对集成电路的认识范例(3篇)
对集成电路的认识范文篇1
关键词：纳米；集成电路；新工艺；发展趋势
中图分类号：TN47文献标识码：A文章编号：1674-7712（2013）20-0000-01
自从摩尔提出了集成电路的发展预测，他认为单位面积上的晶体管在24个月都将在数量上翻番，经过微纳电子技术的不断发展，使得摩尔的预测逐渐实现，而且随着微纳电子产业的发展，使得摩尔的预测正在受到非常强大的挑战，因为随着新的科学技术的不断发展，新材料和新结构的不断创新促使当前的发展逐渐显示出其有效性，由于产业的不断发展和思索，使得人们逐渐从晶体管的使用上认识到其体积还能缩小，所以根据当前的晶体管理论，当特征距离小到10纳米的时候会不可避免的发生电子漂移，此时会无法控制电子的进出，从而导致了晶体管的实效。随着新材料和新工艺的崛起使得在设计和制造出集成电路的时候，会逐渐的淡化摩尔定律，那么则会对市场的冲击带来深远的影响，尤其是在互联网时代，纳米材料的使用可以更加有效的满足目前现状的要求，同时还能够成为具有高度关注的全球集成电路产业。
一、纳米技术在集成电路大生产工艺中的现状
随着当前的经济的不断发展，纳米技术在运用上变得越来越广泛，而且其功能的优越性也使得其应用更加的符合当前的发展现状。当前所使用的摩尔定律的不断延伸，基本上是依赖于新材料和新工艺进行突破，同时在发展的过程中如果不能够找到合适的替代品，那么摩尔定律则会实效，因此可以从新材料和新工艺的发展现状来检验出摩尔定律是否得到有效的延伸。目前所采用的应硅工艺、小型沟道材料技术、小尺寸工艺、高K金属栅工艺、超低K工艺、450mm硅片以及光刻技术等均在被大量的使用。虽然纳米技术在当前的工艺中使用非常广泛，但是却仍然存在着很多的问题，因此在采用纳米技术的时候要解决相应的纳米
技艺所面临的难题。另外纳米技术在存储器中的应用也非常普遍，无论是相变阻器还是磁变阻器，其高速的运转造成了在成本的需求上需要更多，运用纳米技术可以在芯片中更好的运用。采用纳米技术可以使得所制出芯片存储器更加小，可以使得更加小的芯片拥有更大的驱动能力，从体积的角度不断缩小，而从功能的角度则是不断的扩大。
二、纳米集成电路发展趋势概述
随着我国社会经济的高速发展，加上社会需求的增大，我国对于微纳电子技术和微纳电子产业的重视力度越来越大，特别是最近几年建立了和集成电路技术相关的重大科技项目和研发项目，为我国的纳米集成电路的发展奠定了良好的基础。为了能够尽快的达到世界先进水平，能够掌握自主知识产权技术和设计，本文从集成电路发展的规律上分析，主要认为需要从两个角度来进行发展和研究：一是对维纳电子基础的前沿性研究要进一步的重视和加强，二是根据集成电路发展的规律和特点，充分认识产业支撑对于集成电力发展的重要性，国家应大力的发展和优化产业链条和产业技术。对于前者，特别是对于二代（五年）后的集成电力产业发展方向要进行着重的分析和研究，分析和研究的具体内容有新型器件的结构研究、新材料的研究、新技术的研究等。目前我国的很多的项目研究都局限在某一设备、某一技术或某一项工艺，在对这些内容进行研究时，有的研究人员对基础问题的研究不重视，所以缺乏自身的核心技术，造成了后续发展动力不足的现象，除此之外，在研究中要充分的认识工艺集成技术的重要性，还要着重的突出集成性，因为工艺参数或某器件的性能再优良，无法集成，这就对集成电路的发展毫无意义；对于后者，产业支撑对于集成电路来说具有重要的影响，产业技术中的产前技术尤为重要，其中的工艺集成、成本控制、质量控制等都是产业技术中的重点，这些方面需要企业发挥出创新的主体作用，除了对产业技术中的基本工艺进行研究外，主要还要对国内外的市场进行研究和考察，根据市场的发展走向来开展具有市场特色的产业工艺技术研发。对于集成电路发展来说，技术和产业规模是重点，所以扩大产业规模、产业渠道、加大投资、优化链条、创新技术等内容是未来发展重点。
三、总结语
随着微电子科学在集成电路上的应用逐渐升级，使得传统的集成电路正在不断的发生着本质上的革新，但是依靠着科学技术的发展逐渐构建起新的集成电路技艺，无论是从物理角度分析还是从经济的角度进行分析，采用纳米技术可以更好的为集成电路的发展创新带来发展的机遇，同时还能够有效的促进当前科学技术发展的环境下对于纳米技术进行深层次的研究，为相关纳米集成电路大生产工艺的生产者提供有建设性的借鉴。
参考文献：
[1]吴汉明，吴关平，吴金刚.纳米集成电路大生产中新工艺技术现状及发展趋势[J].中国科学：信息科学，2012，12：1509-1528.
[2]彭祎帆，袁波，曹向群.光刻机技术现状及发展趋势[J].光学仪器，2010，04：80-85.
对集成电路的认识范文
Abstract:Inordertoleadthestudenttostudydigitalcircuitcoursebetter,itdevelopedadigitalcircuitexperimentsystembyLabVIEW(LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench),itincludedallcontentsofthedigitalcircuit,suchaslogicalgebra,combinationcircuit,trigger,sequentialcircuit,pulseproduceandadjustment,digitaltoanalogconversionandanalogtodigitalconversion,thisexperimentsystemstrengthenedthestudents’perceptualknowledge,andincreasedthestudents’interest.
关键词:虚拟仪器;LabVIEW;数字电路;实验
Keywords:VirtualInstrument;LabVIEW;digitalcircuit;experiment
中图分类号:TP315文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)31-0197-02
1系统介绍
虚拟仪器充分利用计算机的运算、存储、回放、调用、显示以及文件管理等智能式的功能,把传统仪器的专业化功能软件化,使之与PC机结合起来融为一体,这样便构成了一台从外观到功能都完全与传统硬件仪器相同,同时又充分享用了PC机智能资源的全新的仪器系统。
本着“好学、好用、好懂”的原则进行开发,利用labview语言的良好人机交互优势极其方便的各种控件,开发出用于数字电路课程辅助教学的实验系统,充分发挥虚拟仪器的优点,通过各种控件形象地模拟逻辑信号,把抽象的理论感性化,改变了滞后的实验设备和死板的实验模式,特别是这套系统直接用在课堂教学上,调动了学生的主动性和创造性,使学生更容易理解相关的知识,其起始界面如图1所示。
系统内容基本涵盖了数字电路的全部内容,包括逻辑代数、组合逻辑电路、触发器、时序电路、脉冲产生整形与DA转换等。
1.1逻辑代数实验模块此模块主要包括逻辑代数的原理性知识,是整个数字电路课程的基础,能否掌握此部分知识关系到后续课程内容的理解和掌握。内容主要涉及基本逻辑运算及复合逻辑运算,基本公式及其它常用公式,真值表、表达式、逻辑图及最小项等逻辑函数表示方法,通过此模块学生可以加深对理论性知识的理解,为后续内容学习打下基础。
此部分通过labview的逻辑控件,以信号灯的形式模拟逻辑变量,用不同颜色代表不同的逻辑变量0或1,如红灯或绿灯代表1,白灯代表0。通过颜色变化加强学生的感性认识,以更好理解、掌握知识。
以基本逻辑运算为例,如图2所示,“与运算”输入两个逻辑量均为1(两个均为绿灯)时,输出为1(绿灯),“或运算”1个输入为1(绿灯),1个输入为0(白灯),则其输出为1(绿灯),“非运算”输入为1(红灯)则输出为0(白灯)。而且各种组合灯的变化和真值表相对应,增强了认识。
1.2组合逻辑电路模块此模块为组合逻辑电路,是数字电路的核心内容之一,内容包括组合逻辑电路分析、设计及常用集成电路,常用集成电路主要包括编码器、译码器、加法器、数据选择器、数值比较器等常用集成电路及其各种应用。
此模块中,通过模拟,提供了完整的实例,形象地展示了电路的分析和设计过程,加深了理解。特别对于各种常用集成器件,通过各种信号模拟,展示出各种集成器件的引脚、特征及应用情况,更形象、更直观,便于学生理解各种集成模块的功能,而又不必过分关注其内部结构。
典型示例数据选择器的扩展应用如图3所示。用不同颜色逻辑信号代表输入/输出变量及控制变量,形象表示出输入信号在不同控制信号变化下的输出情况,使抽象理论变得感性化,便于理解。
1.3触发器模块此模块内容主要包括基本RS触发器、同步触发器(同步RS触发器、D触发器及同步JK触发器)、主从JK触发器(主从RS触发器、维持――阻塞边沿D触发器、主从JK触发器、T触发器及T′触发器)。
触发器具有记忆功能,是构成时序电路的基础,掌握其内容是学习时序电路的基本要求,但部分触发器结构复杂难理解,因此,本部分主要从功能角度出发,弱化结构要求。
通过信号灯的变化描述触发器的变化过程,即触发器何时保持原态,何时置0、置1,何时进行状态翻转,结合触发器特征表,非常容易理解触发器功能及其实现条件,同时避免了死记硬背的弊端。
1.4时序电路模块此模块主要包括时序逻辑电路,是数字电路的核心内容之一,内容主要包括时序电路分析(同步时序电路分析和异步时序电路分析)、常用时序电路(主要包括寄存器、同步计数器、异步计数器和集成计数器及其应用)。
此模块主要包括数字电路的另一类电路时序逻辑电路,由于时序概念的抽象性,学生掌握起来难度较大,因此,通过信号的模拟,加大感性认识,使学生更好理解知识内容。
典型示例74LS160置数法如图4所示,用不同颜色逻辑信号代表输入/输出变量及控制变量,通过软件的运行,显示了数字循环变化的完整过程,通过变化可以看出数字何时开始增加,何时通过置数重新开始计数,同时可以观察到数字变化过程中时钟信号的变化,使学生在掌握计数器工作过程的同时更深入理解了时序的概念。此外,可以通过改变输入变量,模拟任意进制数字。
1.5脉冲产生整形与模/数及数/模转换模块模块包括555集成电路、模/数及数/模转换,由于脉冲的产生整形与模/数及数/模更为抽象,理解起来难度更大,因此,通过形象化的模拟,使学生能够理解其概念、意义及过程,达到预期目标。
典型示例D/A及A/D转化如图5所示。通过信号模拟,可以形象看出A/D转换过程是通过采样、保持、量化、编码四步完成,同时可以把数字量和模拟量进行对应观察,更容易理解两者的关系。设置了正弦波、三角波、锯齿波、方波信号,通过多种不同信号的变化加深理解。通过对信号频率的设置,体现出频率的变化对信号采集的影响,充分理解采样频率。
2结论
对集成电路的认识范文
现代信息技术http://以计算机技术为基础，分为软件技术和硬件技术。在硬件技术中,集成电路技术则是最为重要的核心技术。早在20世纪70年代末,美国就曾有人断言："像现在opec(石油输出国组织)左右世界一样,将来掌握了半导体技术的国家将左右整个世界。"正因为如此,各国对于集成电路的开发都给予了足够的重视。但与此同时,也有一些厂商采取非法手段获取他人技术秘密或者仿制他人产品,以牟取暴利。我国政府曾积极参与起草世界知识产权组织《关于集成电路的知识产权条约》（以下简称条约）,并努力促成了该条约通过。中国加入世界贸易组织后,《与贸易有关的知识产权协议》（以下简称trips）就对中国有了约束力,其中也包括集成电路知识产权的法律保护。
一、条约的主要内容
1、保护对象
保护对象为集成电路布图设计。受保护的布图设计必须具备原创性。条约中所规定的原创性不同于著作权法中的原创性，条约就此作了专门解释。具有原创性的布图设计，即"该布图设计是创作者自己的智力劳动成果，并且在其创作时在布图设计的创作者和集成电路制造者中不是常规设计"。
2、布图设计权利人的有关权利
（1）复制权
复制受保护的布图设计的全部或其任何部分，无论是否将其结合到集成电路中。
（2）进口、销售或者以其它方式供销
为商业目的进口、销售或者以其它方式供销受保护的布图设计或者其中含有受保护的布图设计的集成电路。
3、布图设计权利人的有关权利的限制
（1）合理使用
为私人目的或为了分析、评价、研究或者教学而复制受保护的布图设计，或者在此基础上创作出新的具有原创性的布图设计的行为不视为侵权，也不需要权利人许可。
（2）反向工程
第三者在评价或分析受保护的布图设计的基础上，创作符合第三条第（二）款规定的原创性条件的布图设计（拓朴图）（"第二布图设计（拓朴图"））的，该第三者可以在集成电路中采用第二布图设计（拓朴图），或者对第二布图设计（拓朴图）进行第（一）款所述的行为，而不视为侵犯第一布图设计（拓朴图）权利持有人的权利。
（3）非自愿许可
《关于集成电路知识产权条约》规定，任何缔约方均可在其立法中规定其行政或者司法机关有可能在非通常的情况下，对于第三者按商业惯例经过努力而未能取得权利持有人许可并不经其许可而进行复制、进口、销售等行为，授予非独占许可（非自愿许可）。
（4）善意侵权
《条约》规定，对于采用非法复制的布图设计（拓扑图）的集成电路而进行的该款所述的任何行为，如果进行或者指示进行该行为的人在获得该集成电路时不知道或者没有合理的依据知道该集成电路包含有非法复制的布图设计（拓扑图），任何缔约方没有义务认为上述行为是非法行为。
（5）权利用尽
《条约》的权利用尽条款规定，任何缔约方可以认为，对由权利持有人或者经其同意投放市场的受保护的布图设计（拓扑图）或者采用该布图设计（拓扑图）的集成电路，未经权利持有人的许可而进行该款所述的任何行为是合法行为。
4、国民待遇原则
即任何一个缔约国在布图设计的知识产权保护方面给予与国国民待遇，也同样给予其他缔约国的国民。
5、布图设计保护期限
条约规定保护集成电路布图设计的最低期限为8年。
6、保护形式
缔约国可以通过专门法律或者通过关于著作权法、专利法，禁止不正当竞争的法律，或者通过上述法律的结合来保护集成电路布图设计。
7、争议的解决
通过协商或者其他方式使有争议的缔约国之间达成和解，若不能和解，则由缔约国大会召集专家小组，由该小组起草解决争议的参考性报告，大会基于小组报告和对条约的解释，向争议各方提出建议。
8、保留
条约第13条规定：对本条约不得做任何保留。
二、trips有关集成电路布图设计的规定
与条约相比，trips对集成电路布图设计的保护更加严格，主要表现在以下几个方面：
1、保护范围扩大
缔约方应将未经权利人同意而进行的下述行为认作是非法行为，即为了商业目的而进口、出售、或销售受到保护的布图设计，一种采用了受到保护的布图设计的集成电路，或者一种采用了上述集成电路的产品，只要它仍然包括一个非法复制的布图设计。
2、善意侵权要付费
善意侵权人接到足够清楚的通知，被告知该布图设计是非法复制的之后，侵权人对于在此之前已经获得的库存件或预定件可以进行上述行为中的任何一种，但是却有义务向权利所有者支付一定的费用。
3、保护期限延长
布图设计的保护期限不得短于自注册申请日起或者自在世界上任何地方进行的首次商业性使用之日起的10年。
如果缔约方不要求以注册作为提供保护的条件，对布图设计的保护期限不得短于自在世界上任何地方进行的首次商业性使用之日起的10年。
三、集成电路布图设计不能用专利法、著作权法保护的原因
1、集成电路布图设计不能用专利法保护的原因
无论在哪个国家,其专利法都要求受保护的技术方案必须具备实用性、新颖性和创造性。集成电路产品对于实用性和新颖性要求都不会有太大问题,问题的症结在于创造性。
（1）集成电路的制造者和使用者,在通常情况下最为关心的是集成电路的集成度或者集成规模的大小，如果就这种产品作为一个整体去申请专利,未必都能通过创造性审查。
（2）在集成电路设计中常常采用一些现成的单元电路进行组合。而在专利审查中,组合发明要通过创造性审查,必须取得对该发明创造所属技术领域的普通技术人员来说是预先难以想到的效果。
确实具备创造性的集成电路产品仍可申请专利以寻求保护。
2、集成电路布图设计不能用著作权法保护的原因
用著作权法保护集成的电路布图设计的难度有：
（1）集成电路布图设计的价值主要体现在实用功能上,这已超出著作权法所保护的范围。
（2）著作权法对所保护的对象没有新颖性和创造性要求,这种保护模式不利于技术进步和创新。
（3）依照著作权法,实施"反向工程"的行为将被禁止。未经著作权人同意,任何人不得随意复制他人作品。
3、集成电路布图设计不能用其它知识产权法保护的原因
在现有的知识产权法框架中,还有实用新型法、外观设计法、商标法、反不正当竞争法、商号或企业名称保护法、原产地名称保护法等，在现有的诸多知识产权法律门类中,实用新型法虽然是保护技术产品的法律,但是绝大多数国家和地区(法国、澳大利亚等国除外)的法律都要求受保护的实用新型都必须是具备固定形状或者结构的产品；有的还要求实用新型也必须具备创造性。而集成电路产品的创新点往往并不体现在产品的外在结构和形状上，故从总体上看实用新型法似乎并不适合集成电路的保护。
外观设计法所保护的是产品的新颖外观。外观设计法的保护对象决无任何技术成分可言。