时间：2023-03-06 15:57:44
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇微电子技术论文，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
1微电子工艺清洗技术的理论研究
在微电子元器件的制造过程当中，由于其体积小、制造过程复杂等众多客观原因存在，将会很有可能导致微电子元器件在其步骤繁琐的制造过程当中受到污染。这些污染物质通常会物理吸附或者是化学吸附等多种方式在电子元器件生产过程当中吸附在其表面。比如说，硅胶材质的硅片在其制造过程中污染物质通常会以离子或者是以粒子形式吸附在硅片的表面。这些污染物质还有可能存在于硅片自身的氧化膜当中。产生这一现象的原因并不奇怪，这是由于这些污染物质破坏掉了硅片表面的化学键，从而导致了在其表面形成了自然的力场，让众多污染物质轻松吸附或者直接进入到硅片的氧化膜当中。在产生这种现象之后，要清洗硅片就非常困难了。在清洗过程中，既要保持不能去破坏硅片的结构，又要保持能够对污染物质进行彻底的清洗，以便其对产品结构当中的其他元器件产生污染，这一问题就变得非常棘手，愈发困难了。在当前微电子行业的大多企业或是研究所讲微电子的清洗技术两类：一种叫做湿法清洗；另一种叫做干法清洗。这两种技术都能够保持比较高的清洗度，并且能够在不破坏电子元器件的化学键的基础上祛除电子元器件表面或是氧化膜内存在的污染物和杂质。
2微电子工艺清洗技术的现状研究
由于我国行业的发展更重视对服务业的发展和我国微电子行业的起步和发展较晚，从而致使当前我国微电子工艺的清洗技术比较落后，并且存在诸多的问题。
2.1湿法清洗技术研究
湿法清洗这一技术，是由上个世纪六十年代的一名美国科学家所研究发明出来的。这种方法主要是通过利用化学溶剂同有机溶剂和被清洗的微电子元器件之间发生化学反应，然后再利用多种技术手段，如：超声波技术去污；采用真空去污技术等多种技术手段。最终，利用这些步骤实现对微电子元器件的清洗。
在以上湿法清洗电子元器件的步骤当中还需要用到种类不一的化学试剂。这些化学试剂主要包括氢氧化铵和过氧化氢以及硫酸等物质。氢氧化铵主要是被利用于对污染程度不是非常严重的电子元器件的清洗，或者是作为清洗第一部的化学试剂。其能够在控制的温度下、浓度下以及化学反应所经历的时间下等多种条件下，利用化学反应去腐蚀电子元器件的表面污染物质或者是金属的化合物。但是，由于这种腐蚀程度是需要多种条件来控制的，因此其对人员的技术和企业电子清洗设备的要求也是很高的，如果不能对整个过程实现严密的监控，将会对电子元器件造成损害。过氧化氢在清洗过程当中主要是被利用于对电子元器件的衬底进行清洗，通过清洗衬底上所附着的金属化合物质或者是络合物质。最后一种化学试剂（硫酸）在清洗过程当中扮演着非常重要的角色。在使用硫酸对被清洗电子元器件进行清洗过程中必须采用双氧水这一化学试剂来减少其反应的时间，并且降低硫酸的浓度、反应时候的温度，从而有效的减少了被清洗电子元器件碳化或者是被腐蚀严重的现象发生。以免让硫酸对电子元器件造成损害。湿法清洗技术在众多清洗技术当中是比较有效的一种技术，但是其依靠化学反应的客观因素，让其很有可能造成化学物质残留从而导致电子元器件被腐蚀的现象。
2.2干法清洗技术研究
干洗技术相对于湿洗技术来说其避免了使用化学试剂，从而大大减少了化学物质残留导致电子元器件腐蚀的现象发生。干洗技术主要是采用等离子、气相等清洗技术方式对电子元器件的金属化合物和络合物进行清洗。对于采用等离子技术为主的干洗技术，其具有残留物质少、操作难度低等技术性特点，并且在微电子元器件的清洗行业当中其研究最早、技术较为成熟，从而在当前我国微电子行业的应用最为广泛。但是，等离子技术也存在一定的弱点，就是其无法完全祛除存留于微点电子元器件表面的污染物。而气相技术的应用相对于等离子技术来说是非常少的，主要原因在于其花费时间长、成本高，并且在采用气相技术清洗过程主要是被应用于硅片元器件的清洗，对于其他元器件的适用程度较低。
3对微电子清洗技术的展望
从上文的分析当中可以发现，就我国企业当前的资金、人力等现状来说，我国在微电子清洗工艺当中，应当采用干洗技术当中的等离子技术。这种微电子工艺清洗技术不需要进行二次清洗，就能够达到超过其他技术操作之后的结果。而对于其单次清洗过后残留的金属混合物来说，可以在继续采用其他清洗方式减少其污染物质含量，从而在保证电子元器件质量前提下在较短时间内较低微电子污染物的含量。
在配电自动化系统中，故障区段定位是核心内容。其主要作用是：当线路发生故障时，在最短时间内自动判断并切除故障所在的区段，恢复对非故障区段的供电，从而尽量减少故障影响的停电范围和停电时间。选择科学合理的故障区段定位模式，大大提高配电自动化系统的性能价格比及对供电可靠性的改善程度。当前的配电自动化故障区段定位手段主要是有信道模式、无信道模式以及两者相结合的混合模式三种。
（一）有信道的故障区段定位模式
有信道的故障区段定位模式是指在故障发生后，依靠各分段开关处具有通信功能的柱上开关控制器FTU（FeederTerminalUnit，馈线终端单元）之间或FTU同配电主/子站之间通过通信设备交换故障信息，判断故障区段位置。这种模式包括基于主/子站监控的集中（远方）判断方式和基于馈线差动保护原理的分散（就地）判断模式。基于主/子站的集中判断方式是以配电自动化监控主站/子站为核心，依靠通信实现整个监控区域内的数据采集与控制。基于馈线差动保护原理的分散判断方式是当故障发生时，各保护开关上的FTU利用高速通信网络同相邻开关上的FTU交换是否过流的信息，从而实现故障的自动判断与隔离。
（二）无信道的故障区段定位模式
无信道的故障区段定位模式是通过线路始端的重合器同线路上的分段开关的配合，就地自主完成故障定位和隔离功能，它包括重合器同过流脉冲计数型分段开关配合、重合器同电压时间型分段开关配合以及重合器间配合等实现方式。重合器同过流脉冲计数型分段开关配合的方式：过流脉冲计数型分段器不能开断短路电流，但能够在一定时间内记忆重合器备开断故障电流动作次数。重合器同电压时间型分段开关配合的方式：故障时线路出口处的重合器跳闸，随后沿线分段器因失压分闸，经延时后重合器第一次重合，沿线分段器依次顺序自动加压合闸，当合闸到故障点所在区段时，引起重合器和分段器第二轮跳闸，并将与故障区段相连的分段器闭锁在分闸位置，再经延时后重合器及其余分段器第二次重合就可以恢复健全区段供电的目的。重合器配合的方式：重合器方式延续了配电网电流保护的原理，自线路末端至线路始端逐级增加启动电流和延时的整定值，实现逐级保护的功能。
（三）有信道集中控制与无信道就地控制相结合的混合模式
有信道集中控制与无信道就地控制相结合的混合模式是结合前面两种模式的特点，对于以环网为主的城市配电网，当系统通信正常时，以集中判断方式为主，当通信异常时，可以在配电终端就地控制；对于农电县级配电网，一次网络既有环网供电，更多的是辐射型供电方式，因此放射形网络的故障定位选用无信道的就地判断方式，环路网络采用集中判断方式。
二、目前配电自动化中故障区段定位手段的特征比较
基于有信道故障区段定位模式的配电自动化系统由于采用先进的计算机技术和通信技术，正常情况下可以实时监控馈线运行情况，实现遥信、遥测、遥控功能及平衡负荷；故障情况下可以综合全局信息，快速完成故障的志别、隔离、负荷转移和网络重构，避免了出线开关多次重合对系统的影响，适用于配电网络结构复杂、负荷密集地区的配电管理系统。但它的缺点是故障的判断和隔离完全依赖通信手段，对通信速率和可靠性要求高，需投入资金较多；通信设备或主站任何一个环节出现问题都有可能导致故障紧急处理的全面瘫痪。
无信道的故障区段定位模式将故障处理下放到设备层自动完成，根本上消除了通信设备可靠性环节对定位功能的影响，具有原理简单，功能独立，封装性好的特点，并且投资比有信道的方式少。重合器同分段开关配合方式的缺陷在于判断故障所需的重合闸次数较多，故障产生的位置距离电源越远，重合闸次数和故障判断时间很长，难以达到馈线保护功能对故障处理快速性的要求；重合器配合的方式通过各开关动作参数整定配合判断并切除故障，无需出线重合器的多次重合闸，但由于配电网存在线路短，故障电流差别不大的特点，容易引起故障时的越级跳闸；并且越靠近出线侧的重合器故障后延时分闸时间很长，不符合故障处理快速性的要求。
有信道和无信道混合模式结合了两者的优点，可以根据地区配电网的时间情况进行有效组合；但它的缺点是存在着控制实现困难、结构复杂的问题，并且不经济。配电自动化系统中，无信道的故障区段定位模式由于减少了通信环节，在故障处理的可靠性和经济性方面都要优于有信道的模式；但故障区段定位过程需要多次投切开关的缺点限制了它进一步提高供电可靠性的能力。
三、基于暂态保护的配电网故障区段定位方法研究进展
目前配电自动化系统所采用的故障区段定位方法延续了电力系统继电保护中电流保护的核心理念，其构成原理建立在检测故障前后工频或接近工频的稳态电压、电流、功率方向、阻抗等电气量的基础上，此领域的研究工作也是围绕着如何提高这种原理的性能展开的。实际上，由于输电线路具有分布参数的特性，当电网发生短路故障时，线路在故障的初始时刻一般都伴随着大量的暂态信号，故障后的初始电弧以及在电弧最终熄灭前的反复短暂熄灭和重燃会在线路上产生较宽频带的高频暂态信号；行波由色散产生的频率较集中的高频信号发生偏移和频率分散，会产生频带较宽的高频信号。这些在故障过程中产生的暂态高频电流电压信号含有比工频信号更丰富的故障信息，如故障发生的时刻、地点、方向、类型、程度等。但由于故障暂态信号具有频带宽，信号幅度较工频微弱，且持续时间短的特点，受信号提取和分析手段的限制，在传统的保护方法里被当做高频噪声滤除掉。但是，随着信号提取及分析技术的快速发展，基于暂态保护原理的故障处理技术越来越受到人们的重视。
参考文献：
[1]孙德胜，郭志忠，王刚军.配电自动化系统综述[J].继电器，1999，27（3）.
[2]陈勇，海涛，叶正明.构筑配电自动化系统的三种基本模式[J].电网技术，2002，26（2）.
[3]林功平.配电网馈线自动化解决方案的技术策略[J].电力系统自动化，2001，25（4）.
[4]孙福杰，王刚军，李江林.配电网馈线自动化故障处理模式的比较及优化[J].继电器，2001，29（8）.
[5]吴敏，朱锡贵，徐为纲.无信道馈线故障处理技术[J].电力系统自动化，2000，25（6）.
[6]陈勇，海涛.电压型馈线自动化系统[J].电网技术，2000，23（7）.
[7]焦邵华，焦燕莉，程利军.馈线自动化的最优控制模式[J].电力系统自动化，2002，26（21）.
[8]哈恒旭，张保会，吕志来.边界保护的理论基础（第一部分）：故障暂态分析[J].继电器，2002，30（9）.
[9]刀哈恒旭，张保会，吕志来.边界保护的理论基础（第二部分）：线路边界的折反射系数的频谱[J].继电器，2002，30（10）.
[10]甘忠,董新洲,薄志谦.输电线路自适应无通道保护[J],电力系统自动化,2002,25(10).
1微电子机械系统的概念
微电子机械系统所指的就是在大小毫米量级之下，最终形成的可以控制能够运动的微型机电装置是由单元尺寸需要在可控制的微米和纳米之间，是一个整体的系统，把微机构、微传感器，以及微执行器还有信号处理系统等等构成。在不同的国家对于微电子机械系统的称呼有所不同，
2微电子机械系统的发展历程
微机械器件以及微电子机械系统在生产加工的过程中需要对其深加工技术进行研究和重视。在研究中开始逐渐的形成了微电子加工技术和微机械装置加工技术。并随着对技术的细分，开始形成了体微机械技术以及外轮廓表面微机械装置技术，并同时也产生了LIGA机械装置技术以及高标准的LIGA机械装置技术。对其体微机械技术按照实施的目标对象机械能分析，可以得出体硅单晶体为核心构成体并在其物理测量厚度的10到999单位内呈现规则布局分离，为其核心的技术策略单位。并对其技术中存在的腐蚀以及吻合问题进行布局的考虑。对其技术的优势分析得出，其装置的工艺相对不繁琐，但其操控性和调控性数值偏低。在表面微机械装置中，进行相应的IC技术加工，如采用扩散光学和标准尺寸对应光刻以及复膜层叠等技术运用中，其都会对原有的厚度比率进行微调，对其在剥离技术中和进行切割技术的分析[1]。其技术的有点在于对IC技术有相对完整的包容性，但存在的不足点也较为显著，如切割的纵向厚度单位偏低，在电光铸模和缩微成型以及耐温差等方面存在一定的技术局限。LIGA技术在德文X射线进行曝光和电光铸模中有其良好的优越性，其对设备的制取尺寸在1单位内到999单位内。但需要指出LIGA技术处于高成本和高复杂度的技术，并需要采用相对保守的紫外线深度曝光，保障其光刻效果和覆膜效果。而准LIGA技术在对设备加工中可以在最合理控制尺寸中，保障其电路集成后续装置获得合理的配置[2]。因而其技术的优势在微机械技术中可以获得关注度的展现。
2.1自动对焦的三维加工技术
目前自对准的准三维加工技术普遍采用深度的紫外线厚度型进行光度的曝光刻度，并进行胶模的处理，保证其在牺牲层和结构层获得合理的电铸，并利用其两层的金属电铸特带你，获得牺牲层厚度的保障，并进行微结构的自动对准技术保障[3]。
因而CU可以表示为牺牲层，NI为结构层的技术，并在其平面和垂直两方向性获得控制，在其CU和NI中进行电铸处理，使得其种子层和型模层获得两种电铸金属处理，让技术水平在微架构层面获得统一标准化套准对应。在其腐蚀性选择上要对其液体进行考虑，CI属于腐蚀性，NI不属于腐蚀性，并对其微机械机构进行终止惰性反应。其配套技术以及Ic工艺获得最大化的包容，在温度上控制在85摄氏度，获得对结构合理的微机械技术。其深度的单位测定在22，保障其后续的标准对应后其范围空载在49到101内。
准LIGA技术需要在工艺布局考虑中，首先要保障（a）低阻硅片（10-3cm），其热氧化反映在1.5，其厚度在SIO2其需要把定子对衬低的外圆位置进行确定。同时进行首次的光学刻，SIO2腐蚀出进行1.2各坑道处理。形成在转子下部的新支撑点确定。在除去胶缘后，在真空中进行高温处理形成0.3的铜电铸种子层。在第二次光学刻录中，要对尺寸厚光刻胶AZ4620进行转子胶模处理，保障其电光铸在3内进行转子保障。后进行第三次的光刻，在其厚度尺寸中选择光学刻录定子胶模处理，保障其厚度在2.5范围内。形成铜牺牲层的转子和钉子的转化变化，对其空隙中要包容其电铸在1.5钉子范围。在最后一次光刻中，要对其厚胶光学刻录后，对其1.3铜都牺牲层要进行间隙转化的电铸考虑。并用起腐蚀性的液进行HF缓冲液体的处理，通过SIO2合理的释放转化的转子。其微机械技术在应用中可以获得广泛的推崇，静电驱动镍晃动微马达为例，其自对准的准三维加工技术目前在实际应用中哥已经获得镍晃动马达。用电铸Cu作牺牲层，电铸Ni作结构层（定子、转子和轴），得到的转子与定子。各项参数都符合标准。
3结语
依据新时代先进的科学技术,我国机电企业迈向了智能化的飞跃,从而实现了自动化操作手段。在当今机电工程施工领域,机电一体化电子信息技术,通过电脑一手掌控,其发展的主要动力来自于当今时代先进的科学技术,并且结合计算机软硬件所构成的一个智能化系统。机电一体化系统的出现,一方面,机电施工工程实现科学规范化管理,另外,给新时代机电企业创造了更大的经济价值,传统的机电施工工程管理相比,机电一体化更可靠、更安全,对我国机电企业在未来的发展意义非凡。
2机电一体化向智能化迈进的发展历程
2.1数控机床。与西方发达国家相比,我国机电企业出现较晚,随着我国建筑行业规模不断扩大,机电企业的发展是确保实现高质量建筑工程的必然要求。在我国机电一体化的出现,一开始受数控机床技术的影响,在20世纪中期,人们的日常生活开始触及电子应用设备,电子应用设备是推动机械产物必然发展的需求,由于当时电子应用设备实际操作受限,其机械化产物质量达标还不能得到保证,因此,机电一体化的运作还不能广泛地应用在我国机电企业中。2.2微电子技术。在20世纪中期,机电一体化应用数控机床技术领域存在着较大的问题,不能满足当今时代机电工程施工的具体要求,所以,仍需要借助其他技术进一步实现机电一体化。微电子科学技术的出现,给机电一体化的发展带来了新的希望,随着我国机电工程规模不断扩大,对其施工技术的要求也在不断增加,这一时代机电。一体化应用微电子技术,推动了机电一体化顺利实施,微电子技术的出现,将我国机电工程带到了一个崭新的发展领域,其各项技术的共同运行促使机电一体化技术的正常运行。2.3可编程控制器的出现在20世纪中后期阶段,机电一体化技术的发展迈向了较为成熟阶段,先前的微电子技术虽然在一定程度上能为机电一体化技术的发展奠定基础,随着新时代的发展,机电一体化技术实际应用领域越来越多,微电子技术还不能完全满足机电一体化技术在任何情况之下解决所有问题,因此,在这一时期,出现了可编写程序的控制器,该控制器主要功能是通过可编写的特点使之自动化操作,应用该控制器最早的国家是美国,美国汽车制造行业中将该控制器应用得十分充分。随着机电控制器技术的不断成熟,在我国机电施工的过程中大量应用该控制器,技术的不断成熟,并且通过大量实践应用将新时代研制出的新型机电控制器大量投入到生产过程。随着这项技术的成熟,国家为了更好地控制新时代研制出的新型机电控制器,制定了很多关于该领域技术相应的管理条例,从宏观角度上来看,机电一体化技术的发展经历了从单一到复杂的过程,从单一的结构体演变成各个复杂的系统,在机电一体化技术的功能方面,不但实现了自动化机电一体化技术,同时赋予机电一体化技术智能化特点。当今时代,机电一体化技术具有远程控制操作端,使新型机电一体化技术实现便捷化转换,而且通过远程控制端信息快速传达各个接收端,接收端在接收信息后的第一时间通过新时代信息处理技术快速筛选和整理,新时代机电一体化技术在研发领域更偏向于它的实际应用价值,形成了新时代机电一体化系统。2.4激光光电子技术。随着新时代社会科技水平的不断提高，机电一体化规模不断扩大，可控制的编程器已经不能完全满足新时代机电企业的发展，为了更好地迎合当代机电一体化企业可以更好地向智能化推进，激光光电子技术的出现，将机电一体化智能化推向了至高点，利用当下十分先进的激光技术，借用光电子在激光中的优势，而且光电子技术能够在可编程操控基础之上，能够进一步优化先前所有用于机电一体化所有技术，完善整个智能化过程，从根本上改变机电一体化智能化发展的很多干扰因素，摆脱不必要因素的影响，确保在激光光电子技术的支撑之下，更加快速高效地实现机电一体化智能化发展。总而言之，利用当下十分先进的激光技术，我国机电企业可以抓住这一优势，对光电子在激光技术的支撑之下，能够让机电企业一体化智能化推进目标更快实现，机电企业应根据当今社会机电行业发展的趋势，并且一直关注当下社会先进的科学技术，利用新时代先进的科学技术和机电一体化企业发展的趋势的动态，并且根据自身企业在社会发展过程中的发展趋势，将机电一体化和新时代先进的科学技术巧妙地融合在一起，研制出更为先进的机电一体化技术，迎合新时代社会发展的趋势，重点研究机电一体化向智能化发展需要的哪些前提条件，并根据自身机电企业发展的优势，加强机电一体化相关技术的研究，研制出高质量高效率机电一体化向智能化发展的先进技术，以确保我国机电企业在未来发展中能够一直处于世界前沿水平。
3对新时代机电一体化向智能化发展的思考
当今时代,社会飞速发展,带动了我国各行各业的不断发展,机电一体化智能化的发展趋势是我国新时代顺应社会发展的必然要求,新时代机电一体化发展以其智能化的存在优势,是一个控制机电领域的系统组织,依靠新时代微电子技术,在机电一体化设备的制作过程中,其数字化管理系统实现过程利用微电子控制器更简单地解决了这一问题。当今时代数控机床技术不断成熟,计算机应用系统飞速发展,给新时代机电一体化技术数字化系统奠定了基础,并且通过计算机先进的技术实现虚拟化管理和集成管理。在我国机电行业的发展中,机电一体化技术是实现机电产品数字化属性的重要手段。在20世纪末,最早将机电一体化推向智能化迈进的国家是西方很多发达国家,机电一体化智能化推进不但给这些发达国家创造巨大的经济价值,并且将机电一体化这一伟大的智能成果推向了世界前沿。比如:像很多可编程的控制器可以促使机电一体化向智能化迈进所生产的机电产品拥有数字化管理系统,当今时代,电子信息技术尤为发达,在机电一体化数字化管理系统中,更加有力地提升了机电一体化数字化管理系统的数字化创造。新时代下,机电一体化已经向智能化推进,随着时间的推移,机电一体化向智能化推进的步伐在潜移默化的影响着我们国家。
4结语
当今时代快节奏的生活越来越普遍存在于我们的生活之中,机电一体化向智能化推进符合新时代生活理念,机电一体化向智能化可以推进的过程大体分成几个阶段,首先在数控机床技术的出现,机电一体化向智能化推进有了一点起色,接着微电子技术和可编程的控制器将机电一体化智能化推向了十分成熟阶段,为机电一体化智能化数字系统奠定了发展基础,光电子技术的出现将机电一体化智能化迈进推向了最高端,是新时代先进科学技术的必然发展产物,随着机电一体化智能化技术的不断发展,机电一体化技术在我国慢慢的发展起来。
作者:王涛 单位:陕西交通建设集团公司西长分公司
参考文献
[1]苏迅文.机电一体化技术的现状与发展趋势[A].石家庄市翰坤文化艺术有限公司,2015年第九届杂文学术研讨会论文集[C].2015:2.
二、投稿要求如下：1．来稿内容应有较高学术水平，有创新之处，表达上做到主题突出、观点明确、论据充分、结构合理、层次清楚、语言通顺、文字简练。2．作者投稿需向编辑部提供一份声明：稿件内容属于作者的科研成果，署名无争议，且未公开发表过。3．来稿一般不超过8000字（含图、表），内容包括：中英文题目、中文作者姓名及汉语拼音的作者姓名、作者单位及英文译名、作者简介（性别、出生年份、学位、职称及研究方向）、中英文摘要（250字左右）、关键词（3～8个）、中图分类号、正文、参考文献。如为基金项目资助论文，请在文稿首页注明，并列出批准文号。4．摘要应说明论文的目的、方法、结果与结论。英文摘要的内容需与中文一致。5．文中的量与单位应符合国家标准和国际标准。外文字母必须分清大小写、正斜体（包括黑正体、黑斜体及白正体、白斜体）；上下角的字母、数字和符号，其位置高低应区分明显。6．图、表不超过6幅；图、表须有名称和编号，其内容要与正文中的编号和说明一致；插图和照片必须是清绘图和原照片，绘制符合国家标准，最好控制在7．5cm×7．5cm内；有坐标系的插图，纵横坐标上均要有适宜的刻度、对应的数据，并标注出其所代表的物理量和单位；表格尽量采用三线表的形式绘制。7．参考文献只择最主要的列入，一般不超过10条，未公开发表的资料请勿引用。文献序号以文中出现的先后顺序编排，文后须与正文中的一一对应。文献作者3名以内应全部列出，4名以上的只列出前3名，后加“等”字（或etal）；外文作者姓在前，名在后，名可用缩写，但不加缩写点。
三、来稿请写清作者或联系人姓名、电话、E－mail、工作单位、通讯地址及邮政编码，自投稿之日起，两个月内未接到通知者可自行处理稿件。
四、编辑部对稿件有修改权，不愿改动者，请来稿时说明。
五、本刊已入编《中国学术期刊（光盘版）》及有关数据库，不愿录入各数据库者，请在来稿中注明。
六、稿件一经发表，赠送刊物两册。
七、编辑部唯一投稿邮箱：mc771＠163．com（注明新投稿）
20世纪70年代，英特尔公司(Intel)的戈登・摩尔(Gordan Moore)预言：芯片上晶体管的数量将每隔18个月至两年就会翻一番。这即是电脑行业在幕后称之为的“摩尔定律”，这一定律至今依然在发挥着作用。但是，如果“摩尔定律”一直有效，那么小小芯片上的晶体管数量将继续呈指数级的增长。可以想像不久的将来芯片将承受怎样的负担，这就需要将整个系统集成在一个小小芯片上的SoC(System on Chip)技术。这个激动人心的技术将曾经占据整个房间的庞大的计算机变得如今只有小拇指的指甲那么大小。正如很多专家所言，自从以半导体和集成电路为基础的计算技术出现以来，片上系统(SoC)技术已经成为最重要的一项技术。
本书是为迎接新一代半导体技术来临的巨大的设计挑战而汇集的论文集，这些论文几乎涵盖了SoC技术的所有相关主题。具体为：1．为了使器件模型不断地降低成本，还必须满足其准确性，就需要扩展各种不同的新技术，ColinMcAndrew的论文就是面向二极管的模型，Matthias Bueher和Christian Enz的论文解决了MOS管的模型。2．解决过程参数的概率性偏差，这些偏差表现为电路的行为偏差，也就是在大规模生产当中被称为参数出现误差，Colin McAndrew的论文的另外一个贡献就是研究了在电路模拟当中的概率性偏差，这在计算效率和物理分析方面很重要，最终可能会决定设计是否可以生产。3．电路部件的设计复杂性，在新技术快速涌现的当代，对于每一种新技术都相应重新设计电路显然不现实，也为成本要求所不允许，Jose Franca的论文试图设计出将数据转换器、放大器和滤波器集成在一起，成为一个能够匹配很多应用的系统。4．随着芯片上晶体管数量的增加，单位面积里所聚集的晶体管数量将越来越多，密集的晶体管单位面积上的发热将越来越巨大，这就提出了当今非常热门的问题――低功耗，R.Leung的文章就涉及这个方面，试图解决高速NO缓冲器的低功耗问题。5.T.Yanagawa，S.Bampi和G.Wirth的文章很翔实和理性的预测了2010年的微电子技术对将来的微电子和集成电路半导体技术产生的影响。
本书适合学习和从事微电子和计算机专业的研究生和工程技术人员阅读，同时也适合相关专业读者参考。
丁丹，硕士生
(中国科学院计算技术研究所)
关键词 模拟集成电路 CAD 教学改革
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1002—7661（2012）21—0006—01
在当今信息时代，微电子学的应用已经渗透到国民经济的各个领域。集成电路（ Integrated Circuit， IC）作为微电子技术的核心，是整个信息产业和信息社会最根本的技术基础。发展IC产业对提高技术的创新基础和竞争能力具有非常重要的作用，对国民经济发展、国防建设和人民文化生活等各方面都发挥着巨大的作用，也是一个国家参与国际化政治、经济竞争的战略产业。模拟集成电路是现实世界和数字化系统之间的桥梁，是现代信息化系统的关键技术之一。发展电子信息化，必须发展模拟IC技术。为了提高我国模拟IC电路的水平，不但要在产业化方面做出巨大的努力，还需培养出更多的高质量人才。事实上，模拟集成电路设计是一个实践性较强、实践内容多的微电子学专业的专业方向，因而在教学课程设置时不仅要努力加强理论教学，还需加强实践教学，提高学生的实践动手能力。《模拟集成电路CAD》课程作为模拟集成电路设计方向的核心基础课程，其教学的好坏关系到学生在模拟集成电路设计方面的发展前景。在此背景下，根据重庆邮电大学光电工程学院微电子学专业的实际情况，结合笔者多年集成电路实际工程经验以及多年教学实践，拟从以下几个方面对《模拟集成电路CAD》课程的教学改革进行探索。
一、理论教学，以培养学生分析设计能力为目标
《模拟集成电路CAD》是模拟集成电路设计方向的一门核心基础课，与其他电路基础课一样，具有承上启下的作用。而模拟集成电路具有概念细节多、理论较抽象、工程特征突出、电路结构多样等特点，在学习中学生普遍反映较难学习。在设置授课内容时，不仅要夯实专业基础和培养学生的分析与设计能力，还要尽量避免与《模拟CMOS集成电路》等课程的知识重复的问题。
根据教学大纲以及课程内容设置原则，《模拟集成电路CAD》理论教学定为32学时，并将讲授内容分为以下几部分：第一部分，MOS仿真模型及CMOS模拟集成电路CAD；第二部分，单元电路设计、仿真及分析；第三部分，偏置电路设计、仿真及分析；第四部，跨导放大器设计。在授课过程中，以简单CMOS模拟集成电路基本单元分析为主，复杂CMOS模拟集成电路分析为辅；以分析能力培养为主，设计能力培养为辅；激励学生CMOS模拟集成电路设计的兴趣。
二、实验教学，以培养学生实践动手能力为目标
实验教学的目的在于培养学生建立起CMOS模拟集成电路设计流程的概念、熟练掌握各个环境的工具使用，能解决模拟集成电路设计仿真过程出现的问题，促使理论知识的理解和深化，因而设置合理的实验体系具有重要意义。同时，Cadence、Synopsys、Mentor等最主流集成电路设计工具厂商提供的EDA工具是目前集成电路设计公司最广泛使用的工具。为了使学生在毕业后能很快适应岗位、能尽快进入角色，有必要使学生学习使用这类先进的EDA工具，从而真正帮助学生掌握CMOS模拟集成电路设计技术。根据这一原则，《模拟集成电路CAD》实验教学定为32学时，并开设如下几个实验：实验一，IC设计工具—Cadence的ADE与版图大师等的使用；实验二，CMOS两级运算放大器的设计、版图绘制与验证；实验三，CMOS带隙基准参考的设计、版图绘制与验证。在实验过程中，一人为一组，有利于培养学生的独立思考问题、解决问题的能力。
三、改革教学方法，丰富教学手段
教学内容体系确定后，采用什么样的教学方法与教学手段是非常重要的。采用有效的教学方法并结合先进的教学手段，不仅有利于培养学生获取知识的能动性，而且有利于培养学生独立发现问题、分析问题以及解决问题的能力，实现以教为中心到以学为中心的转换，突出学生在学习过程中的主动性，从而获得好的教学成果。
针对CMOS模拟集成电路具有概念细节多、理论较抽象、工程特征突出、电路结构多样等特点，在（下转第10页）（上接第6页）教学手段上以多媒体教学为主，传统黑板板书为辅，同时在课堂上以动画的形式展现当前CMOS模拟集成电路设计趋势及其技术特点，从而达到提高课堂教学质量的目的。
四、考核方式的改革
考核是对学习的结果做出评估，是反映教学效果的手段。而课程开设能否达到既定的教学目标，课程的考核方式有着比较重要的作用。传统的考核方式为试卷笔试与平时成绩结合的方式。针对《模拟CMOS集成电路》课程特点，考核方式作如下尝试：结合课程的专业特点，采用提交论文和现场答辩相结合的考核方式。针对课程的重点知识点，设计几个课外小题目，让学生通过查阅相关文献资料，完成电路设计并撰写小论文，从而增强学生独立思考与实践动手能力。在每个题目完成后，教师要求学生在提交论文时做好答辩ppt，并利用专门时间进行5分钟左右的答辩，并接受教师和同学的提问。这样可以引导学生更加重视实践性环节，强化技能水平的提高。
教学过程是一个不断探索、总结与创新的过程。要实现《模拟集成电路CAD》这门课的全面深入的改革，还有待与同仁一道共同努力。在今后的教学实践中，笔者将加强与同行交流学习，进一步完善教学内容、教学实践、教学方法、教学手段以及考核方式等，以期改善教学效果。
参考文献：
[1]徐世六.军用微电子技术发展战略思考[J].微电子学，2004，34（1）：l—6.
论文摘要：光电子器件和部件广泛应用于长距离大容量光纤通信、光存储、光显示、光互联、光信息处理、激光加工、激光医疗和军事武器装备，预期还会在未来的光计算中发挥重要作用。本文将介绍国内外光电子技术及光电子产业的发展。
如果说微电子技术推动了以计算机、因特网、光纤通信等为代表的信息技术的高速发展，改变了人们的生活方式，使得知识经济初见端倪，那么随着信息技术的发展，大容量光纤通信网络的建设，光电子技术将起到越来越重要的作用。美国商务部指出：“90年代，全世界的光子产业以比微电子产业高得多的速度发展，谁在光电子产业方面取得主动权，谁就将在21世纪的尖端科技较量中夺魁”。日本《呼声》月刊也有类似的评论：“21世纪具有代表意义的主导产业，第一是光电子产业，第二是信息通信产业，第三是健康和福利产业……”，可以断言，光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命。
1世界光电子技术和产业的发展
光纤通信技术的发展速度远远超过当初人们的预料，光纤已经成为通信网的重要传输媒介，现在世界上大约有60%的通信业务经光纤传输，到20世纪末将达到85%，但从目前光纤通信的整体水平来看，仍处于初级阶段，光纤通信的巨大潜力还没有完全开发出来。目前，各种新技术层出不穷，密集波分复用技术（DWDM，在同一根光纤内传输多路不同波长的光信号，以提高单根光纤的传输能力）、掺铒光纤放大器技术（EDFA，可将光信号直接放大，具有输出功率高、噪声小，增益带宽等优点）已取得突破性进展并得到广泛的应用。现在DWDM系统和光传输设备中，光电技术的比例将从过去比重不到10%达到90%。一种全新的、无需进行任何光电变换的光波通信——“全光通信”，由于波分复用技术和掺铒光纤放大器技术的进展，也日趋成熟，将在横跨太平洋和大西洋的通信系统上首次使用，给全球的通信业带来蓬勃生机。为此提供支撑的就是半导体光电子器件和部件。光电子器件和技术已形成一个快速增长的、巨大的光电子产业，对国民经济的发展起着越来越大的作用。美国光电子产业振兴协会估计，到2003年，光电子产业的总产值将达2000亿美元。
Internet应用的飞速增长对电信骨干网带宽提出越来越高的需求，为满足需求的增长，人们可以铺设更多的光纤，或靠提高单路光的信息运载量（现在主干网可以分别工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性设备）。但更主要的方法却是靠发展波分复用技术，增加光纤内通光的路数（光波分复用的实验记录已经达到2.64Tbps）。波分复用技术的普遍运用为光电子器件和部件提供了广阔的、快速增长的市场。无限战略公司的报告指出：“信号传输用1.31μm和1.55μm激光器市场1999年达到13亿美元，比去年增加23%；1.48μm信号放大用激光器1999年市场份额达到1.6亿美元，比去年增加33%；980nm信号放大用激光器销售额达2.9亿美元，比去年增长121%。整个激光器市场的份额1999年达18亿美元，预期2003年将达到30亿美元”。美国通信工业研究公司（CIR）的研究预测，北美市场光电子部件的市场规模将由目前的28亿美元增长到2003年的61亿美元，约每年增长18.5%。密集波分复用设备销售额也将从1998年的22亿美元增加到2004年的94亿美元。报告称虽然10年内全光通信还不会全面商业化，但是全光交换将在几年内成为市场主流，报告也指出尽管光学部件市场被大公司所占据，但仍有创新性公司进入的可能。
2我国的光电子技术和产业
近10年来我国光电子技术研究在国家“863”计划和有关部门的支持下有了突飞猛进的进展，在很多领域同国外先进国家只有两三年的距离，个别领域还处于世界领先地位。国内光电子有关产业基地在光电子器件、部件和子系统（如激光器、探测器、光收发模块、EDFA、无源光器件）等已经占领了国内较大的市场份额，初步具备同国外大公司竞争的能力，在毫无市场保护的情况下，靠自己的力量争得了一席之地，市场营销逐年有较大的增长，个别产品还取得国际市场相关产品中的销量最大的成绩。我国相应研究发展基地和本领域高技术公司的许多产品填补了国内相关产品的空白，打破国外产品在市场上的垄断地位，同时争取进入国际市场。
掺铒光纤放大器（EDFA）是高速大容量光纤通信系统必需的关键部件，国内企业产品占国内市场40%的份额。我国也是目前国际上少数几个有能力研制PIC和OEIC的国家。808nm大功率激光器及其泵浦的固体绿光激光器，670nm红光激光器已产品化和商品化并批量占领国际市场。国内移动通信的光纤直放站所用的光电器件，90%使用国产器件，国产1.55μmDFB激光器战胜了国外器件，占领了100%的国内市场。
但是，我们应当认识到在我国光电子技术发展中，光电子器件、部件虽是光通信、光显示、光存储等高技术产业的关键部分，但在整个系统和设备成本中所占的比重较小，其产值较低，目前科研开发主要处于跟踪和小批量生产阶段，光电子产业所需的规模化、产业化生产技术目前还未有实质突破；国内研究生产的光电器件和部件有相当部分还未能满足整机和系统的要求，导致国外器件占据国内市场相当多的份额；在机制上仍未摆脱科研、生产、市场相互脱离的状况。
购物车(0)
