集成电路及应用范例(3篇)
集成电路及应用范文
税目8534“印刷电路”及归类
“印刷电路”（又称印刷线路板），是指在制造电路板时，仿照印刷业中的制版方法，先画出电子线路图，再把线路图蚀刻在覆有铜箔的绝缘板上，然后把不需要的铜箔部分蚀刻掉，只留下导通的线路，这样，电子元件就通过铜箔形成的电路连接起来。其按层数可分为单面印刷电路、双面印刷电路及多层印刷电路。
大型计算机和导航系数等需要采用层数较多的（多达20层以上）的印刷电路，而一般的电子手表、收音机、收录机和电视机等采用单面或双面印刷电路。
在归类中，“印刷电路”属于税目8534的商品。根据税目条文注释，可以简单归纳如下，“印刷电路板”是在覆铜板上印刷电路，通常这类电路上备有孔眼、未装有机械元件或电气元件，其本身不能成为一个独立的电气元件。若在印刷电路板上装有或接上机械元件或电气元件（如半导体二极管、三极管、集成电路等），则不能视为税目8534所指的印刷电路，这些电路应分别按照零件的归类原则来进行归类，即视具体功能，按功能电路板归类。
归类案例：“电子线路板”
该产品为四层线路板，其板上安装了部分接插座，以及预留了部分供安装接插座用的孔眼，没有安装电子元器件，用于通信基站控制箱连接其他电路板电路导通用。
归类解析：参照税目8534条文注释，印刷电路可备有孔眼或配有非经印刷的连接元件，用以安装机械元件或连接非印制的电气元件。由于该产品符合税目8534的商品范畴，因此，该“电子线路板”应归入税号85340010。
税目8542“集成电路”及归类
集成电路（简称“IC”），是利用半导体工艺、膜丁艺，将电路所需的元件、器件和互连线集成制作在同一基片上，并按电路要求相互连接起来，使其成为具有一定功能的电路。它是继电子管、半导体器件之后出现的电子器件，广泛应用于各类电子产品中。
集成电路按制作工艺不同，可分为单片集成电路、混合集成电路和多芯片集成电路。“集成电路”属于税目8542的商品。根据税目8542条文注释，可以将其简单归纳为，“集成电路”是一块由完全不可分割的组合件组成一个独立单一的电气元件，而非“电路板”或“分立元件”。
归类案例：“SIM模块”
“SIM模块”为用户身份识别模块。是一种集成电路芯片产品，采用集成电路制造工艺而制得，外面接有接触铜片（但未安装在板卡或其他载体上），为32K模块，具有数据存储功能，可进行数据处理和运算，可以根据使用需求写入应用程序。模块可作为智能卡片上的芯片，应用于手机、传真机、扫描仪等通讯设备和办公自动化机器。
归类解析：该“SIM模块”是利用半导体工艺而制得的产品，符合税目8542的商品描述，属于税目8542的商品范畴。参照其具有数据存储、处理和运算等功能，该“SIM模块”应归人税号85423100。
税目9032“电路功能板”及归类
“电路功能板”是在税目8534的印刷电路板上装有或接上机械元件或电气元件（如半导体二极管、三极管、集成电路等）并构成有一定功能的线路板。
在海关商品归类中，“电路功能板”没有具体税号，其归类主要根据第十六类注释二的零件归类规定，视其具体功能，按机器的零件进行归类。
例如：“洗碟机用线路板”，应按洗碟机零件归入税号84229010。
“对讲机用线路板”，应按对讲机零件归入税号85177040。
此外，必须注意的是：若“电路功能板”是带有控制功能的，则应归入税目8537或税目9032：具有“非自动控制功能的电路功能板”（即开环控制电路的）应归人税目8537项下；具有“自动控制功能的电路功能板”（即闭环控制电路的）应归人税目9032项下。
归类案例“电路板”
集成电路及应用范文篇2
关键词：集成电路设计；创新型人才；培养模式
作者简介：谢海情（1982-），男，湖南耒阳人，长沙理工大学物理与电子科学学院，讲师。（湖南长沙410004）
基金项目：本文系长沙理工大学教学改革研究项目（项目编号：JG1348）的研究成果。
中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1007-0079（2013）28-0029-02
集成电路的产业规模和技术水平已成为一个国家综合国力的重要标志之一。近年来，我国集成电路产业发展迅速。2004年，我国集成电路产量为211亿块，销售额为545.3亿元。2011年一季度，我国集成电路总产量达到191亿块，销售额达348.4亿元，中国已经成为全球集成电路产业发展最快的地区之一。
我国集成电路产业经过多年的发展，已基本形成了四业（设计业、制造业、封装业和测试业）并举协同发展、四个相对集中的产业集群（长江三角洲、珠江三角洲、环渤海地区和京津地区）和多个国家集成电路产业化基地。[1，2]一直以来，国家对集成电路产业的发展高度重视，《中共中央国务院关于加强技术创新发展高科技实现产业化的决定》中将IC产业放在了电子信息产业的第一位。[3]随着我国集成电路设计产业突飞猛进地发展、繁荣，对集成电路设计相关人员的需求也日益增加，仅靠国内少数高校的研究生已很难满足产业发展的需要。为满足快速发展的集成电路产业对人才的需求，2001年教育部开始批准设置“集成电路设计与集成系统”本科专业。[4]集成电路设计在国内众多高等院校都由原来纯粹的研究生教学逐渐转为由本科教学开始。
本文从课程体系设置、实验实践教学等多方面详细分析了目前集成电路设计本科教学存在的问题。在此基础上，从三个方面提出了集成电路设计本科人才培养的改革措施，探索集成电路设计本科创新型人才培养模式。
一、集成电路设计本科人才培养存在的主要问题
1.课程设置及课程内容不合理，从而降低了学生的学习热情
目前，国内多数院校的集成电路设计专业在本科阶段主要开设有“固体物理”、“半导体物理”、“晶体管原理”、“数字集成电路设计”和“模拟集成电路设计”等专业课程。对于这些课程的开设主要存在下列问题：
（1）不重视专业基础课程的教学。“固体物理”、“半导体物理”和“晶体管原理”是集成电路方面的基础课，为后续更好地学习集成电路专业课提供理论基础。如果这些基础课程没学好，学生在学习后续相关专业知识时就会比较困难，进而直接导致学业的荒废。但有些高等院校将这些课程设置为选修课，设置较少的课程教学课时量，甚至少数院校不开设这些课程。
（2）课程开设顺序上存在很多问题。在部分高等院校的培养计划中，“固体物理”课程和“晶体管原理”课程同一个学期开设，造成了学生在学习“晶体管原理”课程时没有“固体物理”课程的基础，从而很难快速地进入状态，学习兴趣受到严重影响。
（3）基础课程的理论性太强，学生学习的兴趣不高。“固体物理”、“半导体物理”和“晶体管原理”是专业基础课程，理论性较强，公式推导较多，并且要求学生具有较好的数学基础。然而，一般来说，本科学生都比较厌烦复杂的理论分析和繁琐的公式推导，特别是基础相对较差的学生，再加上较强的数学基础要求，学生学习的积极性受到极大打击。此外，部分高校设置的专业基础课程教学课时量较少，学生不能全面、深入地学习，进一步削弱了学生的学习热情。[5]
2.实践教学量不足，学生动手能力差
电子设计自动化（Electronicdesignautomatic，EDA）是集成电路设计技术的必备基础手段。集成电路设计专业的本科毕业生必须掌握一些常用的EDA工具，对将来工作和继续深造学习都具有很大的促进作用。为了推广EDA工具的使用，许多EDA公司实施了专门的大学计划。我校购买了CADENCE软件以及高性能服务器，搭建数/模混合集成电路设计EDA平台，并与ALTERA公司共建了EDA/SOPC联合实验室。但学生的实际使用情况却喜忧参半，难以实现软件使用量的最大化。一方面，购买的软件等资源主要供学生实验课上使用，其余时间学生很少使用。另一方面，教师在上实验课时一般都采用填鸭式灌输方式，而不是学生自己摸索，从而难以理解、使知识融会贯通。因此，学生很容易忘记实验课上学到的知识点，在后续的工作或学习中要用到相关软件工具时需重新学习。动手能力差成为了集成电路设计方向本科生择业时的一大障碍。[6]
3.门类分科不合理，属性不一致
无论是从专业内容还是专业性质上分，集成电路设计方向都应该属于工科性质。然而，我校将该专业划归理科专业。这将导致虽然学习的课程与内容和其他高校工科性质的集成电路设计方向基本一致，毕业时学生却是获得理学学士，造成很多学生在就业时遇到问题。许多单位招聘时首先看的是毕业证和学位证，使得很多学生错失了就业的好机会。最终直接导致下一学年选择该专业的学生越来越少，只能靠调剂维持正常教学。另一方面，学生对集成电路产业现状和发展趋势了解甚少，对集成电路设计专业的优势了解不够，对集成电路设计人才市场需求和该专业的良好就业形势认识不清，从而不能充分激发学生的学习兴趣。
二、创新型人才培养的具体措施
1.改革课程教学，增强学生的创新能力
建立由公共基础、专业基础、专业方向和工程实践四大模块组成的集成电路设计专业课程体系。压缩公共基础课，取消与集成电路设计方向关系不大的基础课程（比如计算机文化基础课程）。合理安排专业基础课程和专业方向课程的开课顺序、课时量。在教学内容和教学方法上，集成电路设计的教师应该做到“授之以渔，而不是授之以鱼”。对于集成电路设计方向的本科生而言，其学习的内容是集成电路相关的最基础理论知识、电路结构及特点。其学习重点应该是掌握基础的电路结构以及分析电路的基本方法等，而不是电路各性能参数的具体推导。因此，教师在讲授“固体物理”和“晶体管原理”等集成电路设计专业基础课时，应该尽量避免冗长的公式及繁琐的推导，以免影响学生的学习兴趣。另外，适当减少理论教学中复杂的公式推导，而着重半导体器件工作原理和特性的物理意义的学习，既可使学生容易接受又有利于后续专业方向课程的学习。
2.完善实验实践环节，培养学生的创新能力
实验实践教学是培养学生的知识应用能力、实际动手能力、创新能力和社会适应能力的重要环节。对于集成电路设计专业而言，完善实验实践教学环节需要从以下三个方面着手：
（1）增加实验教学的课时量。目前，集成电路专业本科教学中的实验教学量过少。以“模拟集成电路设计”课程为例。总课时量为48学时，其中理论课38学时，实验教学仅10个学时。38学时的理论课包含了单级运算放大器、差分运算放大器、无源/有源电流镜、基准电压源电路、开关电路等多种电路结构。仅10个学时的实验教学还包括2～4学时的EDA工具学习，留给学生独自进行电路设计的就只有6～8个学时。学生不可能很好地理解理论课所学知识，更谈不上融会贯通，极大地削弱了学习兴趣。因此，增加本科教学的实验教学课时量可以有效地促进教学效果，激发学生的学习兴趣。
（2）完善和优化由课程设计、课程实训、生产实习、毕业实习和毕业设计构成的专业实习实践教学体系。该实习实践教学体系具备分级教学和多层次教学的特点，对集成电路专业创新型人才的培养具有重要作用，尤其是其中的课程设计和毕业设计。课程设计和毕业设计是理论基础和工程实践的有机结合，可以很好地培养学生的工程素质和创新能力。在这两个环节中，选题是关键，也是难点。选题既要具有一定的工程背景又要让学生感兴趣，从而不但培养学生的工程能力，而且激发学生学习的主动性、积极性和实践创新能力。
（3）应该将以CADENCE软件为主体建立的数/模混合集成电路设计EDA平台，以及与ALTERA公司共建的EDA/SOPC联合实验室作为开放式电子设计训练和综合创新性实验基地的重要组成部分，成为学生进行课程设计和毕业设计以及课外实践活动的平台，从而实现软件资源使用的最大化。
3.增加就业相关知识，增强学生的竞争能力
据相关部门统计，极少数集成电路设计专业的本科毕业生会从事集成电路设计方向相关工作，多数选择改行或继续学习深造。这是因为一方面本科生基本知识储备不够，更主要的原因是设置集成电路设计专业研究生课程的高等院校越来越多。然而，集成电路版图、集成电路工艺以及集成电路测试等与集成电路设计相关的工作岗位对集成电路设计知识的要求较低。从事上述几个工作岗位若干年将有助于从事集成电路设计工作。因此，就个人的长远发展而言，集成电路版图、集成电路工艺以及集成电路测试等工作岗位对于本科生而言更具有竞争力。因而，教师在讲授集成电路设计方面知识的基础上应有重点地讲授基本的集成电路版图、集成电路工艺流程、芯片测试等相关内容。
再者，定期举办学术报告会，让学生了解集成电路产业的最新发展现状和发展趋势，了解集成电路产业的市场需求，了解集成电路设计及相关人才市场需求，了解集成电路设计专业就业前景，从而激发学生的学习兴趣，充分调动学生的学习积极性。
三、结论
集成电路产业是我国的新兴战略性产业，是国民经济发展与社会信息化的重要基础。创新型人才是发展集成电路产业的关键。因而，大力推进集成电路产业的发展必须提高集成电路设计人才的培养质量。目前，我国内集成电路设计本科教育尚处于孕育发展阶段，虽适应IC产业发展的需求，但仍存在很多问题需要解决。本文根据调研结果分析目前集成电路设计本科人才培养存在的问题，结合我校实际情况提出了几项改革措施，但远没有涉及集成电路设计本科创新型人才培养模式的诸多方面。但是，可以预测，有政府的大力扶持和相关教师及学生的共同努力，我国的集成电路设计本科人才培养定会逐步走向成熟，最终建立完善的集成电路设计本科创新型人才培养模式。
参考文献：
[1]杨媛，余宁梅，高勇.半导体集成电路课程改革的探索与思考[J].中国科教创新导刊，2008，（3）.
[2]刘胜辉，崔林海，黄海.集成电路设计与集成系统专业课程体系研究与实践[J].教育与教学研究，2008，（22）.
[3]孙玲.关于培养集成电路专业应用型人才的思考[J].中国集成电路，2007，（4）.
[4]方卓红，曲英杰.关于集成电路设计与集成系统本科专业课程体系的研究[J].科技信息，2007，（27）.
集成电路及应用范文
【关键词】集成电路；失效分析；电性分析；物理分析
失效分析就是判断失效的模式，查找失效原因，弄清失效机理，并且预防类似失效情况再次发生。集成电路失效分析在提高集成电路的可靠性方面有着至关重要的作用，对集成电路进行失效分析可以促进企业纠正设计、实验和生产过程中的问题，实施控制和改进措施，防止和减少同样的失效模式和失效机理重复出现，预防同类失效现象再次发生。本文主要讲述集成电路失效分析的技术和方法。
1.集成电路失效分析步骤
集成电路的失效分析分为四个步骤。在确认失效现象后，第一步是开封前检查。在开封前要进行的检查都是无损失效分析。开封前会进行外观检查、X光检查以及扫描声学显微镜检查。第二步是打开封装并进行镜检。第三步是电性分析。电性分析包括缺陷定位技术、电路分析以及微探针检测分析。第四步是物理分析。物理分析包括剥层、聚焦离子束（FIB）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）以及VC定位技术。通过上述分析得出分析结论，完成分析报告，将分析报告交给相关技术人员。相关技术人员根据相应的缺陷进行改进，以此来实现对集成电路失效分析的意义。
2.无损失效分析技术
所谓无损失效分析，就是在不损害分析样品，不去掉芯片封装的情况下，对该样品进行失效分析。无损失效分析技术包括外观检查、X射线检查和扫描声学显微镜检查。在外观检查中，主要是凭借肉眼检查是否有明显的缺陷，如塑脂封装是否开裂，芯片的管脚是否接触良好等等。X射线检查则是利用X射线的透视性能对被测样品进行X射线照射，样品的缺陷部分会吸收X射线，导致X射线照射成像出现异常情况。X射线检测主要是检测集成电路中引线损坏的问题，根据电子器件的大小及电子器件构造情况选择合适的波长，这样就会得到合适的分辨率。而扫描声学显微镜检测是利用超声波探测样品内部的缺陷，主要原理是发射超声波到样品内部，然后由样品内部返回。根据反射时间以及反射距离可以得到检测波形，然后对比正常样品的波形找出存在缺陷的位置。这种检测方法主要检测的是由于集成电路塑封时水气或者高温对器件的损坏，这种损坏常为裂缝或者是脱层。相对于有损失效分析方法的容易损坏样品、遗失样品信息的缺点，无损失效分析技术有其特有的优势，是集成电路失效分析的重要技术。[1]
3.有损失效分析技术
无损失效分析技术只能对集成电路的明显缺陷做出判断，而对于存在于芯片内部电路上的缺陷则无能为力。所以就要进行有损失效分析，有损失效分析技术包括打开封装、电性分析以及物理分析。
3.1打开封装
有损失效分析首先是对集成电路进行开封处理，开封处理要做到不损坏芯片内部电路。根据对集成电路的封装方式或分析目的不同，采取相应的开封措施。方法一是全剥离法，此法是将集成电路完全损坏，只留下完整的芯片内部电路。缺陷是由于内部电路和引线全部被破坏，将无法进行通电动态分析。方法二是局部去除法，此法是利用研磨机研磨集成电路表面的树脂直到芯片。优点是开封过程中不损坏内部电路和引线，开封后可以进行通电动态分析。方法三是全自动法，此法是利用硫酸喷射来达到局部去除法的效果。[2]
3.2电性分析
电性分析技术包括缺陷定位、电路分析以及微探针检测分析。
3.2.1缺陷定位
定位具体失效位置在集成电路失效分析中是一个重要而困难的项目，只有在对缺陷的位置有了明确定位后，才能继而发现失效机理以及缺陷的特性。缺陷定位技术的应用是缺陷定位的关键。Emission显微镜技术、OBIRCH（OpticalBeamInduceResistanceChange）技术以及液晶热点检测技术为集成电路失效分析提供了快捷准确的定位方法。
Emission显微镜具有非破坏性和快速精准定位的特性。它使用光子探测器来检测产生光电效应的区域。由于在硅片上发生损坏的部位，通常会发生不断增长的电子-空穴再结合而产生强烈的光子辐射。因而这些区域可以通过Emission显微镜技术检测到。OBIRCH技术是利用激光束感应材料电阻率变化的测试技术。对不同材料经激光束扫描可测得不同的材料阻值的变化；对于同一种材料若材料由于某种因素导致变性后，同样也可测得这一种材质电阻率的变化。我们就是借助于这一方法来探测金属布线内部的那些可靠患。液晶热点检测是一种非常有效的分析手段，主要是利用液晶的特性来进行检测。但液晶热点检测技术的要求较高，尤其是对于液晶的选择，只有恰当的液晶才能使检测工作顺利进行。液晶热点检测设备一般由偏振显微镜、可以调节温度的样品台以及控制电路构成。在由晶体各向异性转变为晶体各向同性时所需要的临界温度的能量要很小，以此来提高灵敏度。同时相变温度应控制在30-90摄氏度的可操作范围内，偏振显微镜要在正交偏振光下使用，这样可以提高液晶相变反应的灵敏度。[3]
3.2.2电路分析
电路分析就是根据芯片电路的版图和原理图，结合芯片失效现象，逐步缩小缺陷部位的电路范围，最后是利用微探针检测技术来定位缺陷器件，从而达到对于缺陷器件定位的要求。
3.2.3微探针检测技术
微探针的作用是测量内部器件上的电参数值，如工作点电压、电流、伏安特性曲线等。微探针检测技术一般是伴随电路分析配合使用的，两者的结合可以较快的搜寻失效器件。
3.3物理分析
物理分析技术包括聚焦离子束、扫描电子显微镜、透射电子显微镜以及VC定位技术。
3.3.1聚焦离子束（FIB）
聚焦离子束就是利用电透镜将离子束聚焦成为微小尺寸的显微切割器，聚焦离子束系统由离子源、离子束聚焦和样品台组成。聚焦离子束的主要应用是对集成电路进行剖面，传统的方法是手工研磨或者是采用硫酸喷剂，这两种方法虽然可以得到剖面，但是在日益精细的集成电路中，手工操作速度慢而且失误率高，所以这两种方法显然不适用。聚焦离子束的微细精准切割结合扫描电子显微镜高分辨率成像就可以很好的解决剖面问题。聚焦离子束对被剖面的集成电路没有限制，定位精度可以达到0.1um以下，同时剖面过程中集成电路受到的应力很小，完整地保存了集成电路，使得检测结果更加准确。
3.3.2扫描电子显微镜（SEM）
扫描电子显微镜作为一种高分辨率的微观仪器，在集成电路的失效分析中有着很好的运用。扫描电子显微镜是由扫描系统和信号检测放大系统组成，原理是利用聚焦的电子束轰击器件表面从而产生许多电子信号，将这些电子信号放大作为调制信号，连接荧光屏便可得到器件表面的图像。对于不同层次的信号采集可以选用不同的电子信号，那样所得到的图像也将不同。
3.3.3透射电子显微镜（TEM）
透射电子显微镜的分辨率可以达到0.1nm，其大大优于扫描电子显微镜。集成电路的器件尺寸在时代的发展中变得越来越小，运用透射电子显微镜可以更好的研究产品性能，在集成电路失效分析中，透射电子显微镜可以清晰地分析器件缺陷。透射电子显微镜将更好地满足集成电路失效分析对检测工具的解析度要求。
3.3.4VC定位技术
前文讲述的利用Emission/OBIRCH/液晶技术来定位集成电路中的失效器件，在实际应用过程中热点的位置往往面积偏大，甚至会偏离失效点几十个微米，这就需要一种更精确的定位技术，可以把失效范围进一步缩小。VC（VoltageContrast）定位技术基于SEM或FIB，可以把失效范围进一步缩小，很好地解决了这一难题。VC定位技术是利用SEM或者FIB的一次电子束或离子束在样品表面进行扫描。硅片表面不同部位具有不同电势，表现出来不同的明亮对比度。VC定位技术可以通过检测不同的明亮对比度，找出异常亮度的点，从而定位失效点的位置。
4.总结
我们认识了常用的集成电路失效分析技术和方法，而更深刻地了解各种技术的应用还需要在实际的分析工作当中积累经验，再认识再提高。
参考文献
[1]刘迪，陆坚，梁海莲，顾晓峰.SOI专用集成电路的静态电流监测和失效分析[J].固体电子学研究与进展，2013，2.