緒論:寫作既是個人情感的抒發,也是對學術真理的探索,歡迎閱讀由發表云整理的11篇集成電路研究分析范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。
作者簡介:楊青(1976-),女,瑤族,廣西桂林人,桂林電子科技大學電子工程與自動化學院,副教授;許川佩(1970-),女,廣西北海人,桂林電子科技大學電子工程與自動化學院,教授。(廣西桂林541004)
基金項目:本文系新世紀廣西高等教育教改工程資助項目(項目編號:2010JGB030)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)12-0087-02
2010年5月,桂林電子科技大學(以下簡稱“我?!保┙涍^專業結構調整,建立了新的電子工程與自動化學院,下設自動化、測控技術與儀器、光信息、智能科學與技術、電子信息共六個專業,在2010級學生的教學培養計劃中,做了相應的一些修訂,首次將“電路分析基礎”課程(以下簡稱為“電路”)從大二第一學期調整到大一第二學期開設,并在全院打通選課,設置了課程負責人,參加了學校實施的教考分離統考。“電路”課程是電子工程與自動化學院所有專業都開設的一門重要專業技術基礎課,也是學生接觸到的第一門專業課,其教學任務是引導學生掌握電路的基本概念、基本理論和電路分析的基本方法,為后續課程的學習提供必要的理論基礎知識。由于該課程與后續專業課程如“模電”、“數電”、“微機接口”、“電子技術綜合課程設計”等密切相關,具有基礎課和專業課之間的橋梁作用,有著十分重要的教學地位。[1]在經過調整與改革后,學生對教師的教學評價如何,學生自身的學習態度及學習方法如何,他們有何反饋性的意見?為了從學生的角度收集各方面材料,以便為今后提高“電路”課程教學效果提供一些可靠的依據,我們于2011年12月對2010級各專業學生開展了問卷調查。共發放了200份調查問卷,回收了198份,其中4份未答完問卷作廢,有效問卷194份。
一、問卷設計
本次問卷調查的目的在于了解學生的學習態度與方法、對“電路”課程的教學方法手段是否滿意、對“電路”課程的考核機制是否認同、有何意見反饋,因此問卷主要包括以下內容:[2]
(1)學生的課程學習態度與方法。
(2)學生對課程教學的滿意度。
(3)學生對考核機制的認同度。
(4)學生反饋意見。
二、調查結果分析及對策研究
1.學生的課程學習態度與方法
調查表的第一部分是了解學生對課程的重視程度,學生用于課程理論教學和實踐教學的時間,參與輔導答疑的情況等,從而了解學生的學習態度和學習方法習慣。表1是對學生學習情況選擇題答案統計結果。
從表1的數據可以看到,只有61.5%的學生明確“電路”課程的重要性,表明學生在對待該課程的態度上需要提高,這與學生才接觸到專業課有一定關系。這需要任課教師在正式授課前花上一定時間來強調課程的地位和意義,整個授課過程中注意穿插與后續課程的關聯,讓學生認清自己所處的學習階段和位置,進一步明確課程重要性。
絕大部分學生對理論課程不做課前預習,對于實驗課程能課前預習。電路實驗是在我校的教學實踐部獨立開設,我校教學實踐部的電路電子實驗中心是國家級實驗教學示范中心,保證一人一臺裝置,內容驗證的少,設計的多,驗收嚴格,促使學生對實驗十分重視。理論課程每個班100人左右,全院打通選課,師生不熟悉,學生不預習,習慣被動接受知識,課堂互動性不能完全發揮。我們可以考慮分專業、開小班,多設計課堂思考題和習題,從而加強互動,改善學生不預習的不良習慣。調查還表明只有65%的學生能在課后獨立完成作業,復習和查閱課外參考書的學生更少?!半娐贰闭n程理論性強,分析方法靈活豐富,如果學生對課后作業馬虎應付,甚至抄襲,又不參考輔導書,不做相應的習題集,只局限于教師課堂上講的有限例題,學習效果必然大打折扣??梢钥紤]加強平時測試,如每上完1~2章,進行一次測試,測試成績計入平時成績,同時增大平時成績在總評中的比重。
課程輔導教師要每周一次在固定時間和辦公室給學生答疑,來積極詢問教師獲得幫助的學生僅有23%,學生反饋答疑時間常有課。但近60%的學生經常訪問本校網絡學習平臺,在網上留言或在線答疑,說明學生喜歡網絡這一新興的交互方式,目前我校的“電路”課程正在申報廣西區精品課程,到時精彩的課程視頻,多媒體教案,網絡答疑系統會進一步完善。當然在辦公室答疑的教師要盡量選擇學生沒有課的時間段,不讓答疑形同虛設。另外,值得一提的是,要想學生有好的學習方法與習慣,教師應向學生推薦一些好的教輔資料,本校、外校的精品網站,必要時幫助學生做一些課程學習規劃。[3]
2.學生對課程教學的滿意度
調查表的第二部分是了解學生對課程教材選擇、課程教學內容及實驗項目開設、教師教學方法手段等方面的滿意程度。表2是課程教學情況選擇題答案統計結果。
表2課程教學選擇題答案統計結果
題目答案 學生選擇比例
理論課程教材滿意 95.0%
實驗指導書編寫滿意 90.3%
理論課程內容合理 88.6%
實驗課程開設合理 85.6%
老師上課進度安排適中 79.5%
多媒體加黑板授課效果好 35.3%
黑板授課效果好 65.7%
教師課堂教學效果滿意 87.2%
電路理論課選用高等教育出版社出版的李瀚蓀的《電路分析基礎》第4版教材,實驗教材是我校教學實踐部編寫的,學生對教材是比較滿意的。對課程內容和進度安排也較滿意。在授課方式上,大部分學生喜歡黑板授課,感覺在思維上與教師更加同步,也有學生認為多媒體加黑板教學是不錯的方式,對教師課堂教學總體還是較滿意的。學生反饋意見:一是感覺該課程理論性較強,比較難理解,做過實驗后仍覺得理論和實際有些脫節;二是多媒體課件內容多,講得快,跟不上教師思維;三是作業反饋較慢,批注太少。對此,提出的對策是:進一步提高教師自身素質,青年教師多參與科研,與實踐經驗豐富的教師結為教學對子,在教學中從工程需要的角度去進行理論講解,再回到工程應用中,變理論的抽象性為理論的應用性。另外加強教師教學基本功,鼓勵教師參加教學技能競賽,課件制作培訓班,努力提升多媒體課件質量,嚴格把關多媒體授課的審批。還要定期召開教學研討和進行集體備課。此外盡量安排課程主講教師兼任輔導教師,這樣對整個教學過程把握更好,作業批改需指出錯誤及原因,及時發現抄襲現象,嚴格糾正。[4]
3.學生對考核機制的認同度
調查表的第三部分是了解學生對學校采取理論大課教考分離、實驗獨立考核的考核機制認同度。表3是考核機制認同度選擇題答案統計結果。
表3考核機制選擇題答案統計結果
題目答案 學生選擇比例
支持理論課教考分離 53.7%
支持實驗獨立考核 91.9%
課程總評成績平時與考核三七開 80.6%
實驗獨立考核是指實驗課程的考核與理論課程的考核不掛鉤。學校有部分專業基礎課采用這樣的考核方式。若實驗不通過,只能重修實驗,90%多的學生支持實驗獨立考核。學生也基本認同課程總評成績中平時成績和考核成績三七開,總評成績是否達到60分,關系到是否要重修該課程。學生不太認同的是理論課的教考分離。
理論課教考分離是指學校針對全校通開的“高數”、“電路”、“模電”、“數電”之類的課程考試試卷由教務處指定一名非任課教師出題,考試題從學校建設的試題庫中選題,另一名非任課教師試做,從而把握試題難度。目前學校的大部分專業課程是由任課教師自己出題,并在考前進行針對性的復習,教考分離與之相比顯然難度要高,這是近一半的學生不支持教考分離的主要原因。然而教考分離更能體現出考試的公平公正,衡量各學院的教學效果與學習學風,這是我們需要堅持的。對此,指出的對策是:一是教師與學工配合,加強教學過程的監管,讓學生樹立良好的學習風氣,杜絕投機和僥幸心理。二是可以考慮在課程網站上公布考試大綱,建立網上習題庫,公布歷年試題或模擬題,讓學生進一步把握復習方向。三是教師主動抓考前訓練和平時測試,促使學生學習,如果平時測試多的話,可加大平時分比重,更靈活地處理課程的總評通過率。
三、小結
這次的問卷調查對進一步做好“電路分析基礎”課程的教與學工作提供了啟示。對學生來說,必須要明確課程的重要性,端正學習態度和學風,養成良好的學習習慣。對教師來說,要進一步研究教學內容與方法,利用先進教學手段,提高教學技能。此外教師應多一份責任心和耐心,加強與學生和學生工作人員之間的聯系,注重整個教學過程的指導、管理與控制,共同提升課程學習效果。
參考文獻:
[1]李鳳蓮,張雪英,史健芳.“電路分析基礎”課程教學方法探究[J].電氣電子教學學報,2009,(s1):14-15.
《電路分析基礎》是電氣工程類專業的第一門專業基礎課,是電子通信學科的基礎核心課程之一。學好本門課程,對學生后續課程的進一步學習有著重要的和深遠的影響,也對培養學生的專業學習方法、動手能力、基本技能以及工程概念等起著十分重要的作用。這里筆者就《電路分析基礎》課程教學體系的改革與教學大綱的修訂、課堂教學模式的探討等方面談一些體會。
課程教學體系的改革與教學大綱的修訂
(一)《電路分析基礎》課程內容體系改革的新思路
隨著社會需求和人才素質與結構的變化,對傳統的課程體系提出更合理的改革,這種需求顯得越來越迫切。另外,注重課程體系間的相互聯系也非常重要。所以現在出現了把“電路”與“電子技術”或其他課程以模塊方式組合成一門課程,這是一種已經開始推行并被大家認可的課程體系改革。
高職教育實際上是大眾化教育,培養的是有一定理論基礎的實用型、職業型技術人才。職業技術人才的培養,對實踐能力和動手能力的要求大大提高。筆者認為動手能力和基本技能實際上是一種綜合能力。隨著科學技術的發展,學科間的交叉和滲透越來越明顯,利用傳統的《電路分析基礎》課程體系,甚至模塊式課程體系實現教學目標存在一定的困難。為了解決這個問題,筆者提出一種更加新穎的《電路分析基礎》課程的改革思路,即將某些相關學科內容,如電子測量技術與儀器儀表使用、元器件及工藝等,融入《電路分析基礎》課程。職業教育應著重于職業知識技能的訓練和實踐能力的培養,根據這種教育觀念,《電路分析基礎》課程在課程內容的設置上應該打破傳統課程的學科單一性,而將相關的學科知識和技能與電路分析基礎知識有機地結合在一起,這樣就能很好地給《電路分析基礎》課程的實踐教學環節提供相關知識與技能,使《電路分析基礎》課在實踐能力和動手能力的培養上,得到根本的以及應有的支撐,也為后續課程在提高職業知識技能的訓練和實踐能力的培養上,開辟一條綠色通道。
(二)關于教學大綱的修訂
在教學大綱的修訂上,應強調基本理論的學習,基本方法的掌握,基本概念的理解以及因材施教的原則。教學重點應放在強調基礎、弱化難度;強調基本概念、弱化解題難度;強化基本概念和基本方法的掌握及準確運用定律和公式,弱化某些推導和公式記憶上。比如,在講授電路的基本分析方法這一塊內容時,對于通信、微電子專業應該重點講授電路的等效變換(如電阻的串、并聯,兩種電源模型的等效變換,戴維南定理,疊加定理等),網絡方程法選擇一兩種講授即可,且重點在“方法的運用”,而非“推導過程”。
教學大綱的制定,傳統做法往往追求單一學科知識結構的完整性,面面俱到。然而,面對現今理論課時大幅壓縮、學生的素質較差這樣一個現實,按傳統做法,很難實現使學生掌握完整的知識結構體系的目的,反而弱化了基本知識和重點知識的掌握。所以一定要根據專業需求和培養目標,從“廣而博”的電路分析學科知識中進行選擇,重構“少而精”的教學內容。這對編寫教學大綱的教師提出了更高的要求,一方面要與相應專業的教師緊密溝通,另一方面應該對該專業的知識結構和內容有一定的了解和理解,即具有較廣的知識面和工程技術能力。刪減不是簡化,不是泛泛而談,而是集中力量把基本概念、基本定律和重點內容講透,且反復強化(包括舉例、設置問題、討論、課堂練習、作業、實驗、實訓、課程設計等),以強化基本知識的掌握。
(三)對強化和改革實踐教學環節的探討
強化和改革實踐教學環節,一方面要增加實驗課時,另一方面要制定科學的符合培養目標的實驗實訓項目。關于電路課程的實踐教學,這是一個必須重視的環節。通過實驗和實訓,使學生真正掌握電路知識及實驗的基本技能和安全操作知識,學會常用電工電子儀器儀表的使用,以及電路參數和元器件的測量,注意培養學生的動手能力;培養學生初步掌握一定的電氣工程技術的能力;了解專業信息渠道與檢索的能力、識讀電路圖的能力和排查電路故障的能力等。
過去傳統的電路實驗以驗證性實驗為主,效果并不理想,已經不適應高職教育的需求。因為電路課程既是電路知識的入門,也是專業技能的入門。技能的習得過程,可借鑒美國加利福尼亞大學德萊弗斯兄弟等人提出的技能發展模型,即德萊弗斯模型:新手—高級學徒—合格者—熟練者—專家。該理論研究了技能發展從新手到專家的五個階段。根據這個理論,結合筆者的教學實踐與技術工作經驗,對高職教育電路課程的實驗課程教學,提出這樣的改革建議:保留部分傳統的驗證性實驗,增加電工基本技能訓練實驗和工程應用型實驗。
試驗內容筆者把試驗內容大致分為如下三個部分:(1)電工基本技能訓練實驗,應包括如下幾個內容:線路的搭接、元器件的識別;通用儀器儀表的使用,儀器儀表的精度概念;電路參數的測量方法、元器件參數的測量方法等;測量數據的處理,測量誤差的計算。(2)驗證性實驗。這在電路課程里已是一種較成熟也較完整的實驗體系,可根據專業需要或具體情況進行選擇與修改。(3)工程應用型實驗??筛鶕I需要進行開發,比如電路故障檢測、排查與維修,自選測量用儀器儀表和元器件,實驗方案的設計和測量方法的制定等等。
實驗時間的安排這也是一個值得研究的問題。過去的驗證性實驗一般安排在相應理論教學內容之后。筆者認為,應該根據授課內容的實際需要安排實驗時間。比如線性電阻的伏安特性測試實驗,安排在講電阻元件和歐姆定律之前做,并設置幾個問題讓學生思考,通過該實驗,讓學生感覺是自己歸納總結出的歐姆定律,對歐姆定律的掌握效果更好。再比如,在講暫態分析的暫態(過渡過程)的概念之前,安排一個RC電路的充放電實驗,給學生一個感性認識,并讓學生了解,哪些參量的改變將影響充放電的速度(或時間)。通過這個實驗,不但加深了概念的理解,而且提高了學生學習的興趣。
實訓課要求應設計成工程技術與技能綜合應用型課程。現以安裝調試萬用表為例,作如下的設計和要求:(1)學會識讀電路圖,掌握萬用表電路工作原理;(2)掌握元器件及其參數的識別、選擇與采購;(3)掌握焊接工藝和安裝;(4)學會排查故障和維修;(5)學會萬用表靈敏度的調試;(6)了解或學會儀表的校驗;(7)了解專業信息渠道與檢索;(8)掌握實驗實訓報告的書寫。
課堂教學模式的探討
理想的課堂教學模式應該是教師在掌握多種教學模式,并了解不同模式的適應條件及其局限性的基礎上,根據具體的教學目標和教學情境所選擇的最適當的教學模式。教學內容的多樣性、教學過程的復雜性以及教師對教學過程理解的差異性等因素決定了教學模式的多樣性。從另一方面來看,學生智力的差異性和學習風格的多樣性導致了學習方式的多樣性和學習過程的個性化。所有這些,都要求教師要學會運用開放的、多樣化的方式和策略,把多種教學模式靈活地注入到課堂教學中。
美國高校20世紀80年代以來,興起了一種新型的課堂教學模式,這種模式主要由三種模型構成:范例教學模型、交互式教學模型、小組合作學習模型。主要是通過從感性認識到理性認識、從具體到一般,并通過學生與教師、學生與學習伙伴、以及學生與學習資源之間的互動,一方面幫助學生構建知識、發展能力,另一方面促進學生成為學習的主人。筆者覺得該教學模式值得借鑒和推廣。
(一)范例教學模型
范例教學模型屬于“概念獲得”教學模式,目的是通過實例幫助學生有效地學習新概念、新知識。實例也可以是實驗(如上述安排在相應理論教學內容之前的線性電阻的伏安特性測試實驗、RC電路的充放電實驗等)。比如,通過線性電阻的伏安特性測試實驗,引出線性電阻和非線性電阻的概念,引出歐姆定律。應強調的是,在運用范例進行教學的過程中,不僅要呈現范例,更重要的是向學生示范在頭腦中對信息進行加工的全過程,包括解決一個問題,或對復雜的信息進行歸納、重組時的心理活動,即著重于演示思維過程。教師呈現范例幫助學生學習新知識,還要讓學生自己選擇范例驗證知識,最后能運用知識創造范例。
(二)交互式教學模型
交互式教學模型在課堂教學中是一種非常重要的課堂教學模型,是以師生對話為背景構建的互動教學方式。
在互動教學中,教師的任務是精心設計課堂提問,利用提問吸引學生參與對話。通過對話,可對范例進行分析、歸納,形成概念,讓學生真正參與其中。課堂提問可分為低層次——對新概念進行辨識和描述;高層次——引導學生用比較、應用、綜合、評價等方法對信息進行加工。課堂提問根據需要,有些可設計成聚合性問題,有些可設計成發散性問題。
這里仍以“電阻元件和歐姆定律”這一章節內容為例,說明在進行交互式教學時,如何通過設置問題來達到教學目的(詳見表)。
交互式教學模型的形式是對話和傾聽。這就要求在課堂上創設一個互相尊重、互相信任、互相平等的教學氛圍。
(三)小組合作學習模型
小組合作學習模型,要求在課堂上創設一個互教互學的學習環境,通過人際交往促進認知的發展,通過恰當的組織形式提高學習興趣和學習效果。
小組合作式比如,當課堂上剛講完某一知識點內容,往往要出一些課堂練習題讓大家來做,以加強對這一知識的理解或運用,問題是此時會有相當一部分學生不完全會做,有些學生就此放棄學習。這時采用小組合作式效果較好。將學生分成若干小組,讓每個小組分組討論,小組成員共同來做某些題,然后每個小組派代表到黑板上來演示他們的解題過程,再讓其他組來點評,最后由教師點評或裁判。這是一種互助式的學習,參與的學生將增加很多,課堂氣氛也相當活躍。
切塊拼接式就是將某一教學內容切塊,分到每一組進行分組閱讀,讓學生談自己的理解,最后由教師來講解。這種方式的特點是文章(內容)切塊,合作備課,互教互學,培養和提高學生的自學能力。
團隊合作式這種方式主要體現在分工合作上。比如,在課程設計(或實訓)中,有一個內容要求學生在某個時間段里完成查找元器件及電路圖資料,進行元器件市場調查與模擬采購。因為時間有限,可根據學生的特長和意愿,安排一部分學生負責查元器件手冊,一部分學生負責上網查資料,另一部分學生作市場調查與模擬采購。最后大家交流信息,探討問題,分享成果。學生在這種多邊互助互動與協作的集體活動中,可以增長知識,發展能力,培養合作精神。
中圖分類號:TP212.2 文獻標識碼:A
文章編號:1004-373X(2010)09-0169-03
Analysis on Faults of Same Circuits of Several Infrared Imaging Products
WANG Jun-ping, SHANG Chao
(China Airborne Missile Academy, Luoyang 471009, China)
Abstract: The same faults occured during the experiments of several infrared imaging products. Resolver′s angle data that is converted by resolver to digital converter and acquired by digital signal processor is unstable. The basic physical model for the faults was established and the mechanism to generate the faults was analyzed thoroughly. By experiments and analysis, the faults were located and eliminated.
Keywords: infrared; DSP; resolver to digital converter; infrared imaging device
0 引 言
隨著紅外成像產品數字化應用水平的提高,大量的數字電路被應用到了視場到紅外焦平面探測器及光學口徑的限制,為了提高紅外成像產品的總視場,通常采用電機掃描結構形式。
旋轉變壓器作為一種高精度、高可靠性的測角元件,被廣泛應用于航空、航天、兵器、船舶等領域的伺服控制系統中[1-2]。追蹤型軸角數字轉換器(RDC)是目前最常用的對旋變信號數字化的軸角數字轉換器之一。追蹤型RDC具有分辨率、帶寬、最大追蹤速度無可由用戶設置的特性,并且具有很高的轉換精度和速度。追蹤型RDC的工作原理依據典型Ⅱ型伺服回路,具有沒有靜態角度誤差和速度誤差的特性[3]。
在對幾型紅外成像產品的伺服控制系統進行調試時發現,通過CCS調試窗口觀察到由伺服控制回路的主控DSP(Digital Signal Processor)采集到的追蹤型RDC轉換輸出的旋轉變壓器角度數據很不穩定,即使旋變的位置固定不轉時,角度數據也在隨機地大范圍跳動。
與電路系統的噪聲水平相比較,認定角度數據的跳動不是輸出數據的噪聲,而是由于電路故障造成的。┒喔魴禿歐⑸了相同的故障時,說明該故障具有較大的普遍性,值得認真分析。因此,本文對該次故障進行了全面深入的分析,準確地定位了故障部位和原因,排除了多型產品的故障。
1 故障現象
幾型紅外產品的伺服控制單元均采用了旋轉變壓器作為角度反饋單元,通過追蹤型RDC進行軸角數字轉換,在獲得數字化電機軸角反饋信息后,傳遞給主控DSP進行閉環控制。伺服控制單元的工作原理如┩1所示。
圖1 伺服控制單元原理框圖
在伺服控制單元進行調試時,通過CCS調試觀察窗口對采集數據進行觀察,均發現當RDC位于固定位置不動時,主控DSP讀取的角度數據在大范圍(整個圓周)內隨機跳動。受系統噪聲的影響,當RDC位于固定位置不動時,主控DSP讀取的角度數據存在隨機抖動,但其幅度遠小于整個圓。因此判定多型紅外成像產品的伺服控制單元出現主控DSP讀取角度數據不穩定的故障。主控DSP采集數據的觀察方法如圖2所示[4-5]。
圖2 CCS數據觀察窗口
由于主控DSP是依靠采集到的角度數據進行閉環控制的[6],所以角度數據的不穩定故障將導致整個伺服控制單元的故障,進而影響整個紅外成像產品的成敗,且多型產品同時出現該故障,說明故障原因具有一定的普遍性和多發性。因此,該故障的排除具有重要的價值。
2 故障的機理分析
2.1 故障的簡化模型
根據圖1,可以建立伺服控制單元的故障模型如┩3所示。
圖3 故障簡化模型
從圖3可見,導致主控DSP讀取數據不穩定故障的原因主要包括系統環境故障、DSP故障、輸出通道故障、旋變故障和RDC故障等。
系統環境故障主要有電源故障,干擾過大等因素[7]。DSP故障主要有元件損壞、程序錯誤、電路設計錯誤等因素。旋變故障主要有元件損壞、接線錯誤等因素。數據通道故障主要有接口芯片損壞、接口設計錯誤、數據總線錯誤等因素。追蹤型RDC故障主要有元件損壞、參數錯誤、控制信號錯誤等因素[8]。
2.2 故障定位
首先,通過試驗測試排除了系統電源紋波及干擾噪聲過大導致系統環境性故障的可能性。
其次,由于主控DSP可以正確讀取其他AD(陀螺信號用模數轉換器)芯片的數據,排除了DSP元件損壞及其配置電路設計錯誤等可能性的故障。之后編寫了多個針對追蹤型RDC測試程序對DSP的RDC讀取控制時序進行測試,實驗表明問題仍然存在。由于追蹤型RDC的數據手冊給出了其明確的讀取控制時序圖,與測試程序認真對比后,基本上排除了DSP讀取程序編寫錯誤的故障。
接著對旋變信號進行了測試。試驗證明,旋變的輸入、輸出信號均正常,排除了旋變故障的可能性。因此,根據故障的簡化模型初步把故障定位于追蹤型RDC┕收稀
2.3 追蹤型RDC故障分析
為了簡化排除故障的難度,DSP程序僅保留最簡單的追蹤型RDC讀取控制功能,即令追蹤型RDC的幾個控制信號都保持在相應的邏輯電平,是追蹤型RDC一直處于輸出工作狀態,而不進行時序控制。此時,追蹤型RDC的輸出信號應該隨著旋變輸出角度的變化作“跟蹤性”的變化。
完成以上工作后,進行試驗測試。試驗結果表明,當旋變角度變化時,追蹤型RDC的輸出僅最低位(LSB)有變化,其余位均保持在零電平。這與上文理論分析不一致,進而證明把故障初步定位為追蹤型RDC故障是正確的判斷。
由于多個型號產品不同時間加工,不同電路參數的電路板同時出現了此問題,因此基本上可以排除參數設計錯誤的可能性。余下的可能性就只有芯片損壞和控制信號錯誤的故障。追蹤型RDC的原理框圖如┩4所示。
圖4 追蹤型RDC原理框圖
根據追蹤型RDC的工作原理,對其幾個重要的輸出進行了測試,如交流誤差信號(AC Error)、相敏解調器的輸出信號、積分器的輸出信號、壓控振蕩器的輸出信號、BUSY信號、DIRECTION信號、RIPPLE CLOCK信號等。
由于BUSY信號一直有輸出,說明追蹤型RDC沒有損壞(但不能完全排除)。不過,其余信號均不正常,特別是AC Error信號出現明顯的飽和現象,如圖5所示。
圖5 AC Error信號飽和
因為追蹤型RDC內部電路為閉環結構,因此無法據此判斷到底是哪個環節出現故障。根據追蹤型RDC的工作原理,正常工作時AC Error應該是一個幅度接近零值的與參考信號同頻的交流信號[9]。經分析,造成AC Error信號飽和的原因有兩個:比例乘法器(Ratio Multiplier)故障和輸出計數器(Counter)故障。在調試過程中進一步發現,當旋變轉動到零角度位置附近時AC Error信號的飽和現象消失。
如果比例乘發器故障,則其輸出飽和現象應該與旋變的轉動位置無關。因此,可以先排除比例乘法器故障的可能性,預計可能的故障應該是輸出計數器故障。只有當計數器的輸出一致固定在零位置附近,才會造成AC Error信號的飽和。這與試驗觀察到的RDC角度輸出數據僅最低位有變化,其余位均維持在零電平的現象一致。
計數器輸出固定在“零”的故障原因有兩種:一是計數器損壞(追蹤型RDC芯片損壞);二是追蹤型RDC的預置數功能故障。由于多個型號多塊不同電路板的故障現象一致,因此同時發生芯片損壞,且損壞部位相同的可能性不高。所以,進一步把故障定位于追蹤型RDC內部輸出計數器的預置數功能故障。
追蹤型RDC的預置數功能是通過Complement和Dataload的電平控制實現的。Complement和Dataload均為低電平有效,檢查電路設計,發生故障的電路板對這兩個管腳采用固定上拉到+5 V電平或者通過控制總線進行程序控制。不管采用哪種方式,正常計數工作時二者均應維持在高電平,試驗測試二者的管腳電壓也均為+5 V電平。不過,某型產品的Complement管腳采用懸空設計,試驗測得其管腳電壓為+12 V電平。作為“數字邏輯控制”類型的管腳,且追蹤型RDC的數字邏輯電源輸入為+5 V,按照正常邏輯推理Complement和Dataload的邏輯電平應為+5 V邏輯電平系統(即TTL電平)。發現此現象后,經過仔細閱讀追蹤型RDC的數據手冊發現,其部分“數字邏輯控制”管腳采用了內部上拉,且上拉電平不是通常的+5 V電平,而是“正模擬電源”+12 V。這表明追蹤型RDC的“數字邏輯控制”輸入管腳采用了兩種不同的邏輯電平系統:+5 V電平和+12 V電平。
仔細查閱其數據手冊發現,其Enable,Inhibit和Byteselect管腳采用了通常的+5 V電平,而SC1,SC2,Dataload和Complement管腳采用了+12 V電平,數字輸出管腳均采用了+5 V電平。由于Dataload和Complement管腳的邏輯“高”電平為+12 V,所以當其輸入+5 V電平時,追蹤型RDC將其判斷為“低”電平,導致預置數功能的非預期啟動,使計數器不停地被預置為數據線上的“零”數據,導致計數器的輸出維持在“零”位置,從而導致了故障的發生。
3 故障解決及試驗驗證
由于故障是由于追蹤型RDC的部分數字邏輯控制管腳的“高”電平設置出現了問題,因此只要將這些管腳的上拉電平糾正為“+12 V”即可解決故障。
落實糾正措施后,對多型產品的伺服控制單元進行了試驗驗證,通過示波器窗口觀察采集到的AC Error信號保持穩定,波動很小,如圖6所示。通過CCS窗口觀察采集到的RDC角度數據基本為一條直線。
圖6 AC Error信號穩定
試驗結果證實主控DSP采集到的旋變角度數據已經不存在固定位置的角度數據大范圍隨機跳動的不穩定故障了,這表明本文故障分析定位準確,糾正措施有效[10]。
4 結 語
對幾型紅外成像產品中伺服控制系統出現同樣的主控DSP采集到的固定位置旋變角度數據大范圍隨機跳動的不穩定故障進行了全面有效的分析,定位了故障部位和故障原因,給出了故障糾正措施。試驗結果證明,故障分析正確,定位準確,措施有效。
由于追蹤型RDC在現代伺服控制系統中具有廣泛的應用,因此本文的分析及結論對基于追蹤型RDC的現代伺服控制系統設計具有一定的指導和借鑒意義。
參考文獻
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中圖分類號 U418 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708(2013)89-0037-02
眾所周知,高速公路機電工程主要是由通信系統、監控系統、收費系統和供配電系統構成,近年來.隨著我國建設高速公路項目的增加,如何搞好高速公路機電工程招標工作變得日益重要。在招標過程中,一旦出現工作不嚴謹的狀況,就會造成招標周期的延長,嚴重的話就需要重新招標,白白浪費了招標的資金投入,因此就必須對高速公路機電工程項目進行程序管理,制定出嚴格的招標程序。
1 高速公路機電工程的項目招標流程
按照我國的有關規定,招標項目必須履行初步設計及概算的審批手續,核準招標范圍、招標方式和招標組織形式等內容,招標方式有公開招標和邀請招標兩種方式。項目招標的流程大致分為三步:招標文件的編制――評標的標準――合同談判。
1.1 招標文件的編制
招標文件由技術文件和商務文件(包含報價)兩個部分組成。技術招標文件的編制首先要與其他土建工程劃分出清晰的界限,要求工程量清單數量準確、內容完整,細化設備的性能指標,保持前后一致,具有競爭性,還要有系統驗收、測試的標準等內容。包含報價的商務文件編制通常會有采購設備的報價表、采購設備從生產工廠到工地的運輸費用報價表、設備安裝調試費用報價表、機電工程開通后的維修備件報價表等。
1.2 評標的標準
首先,組織評標人員評標,在評標前,準備工作一定要做好,需要將評標時所用的表格備妥,這樣就可以有效地減少評標時間。然后,進行標書的初評,對投標文件進行審查。接下來,就是詳細的技術評標和商務評標了,業主對已判定為實質響應性的投標書進行評估,在投標書的技術方面主要審查投標人針對標書文件所提供資料的完備程度及質量、技術規范和圖紙、提供的設備和工程對有關現場常見環境和氣候條件的適應情況、備件和維修服務的長期供應能力等等,在投標書的商務方面重點考慮備件和服務的所需支出、培訓的需求和費用、由第三方提供的服務及設施等費用方面。最后,編寫出內容充實、條理分明的評標報告。
1.3 合同談判
在合同談判中雙方應確定設備采購的時間表、工程變更的處理程序、聯合設計和培訓的詳細方案,規定合同款項的支付辦法,還有對于可預見的設備變更規定變更的原則等,這樣才能更好地保護合同雙方的利益。
2 機電工程項目招標的存在的問題
機電工程項目招標中可能會牽涉到方方面面的問題,但把這些問題歸納起來無非就是兩個最根本的問題:一是工程標段劃分和資格審查標準制定的不合理,二是中標原則的問題。
2.1 標段劃分和資格審查標準制定的不合理
盡管在交通部2000年頒布的第7號部長令《公路建設四項制度實施辦法》中第十八條規定:高速公路工程分標段招標,招標人應合理劃分標段,合理確定工期。但招標中經常遇到的問題大多還是由招標中標段劃分和資格審查標準不合理引起的。這類問題的產生主要是由于不同路段機電工程的規模不同,另外還存在部分項目需要分期實施,所以在實際情況中的高速公路機電工程標段劃分差異較大,難以制定出統一的規則。比如說,由于業主的經驗不足,在一個規模較小的高速公路機電工程中還將三大系統分為三個標段,這樣的標段劃分方式就非常值得商討;有的業主要求施工單位在最近三年內完成多少業績,是否如期完工,并且完工是需要通過由交通質量監督部門檢測,附加一些施工單位不容易完成的條件,可以說這樣的招標項目是為某些潛在的投標人量身定制。由此不難看出,招標中第一步要解決的就是標段的劃分和資格預審標準的制定。
2.2 中標原則的問題
招標中的核心問題就是中標原則的選擇。在我國的招投標法第四十一條規定中標原則:1)能夠最大限度地滿足招標文件中規定的各項綜合評價標準;2)能夠滿足招標文件的實質性要求,并且經評審的投標價最低:但是投標價格低于成本的除外。在平常的說法中,第一種中標原則被稱之為綜合打分法,第二種稱之為最低價法。目前最低價法被一些施工企業甚至包括許多業主紛紛指責,頗具爭議。其實,筆者認為,綜合評分法和最低價法各有各的優勢和缺點,并不能一概而論。從綜合評分法來說其本身就集優點和缺點于一身,雖然在一定程度上可以淘汰惡性競爭者,有可能選到一個好的承包商,但在業主編制打分項目時,可以人為地設定一些帶有限制性的條件,而且評標時,還是評標委員人為地打分,在這樣的情況下,人為因素起到了很大的作用,此外綜合評分法的隨意性也比較大。而對于最低價法來說,最低價中標事實上就是在滿足技術標準且經過評審的合理最低價中標,其主要缺點是設備的檔次較難控制,施工過程中業主工程管理的難度比較大,其優點是評標簡單且標準客觀。那么,究竟如何選擇中標原則?在現階段,被施工單位和業主認可的是合乎技術規范的最低價中標,因為它順應了社會發展的潮流,使評價體系更加標準、客觀。
解決招標中上述兩個問題的關鍵是,業主要規范地進行招投標和工程項目的程序管理,那么,怎樣才能合理地實施項目招標程序管理呢?
3 怎樣合理地實施項目招標程序管理
3.1 加強招標文件編制制度,制定出科學、合理地招標文件
注重審核招標文件的嚴肅性,提高招標文件的合理性,保證招標文件的約束力。以前就有業主單位由于缺乏機電工程方面的技術和管理人才,只是簡單地委托某個設計單位來設計招標文件,從而導致招標文件對于施工過程缺乏實際的指導意義。
所以招標業主單位應委托技術實力雄厚、責任心強、信譽度高的設計單位設計招標文件,設計單位應對具體路段的具體情況實地勘查、仔細分析,避免完全“照搬照抄”以前工程設計內容的情況發生。而業主單位也應培養自己這方高水平的機電工程人才,把好招標文件的審核關。
3.2 運用“綜合實力中標”策略
中圖分類號:V263.5 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)06(c)-0067-04
由于電子設備對溫度、振動最為敏感,且根據對電子產品失效原因的統計,溫度因素占43.3%,振動因素占28.7%,由這2種應力作用導致的產品的失效為71%[1]。因此,研究集成電路壽命需主要對溫度和振動2種應力進行仿真、評估并預計。據此壽命仿真主體結構中涉及的仿真項目主要有熱仿真、振動仿真、故障預計仿真。在諸如印刷電路板的典型電子產品的服役期內,熱應力、機械應力是產品所承受的主要環境載荷。文獻[2-4]從器件級薄弱環節的失效物理建模出發,通過對整板PCB的振動仿真與實驗,計算了元器件的壽命。文獻[5-7]研究了集成電路的壽命試驗條件,并對PCB電路板組件的溫度分布進行了仿真與實驗研究。此外,國內外學者針對集成電路的失效類別、失效原因開展了大量研究。但是上述研究較多的依賴物理樣機試驗,且計算集成電路壽命時未能綜合考慮集成電路復雜的失效因素。
該文基于協同仿真技術,采用競爭失效機制,選用電子產品中的一個整板PCB作為研究對象,對集成電路壽命進行預測,可在產品設計階段對集成電路的可靠性進行評估,并減少物理樣機試驗成本。
1 壽命分析流程
基于競爭失效機制的集成電路壽命預測的仿真分析流程如圖1所示。首先基于集成電路封裝類型完成模型建立;然后分別從熱仿真、振動仿真中導入模型所需應力參數,加載集成電路壽命剖面;最后根據競爭失效機制,獲取集成電路壽命。其中,集成電路管腳與電路板基板的互連處模型的建立采用競爭失效法則(即“最小薄弱原理”)。
整個流程中各主要步驟如下所示。
(1)獲取集成電路以及電路板組件結構及工藝信息。
(2)根據電路板組件工作環境條件制定壽命周期環境剖面。
(3)基于ANSYS軟件進行仿真分析,獲取熱仿真與振動仿真結果,為基于失效物理的故障預計提供數據支撐。
(4)建立熱故障預計模型與振動故障預計模型,分別進行壽命仿真分析,可得到故障預計結果,基于競爭失效機制,確定集成電路失效狀態,并得到壽命仿真計算結果。
2 研究對象
項目選取的某PCB電路板組件有限元模型網格劃分圖如圖2所示,圖右顯示了集成電路詳細模型的網格劃分效果。電路板組件模型采用SolidWorks軟件建立,對目標集成電路進行詳細的三維模型建模,對其他元器件采用長寬高與之相同的長方體等效處理。使用ANSYS軟件進行仿真分析,用內部MPC約束算法建立接觸單元來處理各元器件和電路板基板的裝配關系。
3 壽命周期環境剖面
熱仿真分析環境條件根據基本試驗中的各種工作環境溫度以及產品工作時對應的環控條件制定。因此,參考典型電子裝備高溫低溫試驗條件[8],確定仿真溫度環境如下:熱天地面階段工作和不工作溫度為+70 ℃,冷天地面階段工作和不工作溫度為-55℃;熱天飛行階段工作溫度為+55 ℃,冷天飛行階段工作溫度為-40 ℃。
參照典型電子裝備環境試驗條件,確定電路板隨機振動試驗的功率譜密度,其最大值W0為0.04 g2/Hz。綜上,按照電路板實際工作條件,將環境應力簡化為溫度循環1(冷天工作)、溫度循環2(熱天工作)和隨機振動,見表1。
4 有限元仿真分析
4.1 熱仿真分析
針對工作環境溫度為70 ℃、55 ℃、-40 ℃、-55 ℃的情r進行穩態熱分析,表2為環境溫度70 ℃時電路板組件溫度云圖和集成電路溫度云圖。
通過對70 ℃工作環境溫度下電路板、集成電路溫度數據進行統計,得熱分析結果,電路板組件平均溫度為80.4 ℃,溫升為10.4 ℃,集成電路平均溫度為82.7 ℃,溫升為12.7 ℃。
4.2 振動分析
(1)模態分析。
振動分析時將電路板兩端插入導軌,故約束兩端UY、UZ、ROTX、ROTY、ROTZ自由度;同時電路板兩側面被壓緊,故約束其UX方向自由度,并將約束載荷置于載荷集Constraints中。獲取電路板組件前三階模態振型如表3所示。
(2)隨機振動分析。
在完成模態分析基礎上按照振動環境條件開展隨機振動分析,可獲取位移云圖、加速度云圖。表4顯示了電路板組件位移云圖、電路板組件加速度云圖。
對隨機振動位移與加速度結果進行歸納,可得電路板位移、加速度,集成電路位移,為進行集成電路壽命計算提供數據支撐。
5 壽命仿真分析
5.1 模型建立
該研究中使用的壽命仿真軟件工具是CALCE-PWA,該軟件是用于電子組件設計和分析的一組集成工具,輸入熱分析與振動分析的結果,利用其故障模型可對印制板器件進行工作剖面下的故障預計。在完成電路板建模、部件建模和元器件建模的基礎上形成最終模型。
5.2 剖面設置
從熱仿真結果中獲取集成電路平均殼溫和集成電路安裝位置的電路板表面平均溫度,并按照溫度剖面將集成電路的詳細溫度數據輸入CALCE-PWA軟件中;結合隨機振動仿真結果設置振動剖面。表5給出溫度循環1(冷天工作)、溫度循環2(熱天工作)和振動剖面示例。
5.3 壽命預計
定義并加載集成電路壽命剖面后,即可以對集成電路在各種類型剖面下的失效前循環數/時間進行計算,匯總結果如表6所示。
通過Miner定理計算集成電路溫度循環、隨機振動下的平均首發故障前時間,見表7,集成電路失效狀態為熱失效,失效循環數為260 089。
6 結語
針對集成電路故障預計的仿真是利用結構、工藝和應力等性能參數建立產品的數字模型并進行失效分析。該文介紹了基于競爭失效機制的集成電路壽命評估流程,并以某型號集成電路進行仿真分析,確定了該集成電路的失效狀態與失效循環次數。基于虛擬樣機技術的集成電路壽命分析方法可應用于產品設計各個階段,并減少物理樣機試驗成本,為評估集成電路的可靠性提供依據。
參考文獻
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報告屬性
【報告名稱】中國集成電路測試產業投資咨詢報告
【報告性質】專項調研:需方可根據需求對報告目錄修改,經雙方確認后簽訂正式協議。
【關鍵詞】集成電路測試產業投資咨詢
【制作機關】中國市場調查研究中心
【交付方式】電子郵件特快專遞
【報告價格】協商定價(紙介版、電子版)
【定購電話】010-68452508010-88430838
報告目錄
一、集成電路測試概述
(一)集成電路測試產業定義、基本概念
(二)集成電路測試基本特點
(三)集成電路測試產品分類
二、集成電路測試產業分析
(一)國際集成電路測試產業發展總體概況
1、本產業國際現狀分析
2、本產業主要國家和地區情況
3、本產業國際發展趨勢分析
4、2007國際集成電路測試發展概況
(二)我國集成電路測試產業的發展狀況
1、我國集成電路測試產業發展基本情況
2、集成電路測試產業的總體現狀
3、集成電路測試行業發展中存在的問題
4、2007我國集成電路測試行業發展回顧
三、2007年中國集成電路測試市場分析
(一)我國集成電路測試整體市場規模
1、總量規模
2、增長速度
3、各季度市場情況
(二)我國集成電路測試市場發展現狀分析
(三)原材料市場分析
(四)集成電路測試區域市場分析
(五)集成電路測試市場結構分析
1、產品市場結構
2、品牌市場結構
3、區域市場結構
4、渠道市場結構
四、2007年中國集成電路測試市場供需監測分析
(一)需求分析
1、產品需求
2、價格需求
3、渠道需求
4、購買需求
(二)供給分析
1、產品供給
2、價格供給
3、渠道供給
4、促銷供給
(三)市場特征分析
1、產品特征
2、價格特征
3、渠道特征
4、購買特征
五、2007年中國集成電路測試市場競爭格局與廠商市場競爭力評價
(一)競爭格局分析
(二)主力廠商市場競爭力評價
1、產品競爭力
2、價格競爭力
3、渠道競爭力
4、銷售競爭力
5、服務競爭力
6、品牌競爭力
六、影響2007-2010年中國集成電路測試市場發展因素
(一)有利因素
(二)不利因素
(三)政策因素
七、2007-2010年中國集成電路測試市場趨勢預測
(一)產品發展趨勢
(二)價格變化趨勢
(三)渠道發展趨勢
(四)用戶需求趨勢
(五)服務發展趨勢
八、2008年集成電路測試市場發展前景預測
(一)國際集成電路測試市場發展前景預測
1、國際集成電路測試產業發展前景
2、2010年國際集成電路測試市場的發展預測
3、世界范圍集成電路測試市場的發展展望
(二)中國集成電路測試市場的發展前景
1、市場規模預測分析
2、市場結構預測分析
(三)我國集成電路測試資源配置的前景
(四)集成電路測試中長期預測
1、2007-2010年經濟增長與集成電路測試需求預測
2、2007-2010年集成電路測試行業總產量預測
3、我國中長期集成電路測試市場發展策略預測
九、中國主要集成電路測試生產企業(列舉)
十、國內集成電路測試主要生產企業盈利能力比較分析
(一)2003-2007年集成電路測試行業利潤總額分析
1、2003-2007年行業利潤總額分析
2、不同規模企業利潤總額比較分析
3、不同所有制企業利潤總額比較分析
(二)2003-2007年集成電路測試行業銷售毛利率分析
(三)2003-2007年集成電路測試行業銷售利潤率分析
(四)2003-2007年集成電路測試行業總資產利潤率分析
(五)2003-2007年集成電路測試行業凈資產利潤率分析
(六)2003-2007年集成電路測試行業產值利稅率分析
十一.2008中國集成電路測試產業投資分析
(一)投資環境
1、資源環境分析
2、市場競爭分析
3、稅收政策分析
(二)投資機會
(三)集成電路測試產業政策優勢
(四)投資風險及對策分析
(五)投資發展前景
1、集成電路測試市場供需發展趨勢
2、集成電路測試未來發展展望
十二、集成電路測試產業投資策略
(一)產品定位策略
1、市場細分策略
2、目標市場的選擇
(二)產品開發策略
1、追求產品質量
2、促進產品多元化發展
(三)渠道銷售策略
1、銷售模式分類
2、市場投資建議
(四)品牌經營策略
1、不同品牌經營模式
2、如何切入開拓品牌
(五)服務策略
十三、投資建議
(一)集成電路測試產業市場投資總體評價
(二)集成電路測試產業投資指導建議
十四、報告附件
(一)規模以上集成電路測試行業經營企業通訊信息庫(excel格式)
主要內容為:法人單位代碼、法人單位名稱、法定代表人(負責人)、行政區劃代碼、通信地址、區號、電話號碼、傳真號碼、郵政編碼、電子郵箱、網址、工商登記注冊號、編制登記注冊號、登記注冊類型、機構類型……
(二)規模以上集成電路測試經營數據庫(excel格式)
主要內容為:主要業務活動(或主要產品)、行業代碼、年末從業人員合計、全年營業收入合計、資產總計、工業總產值、工業銷售產值、工業增加值、流動資產合計、固定資產合計、主營業務收入、主營業務成本、主營業務稅金及附加、其他業務收入、其他業務利潤、財務費用、營業利潤、投資收益、營業外收入、利潤總額、虧損總額、利稅總額、應交所得稅、廣告費、研究開發費、經營活動產生的現金流入、經營活動產生的現金流出、投資活動產生的現金流入、投資活動產生的現金流出、籌資活動產生的現金流入、籌資活動產生的現金流出……
十五、報告說明
(一)報告目的
(二)研究范圍
(三)研究區域
(四)數據來源
(五)研究方法
(六)一般定義
(七)市場定義
(八)市場競爭力指標體系
【中圖分類號】TN79 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2015)30-0123-03
人類生活帶著對電子技術越來越強烈的依賴進入新世紀。電子技術對人們的這種深刻影響,使廣大青少年及電子愛好者對電子技術知識的興趣也越來越濃厚。
在中學,物理是一門較難的學科,如電磁場的特性,學生看不見、摸不著。在職業學校電學也是課程中相對難學的一門課,一方面電學比較抽象,另一方面電工電子和一系列電路理解起來有個過程,尤其是電路圖,學會看電路圖,十分重要。
看懂電子電路圖是電子技術工作人員的基本能力,就如一個車工必須看懂機械零件圖一樣。因為只有看懂了電子電路原理圖以后才能對電路進行調試、維修和改進。因此,具有一定的電子電路圖的識圖技能是分析和解決電子技術問題和深入學習的基礎。
一 數字電路圖的識圖方法
首先讓我們了解一下什么是數字電路圖。
對數字信號進行處理的電路就是數字電路圖。數字電路有以下幾個顯著特點:(1)數字信號采用二值信息――高電平和低電平。(2)數字電路中的晶體管僅在“開關狀態”工作,即只工作在飽和和截止兩個狀態。這兩個狀態對應二值信息的0和1。(3)數字電路的基本單元對元器件的精度要求不高,只要能判斷出高、低電平就可以了,因此便于集成化和系列化生產,成本低廉,使用方便。(4)對數字電路的研究一般集中在輸入和輸出的邏輯關系方面,包括邏輯分析和邏輯設計。(5)數字電路能對數字信號進行邏輯和算術的運算,廣泛應用在智能控制和計算機等現代科技中。
電路圖就是人們使用約定的電路符號在紙上表示是幾點電路而繪制的圖形。使用電路圖,大大方便了人們對實際電路的分析、研究和描述。數字電路圖表明了數字電路的結構和實際連接方式,通過看數字電路圖就可以了解實際電路的情況。
1.識圖的基本任務和要點
我們知道,一般電子設備的內部都具有用電子元器件組裝的電路板,這些電路板上的元器件是按照相應的電路圖紙安裝起來的。這些電路圖紙通常被稱為電路圖。常見的電路圖有方框圖、原理圖、印刷版圖、裝配圖等。
印刷版圖和裝配圖都是體現裝配關系時使用的電路圖。它們非常直觀,但往往不反映電路的結構,一般不作為理解電路原理的依據。
方框圖是用來體現工作原理的電路圖。它是把能夠實現一定功能的電路組合(單元電路)抽象化。
電原理圖是最復雜的,但也是最有用的一種電路圖。它把實際電路的內部結構,各元件之間的連接情況,清晰、簡潔地反映出來。實際上,平時我們說的電路圖就是指電原理圖。閱讀和分析電原理圖是我們認識和理解一個電路最重要的途徑。
數字電路識圖的要點一般有以下幾點:首先,要注意系統性;其次,要重點分析了解集成電路功能、內電路組成和引腳作用,這是分析數字集成電路的關鍵。就是說要采取化整為零,然后集零為整的方法,即先對各個電路或各個信號處理進行獨立的分析,然后再將它們集合起來進行整體分析。
2.數字集成電路識圖的基本方法和要求
熟練掌握一些單元電路的基本組成形式和經典電路,如整流電路、穩壓電路和某些運放集成電路等。識圖時先將這些單元電路直接畫出來,形成電路原理圖的框架,這樣可提高識圖效率。
由于數字電路大多數是以集成電路為核心構成的,所以對數字電路進行讀圖之前要先對集成電路的情況有所了解,比如集成電路在應用方面的一些功能和特點等。
就功能而言:要從數字集成電路各引腳的外電路結構以及外電路所用元器件參數等去了解認識某一具體集成電路完整的工作情況。同時,還要認識這個完整的電路系統的功能。
就特點的體現而言:一般數字集成電路并不畫出所用集成電路的內電路方框圖,這給識圖帶來了很大困難,尤其對初學者進行電路分析來說更為不利。因此在分析這類數字集成電路圖時最好先查閱有關數字集成電路的應用手冊,找到數字集成電路的內電路方框圖,這樣可給該電路分析帶來很大方便。
【關鍵詞】集成電路 封裝制造 生產效率
1 前言
結合當前集成電路封裝制造實際,集成電路封裝的生產效率,是決定集成電路封裝制造效果的重要因素,只有全面提高生產效率,才能滿足集成電路封裝制造需要,為集成電路封裝制造提供有力支持。為此,集成電路封裝制造要想提高生產效率,就要對現有生產流程進行完善,并制定操作性較強的生產計劃,同時還要對設備人員配比進行優化,真正從生產流程和制造現場入手,制定完善的生產計劃,保證集成電路封裝制造生產效率能夠得到全面提高,滿足集成電路封裝制造需要。
2 集成電路封裝制造,應對現有生產流程進行完善
通過對集成電路封裝制造過程進行了解后可知,生產流程是決定生產效率的重要因素,只有建立完善的生產流程,才能保證集成電路封裝制造取得積極效果。為此,集成電路封裝制造生產效率的提高,應從對現有生產流程進行完善入手,具體應做好以下幾個方面工作:
2.1 對現有生產流程進行深入了解,總結生產流程不足
在對生產流程進行完善之前,需要對現有的生產流程進行全面了解,并對生產流程的特點和要素進行全面了解,做到總結現有生產流程的不足,為生產流程的優化提供有力支持,保證生產流程的完善能夠滿足生產需要并取得實效。
2.2 根據產品特點,對現有生產流程進行完善
基于提高產品生產效率的現實需要,在集成電路封裝制造過程中,應根據產品特點對現有生產流程進行完善,將側重點放在生產流程的合理性和生產效率上。結合當前集成電路封裝產品制造實際,對現有生產流程進行完善是提高生產效率的有效手段。
2.3 結合生產實際,對生產流程進行適當調整
深入了解了生產流程的特點之后,應根據集成電路封裝產品的特點對生產流程進行適當調整,調整應重點對工序、人員和交接過程進行改進,使集成電路封裝產品能夠在整體生產效率上得到全面提高。因此,對生產流程進行適當調整是十分必要的。
3 集成電路封裝制造,應制定操作性較強的生產計劃
結合集成電路封裝制造實際,在集成電路封裝制造過程中,科學的生產計劃是保障產品生產效率的重要指導文件,只有強化生產計劃的編制質量,并提高生產計劃的可操作性,才能保證集成電路封裝制造取得積極效果。為此,集成電路封裝制造應保證生產計劃的可操作性,具體應從以下幾個方面入手:
(1)生產計劃在編制之前,需要對生產流程進行全面深入的了解。鑒于生產計劃的重要性,在生產計劃編制之前,只有對生產流程進行深入的了解,才能提高生產計劃的針對性,保證生產計劃的指導性得到全面發揮。因此,生產計劃的編制需要以生產實際為前提。
(2)生產計劃在編制中,應充分考慮設備及人員生產能力??紤]到生產計劃的指導性,在生產計劃編制過程中,只有對設備和人員的生產能力有足夠的了解,才能保證生產計劃的指導性有效發揮。因此,生產計劃的編制,應以設備和人員的生產實際為主,切忌盲目編制生產計劃。
(3)生產計劃在編制中,應做到生產資源合理調配和優化。在生產計劃的編制中,生產資源的調配和優化是保證生產計劃有效性的關鍵因素?;谶@一認識,生產計劃的編制,應立足企業實際,對生產資源和生產流程進行全面了解,實現生產資源的合理調配和優化,滿足生產需要。
4 集成電路封裝制造,應正確利用分析方法
直接觀察法是一種簡便有效的分析工具,它可以幫助我們更好的理解現狀,發現問題,尋找提高的機會,同時它提供了一種流程分析的方法.一種非常有效的持續改進方法。通過觀察設備及操作工的活動,迅速發現生產中存在的問題,利用分析工具弄清楚哪些活動是有價值的,哪些活動是沒有價值但必須的,哪些活動是沒有價值也沒有必要做的,去掉那些沒有價值的活動,多做增值的活動,就找到提高的辦法了。通常在分析過程中我們會用到一些工具去記錄和分析我們所觀察到的內容。自上而下的流程圖,生產流程圖,材料流程圖,人員流程圖。
通常集成電路封裝制造會存在以下問題:
(1)每批料在上料前和卸料后都要進行點數,此時設備會處于等待狀態大概十五分鐘,大大降低了設備的利用率。
(2)在上料后。設備需要3分鐘下載程序,此時操作工處于閑置狀態。 所有的料都卸載后,操作工需耍對所有的料進行點數,在點數的這段時間設備處于閑置狀態。
(3)在所有的 片測試完畢后,操作工需要把裝料的小推車送到下一站點,再進行下一批料的上料,在送料的這段時間設備處于閑置狀態。
基于以上問題.我們對操作流程做了調整,以便盡可能的減少設備的等待時間,提高設備的利用率。
5 結論
通過本文的分析可知,集成電路封裝的生產效率,是決定集成電路封裝制造效果的重要因素,只有全面提高生產效率,才能滿足集成電路封裝制造需要,為集成電路封裝制造提供有力支持。為此,集成電路封裝制造要想提高生產效率,就要對現有生產流程進行完善,并制定操作性較強的生產計劃,同時還要對設備人員配比進行優化,真正從生產流程和制造現場入手,制定完善的生產計劃,保證集成電路封裝制造生產效率能夠得到全面提高。
參考文獻
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作者簡介:殷樹娟(1981-),女,江蘇宿遷人,北京信息科技大學物理與電子科學系,講師;齊臣杰(1958-),男,河南扶溝人,北京信息科技大學物理與電子科學系,教授。(北京 100192)
基金項目:本文系北京市教委科技發展計劃面上項目(項目編號:KM201110772018)、北京信息科技大學教改項目(項目編號:2010JG40)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)04-0064-02
1958年,美國德州儀器公司展示了全球第一塊集成電路板,這標志著世界從此進入到了集成電路的時代。在近50年的時間里,集成電路已經廣泛應用于工業、軍事、通訊和遙控等各個領域。集成電路具有體積小、重量輕、壽命長和可靠性高等優點,同時成本也相對低廉,便于進行大規模生產。自改革開放以來,我國集成電路發展迅猛,21世紀第1個10年,我國集成電路產量的年均增長率超過25%,集成電路銷售額的年均增長率則達到23%。我國集成電路產業規模已經由2001年不足世界集成電路產業總規模的2%提高到2010年的近9%。我國成為過去10年世界集成電路產業發展最快的地區之一。伴隨著國內集成電路的發展,對集成電路設計相關人員的需求也日益增加,正是在這種壓力驅動下,政府從“十五”計劃開始大力發展我國的集成電路設計產業。
在20世紀末21世紀初,國內集成電路設計相關課程都是在研究生階段開設,本科階段很少涉及。不僅是因為其難度相對本科生較難接受,而且集成電路設計人員的需求在我國還未進入爆發期。我國的集成電路發展總體滯后國外先進國家的發展水平。進入21世紀后,我國的集成電路發展迅速,集成電路設計需求劇增。[1]為了適應社會發展的需要,同時也為更好地推進我國集成電路設計的發展,國家開始加大力度推廣集成電路設計相關課程的本科教學工作。經過十年多的發展,集成電路設計的本科教學取得了較大的成果,較好地推進了集成電路設計行業的發展,但凸顯出的問題也日益明顯。本文將以已有的集成電路設計本科教學經驗為基礎,結合對相關院校集成電路設計本科教學的調研,詳細分析集成電路設計的本科教學現狀,并以此為基礎探索集成電路設計本科教學的改革。
一、集成電路設計本科教學存在的主要問題
在政府的大力扶持下,自“十五”計劃開始,國內的集成電路設計本科教學開始走向正軌。從最初的少數幾個重點高校到后來眾多相關院校紛紛設置了集成電路設計本科專業并開設了相關的教學內容。近幾年本科學歷的集成電路設計人員數量逐漸增加,經歷本科教學后的本科生無論是選擇就業還是選擇繼續深造,都對國內集成電路設計人員緊缺的現狀起到了一定的緩解作用。但從企業和相關院校的反饋來看,目前國內集成電路設計方向的本科教學仍然存在很多問題,教學質量有待進一步提高,教學手段需做相應調整,教學內容應更多地適應現階段產業界發展需求。其主要存在以下幾方面問題。
首先,課程設置及課程內容不合理,導致學生學習熱情降低?,F階段,對于集成電路設計,國內的多數院校在本科階段主要開設有如下課程:“固體物理”、“晶體管理”、“模擬集成電路設計”和“數字集成電路設計”(各校命名方式可能有所不同)等。固體物理和晶體管原理是方向基礎課程,理論性較強,公式推導較多,同時對學生的數學基礎要求比較高。一方面,復雜的理論分析和繁瑣的公式推導嚴重降低了本科生的學習興趣,尤其是對于很多總體水平相對較差的學生。而另外一方面,較強的數學基礎要求又進一步打擊學生的學習積極性。另外,還有一些高等院校在設置課程教學時間上也存在很多問題。例如:有些高等院校將“固體物理”課程和“半導體器件物理”課程放在同一個學期進行教學,對于學生來說,沒有固體物理的基礎就直接進入“晶體管原理”課程的學習會讓學生很長一段時間都難以進入狀態,將極大打擊學生的學習興趣,從而直接導致學生厭學甚至放棄相關方向的學習。而這兩門課是集成電路設計的專業基礎課,集成電路設計的重點課程“模擬集成電路設計”和“數字集成電路設計”課程的學習需要這兩門課的相關知識作為基礎,如果前面的基礎沒有打好,很難想象學生如何進行后續相關專業知識的的學習,從而直接導致學業的荒廢。
其次,學生實驗教學量較少,學生動手能力差。隨著IC產業的發展,集成電路設計技術中電子設計自動化(Electronic design automatic,EDA)無論是在工業界還是學術界都已經成為必備的基礎手段,一系列的設計方法學的研究成果在其中得以體現并在產品設計過程中發揮作用。因此,作為集成電路設計方向的本科生,無論是選擇就業還是選擇繼續深造,熟悉并掌握一些常用的集成電路設計EDA工具是必備的本領,也是促進工作和學習的重要方式。為了推進EDA工具的使用,很多EDA公司有專門的大學計劃,高校購買相關軟件的價格相對便宜得多。國家在推進IC產業發展方面也投入了大量的資金,現在也有很多高等院校已經具備購買相關集成電路設計軟件的條件,但學生的實際使用情況卻喜憂參半。有些高校在培養學生動手能力方面確實下足功夫,學生有公用機房可以自由上機,只要有興趣學生可以利用課余時間摸索各種EDA軟件的使用,這對他們以后的工作和學習奠定了很好的基礎。但仍然還有很多高校難以實現軟件使用的最大化,購買的軟件主要供學生實驗課上使用,平時學生很少使用,實驗課上學到的一點知識大都是教師填鴨式灌輸進去的,學生沒有經過自己的摸索,畢業后實驗課上學到的知識已經忘得差不多了,在后續的工作或學習中再用到相關工具時還得從頭再來學習。動手能力差在學生擇業時成為一個很大的不足。[2]
再者,理工分科紊亂,屬性不一致。集成電路設計方向從專業內容及專業性質上分應該屬于工科性質,但很多高校在專業劃分時卻將該專業劃歸理科專業。這就使得很多學生在就業時遇到問題。很多招聘單位一看是理科就片面認為是偏理論的內容,從而讓很多學生錯失了進一步就業的好機會。而這樣的結果直接導致后面報考該專業的學生越來越少,最后只能靠調劑維持正常教學。其實,很多高校即使是理科性質的集成電路設計方向學習的課程和內容,與工科性質的集成電路設計方向是基本一致的,只是定位屬性不一致,結果卻大相徑庭。
二、改革措施
鑒于目前國內集成電路設計方向的本科教學現狀,可以從以下幾個方面改進,從而更好地推進集成電路設計的本科教學。
1.增加實驗教學量
現階段的集成電路本科教學中實驗教學量太少,以“模擬集成電路設計”課程為例,多媒體教學量40個學時但實驗教學僅8個學時。相對于40個學時的理論學習內容,8個學時的實驗教學遠遠不能滿足學生學以致用或將理論融入實踐的需求。40個學時的理論課囊括了單級預算放大器、全差分運算放大器、多級級聯運算放大器、基準電壓源電流源電路、開關電路等多種電路結構,而8個學時的實驗課除去1至2學時的工具學習,留給學生電路設計的課時量太少。
在本科階段就教會學生使用各種常用EDA軟件,對于增加學生的就業及繼續深造機會是非常必要的。一方面,現在社會的競爭是非常激烈的,很少有單位愿意招收入職后還要花比較長的時間專門充電的新員工,能夠一入職就工作那是最好不過的。另一方面,實驗對于學生來說比純理論的學習更容易接受,而且實驗過程除了可以增加學生的動手操作能力,同樣會深化學生對已有理論知識的理解。因此,在實踐教學工作中,增加本科教學的實驗教學量可以有效促進教學和增進學生學習興趣。
2.降低理論課難度尤其是復雜的公式推導
“教師的任務是授之以漁,而不是授之以魚”,這句話對于集成電路設計專業老師來說恰如其分。對于相同的電路結構,任何一個電路參數的變化都可能會導致電路性能發生翻天覆地的變化。在國際國內,每年都會有數百個新電路結構專利產生,而這些電路的設計人員多是研究生或以上學歷人員,幾乎沒有一個新的電路結構是由本科生提出的。
對于本科生來說,他們只是剛剛涉足集成電路設計產業,學習的內容是最基礎的集成電路相關理論知識、電路結構及特點。在創新方面對他們沒有過多的要求,因此他們不需要非常深刻地理解電路的各種公式尤其是復雜的公式及公式推導,其學習重點應該是掌握基礎的電路結構、電路分析基本方法等,而不是糾結于電路各性能參數的推導。例如,對于集成電路設計專業的本科必修課程――“固體物理”和“晶體管原理”,冗長的公式及繁瑣的推導極大地削弱了學生的學習興趣,同時對于專業知識的理解也沒有太多的益處。[3]另外,從專業需要方面出發,對于集成電路設計者來說更多的是需要學生掌握各種半導體器件的基本工作原理及特性,而并非是具體的公式。因此,減少理論教學中繁瑣的公式推導,轉而側重于基本原理及特性的物理意義的介紹,對于學生來說更加容易接受,也有益于之后“模擬集成電路”、“數字集成電路”的教學。
3.增加就業相關基礎知識含量
從集成電路設計專業進入本科教學后的近十年間本科生就業情況看,集成電路設計專業的本科生畢業后直接從事集成電路設計方向相關工作的非常少,多數選擇繼續深造或改行另謀生路。這方面的原因除了因為本科生在基本知識儲備方面還不能達到集成電路設計人員的要求外,更主要的原因是隨著國家對集成電路的大力扶持,現在開設集成電路設計相關專業的高等院校越來越多,很多都是具有研究生辦學能力的高校,也就是說有更多的更高層次的集成電路設計人才在競爭相對原本就不是很多的集成電路設計崗位。
另外一方面,集成電路的版圖、集成電路的工藝以及集成電路的測試等方面也都是與集成電路設計相關的工作,而且這些崗位相對于集成電路設計崗位來說對電路設計知識的要求要低很多。而從事集成電路版圖、集成電路工藝或集成電路測試相關工作若干年的知識積累將極大地有利于其由相關崗位跳槽至集成電路設計的相關崗位。因此,從長期的發展目標考慮,集成電路設計專業本科畢業生從事版圖、工藝、測試相關方向的工作可能更有競爭力,也更為符合本科生知識儲備及長期發展的需求。這就對集成電路設計的本科教學內容提出了更多的要求。為了能更好地貼近學生就業,在集成電路設計的本科教學內容方面,教師應該更多地側重于基本的電路版圖知識、硅片工藝流程、芯片測試等相關內容的教學。
三、結論
集成電路產業是我國的新興戰略性產業,是國民經濟和社會信息化的重要基礎。大力推進集成電路產業的發展,必須強化集成電路設計在國內的本科教學質量和水平,而國內的集成電路設計本科教學還處在孕育發展的嶄新階段,它是適應現代IC產業發展及本科就業形勢的,但目前還存在很多問題亟待解決。本文從已有的教學經驗及調研情況做了一些分析,但這遠沒有涉及集成電路設計專業本科教學的方方面面。不過,可以預測,在國家大力扶持下,在相關教師及學生的共同努力下,我國的集成電路設計本科教學定會逐步走向成熟,更加完善。
參考文獻:
1 引言
近些年來,微電子技術的集成度每過一年半就會翻一番,前后30年的時間里其尺寸縮小了近1000倍,而性能增強了1萬倍。目前,歐美發達國家的IC 產業已經非常專業,使設計、制造、封裝以及測試形成了共同發展的情形。因為測試集成電路可以作為設計、制造以及封裝的補充,使其得到了迅速發展[1]。
我國經濟處于穩定增長中。目前,全球半導體產業都在重點關注我國的集成電路產業,因為我國存在著龐大市場、廉價勞動力以及非常優越的政策支持等,因此,我國的集成電路產業在近幾年有了迅速的發展。而計算機、通信以及電子類技術也被集成電路產業帶動發展,而廣泛地使用互聯網也產生了很多新興產業。與此同時,對集成電路進行測試的服務業也得到了很大發展。現如今,集成電路在我國有世界第二大市場,但是國內的自給率低于25%,特別是在計算機CPU上,國內技術與歐美發達國家還存在較大的差距。
微電子技術的發展已經邁進納米與SoC(系統級芯片)時期,而CPU時鐘也已進入GHz,在發展高端的集成電路產業上,我國還需要繼續努力,與發達國家縮小差距。尤其與集成電路測試相關的技術一直是國內發展集成電路產業的薄弱點,因此,必須逐步提升集成電路的測試能力。
2我國集成電路測試技術能力現狀
上世紀七十年代,我國開始系統地研發集成電路的測試技術。經過40年的實際,我國的集成電路已經從開發硬件和軟件發展到系統集成,從仿制他國變成了獨立研發。伴隨著集成電路產業在我國飛速發展,與之相關的檢測技術與服務也發揮著越來越大的作用,公共測試的也有了更大的需求,國內出現了一大批專業芯片測試公司進行封裝測試板塊。而集成電路的測試產業在一定程度上補充了設計、制造以及封裝,使這些產業得到飛速發展。
但是,因為IC芯片的應用技術需要越來越高的要求與性能,所以必須提高測試芯片的要求。對于國內剛步入正軌的半導體行業來說,其測試能力與IC設計、制造和封裝相比較是很薄弱的一個環節。尤其是產品已經邁進性能較高的CPU和DSP 時代,而高性能的CPU和DSP產品的發展速度遠高于其他各類IC產品。相比較于設計行業的飛速發展,國內的測試業的非常落后,不但遠遠跟不上發達國家的步伐,也不能完全滿足國內集成電路發展的需求,從根本上制約著我國集成電路產業的發展,缺少可以獨立完成專業測試的公司,不能完全滿足國內IC設計公司的分析驗證與測試需要,已經是我國發展集成電路產業的瓶頸。盡管有很多外企在我國設置了測試機構,但是他們中的大部分都不會提供對外測試的服務,即便提供服務,也極少對小批量的高端產品進行測試開發、生產測試和驗證。目前國內對于一些高端技術的集成電路產品的測試通常是到國外進行。而對于IC發展,不僅僅對其測試設備有著新要求,測試技術人員也必須有較高的素質。將硬件和軟件進行有機結合,完善管理制度,才可以保證測試IC的質量,從而使整機系統的可靠性得到保障[2]。因此,必須加快建設國內獨立的專業化集成電路測試公司,逐步在社會中展開測試芯片的工作,能夠大量減少測試時間,增強測試效果,最終使企業減少測試花銷,從根本上解決我國測試能力現存的問題,才能夠加強集成電路設計和制造能力,從而使國內的集成電路產業得到發展。
3我國集成電路測試的發展策略
伴隨著不斷壯大的IC 設計公司,關于集成電路產業的分工愈發精細,建立一個有著強大公信力的中立測試機構進行專業化的服務測試,是國內市場發展的最終趨勢與要求。因此,系統地規劃和研究集成電路測試業的策略,對設計、制造與封裝進行強有力的技術支撐,必將使集成電路產業得到飛速發展。以下是使我國集成電路測試產業得到進一步發展的建議:
3.1發展低成本測試技術
目前,我國的高端IC 產品還沒有占據很高的比例,市場主要還是被低檔與民用的消費類產品占據,例如MP3 IC、音視頻處理IC、電源管理IC以及功率IC等,其使用的芯片售價本來就比較低,所以沒有能力承受非常昂貴的測試費,因此企業需要比較低成本的測試。這就從根本上決定國內使用的IC 測試設備還不具有很高的檔次,所以,選擇測試系統時主要應該注重經濟實惠以及有合適技術指標的機型。
3.2研發高端測試技術
伴隨著半導體工藝的迅速發展,IC產品中的SoC占據了很大的比重,產值也越來越多。但是SoC在產業化以前需要通過測試。所以,快速發展的SoC 市場給其相關測試帶來了非常大的市場需要。在進入SoC時代之后,測試行業同時面臨著挑戰和機遇。SoC的測試需要耗費大量的時間,必須生產很多測試圖形與矢量,還必須具有足夠大的故障覆蓋率。以后,SoC會逐漸變成設計集成電路主要趨勢。為了良好地適應IC 設計的發展,對于測試高端芯片技術也必須進行儲備,測試集成電路的高端技術的研究應該快于IC設計技術的發展[3]。
4結束語
我國作為世界第二大生產集成電路的國家,目前測試集成電路的技術還比較落后,比較缺乏設計高水平測試集成電路裝備的能力。對集成電路進行測試是使一個國家良好發展集成電路產業不可或缺的條件。集成電路企業需要不斷地增強測試技術的消化、吸收以及創新,政府也需要發揮自身的導向性,為集成電路企業設計和建立服務性的測試平臺。
參考文獻:
圖1:我國集成電路專利申請情況
圖2:無錫市集成電路專利申請情況
分析: 近五年來,我國集成電路專利申請量大體上保持持續增長的態勢(圖1),但增幅不大,從2006年626件申請量增長到2010年747件申請量,以年均4.5%的增幅遞增,其中2006年到2007年申請量增幅最大,達到12.9%。參考其它制造業領域,大部分行業2007年專利申請量均有較大增幅,原因可能在于2007年相關政策的刺激。需要特別指出的是,2008年至2009年的曲線下降可能是來源于中國專利的早期公開延遲審查,所以不能作為專利申請趨勢的判定依據。無錫市集成電路專利申請量較少(圖2),2006―2010五年的申請總量僅為全國申請總量的1%左右,但增幅較大,年均增幅達56.5%。
2、專利類型分析(總量)
分析:從集成電路專利類型來看,國內該技術領域發明專利總量5944件,占比85%,而實用新型和外觀設計則占比很少,說明該技術領域的技術含量較高。而對照無錫市集成電路專利類型分布圖,發現發明專利總量僅為31件,占比僅為54%,與全國平均水平相比有較大差距,技術含量較低,有待于繼續提高技術開發能力,加強集成電路方面的科技創新研究。
3、國省分布狀況分析
分析:根據我國集成電路專利申請量排名情況來看,排名前十位企業中無一家大陸企業,日資企業6家、臺資企業1家、韓國企業1家、美國企業1家、荷蘭企業1家,可見國內企業在技術實力和研發能力上與外資臺資企業相比有較大差距。我國企業在集成電路領域的技術競爭上缺乏壁壘優勢,陣地薄弱,還沒有形成規模,技術含量也不高,需要進一步提高技術開發能力。
無錫市在集成電路領域的專利申請量大部分來自“創立達科技”、“五十八研究所”、“中微高科”和“友達電子”,技術分布比較零散,沒有形成集中技術優勢的企業。
分析總結