集成電路布圖設計范文
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【中圖分類號】 D923.49 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1007-4244(2013)08-049-1
國際社會從美國1984年制定了世界上第一部對集成電路布圖設計提供保護的《半導體芯片保護法》開始,直至作為WTO框架下一攬子協議里非常重要的一部分的TRIPS協議里規定各國對集成電路布圖設計的普遍保護義務,國際社會對給集成電路布圖設計這種新事物提供保護已經達成共識,但對于給予集成電路布圖設計專有權以何種限度的保護范圍還存在比較大的爭論。
美國1984年《半導體芯片保護法》901條b款規定:就本章而言,出售或進口以半導體芯片產品為元件的產品的,視為出售或進口該半導體芯片產片。該條實質上將對集成電路布圖設計的保護范圍擴大到了利用了該集成電路布圖設計的其他產品身上,提供對于集成電路布圖設計三個層次的保護:即集成電路布圖設計作品,含有集成電路布圖作品的芯片,含有采用了該集成電路布圖設計的芯片的作品或物品三個層次。美國將對集成電路布圖設計的保護范圍擴大于應用了集成電路布圖設計的其他產品上似乎是為了阻止相關產品被進口到美國的一種貿易保護主義考慮。作為科技水平世界第一,集成電路路的發明國,美國將集成電路布圖設計的保護范圍擴大到應用了集成電路的產品上有其現實的利益考量?!岸稹币院?,在亞太地區經濟強大的日本符合美國的地緣政治利益,日本因此受到美國的扶持,半導體工業就是其中之一。日本半導體工業的半導體技術以及生產管理技術由此得到飛躍式地提高。日本于70年代成立了“日本半導體工業振興會”,專門從事集成電路的研發工作,使日本一舉超過美國,統治了80年代的世界半導體市場。其在80年代占世界半導體市場的占有率達到了50%。而美國的集成電路布圖設計研發單位和整個集成電路產業卻在來自日本的反向工程以及非法復制等行為中遭受了巨大的損失。有數據表明,在美國開發一個又1200只晶體管這樣不太復雜的芯片,大概需要花50萬美元和2-3年時間,而復制這樣的芯片則只需花3萬美元和3-6個月時間。Intel公司推出8088微處理器時每片售價60美元,當復制品上市后就驟跌至每片30美元。在產業界的壓力下,為了保護美國在集成電路市場中的市場競爭力和利益,美國制定出了對于集成電路布圖設計提供強保護的1984年《半導體芯片保護法》。
1986年5月26日世界知識產權組織在美國華盛頓通過的《關于集成電路知識產權保護公約》即《華盛頓公約》中對集成電路布圖設計專有權保護范圍的規定卻不同于《半導體芯片保護法》。
1994年《知識產權協定》即TRIPS協議對此在Article 36對于集成電路布圖設計保護范圍的規定是:“……許可而從事下來活動視為非法:為商業目的銷售或以其他方式發行受保護的布圖設計;為商業目的進口、銷售或以其他方式發行含有受保護布圖設計的集成電路;或為商業目的進口、銷售或以其他方式發行含有上述集成電路的物品(僅以其持續包含非法復制的布圖設計為限)。TRIPS協議對此又回到了將包含有集成電路的物品也納入到集成電路布圖設計保護范圍的老路上。
由于作為TRIPS協議的簽字國,我國有履行該協議的條約義務,并且由于1986年發達國家在關貿總協定第八輪談判,即烏拉圭回合談判中成功地達到了將知識產權問題與貿易手段掛鉤的戰略目的,我國不得不制定與TRIPS協議中提出的對知識產權提供強保護模式相適應的法律制度。我國2001年頒布的《集成電路保護條例》因此也采用了與TRIPS協議相似的將含有集成電路的物品也納入到集成電路布圖設計保護范圍的模式。
雖然我國也將集成電路布圖設計的保護范圍及于了含有集成電路布圖設計的物品,我們也應當看到,采取對于TRIPS協議所提出的對知識產權進行的強保護模式并不符合以我國為代表的廣大發展中國家的利益,之所以采取強保護模式,是發展中國家在發達國家的壓力下不得已而采取的妥協手段。“一攬子協議立法模式提供了一種發達國家與發展國家各取所需、交換利益的場所和機會,在這種利益交換模式下,發展中國家由于知識產權標準提高而導致的進口知識產權產品所遭受的利益損失可以被他們在其他WTO協議下所獲取的利益彌補?!薄鞍l展中國家接受《知識產權協定》并不是因為知識產權保護在發展中國家的考慮因素中列于優先地位,而是它們相信發達國家承諾的包括開放農業、紡織品市場、減少關稅的一攬子協議會給他們帶來利益。但是現在很多發展中國家感到,發達國家的上述承諾并沒有兌現,而他們卻不得不承受《知識產權協定》所帶來的負擔。在《知識產權協定》的談判過程中,雖然發展中國家盡了最大的努力,但是經濟實力的差距決定了發展中國家只能接受對發達國家有利的知識產權強保護模式,面對這這樣一個對知識產權提供了空前強度保護的協議,發達國家如虎添翼,因為協議保護他們的知識產權,促進了他們經濟的增長,進一步刺激了他們的創新,而對于那些技術水平低下,尚未形成自主創新能力和創新文化的發展中國家,則為他們的技術追趕設置了一道堅固的屏障,甚至有可能使本國的經濟和技術被外國壟斷集團控制,民族工業和工總消費者的利益很有可能招致難以承受的巨大損失。
參考文獻:
[1]葉鐘靈.中國發展信息化集成電路是基礎[J].電子產品世界, 2001,(10).
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【關鍵詞】集成電路 布圖設計 知識產權
現代信息技術以微電子技術的發展為基礎,而集成電路無疑是微電子技術中重要的一部分。但目前針對企業集成電路布圖設計的侵權案件也日益增多,這給蒸蒸日上的半導體集成電路產業帶來了不小的陰影。企業該如何有效地保護自己的集成電路知識產權是本文要探討的核心問題。
一、集成電路知識產權保護的內容
(一)集成電路與集成電路布圖設計。
集成電路,又稱芯片,在電子學中是一種把電路小型化的方式,就是指將晶體管等元器件及其相互的連線固化在半導體晶圓表面上,從而使其可以具備某項電子功能的成品或半成品。
集成電路布圖設計是指一種體現了集成電路各電子元件三維配置的方式的圖形,布圖設計是區別各種集成電路的基礎,不同功能的集成電路其布圖設計也不同,對集成電路的保護主要通過對布圖設計的保護來實現。
(二)集成電路在知識產權保護上的特點
1.集成電路并未具有顯著的創造性
集成電路集成規模的大小代表了集成電路產品的水平高低,集成電路產品的制造者著力提高的就是集成電路的集成度,即在同樣大小的芯片上集成更多的電子元件。集成電路產業技術的發展主要體現在集成規模的提高上,規模的提高雖然在業內代表了技術的極大進步,但是在法律上并無法有力的說明其有顯著的創造性,畢竟大多集成電路新產品都是在原有基礎上發展而來的,所以集成電路產品集成度的提高并不當然等同于專利法上的創造性。
2.集成電路布圖設計超出著作權保護范圍
集成電路布圖設計作為一種體現了作者獨創性的圖形作品,毫無疑問是受到著作權的保護的,但是筆者認為著作權對集成電路布圖設計的保護并不到位。我國現行法律中規定了的著作權的內容中并沒有集成電路的布圖設計這一項。集成電路布圖設計的價值主要體現在工業生產中的運用,但我們可以看到著作權對布圖設計投入工業運用方面的保護是不足的,對于著作權人來說,傳統的著作權的內容并不能很好地實現布圖設計的價值。
3.集成電路知識產權保護需要協調與行業發展之間的關系
集成電路行業發展的主要方向就是不斷提高集成電路芯片的集成規模,而這些發展和提高都是基于原有的集成電路設計,即大多通過“反向工程”的方法將獲悉他人的集成電路布圖設計方法,并在前人的基礎上進行技術的提高和發展。毫無疑問的是,這種“反向工程”的方法是侵犯了原著作權人的禁止不經許可進行復制的權利的,但是我們不能簡單地認為這種“竊取”別人知識產權的行為就是違法的,如果這樣草率的下決定將會對整個集成電路行業的發展產生毀滅性的打擊,極大地提高企業研發成本,同時也不利于社會信息化的實現。所以,我們的立法必須承認實行“反向工程”的合理之處,協調好知識產權保護與半導體行業發展的關系。
二、企業集成電路知識產品保護戰略
(一)明晰權利歸屬。
企業應當和員工在研發新的集成電路設計之前,應當明確該集成電路的研發是在企業的組織和意志下進行,還是委托員工研發。根據我國《集成電路布圖設計保護條例》第九條至第十一條規定,如果是委托員工研發的,在研發之前企業應與員工簽訂明確的委托開發協議,明確布圖設計專有權的權利歸屬,以免日后發生爭議無法出示相關證據。而與其他法人、組織、自然人合作開發的項目,在研發之前也應該簽訂類似協議,明確各方享有專有權的范圍。
(二)重視知識產權的申報和登記。
依照法律規定,未經登記的布圖設計是無法受到法律保護的。所以企業既要注重研發之前的明確各方權利義務的工作,也要在重視在研發之后的專有權申報工作。對集成電路布圖設計進行登記的時候,要特別注意我國法律的時效規定,《集成電路布圖設計保護條例》第十七條規定:布圖設計自其在世界任何地方首次商業利用之日起2年內,未向國務院知識產權行政部門提出登記申請的,國務院知識產權行政部門不再予以登記[ 同上]。研發完畢之后立即進行登記工作,是企業避免遭遇知識產權侵權的重要方法。
(三)發現侵權行為要及時進行追究。
企業發現他人未經允許使用其布圖設計,復制其布圖設計中全部或者任何具有獨創性的部分,為商業目的進口、銷售或者以其他方式提供受保護的布圖設計、含有該布圖設計的集成電路或者含有該集成電路的物品的,企業可以要求對方及時停止侵權行為,并賠償損失和制止侵權行為所產生的合理費用。如果雙方協商不成,還可以要求國務院知識產權行政部門進行處理或向人民法院提訟。
三、總結
我國集成電路行業作為新興行業,發展潛力巨大,但基于半導體集成電路產業的自身特點和國內市場嚴峻的競爭形勢,集成電路企業應該在加大研發力度和增強市場競爭能力的同時,注重產品的知識產權保護工作,占據市場的技術優勢,從而轉化為經營的優勢。在國家的政策扶植和相關法規不斷完善的情況之下,我國的半導體集成電路生產企業必將迎來一個發展的春天。
參考文獻:
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關鍵詞:武器裝備;知識產權;
計算機程序;專利;集成電路布圖設計
俄羅斯(簡稱俄)是中國最大的軍火供應國,占中國武器進口的89%。但俄軍事媒體及相關軍工企業亦不斷指責我國仿制其出口武器裝備,侵犯知識產權。如聲稱紅旗9遠程防空導彈系仿制俄S―300,殲―11B戰斗機系仿制俄SU―27戰斗機,等。本文擬運用法律推理的方法來論證我國的仿制行為并不侵權。
首先,在沒有調查取證的情況下,俄僅根據武器裝備外形上的相似就斷定我國一些軍品系仿制而成,若追究起來這難免有誹謗之嫌。但為達到止息紛爭的目的,假設仿制行為確實存在,這樣問題就成了仿制行為是否侵犯知識產權,這也是中俄爭論的焦點。知識產權包括著作權、商標權、專利權、計算機程序權利、集成電路布圖設計權、植物新品種權、科學發現權及反不正當競爭權等。其中涉及武器裝備仿制進而引發知識產權爭議的是計算機程序、專利和集成電路布圖設計,下面逐一論證。
一、計算機程序
世界上對計算機程序主要有三種保護方式:著作權、專利權和商業秘密權。世界主要國家將計算機程序作為一種作品給予著作權上的保護,我國亦如此。根據《關于保護文學和藝術作品的伯爾尼公約》,凡是在該公約成員國范圍內產生的作品,其他締約國均承認作者對該作品享有著作權。而且著作權的獲得不需要申請審批,屬自然取得。中俄都是該公約締約國,所以俄出口武器裝備中所涵載的計算機程序在我國享有著作權。但是,著作權的保護對象是計算機軟件源程序與目標程序的表現形式,而計算機程序最核心的部分――技術思路,卻不受著作權的保護。這就意味著對于功能相同的計算機程序,只要換作不同的表達方法,就是法律允許的規避方法。所以如果有意實施仿制,我國完全可以利用這種方法規避侵權問題。
如果計算機程序和某種硬件相結合形成完整的工序、技術方案或技術方法,則可申請專利,獲得專利權上的保護。關于仿制行為是否侵犯專利權的問題將在第二部分中談及。
最后,還可以將計算機程序視為一種商業秘密予以保護。但商業秘密并不具備知識產權“公開”的本質屬性,而且其權利內容也沒有時間與地域上的限制,所以很多國家并不把商業秘密視為知識產權。即便是把商業秘密列入知識產權的保護范圍,根據《反不正當競爭法》的規定,只有通過盜竊、利誘、脅迫或其他不正當手段或者違反合同約定而獲得、披露、使用他人商業秘密的行為才是法律迫責的侵權行為。因此,通過反匯編等技術手段獲取武器裝備中的計算機程序并非導致法律非難的違法行為。
二、專利
俄指控我國侵犯其知識產權針對的主要是專利侵權問題。專利權不同于著作權,權利的生成需要向國家行政主管部門提出申請,同時公開相關技術信息,通過“三性”審查的,才被授予專利權。
專利權是有地域限制的,其權利范圍僅限于其提出專利申請并獲審批的國家。至今專利的國際保護還是國際社會的一個難題;雖有《專利合作條約》,但該條約也只是簡化了一國到別國申請專利的程序,并不意味著締約國之間無需進行專利審查即互相承認彼此的專利權。所以,雖然中俄兩國都是該條約締約國,對于俄出口至我國的武器裝備,如未向我國知識產權局提出專利申請,在我國就不享有專利權;而且俄對涉及重大國家利益的發明創造實行保密專利制度。所以不管出于何種原因,只要俄未在我國提出申請并獲審批,在我國就不享有專利權。如此,侵權對象都不存在,何來侵權一說?
即便俄在我國取得了出口武器裝備的專利權,該專利權也是有時間限制的,自申請日之日起20年。20年的保護期間對于一般的創造發明來說已然足夠,但對于武器裝備的保護,20年顯然短了些。很多出口至我國的武器裝備都已超過保護期限,不再受法律保護。
三、集成電路布圖設計
集成電路布圖設計(簡稱布圖設計),又稱拓撲圖,是指集成電路中至少有一個是有源元件的兩個以上元件和部分或者全部互連線路的三維配置,或者為制造集成電路而準備的上述三維配置。布圖設計,屬于一種智力成果,具有無形性、可復制性、工業實用性的特點。但它不同于作品,表達的不是一種思想,需要保護的也不是表達方式,而是其所要執行的電子功能,所以將布圖設計納入著作權法的保護范圍,將導致其得不到完全的保護。布圖設計也不能由專利法予以保護,因為專利對三性的要求很高,布圖設計的大部分是為了提高集成度、節約材料、能源消耗,因而很少具備專利法上的創造性,所以無法獲得專利權法的保護?;诖?,各國基本對布圖設計采取單獨立法的保護方式。
根據我國《集成電路布圖設計保護條例》的規定,布圖設計權的取得以登記為要件,不經登記的不受法律保護;而且布圖設計專有權的保護期為10年,自布圖設計登記申請之日或者在世界任何地方首次投入商業利用之日起計算,以較前日期為準。但是,無論是否登記或者投入商業利用,布圖設計自創作完成之日起15年后均不再受保護。所以基于與專利類似的原因(沒有在我國進行登記或已超出保護期限),我國也沒有侵犯俄布圖設計權。
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近年來,中國集成電路(IC)產業快速發展。2011-2016年,中國集成電路產業銷售收入規模分別為1933.7億元、2158.5億元、2508.5億元、3015.4億元、3609.8億元、4300億元,上述年度的增長率分別為34.3%、11.6%、16.2%、20.2%、19.7%、19.1%,顯著高于規模以上工業增加值,是名副其實的朝陽產業。
作為集成電路行業中細分領域的優秀企業,富滿電子(300671.SZ)于2017年7月5日登陸創業板。此后的中報預披露,再次向股東交出了滿意答卷。7月13日,公司業績預告,預計2017年上半年歸屬于上市公司股東的凈利潤同比增長40%-60%,業績增長的原因是集成電路行業整體增長及公司自身產品優勢的影響。
細分領域擁有較高知名度
中國集成電路產業受國家政策扶持的帶動,連續多年保持了快速增長的勢頭。
富滿電子是IC設計企業,主要從事高性能模擬及數模混合集成電路的設計研發、封裝、測試和銷售。依托公司的技術研發、業務模式、快速服務和人才儲備等優勢,公司在集成電路行業電源管理類芯片、LED控制及驅動類芯片等細分領域具備一定競爭優勢。
公司董事長劉景裕目前持有59.46%的股份,為公司實際控制人?;趯χ袊箨懴M電子領域廣闊發展空間的信心,2001年,劉景裕從臺灣來到深圳創業。
中國臺灣集成電路產業起步較早,特別是以臺積電、聯發科為代表的晶圓代工產業發達。但在劉景裕看來,中國大陸是世界工廠,員工勤奮聰明,效率高,大陸IC企業依托制造業優勢掌握市場趨勢,在IC設計領域更有競爭力。
富滿電子主營業務收入主要來源于電源管理類芯片、LED控制及驅動類芯片和MOSFET類芯片產品。其中電源管理類芯片銷售金額占比最大,2016年為30.78%。富滿電子電源管理芯片的應用市場主要集中于鋰電池、移動電源等領域。在該細分領域,目前暫無重合A股上市公司。
富滿電子在集成電路領域發展多年,根據客戶的需求,推出了400多種IC產品。隨著公司經營規模不斷擴大,產品類型不斷豐富,公司在針對客戶需求的產品開發方面積累了寶貴的經驗。
富滿電子作為國家級高新技術企業,高度重視技術積累和儲備。公司已獲得46項專利技術,其中發明專利13項,實用新型專利33項;集成電路布圖設計登記36項;軟件著作權18 項。
主要產品需求空間廣闊
電源管理芯片的應用范圍十分廣泛,包括消費電子、其他各種電子設備等。得益于智能手機等便攜電子產品產量高速增長的契機,中國電源管理芯片市場近年來保持了快速的增長。隨著物聯網、可穿戴電子等新興應用熱潮襲來,電源管理芯片市場面臨新一輪商機與挑戰。
富滿電子是國內電源管理芯片供應商中少數同時具備設計、封裝和測試的本土IC企業之一。2016年,電源管理芯片銷量71137萬顆,銷售額10146萬元。
由于下游@示屏和照明市場需求急速擴張,2016年,富滿電子LED控制及驅動類芯片產能繼續擴張,LED驅動及控制類芯片銷量達到47657萬顆,銷售額達到8173萬元。公司表示,未來將在LED驅動及控制類芯片領域繼續加大研發投入,同時將繼續擴大產能。
此外,富滿電子的MOSFET類芯片銷售金額2014-2016年逐年增長。
此次公司IPO募資逾2億元,將主要用于擴產LED控制及驅動芯片、電源管理芯片兩大類產品,預期項目達產后每年將新增營收約2.3億元。
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--用PROTEL DXP電路板設計的一般原則
電路板設計的一般原則包括:電路板的選用、電路板尺寸、元件布局、布線、焊盤、填充、跨接線等。
電路板一般用敷銅層壓板制成,板層選用時要從電氣性能、可靠性、加工工藝要求和經濟指標等方面考慮。常用的敷銅層壓板是敷銅酚醛紙質層壓板、敷銅環氧紙質層壓板、敷銅環氧玻璃布層壓板、敷銅環氧酚醛玻璃布層壓板、敷銅聚四氟乙烯玻璃布層壓板和多層印刷電路板用環氧玻璃布等。不同材料的層壓板有不同的特點。 環氧樹脂與銅箔有極好的粘合力,因此銅箔的附著強度和工作溫度較高,可以在 260℃的熔錫中不起泡。環氧樹脂浸過的玻璃布層壓板受潮氣的影響較小。 超高頻電路板最好是敷銅聚四氟乙烯玻璃布層壓板。
在要求阻燃的電子設備上,還需要阻燃的電路板,這些電路板都是浸入了阻燃樹脂的層壓板。 電路板的厚度應該根據電路板的功能、所裝元件的重量、電路板插座的規格、電路板的外形尺寸和承受的機械負荷等來決定。
主要是應該保證足夠的剛度和強度。
常見的電路板的厚度有 0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm
從成本、銅膜線長度、抗噪聲能力考慮,電路板尺寸越小越好,但是板尺寸太小,則散熱不良,且相鄰的導線容易引起干擾。 電路板的制作費用是和電路板的面積相關的,面積越大,造價越高。 在設計具有機殼的電路板時,電路板的尺寸還受機箱外殼大小的限制,一定要在確定電路板尺寸前確定機殼大小,否則就無法確定電路板的尺寸。 一般情況下,在禁止布線層中指定的布線范圍就是電路板尺寸的大小。電路板的最佳形狀是矩形,長寬比為 3:2 或 4:3,當電路板的尺寸大于 200mm×150mm 時,應該考慮電路板的機械強度。 總之,應該綜合考慮利弊來確定電路板的尺寸。
雖然 Protel DXP 能夠自動布局,但是實際上電路板的布局幾乎都是手工完成的。要進行布局時,一般遵循如下規則:
1.特殊元件的布局 特殊元件的布局從以下幾個方面考慮:
1)高頻元件:高頻元件之間的連線越短越好,設法減小連線的分布參數和相互之間的電磁干擾,易受干擾的元件不能離得太近。隸屬于輸入和隸屬于輸出的元件之間的距離應該盡可能大一些。
2)具有高電位差的元件:應該加大具有高電位差元件和連線之間的距離,以免出現意外短路時損壞元件。為了避免爬電現象的發生,一般要求 2000V 電位差之間的銅膜線距離應該大于 2mm,若對于更高的電位差,距離還應該加大。帶有高電壓的器件,應該盡量布置在調試時手不易觸及的地方。
3)重量太大的元件:此類元件應該有支架固定,而對于又大又重、發熱量多的元件,不宜安裝在電路板上。
4)發熱與熱敏元件:注意發熱元件應該遠離熱敏元件。
5)可以調節的元件:對于電位器、可調電感線圈、可變電容、微動開關等可調元件的布局應該考慮整機的結構要求,若是機內調節,應該放在電路板上容易調節的地方,若是機外調節,其位置要與調節旋鈕在機箱面板上的位置相對應。
6)電路板安裝孔和支架孔:應該預留出電路板的安裝孔和支架的安裝孔,因為這些孔和孔附近是不能布線的。
2.按照電路功能布局 如果沒有特殊要求,盡可能按照原理圖的元件安排對元件進行布局,信號從左邊進入、從右邊輸出,從上邊輸入、從下邊輸出。 按照電路流程,安排各個功能電路單元的位置,使信號流通更加順暢和保持方向一致。 以每個功能電路為核心,圍繞這個核心電路進行布局,元件安排應該均勻、整齊、緊湊,原則是減少和縮短各個元件之間的引線和連接。 數字電路部分應該與模擬電路部分分開布局。
3.元件離電路板邊緣的距離 所有元件均應該放置在離板邊緣 3mm 以內的位置,或者至少距電路板邊緣的距離等于板厚,這是由于在大批量生產中進行流水線插件和進行波峰焊時,要提供給導軌槽使用,同時也是防止由于外形加工引起電路板邊緣破損,引起銅膜線斷裂導致廢品。如果電路板上元件過多,不得已要超出 3mm 時,可以在電路板邊緣上加上 3mm 輔邊,在輔邊上開 V 形槽,在生產時用手掰開。
4.元件放置的順序 首先放置與結構緊密配合的固定位置的元件,如電源插座、指示燈、開關和連接插件等。 再放置特殊元件,例如發熱元件、變壓器、集成電路等。 最后放置小元件,例如電阻、電容、二極管等。
布線的規則如下:
1)線長:銅膜線應盡可能短,在高頻電路中更應該如此。銅膜線的不拐彎處應為圓角或斜角,而直角或尖角在高頻電路和布線密度高的情況下會影響電氣性能。當雙面板布線時,兩面的導線應該相互垂直、斜交或彎曲走線,避免相互平行,以減少寄生電容。
2)線寬:銅膜線的寬度應以能滿足電氣特性要求而又便于生產為準則,它的最小值取決于流過它的電流,但是一般不宜小于 0.2mm。只要板面積足夠大,銅膜線寬度和間距最好選擇 0.3mm。一般情況下,1~1.5mm 的線寬,允許流過 2A 的電流。例如地線和電源線最好選用大于 1mm 的線寬。在集成電路座焊盤之間走兩根線時,焊盤直徑為 50mil,線寬和線間距都是 10mil,當焊盤之間走一根線時,焊盤直徑為 64mil,線寬和線間距都為 12mil。注意公制和英制之間的轉換,100mil=2.54mm。
3)線間距:相鄰銅膜線之間的間距應該滿足電氣安全要求,同時為了便于生產,間距應該越寬越好。最小間距至少能夠承受所加電壓的峰值。在布線密度低的情況下,間距應該盡可能的大。
4)屏蔽與接地:銅膜線的公共地線應該盡可能放在電路板的邊緣部分。在電路板上應該盡可能多地保留銅箔做地線,這樣可以使屏蔽能力增強。另外地線的形狀最好作成環路或網格狀。多層電路板由于采用內層做電源和地線專用層,因而可以起到更好的屏蔽作用效果。
焊盤
焊盤尺寸 焊盤的內孔尺寸必須從元件引線直徑和公差尺寸以及鍍錫層厚度、孔徑公差、孔金屬化電鍍層厚度等方面考慮,通常情況下以金屬引腳直徑加上 0.2mm 作為焊盤的內孔直徑。例如,電阻的金屬引腳直徑為 0.5mm,則焊盤孔直徑為 0.7mm,而焊盤外徑應該為焊盤孔徑加1.2mm,最小應該為焊盤孔徑加 1.0mm。 當焊盤直徑為 1.5mm 時,為了增加焊盤的抗剝離強度,可采用方形焊盤。 對于孔直徑小于 0.4mm 的焊盤,焊盤外徑/焊盤孔直徑=0.5~3。 對于孔直徑大于 2mm 的焊盤,焊盤外徑/焊盤孔直徑=1.5~2。
常用的焊盤尺寸如表 1-1 所示表 16-1
常用的焊盤尺寸
焊盤孔直徑/mm 0.4 0.5 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 2.0
焊盤外徑/mm 1.5 1.5 2.0 2.0 2.5 3.0 3.5 4
注意事項:
設計焊盤時的注意事項如下:
1)焊盤孔邊緣到電路板邊緣的距離要大于 1mm,這樣可以避免加工時導致焊盤缺損。
2)焊盤補淚滴,當與焊盤連接的銅膜線較細時,要將焊盤與銅膜線之間的連接設計成淚滴狀,這樣可以使焊盤不容易被剝離,而銅膜線與焊盤之間的連線不易斷開。
3)相鄰的焊盤要避免有銳角。
大面積填充
電路板上的大面積填充的目的有兩個,一個是散熱,另一個是用屏蔽減少干擾,為避免焊接時產生的熱使電路板產生的氣體無處排放而使銅膜脫落,應該在大面積填充上開窗,后者使填充為網格狀。 使用敷銅也可以達到抗干擾的目的,而且敷銅可以自動繞過焊盤并可連接地線。
跨接線
在單面電路板的設計中,當有些銅膜無法連接時,通常的做法是使用跨接線,跨接線的長度應該選擇如下幾種:6mm、8mm 和 10mm。
接地
1地線的共阻抗干擾 電路圖上的地線表示電路中的零電位,并用作電路中其它各點的公共參考點,在實際電路中由于地線(銅膜線)阻抗的存在,必然會帶來共阻抗干擾,因此在布線時,不能將具有地線符號的點隨便連接在一起,這可能引起有害的耦合而影響電路的正常工作。
2.如何連接地線 通常在一個電子系統中,地線分為系統地、機殼地(屏蔽地)、數字地(邏輯地)和模擬地等幾種,在連接地線時應該注意以下幾點:
1)正確選擇單點接地與多點接地。在低頻電路中,信號頻率小于 1MHz,布線和元件之間的電感可以忽略,而地線電路電阻上產生的壓降對電路影響較大,所以應該采用單點接地法。 當信號的頻率大于 10MHz 時,地線電感的影響較大,所以宜采用就近接地的多點接地法。 當信號頻率在 1~10MHz 之間時,如果采用單點接地法,地線長度不應該超過波長的 1/20,否則應該采用多點接地。
2)數字地和模擬地分開。電路板上既有數字電路,又有模擬電路,應該使它們盡量分開,而且地線不能混接,應分別與電源的地線端連接(最好電源端也分別連接)。要盡量加大線性電路的面積。一般數字電路的抗干擾能力強,TTL 電路的噪聲容限為 0.4~0.6V,CMOS 數字電路的噪聲容限為電源電壓的 0.3~0.45 倍,而模擬電路部分只要有微伏級的噪聲,就足以使其工作不正常。所以兩類電路應該分開布局和布線。
3)盡量加粗地線。若地線很細,接地電位會隨電流的變化而變化,導致電子系統的信號受到干擾,特別是模擬電路部分,因此地線應該盡量寬,一般以大于 3mm 為宜。
4)將接地線構成閉環。當電路板上只有數字電路時,應該使地線形成環路,這樣可以明顯提高抗干擾能力,這是因為當電路板上有很多集成電路時,若地線很細,會引起較大的接地電位差,而環形地線可以減少接地電阻,從而減小接地電位差。
5)同一級電路的接地點應該盡可能靠近,并且本級電路的電源濾波電容也應該接在本級的接地點上。
6)總地線的接法??偟鼐€必須嚴格按照高頻、中頻、低頻的順序一級級地從弱電到強電連接。高頻部分最好采用大面積包圍式地線,以保證有好的屏蔽效果。
抗干擾
具有微處理器的電子系統,抗干擾和電磁兼容性是設計過程中必須考慮的問題,特別是對于時鐘頻率高、總線周期快的系統;含有大功率、大電流驅動電路的系統;含微弱模擬信號以及高精度 A/D 變換電路的系統。為增加系統抗電磁干擾能力應考慮采取以下措施:
1)選用時鐘頻率低的微處理器。只要控制器性能能夠滿足要求,時鐘頻率越低越好,低的時鐘可以有效降低噪聲和提高系統的抗干擾能力。由于方波中包含各種頻率成分,其高頻成分很容易成為噪聲源,一般情況下,時鐘頻率 3 倍的高頻噪聲是最具危險性的。
2)減小信號傳輸中的畸變。當高速信號(信號頻率高=上升沿和下降沿快的信號)在銅膜線上傳輸時,由于銅膜線電感和電容的影響,會使信號發生畸變,當畸變過大時,就會使系統工作不可靠。一般要求,信號在電路板上傳輸的銅膜線越短越好,過孔數目越少越好。典型值:長度不超過 25cm,過孔數不超過 2 個。
3)減小信號間的交叉干擾。當一條信號線具有脈沖信號時,會對另一條具有高輸入阻抗的弱信號線產生干擾,這時需要對弱信號線進行隔離,方法是加一個接地的輪廓線將弱信號包圍起來,或者是增加線間距離,對于不同層面之間的干擾可以采用增加電源和地線層面的方法解決。
4)減小來自電源的噪聲。電源在向系統提供能源的同時,也將其噪聲加到所供電的系統中,系統中的復位、中斷以及其它一些控制信號最易受外界噪聲的干擾,所以,應該適當增加電容來濾掉這些來自電源的噪聲。
5)注意電路板與元器件的高頻特性。在高頻情況下,電路板上的銅膜線、焊盤、過孔、電阻、電容、接插件的分布電感和電容不容忽略。由于這些分布電感和電容的影響,當銅膜線的長度為信號或噪聲波長的 1/20 時,就會產生天線效應,對內部產生電磁干擾,對外發射電磁波。 一般情況下,過孔和焊盤會產生 0.6pF 的電容,一個集成電路的封裝會產生 2~6pF 的電容,一個電路板的接插件會產生 520mH 的電感,而一個 DIP-24 插座有 18nH 的電感,這些電容和電感對低時鐘頻率的電路沒有任何影響,而對于高時鐘頻率的電路必須給予注意。
6)元件布置要合理分區。元件在電路板上排列的位置要充分考慮抗電磁干擾問題。原則之一就是各個元件之間的銅膜線要盡量的短,在布局上,要把模擬電路、數字電路和產生大噪聲的電路(繼電器、大電流開關等)合理分開,使它們相互之間的信號耦合最小。
7)處理好地線。按照前面提到的單點接地或多點接地方式處理地線。將模擬地、數字地、大功率器件地分開連接,再匯聚到電源的接地點。 電路板以外的引線要用屏蔽線,對于高頻和數字信號,屏蔽電纜兩端都要接地,低頻模擬信號用的屏蔽線,一般采用單端接地。對噪聲和干擾非常敏感的電路或高頻噪聲特別嚴重的電路應該用金屬屏蔽罩屏蔽。
8)去耦電容。去耦電容以瓷片電容或多層陶瓷電容的高頻特性較好。設計電路板時,每個集成電路的電源和地線之間都要加一個去耦電容。去耦電容有兩個作用,一方面是本集成電路的儲能電容,提供和吸收該集成電路開門和關門瞬間的充放電電能,另一方面,旁路掉該器件產生的高頻噪聲。數字電路中典型的去耦電容為 0.1μF,這樣的電容有 5nH 的分布電感,可以對 10MHz 以下的噪聲有較好的去耦作用。一般情況下,選擇 0.01~0.1μF 的電容都可以。
一般要求沒 10 片左右的集成電路增加一個 10μF 的充放電電容。 另外,在電源端、電路板的四角等位置應該跨接一個 10~100μF 的電容。
高頻布線
為了使高頻電路板的設計更合理,抗干擾性能更好,在進行 PCB 設計時應從以下幾個方面考慮:
1)合理選擇層數。利用中間內層平面作為電源和地線層,可以起到屏蔽的作用,有效降低寄生電感、縮短信號線長度、降低信號間的交叉干擾,一般情況下,四層板比兩層板的噪聲低 20dB。
2)走線方式。走線必須按照 45°角拐彎,這樣可以減小高頻信號的發射和相互之間的耦合。
3)走線長度。走線長度越短越好,兩根線并行距離越短越好。
4)過孔數量。過孔數量越少越好。
5)層間布線方向。層間布線方向應該取垂直方向,就是頂層為水平方向,底層為垂直方向,這樣可以減小信號間的干擾。
6)敷銅。增加接地的敷銅可以減小信號間的干擾。
7)包地。對重要的信號線進行包地處理,可以顯著提高該信號的抗干擾能力,當然還可以對干擾源進行包地處理,使其不能干擾其它信號。
8)信號線。信號走線不能環路,需要按照鏈方式布線。
9)去耦電容。在集成電路的電源端跨接去耦電容。
篇6
甲乙雙方為集成電路試制事宜,特立本合約,并同意條件如下:
第一條?。簶说奈铮何行酒Q_________(icno._________),甲方同意由乙方代尋適合之代工廠,就標的物進行集成電路試制。
第二條 :功能規格確認
一、甲方完成本設計案之各項設計及驗證后,應將本產品之布圖(layout)交由乙方進行集成電路制作之委托事宜。
二、甲方的布圖(layout)資料,概以甲方填寫之tapeoutform為依據,進行光罩制作。乙方不對甲方之布局圖(layout)作任何計算機軟件輔助驗證。
三、標的物之樣品驗證系以乙方委托之晶圓代工廠標準的晶圓特性測試(wat)值為準,甲方不得作特殊要求。
四、如甲方能證明該樣品系因乙方委托之代工廠制程上之誤失,致不符合參數規格范圍,雖通過代工廠標準的晶圓特性測試,仍視為不良品。
第三條?。簶悠吩囍七M度
一、甲方須于委托制作申請單中注明申請梯次,若有一方要求變更制作梯次,需經雙方事前書面同意后始可變更。
二、原案若有因不可歸責乙方之事由或不可抗力之情事,致無法如期交貨,乙方應于事由發生時,盡速通知甲方,由雙方另行議定交貨期限。
第四條?。簶悠分_認
一、樣品之確認以第二條之第二及三款之規定為依據,甲方不得對電氣特性提出額外的樣品確認標準,若因甲方之布局圖(layout)與tapeoutform不符,而致試制樣品與甲方規格不符,因此所生損失概由甲方負責。
二、甲方應于收到標的物試制樣品后肆拾伍日之內完成樣品之測試。若該樣品與甲方于委托制作申請單及tapeoutform中指定不符,且甲方能證明失敗之樣品是緣由制程之缺失所造成,甲方應于肆拾伍日之測試期限內以書面向乙方提出異議。如甲方未于此肆拾伍日之期限內向乙方提出異議,則視為樣品已為甲方所確認。
三、乙方應于收到甲方所提之異議書拾伍個工作日內,將該異議交由第三公正單位評定。若甲方所提出之異議經評定,其系可歸責予乙方時,乙方應要求代工廠重新制作樣品。新樣品之測試與確認,仍依本合約第二條第二、三及四款規定行之。除本項規定重新制作之外,甲方對乙方不得為任何其它賠償之請求。
四、如新樣品仍與甲方指定之規格不符,則甲方得要求終止合約。惟甲方不得向乙方索回已付予乙方之費用,且不得就本合約對乙方為任何損害賠償請求,乙方亦不得向甲方請求任何除已付費用外之補償。
第五條 :試制費用試制費用依乙方訂定之計費標準為準。
第六條?。焊犊罘绞?/p>
一、甲方填送委托制作申請單、委托制作集成電路合約書及tapeoutform電子文件,連同擬下線的布局檔案資料傳送至乙方,并由乙方寄送芯片制作繳款通知函予甲方。
二、甲方收到芯片制作繳款通知函一個月內應以即期支票支付費用予乙方,乙方于收到費用后始制寄發票寄予甲方。甲方需于付款后始能領取該標的物。
第七條 :專利權或著作權甲方保證所委托之設計案布圖(layout)資料絕無任何違反專利權或著作權法之相關規定,或侵害他人智能財產權之情事,若有涉及侵害他人權利之情形,概由甲方負責,如造成乙方損害,并應賠償之。
第八條?。核袡嗯c使用權與本設計案有關之光罩及制程資料之所有權與使用權均歸屬乙方。甲方為制作光罩需要、同意乙方將布局圖資料交由乙方委托之代工廠,但乙方應責成代工廠嚴守保密責任。
第九條?。罕C芗追剿峁┍驹O計案之布局圖(layout)及光罩均為甲方機密資料,非經甲方書面同意,乙方及其所委托之代工廠不得將該資料泄漏予任何第三者,亦不得將相關之資料、文件,挪作與履行本合約義務無關之其它用途,或提供給任何第三者使用。
第十條?。翰豢煽沽Ρ竞霞s因天災、戰爭或其它非可歸責于雙方當事人之事由,致無法履行時,一方應于事由發生時通知他方,并本誠實信用原則,協助他方將損害減到最低。
第十一條 :合約有效期限
一、本合約自簽約日起生效,至簽約日起滿二年自動失效,期滿后經雙方同意得另以書面續約。
二、本合約于合約期限屆至前可因下列事由終止之:
(一)雙方書面同意
(二)甲方依第四條第四款規定終止合約
(三)如甲方有受破產宣告、清算、重整等事由,或其負責人犯法定刑為三年以上有期徒刑之罪,乙方得不經預告終止之
(四)甲方所交付之布局圖有侵害他人智能財產權之情事時,乙方得不經預告終止之。
第十二條 :合意管轄因本合約所生爭議,雙方合意以_________法院為第一審管轄法院。
第十三條 :本合約若有未盡事宜,悉依_________有關法令規定定之。
第十四條?。罕竞霞s附件為合約之一部,與本合約有同一效力。
第十五條?。罕竞霞s之修訂、變更或增刪,非經雙方書面同意不得為之。
第十六條 :本合約壹式貳份,甲乙雙方各執壹份為憑,印花稅各自負擔。
甲方(蓋章):_________乙方(蓋章):_________
負責人(簽字):_________ 人(簽字):_________
地址:_________地址:_________
_________年____月____日_________年____月____日
附件:委托芯片制作申請表(94年度)
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│ │收據抬頭:__________________│委托機構簽章: │
│委│ ││
│ │統一編號:_________傳真:______││
│托│ ││
│ │負 責 人:_________電話:______││
│機│ ││
│ │聯 絡 人:_________電話:______││
│構│ ││
│ │聯絡地址:__________________││
│資│ ││
│ │e-mail :__________________││
│料│ ││
│ │工 程 師:_________電話:______││
│ │ ││
│ │e-mail?。海撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸擤Ι?/p>
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│ │請注意:│
│ ││
│ │1.申請者填寫委托內容前,請詳閱「產研界芯片制作申請須知與說明(__年 │
│訂│度)。 │
│ ││
│單│2.委托芯片制作案數超過8個時,請再填一張「產研界委托制作芯片申請表 │
│ │?!々?/p>
│:││
│ │3.包裝:請列出包裝材料及數量,例:28s/b x 8。不需包裝者免填。 │
│委││
│ │4.追加晶粒:以單位計算。│
│ ││
│托│申請梯次:____________使用制程:___________ │
│ ││
│ │欲申請芯片制作(請依下線優先級):│
│內││
│ │1.芯片名稱:____,面積:__x__mm2,包裝:__,追加晶粒:__│
│ ││
│容│2.芯片名稱:____,面積:__x__mm2,包裝:__,追加晶粒:__│
│ ││
│ │3.芯片名稱:____,面積:__x__mm2,包裝:__,追加晶粒:__│
│ ││
│ │4.芯片名稱:____,面積:__x__mm2,包裝:__,追加晶粒:__│
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│ │1.產研界委托芯片制作申請表:本頁 │
│繳││
│ │2.產研界委托制作集成電路合約書:一式二頁 │
│ ││
│交│3.布局文件資料:繳送方式( )磁帶,( )磁盤,( )光盤片,( )ftp, │
│ │ftp no. : __ │
│ ││
│資│ 請注意:產研界/學校自費下線布局文件及繳交注意事項 │
│ ││
│ │ 網址:__ │
│料││
│ │4.接腳圖(請使用__提供之接腳圖,不需包裝者免交。)│
│ ││
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│領│領取方式:│付│此欄由本中心填寫: │
│取│ │ │ic編號: │
│晶│自取 代領 郵寄│ │報價單及繳款通知函│
│片│ │款││
│ │簽名:________│ │付款支票:________│
篇7
關鍵詞:EDA 數字系統 CPLD VHDL
電子設計的必由之路是數字化,這已成為共識。在數字化的道路上,我國的電子技術經歷了一系列重大的變革。從應用小規模集成電路構成電路系統,到廣泛地應用微控制器或單片機(MCU),在電子系統設計上發生了具有里程碑意義的飛躍。電子產品正在以前所未有的速度進行著革新,主要表現在大規??删幊踢壿嬈骷膹V泛應用。特別在當前,半導體工藝水平已經達到深亞微米,芯片的集成高達到干兆位,時鐘頻率也在向干兆赫茲以上發展,數據傳輸位數達到每秒幾十億次,未來集成電路技術的發展趨勢將是SOC(System 0h aCh5p)片上系統。從而實現可編程片上系統芯片CPU(復雜可編程邏輯器件)和5PGA(現場可編程門陣列)必將成為今后電子系統設計的一個發展方向。所以電子設計技術發展到今天,又將面臨另一次更大意義的突破,5PGA在EDA(電子設計自動化)基礎上的廣泛應用。
EDA技術的概念: EDA是電子設計自動化(E1echonics Des5p AM·toM60n)的縮寫。由于它是一門剛剛發展起來的新技術,涉及面廣,內容豐富,理解各異,所以目前尚無一個確切的定義。但從EDA技術的幾個主要方面的內容來看,可以理解為:EDA技術是以大規??删幊踢壿嬈骷樵O計載體,以硬件描述語言為系統邏輯描述的主要表達方式,以計算機、大規??删幊踢壿嬈骷拈_發軟件及實驗開發系統為設計工具,通過有關的開發軟件,自動完成用軟件的方式設計電子系統到硬件系統的一門新技術??梢詫崿F邏輯編譯、邏輯化簡、邏輯分割、邏輯綜合及優化,邏輯布局布線、邏輯仿真。完成對于特定目標芯片的適配編譯、邏輯映射、編程下載等工作,最終形成集成電子系統或專用集成芯片。EDA技術是伴隨著計算機、集成電路、電子系統的設計發展起來的,至今已有30多年的歷程。大致可以分為三個發展階段。20世紀70年代的CAD(計算機輔助設計)階段:這一階段的主要特征是利用計算機輔助進行電路原理圖編輯,PCB布同布線,使得設計師從傳統高度重復繁雜的繪圖勞動中解脫出來。20世紀80年代的QtE(計算機輔助工程設計)階段:這一階段的主要特征是以邏輯摸擬、定時分析、故障仿真、自動布局布線為核心,重點解決電路設計的功能檢測等問題,使設計而能在產品制作之前預知產品的功能與性能。20吐紀如年代是EDA(電子設計自動化)階段:這一階段的主要特征是以高級描述語言,系統級仿真和綜合技術為特點,采用“自頂向下”的設計理念,將設計前期的許多高層次設計由EDA工具來完成。EDA是電子技術設計自動化,也就是能夠幫助人們設計電子電路或系統的軟件工具。該工具可以在電子產品的各個設計階段發揮作用,使設計更復雜的電路和系統成為可能。在原理圖設計階段,可以使用EDA中的仿真工具論證設計的正確性;在芯片設計階段,可以使用EDA中的芯片設計工具設計制作芯片的版圖:在電路板設計階段,可以使用EDA中電路板設計工具設計多層電路板。特別是支持硬件描述語言的EDA工具的出現,使復雜數字系統設計自動化成為可能,只要用硬件描述語言將數字系統的行為描述正確,就可以進行該數字系統的芯片設計與制造。有專家認為,21世紀將是四A技術的高速發展期,EDA技術將是對21世紀產生重大影響的十大技術之一。
EDA技術的基本特征:EDA代表了當今電子設計技術的最新發展方向,利用EDA工具,電子設計師可以從概念、算法、協議等開始設計電子系統,大量工作可以通過計算機完成,并可以將電子產品從電路設計、性能分析到設計出IC版圖或PCB版圖的整個過程在汁算機上自動處理完成。設計者采用的設計方法是一種高層次的”自頂向下”的全新設計方法,這種設汁方法首先從系統設計人手,在頂層進行功能方框圖的劃分和結構設計。在方框圖一級進行仿真、糾錯.并用硬件描述語言對高層次的系統行為進行描述,在系統一級進行駛證。然后,用綜合優化工具生成具體門電路的網絡表,其對應的物理實現級可以是印刷電路板或專用集成電路(ASIC)。設計者的工作僅限于利用軟件的方式,即利用硬件描述語言和EDA軟件來完成對系統硬件功能的實現。由于設計的主要仿真和調試過程是在高層次上完成的,這既有利于早期發現結構設計上的錯誤,避免設計工作的浪費,又減少了邏輯功能仿真的工作量,提高了設計的一次性成功率。 由于現代電子產品的復雜度和集成度的日益提高,一般分離的中小規模集成電路組合已不能滿足要求,電路設計逐步地從中小規模芯片轉為大規模、超大規模芯片,具有高速度、高集成度、低功耗的可編程朋IC器件已蓬勃發展起來。在EDA技術中所用的大規模、超大規模芯片被稱為可編程ASIC芯片,這些可編程邏輯器件自70年代以來,經歷了CPm、IzPGA 、CPLD、FPGA幾個發展階段,其中CPm(復雜可編程邏輯器件)/IzPGA(現場可編程邏輯器件)肩高密度可編程邏輯器件,目前集成度已高達200萬門/片以上,它將掩模ASIC集成度高的優點和可編程邏輯器件設計生產方便的特點結合在一起,特別適合于樣品研制或小批量產品開發,使產品能以最快的速度上市,而當市場擴大時,它可以很容易地轉由掩模ASIC實現,因此開發風險也大為降低。可以說CPLE)/FPGA器件,已成為現代高層次電子設計方法的實現裁體。硬件描述語言(HDL)是EDA技術的重要組成部分,是EDA設計開發中的很重要的軟件工具,VHDL即:超高速集成電路硬件描述語言,仍量凡是作為電子設計主流硬件的描述語言。它具有很強的電路描述和建模能力,能從多個層次對數字系統進行建模和描述,從而大大簡化了硬件設計任務,提高了設計較串和可靠性,用V佃L進行電子系統設計的一個很大的優點是設計者可以專心致力于其功能的實現,而不需要對不影響功能的與工藝有關的因素花費過多的時間和精力。例如一個32位的加法器,利用圖形輸入軟件需要輸入500至1刪個門,而利用VHDL語言只需要書寫一行“A=B十C”即可。使用硬件描述語言(HDL)可以用模擬仿真的方式完成以前必須設計和制作好的樣機上才能進行的電子電路特性的說明和調試。能在系統行為級就發現可能出現的錯誤、問題,并加以多次反復修改論證,避免了物理級器件的損傷和多次制作,節約了時間和開發成本,縮短了電子系統開發的周期。將EDA技術與傳統電子設計方法進行比較可以看出,傳統的數字系統設計只能在電路板上進行設計,是一種搭積木式的方式,使復雜電路的設計、調試十分困難;如果某一過程存在錯誤.查找和修改十分不便;對于集成電路設計而言,設計實現過程與具體生產工藝直接相關,因此可移植性差;只有在設計出樣機或生產出芯片后才能進行實泅,因而開發產品的周期長。而電子EDA技術則有很大不同,采用可編程器件,通過設計芯片來實現系統功能。采用硬件描述語言作為設計輸入和庫(LibraIy)的引入,由設計者定義器件的內部邏輯和管腳,將原來由電路板設計完成的大部分工作故在芯片的設計中進行。由于管腳定義的靈活性,大大減輕了電路圖設計和電路板設計的工作量和難度,有效增強了設計的靈活性,提高了工作效率。并且可減少芯片的數量,縮小系統體積,降低能源消耗,提高了系統的性能和可靠性。能全方位地利用計算機自動設計、仿真和調試。
硬件描述語言 : 硬件描述語言(HDL)是一種用于進行電子系統硬件設計的計算機高級語言,它采用軟件的設計方法來描述電子系統的邏輯功能、電路結構和連接形式。 硬件描述語言可以在三個層次上進行電路描述,其層次由高到低分為行為級、R,幾級和門電路級。常用硬件描述語言有WDL、Velllq和AHDL語言。WDL語言是一種高級描述語言,適用于行為級和R,幾級的描述;Vedlq語言和ABEL語言屬于一種較低級的描述語言,適用于R,幾級和門電路級的描述?,F在WDL和Velllq作為工業標準硬件描述語言,已得到眾多EDA公司的支持,在電子工程領域,它們已成為事實上的通用硬件描述語言,承擔幾乎全部的數字系統的設計任務。應用Vf進行電子系統設計有以下優點:(1)與其他硬件描述語言相比,WDL具有更強的行為描述能力,強大的行為描述能力是避開具體的器件結構,從邏輯行為上描述和設計大規模電子系統的重要保證。(2)VHDL具有豐富的仿真語句和庫函數,使得在任何大系統的設計早期就能檢查設計系統的功能可行性,并可以隨時對系統進行仿真。(3)Vf語句的行為描述能力和程序結構,決定了它具有支持大規模設計的分解和對已有設計的再利用功能。(4)用Vf完成的設計,可以利用EDA工具進行邏輯綜合和優化,并可根據不同的目標芯片自動把Vf描述設計轉變成門級網表,這種設計方式極大地減少了電路設計的時間及可能發生的錯誤,從而降低了開發成本。(5)Vf0L對設計的描述具有相對獨立性,可以在設計者不僵硬件結構的情況下,也不必管最終設計的目標器件是什么,而進行獨立的設計。(6)由于VI具有類屬描述語句和子程序調用等功能,所以對于已完成的設計,可以在不改變源程序的情況廠,只需改變類屬參量或函數,就能很容易地改變及計的規模和結構。
EDA技術的應用:電子EDA技術發展迅猛,逐漸在教學、科研、產品設計與制造等各方面都發揮著巨大的作用。在教學方面:幾乎所有理工科(特別是電子信息)類的高校都開設了EDA課程。主要是讓學生了解EDA的基本原理和基本概念、鱗握用佃L描述系統邏輯的方法、使用扔A工具進行電子電路課程的模擬仿真實驗并在作畢業設計時從事簡單電子系統的設計,為今后工作打下基礎。具有代表性的是全國每兩年舉辦一次大學生電子設計競賽活動。在科研方面:主要利用電路仿真工具(EwB或PSPICE、VLOL等)進行電路設計與仿真;利用虛擬儀器進行產品調試;將O)LI)/FPGA器件的開發應用到儀器設備中。例如在CDMA無線通信系統中,所有移動手機和無線基站都工作在相同的頻譜,為區別不同的呼叫,每個手機有一個唯一的碼序列,CDMA基站必須能判別這些不同觀點的碼序列才能分辨出不同的傳呼進程;這一判別是通過匹配濾波器的輸出顯示在輸人數據流中探調到特定的碼序列;FPGA能提供良好的濾波器設計,而且能完成DSP高級數據處理功能,因而FPGA在現代通信領域方面獲得廣泛應用。在產品設計與制造方面:從高性能的微處理器、數字信號處理器一直到彩電、音響和電子玩具電路等,EDA技術不單是應用于前期的計算機模擬仿真、產品調試,而且也在P哪的制作、電子設備的研制與生產、電路板的焊接、朋比的制作過程等有重要作用??梢哉f電子EDA技術已經成為電子工業領域不可缺少的技術支持。
EDA技術發展趨勢: EDA技術在進入21世紀后,由于更大規模的FPGA和凹m器件的不斷推出,在仿真和設計兩方面支持標準硬件描述語言的功能強大的EDA軟件不斷更新、增加,使電子EDA技術得到了更大的發展。電子技術全方位納入EDA領域,EDA使得電子領域各學科的界限更加模糊,更加互為包容,突出表現在以下幾個方面:使電子設計成果以自主知識產權的方式得以明確表達和確認成為可能;基于EDA工具的ASIC設計標準單元已涵蓋大規模電子系統及IP核模塊;軟硬件IP核在電子行業的產業領域、技術領域和設計應用領域得到進一步確認;SoC高效低成本設計技術的成熟。隨著半導體技術、集成技術和計算機技術的迅猛發展,電子系統的設計方法和設計手段都發生了很大的變化??梢哉f電子EDA技術是電子設計領域的一場革命。傳統的“固定功能集成塊十連線”的設計方法正逐步地退出歷史舞臺,而基于芯片的設計方法正成為現代電子系統設計的主流。作為高等院校有關專業的學生和廣大的電子工程師了解和攀握這一先進技術是勢在必行,這不僅是提高設計效率的需要,更是時展的需求,只有攀握了EDA技術才有能力參與世界電子工業市場的競爭,才能生存與發展。隨著科技的進步,電子產品的更新日新月異,EDA技術作為電子產品開發研制的源動力,已成為現代電子設計的核心。所以發展EDA技術將是電子設計領域和電子產業界的一場重大的技術革命,同時也對電類課程的教學和科研提出了更深更高的要求。特別是EDA技術在我國尚未普及,掌握和普及這一全新的技術,將對我國電子技術的發展具有深遠的意義。
作為一名電子硬件工程師、大專院校電子類專業的在校學生或者電子愛好者,必須掌握EIlA技術用于0U)/5PGA的開發,只有這樣才能乘上現代科技的快車去適應激烈競爭的環境。在現在和未來,EDA技術主要應用于下面幾個方面:1.高校電子類專業的實踐教學中,如實驗教學、課程設計、畢業設計、設計競賽等均可借助凹ID/5PGA器件,既使實驗設備或設計出的電子系統具有高可靠性,又經濟、快速、容易實現、修改便利,同時可大大提高學生的實踐動手能力、創新能力和計算機應用能力。2.科研和新產品開發中,0)U)/5PGA可直接應用于小批量產品的芯片或作為大批量產品的芯片前期開發。傳統機電產品的升級換代和技術改造,0)U)/5PGA的應用可提高傳統產品的性能,縮小體積,提高技術含量和產品的附加值。
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篇8
擅自標注專利標識可最高罰款20萬元
江西:宣判首起網店商標侵權案
南昌高新技術產業開發區人民法院日前審結江西第一起網絡商標侵權糾紛案,判令被告淘寶網店經營者魏某停止使用“流行美”侵權圖案和文字,并賠償原告經濟損失1萬元。
廣東:網絡銷售盜版軟件獲刑8個月
被告人劉某在網上公開銷售盜版的“凱立德”導航軟件共599份,近日,法院以侵犯著作權罪判處劉某有期徒刑8個月,緩刑1年,并處罰金5000元。
浙江:杭州知識產權仲裁院揭牌成立
8月13日,杭州仲裁委員會正式設立杭州知識產權仲裁院,成為具體承辦知識產權爭議案件的專門機構,同時仲裁院還將為未簽訂仲裁協議的糾紛案件提供調解平臺。
審議中的《遼寧省酒類管理條例(草案第二次審議稿)》規定,擅自在未被授予專利權的產品或者包裝上標注專利標識,可能面臨最高20萬元罰款。
北京:
破獲特大網絡侵犯著作權案
一家名為“快眼看書”的搜索引擎共有200余家網絡文學網站加盟,其中有約8000部作品為盜版。北京市海淀區警方表示涉案15名犯罪嫌疑人均已落網,其中部分嫌疑人因涉嫌侵犯著作權罪已被批準逮捕。
上海:《上海市集成電路布圖設計登記資助管理辦法》
出臺
《上海市集成電路布圖設計登記資助管理辦法》將按布圖設計登記的實際發生費用予以資助,在頒證日后6個月內可向上海市知識產權局申請登記費用資助,每項布圖設計資助金額為2500元以內。
山東:專利維權援助均免費
目前,山東省設立了10個國家級和2個省級的維權援助中心,開通了12330 維權援助公益服務號碼。設立的公益性維權援助機構,將負責受理、審查維權援助申請,免費提供相關事務咨詢、糾紛解決方案等公共服務。
山西:科研專利申請量創新高
今年上半年,山西全省專利申請量7151件,發明專利申請2740件,實用新型專利申請3272件,外觀設計專利申請1139件,同比增長分別為38.7%、25.2%和36.7%??蒲袉挝簧暾埩客仍龇哌_171.6%,創歷史新高。
廣西:上半年申請發明專利增長率居全國第二
今年1-6月,廣西發明專利申請3566件,同比增長80%,增長率居全國第二位;發明專利授權量和每萬人口發明專利擁有量的增長率,也分別提高到全國第三位和第六位。
新疆:
圖瓦民歌被列為自治區級非遺
日前,布爾津縣圖瓦民歌被列為新疆維吾爾自治區級非物質文化遺產。圖瓦民歌已有三百多年的歷史,內容豐富、短小精悍,來源于圖瓦人放牧狩獵、耕種土地的生活習俗。
天津:2013上半年商標發展報告
《2013年上半年天津市商標發展報告》中顯示,截至5月底,天津市共提出商標注冊申請8792件,經核準注冊商標5916件。累計有效注冊商標71462件,馳名商標110件。此外,上半年工商部門查處了119件商標侵權案件,罰款201.83萬元,案值335.87萬元,收繳、銷毀侵權商標標識7942件,沒收、銷毀侵權商品2.6萬件。
篇9
關鍵詞: SMT; 敏感度; SSD器件; 靜電防護
中圖分類號: TN911?34 文獻標識碼: A 文章編號: 1004?373X(2013)22?0043?04
0 引 言
電路板表面貼裝技術(Surface Mounted Technology,SMT)是目前集成電路制造領域內最為普遍使用的一種技術和工藝。它的目的就是將電子元器件通過自動貼片機貼裝到印有錫膏的PCB板上,再通過回流焊進行瞬間高溫焊接,將電子元件緊密固定在PCB板上的一個制作流程。
SMT生產有很多工藝方法,是電子產品生產領域內一項自動化程度較高,工藝要求比較專業的制造行業?,F在通過SMT生產,可將由過去傳統的電子元器件構成的人工插件式集成電路板變為由機械自動貼片式電子元器件構成的高密度、微型化、集成電路板。并使它的體積大大縮小,生產成本大大降低,可靠性也隨之提高。SMT全套生產設備主要由自動送板機、絲印機、回流焊機、自動收板機和AOI檢測儀器組成。
靜電作為一種因摩擦感應產生的一種電能,它通常集聚在各種物體表面,本身帶有很大的電荷能量,一旦與大地導線連接,就會產生強烈的放電現象[1]。日常生活中就能夠經常看到這種結果的產生。如用塑料梳子梳頭、穿脫混紡毛衣時摩擦起電、氣候干燥時人體起電等現象。
進入21世紀后,隨著科學技術的迅猛發展,在電子行業,尤其是在微電子制造領域內的芯片集成技術發展速度迅猛。由他們作為主體構成的各種現代化電子數碼產品的形狀變得越來越小巧靈活,實現了技術功能的多樣化,深受廣大群眾的歡迎與喜愛。受其影響,在其電子芯片內部絕緣層也變得越來越薄,器件之間的連接間距越來越短。這些因素容易導致大量靜電荷的產生,靜電的存在必將給SMT生產帶來嚴重危害及損失。
如何確保在SMT的生產過程中,杜絕靜電對各種電子元器件產生的傷害,確保產品的質量和提升客戶的滿意度,就必須搞清楚SMT行業內靜電產生的根源,這樣才能在靜電的防護方面做出更有效的行動,拿出更加具體有效的措施,來保證電子產品的質量,更好地提升公司聲譽、增加公司利潤。
1 靜電及ESD的定義
如何消除和控制靜電荷放電(Electro Static Discharge,ESD),當前世界上許多發達國家都制定了各自國家的標準和規定。
從一個電子產品的設計、制造、搬運、檢驗、調試、包裝、入庫、運輸等整個流程都有一套非常嚴格的防靜電的規章制度及要求。我國也在電子行業內部制定了一套完整的電子產品制造防靜電系統測試方法及標準。
2 對靜電放電反應敏感的電子元器件
在SMT生產過程中,受靜電危害最大的就要數SSD(Static Sensitive Device)器件。一旦SSD器件在生產過程中受到靜電放電傷害,就會導致整個產品報廢,無法使用[2]。SSD器件的種類有很多,但主要是以MOS電路構成的集成電路芯片。
在實際生產過程中,還必須依據SSD器件種類及敏感度電壓分級表,制定出各種不同器件的防護電壓措施。部分SSD器件靜電敏感度如表1所示。
3 在SMT生產中容易產生的靜電源
(1)員工在生產現場的各項活動中最容易產生摩擦,主要包括身體與衣服,鞋,襪等物體之間的接觸、摩擦。因摩擦產生的靜電是整個SMT生產過程中最主要的靜電源之一。
當人體產生靜電反應后如果接觸到接地線,就會發生靜電放電現象。人體就會感受到不同程度的電擊感反應,根據每個人體的阻抗值大小不同,反應程度也存在著個體差異。
(2)職工如果身穿棉質或化纖工作服進行SMT作業生產,在生產過程中與座椅或工作臺摩擦時,也有可能使身體帶電,嚴重時可在服裝表面產生6 kV以上的靜電壓。如果此時操作工與電子元器件相接觸,就會導致放電,極易導致電子元器件損壞。
(3)當職工腳穿用塑料或橡膠制作的鞋子時,如果鞋底的絕緣電阻高達1013 Ω時,此時與地面摩擦時就會產生靜電荷,并使人體帶電。
(4)在電子產品包裝時,如果用樹脂、漆膜、塑料膜對電子器件進行包裝。那么在產品運輸工程中電子器件表面就會與包裝材料相互摩擦,可能會產生幾百伏的靜電壓。直接影響SSD器件的安全性及可靠性。
(5)當在使用由各種化工產品做成的各種物料包裝袋、散料收集盒、物料周轉車、板架框時都會相互之間產生碰撞、摩擦,這些行為都有可能產生上千伏的靜電壓,這也是對SMT生產帶來危害的靜電源之一。
(6)未經防靜電處理的普通工作臺面,也會因受到各種各樣的摩擦產生靜電荷。
(7)如果生產場地是由混凝土、橡膠、水磨石或其他絕緣電阻值過高材料構成的地板,就難以將人體因摩擦所帶的靜電荷導入地面,產生危害的靜電源。
(8)SMT生產設備與工具在使用過程中,也是產生靜電的原因之一。例如:絲印機、貼片機、回流焊機、熱風拆焊臺、電烙鐵在工作時因反復運動,或與其他物體頻繁接觸摩擦,導致物體表面產生出靜電荷。如果設備或工具沒有進行良好接地,就會給產品上的SSD器件帶來傷害。
4 靜電防護原理
在SMT生產過程中,不產生靜電荷是不可能的。對其產品帶來危害的根本原因在于靜電荷的積累,并由此產生放電現象。
究其原因,可利用以下原理進行防護:
(1)防止靜電荷聚集,對有可能產生靜電荷的地方進行防護處理。一定要將其控制在工藝要求的安全范圍內。
(2)采取各種有效措施,將已經產生并存在于各種物體表面的靜電荷迅速釋放消除掉。
5 靜電防護方法
(1)設備及工具表面應具有良好接地
某公司是根據國家標準,采用布埋大地導線,設立靜電樁的方法,來保證公司生產場地具有一個獨立的大地連接線結構。使用交流阻抗表測量靜電接地線與接地樁及大地間的阻抗小于10 Ω,才能符合防靜電標準要求。這種方法又稱為硬接地[3]。
(2)通過1 MΩ電阻接地的辦法對各種工作臺面、地墊進行防護
包括員工使用靜電腕帶也是通過1 MΩ電阻接地的辦法對人體進行防護。通過1 MΩ電阻接地的目地是為了確保對地泄放小于5 mA的電流。這種方法又稱為軟接地。
(3)正確使用防靜電材料
根據(SJ/T10630?1995)電子元器件制造防靜電技術要求,在SMT生產過程中必須使用由表面電阻105~108 Ω·cm防靜電材料制作的各種包材及周轉用具。
6 靜電的消除方法
靜電的消除方法大致分為兩類:
(1)導體靜電的消除方法
如果導體上帶有靜電,就可以用連接接地導線的形式使靜電流回大地,注意防止泄漏電流過快、過大對SSD器件造成傷害。必須將靜電電壓在1 s內降到100 V以下的安全范圍。
通常為了操作安全,通過1 MΩ的限流電阻連接物體與大地導線,將泄放電流限制在5 mA以下。
(2)絕緣物體的靜電消除方法
①增加工作場所環境濕度,使物體表面不易聚集靜電荷。還可使非導體材料的表面電導率提高,加速電荷流動。
②采用活性靜電消除劑,經常對物體及儀器表面進行擦洗,可快速清除各種物體表面的靜電荷。
③在工作臺及貼片機頭附近安裝使用離子風咀,利用高壓電離出空氣中的電荷與物體表面上的靜電電荷相中和,從而達到消除靜電的目的,具有快速、穩定的特點。
④對極易產生靜電荷的設備,可采用靜電屏蔽罩進行屏蔽并連接接地線。
7 SMT生產所使用的防護器材
(1)人體防護器材主要有:防靜電鞋、襪、衣、帽、手套等。
(2)生產場所地面主要有靜電活動地板、PVC防靜電塑料地板、涂蠟防靜電水磨石地面、防靜電橡膠地面、防靜電合成地墊等。
(3)防靜電工具
主要包括熱風拆焊臺、可調溫式電焊臺、物流周轉車、離子風扇、各種規格防靜電包裝袋、防靜電桌墊、椅墊等。
(4)SMT場所用靜電測試儀器
有腕帶測試儀、人體靜電測試儀、靜電場測試儀、兆歐表。
8 SMT生產現場防靜電技術指標要求
為了在SMT產品制造過程中盡可能少的產生靜電,防止靜電荷聚集,并將其快速消除,及時釋放,應從生產廠房的設計到設備的安裝、操作、儀器測量、職工著裝以及各項管理制度的建立等方面采取有效措施。
(1)根據國家電子產品防護措施及要求,生產場地要求如下:
①生產場所在室溫控制為(24±3) ℃,相對濕度為40%~60%時,地面或地板的表面電阻值必須達到105~108 Ω;靜電電壓小于2 500 V。
②防靜電地極接地電阻小于10 Ω。
③工作臺面或桌墊的表面電阻值必須達到106~109 Ω,摩擦電壓小于100 V,對地電阻達到106~108 Ω。工作椅面對腳輪電阻達到106~108 Ω。
④物流周轉車臺面對車輪系統電阻為106~109 Ω之間。
⑤物料盒、周轉箱、PCB板架等物流傳遞器具表面電阻值在103~108 Ω范圍內,摩擦電壓小于100 V。各種防靜電包裝袋、盒的摩擦電壓小于100 V。
(2)根據國家電子產品防護措施及要求,生產職工著裝要求如下:
①職工身穿工作服、帽、手套相互之間所產生的摩擦電壓小于300 V;鞋底摩擦電壓小于100 V。
②職工佩戴靜電腕帶連接電纜電阻為1 MΩ,佩帶腕帶時系統電阻1~10 MΩ。
③腳跟帶 (鞋束)系統電阻為0.5×105~108 Ω。人體綜合電阻必須控制在106~108 Ω范圍內。
9 SMT防靜電生產的特殊要求
在SMT生產場所必須設立防靜電標識線,規劃設計出防靜電區域,建立懸掛各種防靜電警示標志牌。根據國家軍用標準電子產品防靜電放電控制大綱的分級方法,對SSD器件分級如下所述。
(1)Ⅰ級(0~1 999 V)
微波器件(肖特基二極管)、離散型MOSFET器件、聲表面波SAW器件、結型場效應晶體管(JFET?s)、電耦合器件(CCD?s)、精密熱穩二極管、運算放大器(OPAMP?s)、薄膜電阻器、MOS集成電路(IC)、超高速集成電路(UHSIC)、可控硅整流器以及使用Ⅰ級原器件的混合電路。
(2)Ⅱ級(2 000~3 999 V)
離散型MOSFET器件、結型場效應晶體管(JFET?s)、運算放大器(OPAMP?s)、IC集成電路、超高速集成電路(UHSIC)、低功率雙極型晶體管、精密電阻網絡(RZ)、由實驗數據確定為Ⅱ級的元器件和微電路以及使用Ⅱ級原器件的混合電路。
(3)Ⅲ級(4 000~15 999 V)
離散型MOSFET器件、運算放大器(OPAMP?s)、IC集成電路、超高速集成電路(UHSIC)、低功率雙極型晶體管、小信號二極管、硅整流器、片狀電阻器、壓電晶體、光電器件、由實驗數據確定為Ⅲ級的元器件和微電路以及使用Ⅲ級原器件的混合電路。靜電敏感度范圍超過1 600 V以上的電子元器件統稱為非靜電敏感度產品。在SMT實際生產過程中一定要按照SSD器件不同級別針對性制訂不同的防護措施。
10 SMT作業區防靜電具體措施及辦法
(1)生產車間的室溫應控制在(24±3) ℃,相對濕度控制在(40%~60%)RH。嚴禁在濕度低于30%的環境下進行SSD器件生產。
(2)建立起各級靜電管理員制度,專人負責管理各靜電防護區域的檢查工作,定期對地面、工作臺面、周轉箱等表面電阻值進行測量。
(3)建立一套完整的行為規章制度,在防靜電區域內禁止擺放各種非生產物品。
(4)工作人員必須穿戴好防靜電工作帽、服、鞋、襪后方可進入SMT生產場所。進入防靜電區域時必須佩帶防靜電腕帶或手套,應首先需放電,然后再作安全性檢測,檢測合格后方能操作生產。
(5)在測試SSD器件時,應遵循“取一測一”的原則。嚴禁亂堆亂放。
(6)SSD器件在使用、運輸、存儲過程中都有許多特殊要求。
(7)存放SSD器件的庫房相對濕度[4]一定要控制在(30%~40%)RH。
(8)SSD器件在運輸、存儲、轉運過程中一定要使用由防靜電材料做成的真空包裝袋,并貼有防靜電專用標簽,盡量使用原包裝。
(9)SSD器件產品在運輸工程中,嚴禁相互擠壓、摩擦。必須采取防靜電措施運輸[5]。
11 結 語
靜電防護是一項綜合性工程,它涉及到SMT生產領域中各個環節。因而需要根據實際情況,采取多方面的措施方法,方能達到控制事故的目的。如果在靜電防護工作中忽視,很小的細節都有可能造成不可修復的損壞。建立起一個有效的計劃要求和一套有效嚴密的運作程序來保證所有工廠地面、人員的行為都是ESD安全的。
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篇10
一、吸引學生學習興趣
大家都知道“興趣是最好的老師”。要讓學生喜歡上這門課,我們就要想辦法吸引住學生的興趣。我在教學中采用了實物展示的方法。第一次課,我帶了很多電路板和一個報警器到教室。開始學生都很奇怪我帶的是什么東西,后來我給他們解釋了電路板,然后演示了報警器的工作,接著就讓學生想二者之間的聯系。學生都很感興趣,不知道我要干什么,接著我就把報警器拆開,取出一塊很小的電路板,然后告訴他們,報警器的“中央控制器”就是這個電路板上的一些芯片完成的,電路板的好壞可以決定芯片能否正常工作,更能控制報警器是否工作。通過了這堂課以后,學生很想學好這門課,因為他們都想設計出自己的電路板,都想裝一個報警器。
二、改變傳統教學形式
高職課程要突出職業特色,明確教學內容和培養目標是實施教學的關鍵。在教學中應采用多種形式教學方法。本課程采用了精講多練,結合專業特色,注重應用。在教學形式上,采用了多媒體課件教學和計算機機房教學相結合的方法。在教學內容上,采用了結合以前學過的專業知識,驗證一些案例的方法。多媒體教學中,明確教學目標,突出重難點,操作示范和演示相結合。計算機機房教學時,做到邊講邊操作,不能只顧老師講,還要及時讓學生練習,在內容多時,一定要做好筆記。重視上機實踐,每次上機都應明確實踐要求,精心選題,及時答疑,并做好操作考核,教學內容不僅要滿足大多數學生學習基本知識,更要引導尖子學生進一步提高要求。比如繪制原理圖符號,雖然原理圖符號庫提供了眾多廠商生產的元器件,但是一方面由于各種全新功能的器件層出不窮,另一方面在實際的電路中用戶往往用到一些非標準器件,遇到這種情況,就必須要我們自己繪制,但在繪制的過程中,有些同學的基礎好,繪制的圖要漂亮些,但有的同學繪制的就要差一些,所以我們要求只要大多數同學能掌握就好了。還有就是“布通率”,在布線的時候,通常我們希望“布通率”越高越好,但是元器件的布局是否合理,安全間距是否設置合理,是否采用了跳線等等的方法都會影響布通率,對于初學者來說,這些方面可能考慮不到,但是只要多多地練習,是可以大大提高布通率的。
三、任務驅動教學法
在教學過程中采用任務驅動教學,使學生上課“有的放矢”,完成教學任務后有成就感,對學習更感興趣。
例如:要學習原理圖的繪制的教學。首先給學生一張完整的“單片機最小系統”的原理圖,讓學生知道這次課的目的,吸引學生注意力。然后在分別繪制8031單片機,振蕩電路,存儲器,復位電路。當這幾部分都繪制好以后,就讓學生嘗試著自己連接起來,最后讓學生完成“單片機最小系統”的原理圖的繪制。當然在學習中有時候也故意給學生出錯,讓他們去發現問題。比如在PCB編輯器中載入二極管的時候,就出現了“Error:Node Not found”的錯誤,對于這種情況的原因是原理圖符號引腳序號和元器件封裝的焊盤序號不能一一對上。當然一開始我沒有告訴學生原因,只叫他們把二極管的編輯器打開,仔細觀察,在任意打開一個元件的編輯器,二者進行比較,找不同。很久都沒有找到原因,我就開始提示二極管的引腳序號,最終學生發現了問題的所在,并且對這個錯誤非常深刻。
四、管好課堂
一堂課是否成功,課堂氣氛非常重要。對于軟件這門課程來說,課堂氛圍的掌握又是非常難的。老師一般來說用廣播教學的形式教學,老師在用幻燈片教學的過程中,學生到底在干什么呢?這個就要老師非常好地調動起課堂氛圍。老師如何管理好課堂呢?首先,老師應該把這堂課的目的及教學內容,清晰的寫到黑板上,告訴學生我們的目的;再次,老師在教學中,應該隨時走動,了解學生在干什么;最后,老師可以把重要的知識點,邊講學生邊操作,走到學生中去,一旦學生有疑問,就馬上解決。
總之,作為一門專業必修課,要真正提高學生動手能力和發現問題的能力,必須多練多動,結合專業課,吸引學生的興趣,調動學生的學習熱情,根據教學內容和學生的基礎,隨時調整教學方法。
【參考文獻】
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10集成電路及應用