接著教師引導(dǎo)學(xué)生在Cadence中進行工程項目的原理圖設(shè)計，最后使用Cadence把所設(shè)計的電路網(wǎng)表文件導(dǎo)入到HSPICE軟件中進行參數(shù)仿真。使用HSPICE可以對所設(shè)計電路進行直流分析、交流分析、瞬態(tài)分析以及蒙特卡羅最壞情況分析等。2．2面向集成電路設(shè)計的模擬電子技術(shù)實驗教學(xué)模式。面向集成電路設(shè)計的模擬電子技術(shù)實驗教學(xué)采用“教師引導(dǎo)，學(xué)生開放設(shè)計”的教學(xué)模式。教師以“大作業(yè)”形式每學(xué)期給學(xué)生布置5～6道實驗課題，制定好項目參數(shù)。學(xué)生課下搜集項目資料，自主設(shè)計電路架構(gòu)并且進行仿真驗證，最后提交項目結(jié)項報告。通過學(xué)生設(shè)計的電路參數(shù)是否達標(biāo)以及結(jié)項報告的內(nèi)容完整性給成合理的評判成績。圖5為指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計的基于CMOS工藝庫的運算放大器原理圖，共分為三級:偏置電流產(chǎn)生電路、輸入級差分放大電路、中間級放大電路。學(xué)生把原理圖輸入到Cadence中可以生成電路參數(shù)網(wǎng)表，再使用HSPICE仿真軟件進行參數(shù)調(diào)試。最終可以仿真電路的開環(huán)增益、輸入共模抑制比、電源抑制比等參數(shù)。

3結(jié)語

第一章總則

第一條為了加快*軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展，根據(jù)《鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》，結(jié)合本市實際情況，制定本規(guī)定。

第二條按照其有關(guān)部門規(guī)定，經(jīng)認定的軟件企業(yè)和集成電路企業(yè)，除享受《若干政策》、國家及本市支持高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策外，同時執(zhí)行本政策規(guī)定。

第三條本市軟件企業(yè)和集成電路企業(yè)的認定機構(gòu)和認定程序，由市信息辦會同市計委、市經(jīng)委、市科委、市外經(jīng)貿(mào)委、市教委、市財政局、市質(zhì)量技監(jiān)局等部門按照國家有關(guān)規(guī)定確定。

第二章軟件產(chǎn)業(yè)

第四條由市政府安排5億元軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項資金，支持軟件產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、重點軟件項目、軟件技術(shù)成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化,并為相關(guān)國家項目提供匹配資金。

2007年7月4日，今天早上九點我們微電子04級全體同學(xué)在首鋼nec門口集合，在姜老師和鞠老師的帶領(lǐng)下跟隨首鋼nec工作人員開始了我們的參觀實習(xí)。雖然天氣炎熱，但是同學(xué)們秩序井然，而且大家參觀的熱情高漲，充滿了興奮與好奇。

在工作人員的陪同下，我們來到了首鋼nec的小禮堂，進行了簡單的歡迎儀式后，由工作人員向我們講解了集成電路半導(dǎo)體材料、半導(dǎo)體集成電路制造工藝、集成電路設(shè)計、集成電路技術(shù)與應(yīng)用前景和首鋼nec有限公司概況，其中先后具體介紹了器件的發(fā)展史、集成電路的發(fā)展史、半導(dǎo)體行業(yè)的特點、工藝流程、設(shè)計流程，以及sgnec的定位與相關(guān)生產(chǎn)規(guī)模等情況。

ic產(chǎn)業(yè)是基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是其他高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，具有核心的作用，而且應(yīng)用廣泛，同時它也是高投入、高風(fēng)險，高產(chǎn)出、規(guī)?；哂袘?zhàn)略性地位的高科技產(chǎn)業(yè)，越來越重視高度分工與共贏協(xié)作的精神。近些年來，ic產(chǎn)業(yè)遵從摩爾定律高速發(fā)展，越來越多的國家都在鼓勵和扶持集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在這種背景下，首鋼總公司和nec電子株式會社于1991年12月31日合資興建了首鋼日電電子有限公司（sgnec），從事大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的設(shè)計、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售的半導(dǎo)體企業(yè)，致力于半導(dǎo)體集成電路制造（包括完整的生產(chǎn)線――晶圓制造和ic封裝）和銷售的生產(chǎn)廠商，是首鋼新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)。公司總投資580.5億日元，注冊資金207.5億日元，首鋼總公司和nec電子株式會社分別擁有49.7％和50.3％的股份。目前，sgnec的擴散生產(chǎn)線工藝技術(shù)水平是6英寸、0.35um，生產(chǎn)能力為月投135000片，組裝線生產(chǎn)能力為年產(chǎn)8000萬塊集成電路，其主要產(chǎn)品有線性電路、遙控電路、微處理器、顯示驅(qū)動電路、通用lic等，廣泛應(yīng)用于計算機、程控和家電等相關(guān)領(lǐng)域，同時可接受客戶的foundry產(chǎn)品委托加工業(yè)務(wù)。公司以“協(xié)力·敬業(yè)·創(chuàng)新·領(lǐng)先，振興中國集成電路產(chǎn)業(yè)”為宗旨，以一貫生產(chǎn)、服務(wù)客戶為特色，是我國集成電路產(chǎn)業(yè)中生產(chǎn)體系最完整、技術(shù)水平最先進、生產(chǎn)規(guī)模最大的企業(yè)之一，也是我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的標(biāo)志性企業(yè)之一。

通過工作人員的詳細講解，我們一方面回顧了集成電路相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識，同時也對首鋼日電的生產(chǎn)規(guī)模、企業(yè)文化有了一個全面而深入的了解和認識。隨后我們在工作人員的陪同下第一次親身參觀了sgnec的后序工藝生產(chǎn)車間，以往只是在上課期間通過視頻觀看了集成電路的生產(chǎn)過程，這次的實踐參觀使我們心中的興奮溢于言表。

由于ic的集成度和性能的要求越來越高，生產(chǎn)工藝對生產(chǎn)環(huán)境的要求也越來越高，大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路生產(chǎn)中的前后各道工序?qū)ιa(chǎn)環(huán)境要求更加苛刻，其溫度、濕度、空氣潔凈度、氣壓、靜電防護各種情況均有嚴(yán)格的控制。

為了減少塵土顆粒被帶入車間，在正式踏入后序工藝生產(chǎn)車間前，我們都穿上了專門的鞋套膠袋。透過走道窗戶首先映入眼簾的是干凈的廠房和身著“兔子服”的工人，在密閉的工作間，大多數(shù)ic后序工藝的生產(chǎn)都是靠機械手完成，工作人員只是起到輔助操作和監(jiān)控的作用。每間工作間門口都有嚴(yán)格的凈化和除靜電設(shè)施，防止把污染源帶入生產(chǎn)線，以及靜電對器件的瞬間擊穿，保證產(chǎn)品的質(zhì)量、性能，提高器件產(chǎn)品成品率。接著，我們看到了封裝生產(chǎn)線，主要是樹脂材料的封裝。環(huán)氧樹脂的包裹，一方面起到防塵、防潮、防光線直射的作用，另一方面使芯片抗機械碰撞能力增強，同時封裝把內(nèi)部引線引出到外部管腳，便于連接和應(yīng)用。

1微電子學(xué)與集成電路解讀

微電子學(xué)是電子學(xué)的分支學(xué)科，主要致力于電子產(chǎn)品的微型化，達到提升電子產(chǎn)品應(yīng)用便利和應(yīng)用空間的目的。微電子學(xué)還屬于一門綜合性較強學(xué)科類型，具體的微電子研究中，會用到相關(guān)物理學(xué)、量子力學(xué)和材料工藝等知識。微電子學(xué)研究中，切實將集成電路納入到研究體系中。此外，微電子學(xué)還對集成電子器件和集成超導(dǎo)器件等展開研究和解讀。微電子學(xué)的發(fā)展目標(biāo)是低能耗、高性能和高集成度等特點。集成電路是通過相關(guān)電子元件的組合，形成一個具備相關(guān)功能的電路或系，并可以將集成電路視為微電子學(xué)之一。集成電路在實際的應(yīng)用中具有體積小、成本低、能耗小等特點，滿足諸多高新技術(shù)的基本需求。而且，隨著集成電路的相關(guān)技術(shù)完善，集成電路逐漸成為人們生產(chǎn)生活中不可缺少的重要部分。

2微電子發(fā)展?fàn)顟B(tài)與趨勢分析

2.1發(fā)展與現(xiàn)狀

從晶體管的研發(fā)到微電子技術(shù)逐漸成熟經(jīng)歷漫長的演變史，由晶體管的研發(fā)→以組件為基礎(chǔ)的混合元件（鍺集成電路）→半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管→MOS電路→微電子。這一發(fā)展過程中，電路涉及的內(nèi)容逐漸增多，電路的設(shè)計和過程也更加復(fù)雜，電路制造成本也逐漸增高，單純的人工設(shè)計逐漸不能滿足電路的發(fā)展需求，并朝向信息化、高集成和高性能的發(fā)展方向?，F(xiàn)階段，國內(nèi)對微電子的發(fā)展創(chuàng)造了良好的發(fā)展空間，目前國內(nèi)微電電子發(fā)展特點如下：（1）微電子技術(shù)創(chuàng)新取得了具有突破性的進展，且逐漸形成具有較大規(guī)模的集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)規(guī)模。對于集成電路的技術(shù)水平在0.8~1.5μm，部分尖端企業(yè)的技術(shù)水平可以達到0.13μm。（2）微電子產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，隨著技術(shù)的革新產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐漸生成完整的產(chǎn)業(yè)鏈，上下游關(guān)系處理完善。（3）產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大，更多企業(yè)參與到微電子學(xué)的研究和電路中，有效推動了微電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促使微電子技術(shù)得到了進一步的完善和發(fā)展。

2.2發(fā)展趨勢