集成電路的研制精選(九篇)
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第1篇：集成電路的研制范文
關鍵詞：CD4046 CD4018 MSP430F149 OPA820 基波 諧波 方波
1 方案設計
1.1 系統分析
系統設計框圖如圖1所示。
圖1 系統分析
該系統主要由方波振蕩電路、分頻濾波電路、移相電路、加法電路及幅值測量顯示電路組成。由方波振蕩電路產生150KHZ方波，經分頻分別得到10KHZ、30KHZ和50KHZ的方波，通過濾波得到10KHZ、30KHZ和50KHZ正弦波。正弦波經移相后由加法電路疊加生成合成信號，同時由幅值測量顯示電路顯示對應正弦波的幅值。
1.2 系統設計與理論計算
振蕩電路
振蕩電路如圖2所示。該模塊主要由鎖相環CD4046構成的電路來實現。要產生頻率為10kHz和30kHz，幅度為6V和2V的正弦波信號，則輸入信號幅度必須大于6V，鎖相環鎖定在30KHZ附近。
圖2 振蕩電路
CD4046是通用的CMOS鎖相環集成電路，其鎖相環采用的是RC型壓控振蕩器。當9腳輸入端輸入5V電源時，電路即起基本方波振蕩器的作用。振蕩器的充、放電電容C1接在6腳與7腳之間，調節電阻R2的阻值即可調整振蕩器振蕩頻率，振蕩方波從4腳輸出。
f0=1/8*C1*（（V1-VGS）R1+（VDD-2*VTP）R2）
其中V1是9腳的輸入電壓，VGS是鎖相環內部MOS管的柵-源極壓降，VTP是柵極的開啟閾值電壓，VDD是工作電壓。
當C1=103Pf，R1=100k時，振蕩頻率變化范圍為80-
150KHZ。
分頻電路
CD4018是一個高電壓型可預置1/N計數分頻器，固定可編程2，3，4，5，6，7，8，9，10分頻。包括5級約翰遜計數器，提供時鐘，復位，數據，預置允許，特點是額定電壓達20V，全靜態工作，標準化對稱輸出特性，5V電壓，10V和15V參數級別。5分頻電路如圖3所示。
圖3 5分頻電路
圖4 濾波電路
濾波電路
本模塊采用TI公司UAF42有源濾波器。UAF42是具有高集成度，特點是通用性強，可根據需要設計成低通，高通，帶通和帶阻濾波器，具有高精度頻率和高Q值，片內集成有1000pF±5%的電容。本設計三路正弦波都采用低通濾波，電路相似，參數不盡相同。其中10K正弦波濾波電路如圖4所示。
當采用如圖4電路時，為低通濾波器，此時有f= /2π，ω2=R2/R1RF1RF2C1C2，其中f為濾波器截止頻率。根據UAF42內部電路可知：R1=R2=50KΩ，C1=C2=1000PF，同時外部電路滿足RF1=RF2=R5+R6=R7+R8，所以ω與f就與R5，R6，R7，R8有關，調節R6、R7來滿足要求。
濾波器品質因數Q=（1+R4（RG+RQ）/RGRQ）/（1+R2/R1）*（R2RF1C1/R1RF2C2）1/2，其中RG為增益控制電阻，RQ為品質因數調節電阻，RG=R3，RQ=R4，UAF42內部R4=50KΩ，于是Q就與圖中的R3，R4有關，調節R4來滿足要求。
移相電路
圖5 移相電路
移相電路如圖5所示，由兩級運放組成，本設計中采用LF353，第一級運放與C17、R23構成有源微分網絡，第二級運放與R24、C19組成有源積分網絡。當輸入正弦交流信號時，第一級運放輸出超前相位信號，第二級運放輸出一滯后相位信號，通過調節R24可使輸出信號與輸入信號相位發生變化。
加法電路
加法電路如圖6所示，本設計采用同相輸入加法電路。輸出Uo=（1+R25/R27）（U1+U2+U3）。當R25=R27時，Uo=2（U1+U2+U3），此時實現輸入信號疊加。
圖6 加法電路
圖7 峰值檢波電路
幅值檢測顯示電路
該電路由峰值檢波電路和顯示電路組成。
①峰值檢波電路
如圖7所示，峰值檢波電路由二極管，電解電容，和一個大電阻組成。
②峰值顯示電路
本電路由TI公司MSP430F149單片機及相應電路組成，電路如圖8所示。
圖8 MSP430F149幅值測量顯示電路
其中MSP430F149是TI公司16位超低功耗單片機。由2個16位定時器、8路快速12位A/D轉換器、2個通用串行同步/異步通信信號接口和18個I/O引腳等構成的微控制器。其特點是電源電壓范圍為1.8V-3.6V，超低功耗，內部集成看門狗定時器。
通過F149單片機的P1.0、P1.1和P1.2口分別進行AD采樣，得到10KHZ、30KHZ和50KHZ正弦波的幅值，通過按鍵SW1、SW2、SW3切換在12864液晶上顯示各自峰值。
2 測試結果
在測試階段，我們對得到的正弦波進行了頻率、峰峰值的測量并計算了峰峰值測量誤差。測試得到的數據如表1所示。
表1 數據分析表
參考文獻：
[1]康華光.《電子技術基礎——模擬部分》，高等教育出版社，2006.
1.
[2]SLAU049D，MSP430x1xx Family User's Guide，Texas Inst-
ruments，USA.
第2篇：集成電路的研制范文
關鍵詞：火電廠；鍋爐安裝；施工組織設計
前言：鍋爐是火電廠整體運作的基礎，鍋爐安裝工程的科學性與合理性直接決定了火電廠整體的安全，并直接影響其供電區域內的用電安全，所以針對火電廠鍋爐安裝工程的施工組織設計進行深入研究是經濟發展的必然需求。
一、火電廠鍋爐安裝工程的施工組織設計的基本組成
由于鍋爐安裝工程在火電廠運行中有重要作用，所以其組織設計的基本構成并不是由設計人員自主決定，我國頒發了《火電建設安全施工管理規定》明確指出了其組織設計應該包括以下幾個方面：具體工程概況分析、設計編制的依據和與原則、施工進行的總體部署和相關的組織管理機構、對于施工關鍵部位和特殊季節以及突發事件影響下的具體施工辦法也要有明確的說明，根據不同火電廠鍋爐安裝的實際情況，對所規定的基本組成劃分側重點著重進行分析，由此可見此項組織設計要實現科學合理，不僅要考慮鍋爐自身質量包括型號、材料等，還要考慮到參與施工的人的技術水平、施工方法的準確性等[1]。
二、火電廠鍋爐安裝工程施工組織設計的重點
（一）火電廠鍋爐安裝工程施工組織設計的編制
1. 現階段編制過程中存在的問題
由于我國對火電廠鍋爐安裝工程施工組織設計的重視相對西方國家相對較晚，所以整體雖呈現出發展的趨勢，但應用的過程中仍然存在一些問題，例如工作人員在進行編制的過程中經常根據以往的經驗或將組織設計文件進行簡單形式化的改編，這樣使編制與過路安裝工程的實際情況會存在較大差異，如果施工過程中以這種自身存在問題的編制作為施工依據，必然導致鍋爐的安裝質量難以符合現實需要，甚至給熱電廠整體安全埋下隱患，由此可見端正設計者的態度，以客觀實際為依據，進行全面合理的科學設計是現階段火電廠鍋爐安裝工程的必然要求[2]。
2. 應采用的編制方法
在對火電廠鍋爐安裝工程施工組織設計進行編程的過程中首先要通過對技術文件的詳細閱讀對工程的概況有整體的了解，并根據圖紙設計對工程實施過程中技術難度、施工量、施工環境等基本信息有比較全面的掌握；然后將技術文件信息與現實情況進行對比，確定文件信息的準確性，并根據真實的基本信息和個人的設計經驗對施工過程中應用的技術進行深入分析，判斷圖紙中涉及的每一項技術可行性及實施效果，在這個過程中對于施工處理難點及鍋爐安裝的難點要予以足夠的重視，根據現實施工環境及工人的施工技術水平對施工人員的選定和施工設備的配備做出科學合理的預算，保證工程進展在不會因為技術難度而被影響的同時，施工質量滿足圖紙要求；除此之外施工過程可能會受到一些不可抗力的影響而發生突發事件，所以在進行編制的過程中要對突發事件進行全面的考慮，切實保證編制的科學性，例如隨著季節變化降雨量不同，鍋爐安裝地理位置的選擇和施工的進程等就會受到影響；施工人員在技術難點環節出現技術事故也會影響施工進程能否按照原有的編制順利進行；甚至在施工的過程中可能出現鍋爐型號與圖紙設計不符等由于工作人員疏忽而導致的問題，這些問題都是有一定幾率存在的，設計人員不能理想化的全部否定，所以要根據現實情況在編制的過程中設計出應急方案，盡可能使設計的編制滿足現實施工過程中的各種變化需求，這樣才能為后期的設計執行提供完整、準確的參考依據，使安裝工程更加具有科學性[3]。
（二）火電廠鍋爐安裝工程施工組織設計的執行
1. 現階段執行過程中存在的問題
由于施工設計人員對編制重要性沒有準確的認識，所以對施工組織的設計目標也不可能準確的定位，這就造成現階段在執行的過程中實際操作與設計目標方向很難保持一致，執行的力度缺乏統一的標準，執行的體系也不夠完善，施工工作人員難以劃分各自的工作重點和職責，使執行過程被迫以個體的形式開展，不僅不能夠保證執行整體的質量，而且對于人力、設備、技術難點等方面都無法實現合理安排與控制。由此可見想要按照設計目標執行設計，需要有科學全面的編制做基礎，需要有明確的設計目標做指引，需要有合理的執行規劃和體系作保證。
2. 應采用的執行辦法
根據實際情況制定出科學合理的編制，在執行的過程中不僅要嚴格按照編制進行而且要積極的根據現實情況的需要進行調整，兩者看似矛盾但在執行的過程中卻互相促進，只有嚴格按照編制執行才能夠對執行整體運作狀態及進行有全面的把握，并能夠有計劃的面對即將出現的技術難點，使執行有據可依，但在現實的執行過程中必然會出現一些編制中未考慮的問題，如果仍盲目按照編制進行，就會忽略問題的嚴重性，在執行的過程中留下隱患使鍋爐安裝質量難以保證，與設計的目的背道而馳，所以在面臨突發事件的時候要根據現實情況以及編制對后期工作的安排情況進行有針對性的調整，這樣才能夠將人力、技術、設備等有效資源在突發問題上得到集中優化使用，而且將執行對下階段編制的依賴可信度調制最高，降低對接下來執行的影響程度，由此可見，執行的過程就是將編制與現實情況相融合的過程[4]。
三、火電廠鍋爐安裝工程施工組織設計的細節優化
火電廠鍋爐安裝工程施工組織設計是一項對細節要求極為嚴格的項目，所以傳統的粗放管理并不能夠滿足其需求，所以在設計的過程中必須要采用精細化管理模式，不論是在編制的過程中還是在執行的環節都要對問題進行細化，從工程招標工作開始對施工方的優劣勢與安裝施工的具體情況進行細化分析，然后對施工方工作人員技術水平及施工難點技術要求進行細化對比，分析安裝工程實施的可行性，進而對施工文件、施工領導組織、施工管理體系、施工成本、施工條件、施工進程安全性等一系列問題進行細化分析，在編制的過程中細化管理可以使編制與現實情況的符合程度得到有效提高，為執行提供更可靠的參考依據，使執行更加具有與科學性和合理性，為優質的鍋爐質量做好理論基礎，而在此基礎上對執行進行細化管理，可以及時發現執行過程中可能存在的問題，而且將人員的職責、工作重點進行了詳細的劃分，可以使人力物力在面對重難點技術環節或突發事件時得到合理的整合，為優質鍋爐質量做好實踐準備。由此可見，火電廠鍋爐安裝工程施工組織設計雖然基本構成并不復雜，但是在實際編制和執行的過程中卻要面臨和解決很多問題，每一個問題都會影響到鍋爐安裝質量甚至發電廠的整體運作，所以作為設計者要用把握全局的眼光，對其中涉及的人、設備、突發時間進行全面細致的分析，將優化配置作為設計的核心[5]。
結論：火電廠鍋爐安裝工程施工組織設計的編制與執行質量直接影響了鍋爐安裝工程的進度、成本、甚至質量，所以在設計的過程中必須予以重視，通過對編制和執行的細節優化可以有效地提升設計質量，從而使鍋爐施工工程更加的順利，使熱電廠的整體運行安全性更加得到保障，在激烈的市場競爭中可以有力的推動火電廠企業向前發展。
參考文獻
[1] 王海波.火電廠鍋爐安裝工程施工組織設計探討[J].中國新技術新產品，2012，11（25）：104-107.
[2] 熊柳智.火電廠鍋爐安裝工程施工組織設計分析[J].科技資訊，2013，09（23）：109-111.
[3] 譚吉.施工組織設計優化實證研究[D].沈陽：沈陽建筑大學，2011.
第3篇：集成電路的研制范文
【關鍵詞】輸電線路；狀態檢修；控制要素；經濟運行；安全可靠；檢修制度；經濟效益；社會效益
0 引言
隨著電網建設的步伐加快，電網科技含量的提升，新技術、新裝置的大規模應用，以及企業自身發展要求和社會供電服務承諾工作的推進，對安全生產、提高供電可靠性和優質服務方面提出了更高的要求，如何利用先進的技術設備，在積累了豐富的輸電線路檢修經驗的基礎上，改變原有定期檢修的固定模式，尋求設備檢修新思路成為一種必然。
1 狀態檢修的控制要素
1.1 線路元件的控制
輸電線路是保證電能傳輸的基礎，必須采取先進的管理辦法，搞好其維護和檢修工作；在初次投運前和運行過程中都要確認其完好情況，使之經常處于良好的運行狀態。
1.1.1 三檢修制度
為保持線路運行的穩定性和經濟性，要求供電企業應實施運行人員的日常點檢與專職責任人員的巡檢相結合的“三檢制”，并應長期堅持。
1）點檢：依靠線路維護人員和運行值班人員，根據“線路運行記錄”所記載的部位進行定點檢查；
2）巡查：在點檢的基礎上，由專職責任人員采用專用儀器、儀表對點檢情況進行定量復查。例如，利用紅外線測溫裝置或紫外監測裝置探測導線接頭發熱現象等；其檢查項目、周期和頻次可根據線路具體運行情況來確定；
3）定檢：根據“線路元件的缺陷記錄”中對線路所提出的問題，建立周期點檢卡，并由電力公司技術部門或專責人員對設備的技術狀態進行檢查。
1.1.2 定期分析線路運行技術狀態
對重點線路或故障多發線路，應定期進行調查分析，查明原因，采取對策。這種分析除使用技術檢測工具外，還可輔以常用的計算機數據信息，分層次逐項深入地進行。并根據分析結果，編制對策計劃，及時進行維修，使之達到良好狀態后再運行。
1.1.3 執行線路的強制檢修制度
強制性檢修是根據線路的年度檢修計劃和在“三檢制”中發現的潛在性問題，對線路實行強制性檢修的一種制度。在實際執行中應做好以下幾項工作以保證檢修質量。
1）依據線路的運行時間、運行歷史及現狀，復雜系數及所帶負荷的大小，實行分類編組，由檢修人員實行分組包干負責；
2）設立線路專職運行考核員，統計線路的運行、維修狀況，考核線路的完好率；
3）對檢修后的線路，重新進行級別驗證，審定合格后方可投入運行。
1.2 人為因素的控制
任何生產過程都離不開作業人員，在保證輸電線路檢修質量的因素中，人是最主要的因素，但又是最難以控制的因素。線路缺陷或事故的產生，往往都與檢修人員的質量意識、操作技能和工作作風直接相關。為了實現對人為因素的有效控制，應做好以下主要工作：
1）加強“質量第一，用戶至上”的質量意識教育，實施可追溯性的管理方法，建立健全質量責任制；
2）嚴格執行檢修規程，加強專業化檢修培訓，頒發檢修操作等級合格證，實行持證上崗；
3）通過各專業間的人員調整，消除檢修人員的厭煩情緒；
4）廣泛開展Qc小組活動，促使檢修人員加強自我提高和自我改進能力，提倡自我管理，開拓創新。
2 狀態檢修的發展目標
根據以上分析，結合平頂山電力公司實際情況，我認為做好輸電線路的狀態檢修工作應做到以下幾點：
1）在輸電線路狀態檢修的初期，首先必須建立完整的狀態檢修組織機構和有關制度、標準。在初期階段，工作量多，難度大，且各單位運行檢修能力、技術水平參差不齊，應實行以計劃檢修為主、狀態檢修為輔的檢修模式。相關部門要認真組織研究，制定出符合各單位實際情況的《輸電線路狀態檢修實施辦法》。
2）努力提高在線監測手段，合理調整試驗和檢修周期，從而持續推進狀態檢修的發展。在充分利用現有的技術條件和裝備資源，搞好常規測試和測試分析工作的基礎上，不斷應用新的檢測技術，提高對線路運行健康診斷的水平。
3）逐步完善各種監測手段，完善知識庫，完善狀態檢修智能診斷系統，狀態檢修檢修方式進一步優化，充分發揮狀態檢修的作用，實現以狀態檢修為主的檢修模式；形成精煉、高效的檢修管理模式。
為此，應制定設備狀態檢修管理標準、檢修實施細則、狀態診斷管理制度等管理制度。編制設備狀態診斷標準、設備狀態評定分級與檢修策略等多項技術標準，并根據企業發展需要，及時對規章制度和技術標準進行修訂完善，為推行設備狀態檢修提供可靠的制度保證。加強教育培訓，全面提高狀態診斷人員的崗位技能和綜合素質。
開展狀態檢修，必須有一支精良的員工隊伍，特別是要有一支高素質的狀態診斷技術人員作保障；要嚴格標準、嚴格要求，保證工作人員的高起點、高素質；要抽出專門時間，聘請專家教授講課，廣泛開展業務培訓，不斷提高工作人員的整體素質；一要加大對狀態檢修的宣傳，使管理人員和普通員工在思想和行動上達成共識，促進狀態檢修工作的順利開展。
3 線路檢修過程控制
制定科學的線路檢修過程控制，形成具有自身管理特色的狀態檢修管理模式，結合企業生產實際和自身管理特點，按照狀態檢修對企業管理過程控制程序的要求，對原線路檢修過程控制程序進行調整和優化。形成以計劃檢修、狀態檢修、事故檢修、改進檢修相結合的線路檢修管理模式。
1）綜合診斷分析相關線路，提出檢修建議
根據線路巡檢、狀態監測、技術監督等工作情況，對線路進行綜合診斷分析，結合季度檢修評估結論，編制、上報年度線路檢修建議書，明確線路定期養護工作計劃、線路檢修建議，估算相關檢修費用等。
2）制定科學合理的檢修策略
根據線路在可靠性、安全、費用及效率等四個方面的綜合評估結果，將線路分為若干等級，并制定出相應的檢修策略。通過對線路分級，制定檢修方式，可以減少檢修的盲目性，提高工作效率，節省大量人力財力，提高經濟效益。
3）嚴格執行線路季度檢修計劃
根據線路檢修管理標準、質量驗收管理標準，由線路檢修部門組織開展檢修工作，接受生技部門的全過程監督檢查，確保線路得到及時、合理的檢修和維護。
4）進行季度線路檢修評估
相關部門應定期召開評估會，按照年檢修計劃，對比檢修前與檢修后線路運行參數的變化、檢修建議的執行情況、執行效果以及維護費用等信息進行評估，總結經驗，查找差距，為制定合理的線路檢修策略奠定基礎，實現狀態檢修閉環管理。
4 結束語
總之，輸電線路狀態檢修改變了原有定期檢修那種只依靠經驗和推斷以及上級要求來確定檢修計劃的方式，有效地克服了傳統的定期檢修所造成的維護不到位或維修過度的問題，不僅可節省檢修費用而且還可提高設備的利用率和可靠性。
【參考文獻】
[1]王建.配電設備在線監測與狀態檢修系統[D].北京：華北電力大學，2002.
[2]姚臻.基于狀態檢修的變電設備監測系統的研究[D].武漢大學，2004.
[3]王計朝.輸電線路狀態檢修技術的研究[D].北京：華北電力大學，2009.
[4]田玲，邢建國.電氣設備實施狀態維修決策方法的探討[J].電網技術，2004（16）.
[5]朱洪波，魏少巖，閔勇.火電廠檢修管理模式的現狀與發展趨勢[J].中國電力，2004（04）.
[6]麻秀范，鮑海，張粒子，劉曉明.智能化供電設備狀態檢修決策支持系統設計[J].東北電力學院學報，2002（02）.
第4篇：集成電路的研制范文
關鍵字:數字電路;組合邏輯電路;時序邏輯電路
中圖分類號:TN79文獻標識碼:A 文章編號:1673-0992(2010)06A-0042-01
眾所周知,近年,科學技術的不斷進步帶動許多行業發生了翻天覆地的變化,電子信息行業走在了科學發展的前列,表現尤為突出的是數字電子技術,科學進步的浪潮中它迅速前進,已成為當前發展最快的學科之一,數字邏輯器件已從60年代的小規模集成電路(SSI)發展到目前的中、大規模集成電路(MSI、LSI)及超大規模集成電路(VLSI)。那么,邏輯器件的變化也會影響整個數字邏輯電路的發展。
一、數字電路的狀態
數字電路顧名思義就是對數字信號進行算術運算和邏輯運算的電路,它只有兩個狀態就是0和1。在數字電路中,低電平用0表示,高電平用1表示,有時低電位也用字母L(Light)表示,而高電位用字母H(High)表示。另外在對0和1理解時,還會有時間限制,因為數字0、1表示電路狀態,結合時間看電路時,要明白電路工作時序。
二、數字邏輯電路的基本定律
數字電路的設計在生活中使用非常廣泛,但是怎樣設計出符合要求的電路,這就是一門技術活了。因此理解數字電路設計,重點在基本概念和基本方法上。數字設計中邏輯代數基本定律、組合邏輯和時序邏輯的概念是分析和設計數字系統的基礎,也是設計大規模集成芯片的基礎,所以我們在說數字電路設計之前就要先了解邏輯代數的基本知識定律。邏輯代數是英國數學家喬治.布爾(Geroge . Boole)于1847年首先進行系統論述的,也稱布爾代數。 所研究的是兩值變量的運算規律,即0,1表示兩種不同的邏輯狀態,稱這種只有兩種對立邏輯狀態的邏輯關系為二值邏輯。在邏輯代數中我們最先了解的就是進制的轉換,計算機系統中一般二進制、八進制、十進制、十六進制是了解最多的,轉換這些進制也是最容易的,掌握其中的計算方法就能得到。
三、數字電路設計―組合邏輯和時序邏輯
在做數字電路設計時主要就是組合邏輯電路設計和時序邏輯電路設計。從一方面說,這兩種電路的設計是數字電路中的一個最基本的也是最重要的部分,只有會做這兩種電路的設計才算是對數字電路入門了。所以我們先對這兩種設計作下簡單的介紹。
如果說邏輯電路設計是數字電路的最基礎的組成部分,那么門電路就是帶動這些部分運轉的重要元素,就像是一部機器,門電路就是機器中的零件,大家都知道零件在機器的運轉中起著不容小覷的作用,如果在某個部位因為一個小零件的出錯,可能會導致整個機器出故障。邏輯電路中最基本的門電路通常是與門、或門、非門。與門是邏輯與運算的單元電路;或門是邏輯或運算的單元電路;非門,也叫反相器,是實現邏輯非運算的電路。在實際的應用中并不是把它們直接使用,而是將它們組合成復合邏輯運算與非、或非、與或非、異或、同或等常用的門來實現其功能。我們在日常生活中見得最多的就是交通燈的控制,就是用組合邏輯電路設計成的。在組合邏輯電路的設計中,利用門電路的組合完成的很多電路的設計,編碼器、譯碼器就是組合邏輯電路中的器件,組成的液晶顯示器LCD,數碼顯示器LED。
時序邏輯電路中,主要的零件就是集成觸發器,在各種復雜的數字電路中不但需要對二值信號進行算術運算和邏輯運算,還經常需要將這些信號和運算結果保存起來,因此需要使用記憶功能的基本邏輯單元,而這種能儲存信號的基本單元電路就是觸發器。迄今為止,人們已經研制出了很多種觸發器電路,根據電路結構形式的不同,可以分為基本RS觸發器、同步RS觸發器、主從觸發器、邊沿觸發器等。這些觸發器的研制都是在前一種觸發器的基礎上改進而來的,通俗的說是后人在前人的研究發明中不斷提煉出的新器件。因此同步觸發器是建立在基本RS觸發器的基礎上的,基本RS觸發器輸入信號可以直接控制觸發器的狀態翻轉,而在實際應用中往往要求在約定脈沖信號到來時,觸發器才能翻轉,所以才有同步RS觸發器的出現。但是同步RS觸發器有空翻現象,不能正常計數,因此人們又研制了主從觸發器,同樣為了克服主從觸發器的一次性變化,就有了邊沿觸發器的產生。
四、數字集成電路
在很多人看來,數字集成電路是非?？斩吹臇|西,因為只是一塊芯片,卻能實現如此多的功能。那在數字集成電路中主要有哪些電路呢?常用的數字集成電路一般有CMOS電路和TTL電路兩種。CMOS電路有消耗功率低,工作電壓范圍廣和噪聲容限大的特點,雖然在CMOS電路的輸入端已經設置了保護電路,但由于保護二極管和限流電阻的幾何尺寸有限,它們所能承受的靜電電壓和脈沖功率均有一定限度。CMOS集成電路在儲存運輸、組裝和調試過程中難免會接觸到某些帶靜電高壓的物體,所以一般要對輸入的靜電進行保護,另外CMOS還會出現電路鎖定效應,一般為了使用安全和方便,人們一直在研究從CMOS電路本身的設計和制造上克服鎖定效應方法。當然,集成電路一般的要求都非常高,它需要預先對芯片進行設計,編制一定的程序,而我們往往使用現成的電路,對它只做了一定的分析。
通過對數字電路的基本知識的解讀,當然這只是很淺的一方面。而數字電路涉及到的一些專用的集成電路。由于專用集成電路(ASIC)是近期迅速發展起來的新型邏輯器件,這些器件的靈活性和通用性使它們已成為研制和審計數字系統的最理想器件。因此數字電路的發展在今后還有很大的空間,但是在發展的同時,數字電路的基礎的知識是不會改變的,只會在原來的基礎上得到更大的改進,這需要新新的電子人來改進數字電路的不足地方,將它所存在的每一個缺點進行彌補,使各個部分它的作用發揮到最大。
數字電路在實際運用中將越來越廣泛,現在在要求普及的數字電視已經進入了千家萬戶,數字化已經成了必然的趨勢。但是任何技術知識,基礎都是最根本,最主要的,數字電路的組成剛好是是基礎。數字化的時代已經到來,打好基礎知識是數字電路發展的前提條件。
第5篇：集成電路的研制范文
按照摩爾定律，集成電路上的晶體管數量每兩年將增加一倍。隨著電子制造商在越來越小的集成電路上放置越來越多的晶體管，摻雜成了一個嚴重問題，而摻雜是制造當今集成電路核心硅襯底的必不可少的一個過程。
因此，該小組的挑戰是如何超越摻雜的限制。該小組建議，通過將分子貼附到硅表面(而不是混合其中)來影響門限電壓或柵電壓，而達到一定的門限電壓或柵電壓才能在源極(藍色)和漏極(藍色)間建立一個導電通道從而將器件導通。分子影響了器件層(紅色)內的可用的載流子數量。這種方法和摻雜的功能一樣，在納米范圍內效果更好。
萊斯大學化學系教授James Tour預計工業界會對該工藝有極大興趣。這種工藝使碳分子通過化學浴或蒸發的方法與硅鍵合起來。
該項研究在http：／／／doi／abs／10.1021／ja9002537，更多信息，請聯系萊斯大學的Mike williams，電話：001-713-348-6728，電子郵箱：mikewilUams@rice.edu。
――Christina Nickolas
我國研制成功10GHZ 8bit超高速DDS芯片
近日，中科院微電子所微波器件與集成電路研究室(四室)HBT超高速電路小組在劉新宇研究員和金智研究員的帶領下研制成功兩款基于1μm GaAs HBT工藝的8bit超高速直接數字頻率綜合器(DirectDigital frequency-Synthesizer，DDS)芯片DDS1和DDS2。
第6篇：集成電路的研制范文
1什么是微電子技術
微電子技術是在電子電路和電子系統的超小型化及微型化過程中逐漸形成和發展起來的，以集成電路為核心的電子技術。是由電路設計、工藝技術、檢測技術、材料配置及物理組裝等形成的技術體系。
2微電子技術的特征
微電子技術是在傳統的電子技術基礎上發展起來的。之所以稱之為“微電子”，顧名思義就是由于它是在微小的范疇內的一種先進技術，其特征是“四微”：
（1）它對信號的加工處理是在一種固體內的微觀電子運動中實現的；
（2）它的工作范圍是固體的微米級甚至晶格級微區；
（3）對信號的傳遞交換只在極微小的尺度內進行；
（4）它的容積很大，可以把一個電子功能部件，甚至一個子系統集成在一個微型芯片上?？傊?，微電子技術是指在幾乎肉眼看不見的范圍內進行工作的一種獨特而神奇的特種技術。
3微電子的發展趨勢
當代微電子技術正在向著高集成度、高速、低功耗、低成本的方向發展。它的進步主要借助于以下幾個方面：
3.1制造工藝的改進
在制造工藝方面由最初的單層平面分布發展到后來的多層工藝（有多層高密度和多層多功能兩種方式），以降低成本，增加功能。采用人工超晶格工藝（一種用人工控制晶體晶格大小制造晶體的新工藝），制造的器件叫超晶格半導體器件。這種器件的速度比硅半導體器件快10-100倍。使用敏感集成電路（在一塊芯片上同時集成各種敏感元件及外圍電路），可以縮小體積，降低成本，提高可靠性，增加功能。系統的集成方法將從二維結構向三維立體結構發展，這樣會實現集成度的新突破，為集成電路的發展拓出一條新的可行之路。集成電路面世以來便以集成度每三年便翻兩番的摩爾定律發展。
3.2材料的更新
科學家正廣泛地探索以新材料取代硅晶體的可行途徑。隨著微電子技術的高速發展，硅材料的局限性已逐步暴露出來。采用砷化鎵、磷化銦等氧化物半導體材料和超導材料、金剛石材料制造集成電路，可以提高集成電路的開關速度、抗輻射能力和工作溫度（金剛石集成電路可在500℃-700℃下正常工作）。2000年2月12日，德國埃森大學和漢諾威大學宣布聯合研制成功在硅板上生長鍺半導體，由此制成的集成電路其開關速度將大大快于硅集成電路。同時，采用在有機物原子的化學鏈中儲存信息的技術所研制的“生物芯片”也取得了一些進展。
3.3芯片尺寸的增大
芯片尺寸的增大可為集成度的提高提供物質基礎，并且芯片尺寸越大，集成電路的平均成本越低。1998年，芯片尺寸已由原來的3-4英寸，增大到8-10英寸。目前已經達到12英寸。預計今后幾年芯片的容量將達到令人震驚的程度，即一個芯片上可包含10億個元件，其電路僅有幾個原子那么薄。這必然會帶來芯片功能密度和性能價格比的大幅度提高。
4微電子技術發展需要突破的技術層次
（1）微細加工關鍵的加工工藝---光刻技術還是一個大問題。
（2）互連技術的可靠性問題還有待研究開發。
（3）新型器件結構新型材料體系還大有潛力刻挖。
5微電子技術的廣泛應用
微電子技術不僅使電子設備和系統的微型化成為可能，更重要的是它引起了電子設備和系統的設計、工藝、封裝等的巨大變革。所有的傳統元器件，如晶體管、電阻、連線等，都將以整體的形式互相連接，設計的出發點不再是單個元器件，而是整個系統或設備。
除了計算機以外，微電子技術在其他方面的應用也是相當廣泛的。從通信衛星、軍事雷達、無人機、信息高速公路，到程控電話、手機、GPS，從氣象預報、遙感、遙測、醫療衛生、能源、交通，到環境工程、自動化生產、日常生活，各個領域無不滲透著微電子技術。
微電子技術對電子產品的消費者市場也產生了深遠的影響。價廉、可靠、體積小、重量輕的微電子產品層出不窮。而落戶于各式各樣的普及型產品之中，進入普通百姓家。例如電子玩具、游戲機、學習機以及其他家用電器產品等。就連汽車這種傳統的機械產品也滲透進了微電子技術，采用微電子技術的電子引擎監控系統、汽車安全防盜系統、現代汽車上有時甚至要有十幾到幾十個微處理器。
微電子技術發展日新月異，令人興奮不已。它對我們工作、生活和生產的影響無法估量。
參考文獻
[1]李凈，唐紅潔編著.第五章：新編現代科技概論[M].北京：中國政法大學出社，2008（11）.
[2]宗占國主編.第二章：微電子技術與計算機技術[M].北京：高等教育出版社，2008（05）.
作者單位
92823部隊二中隊海南省三亞市572021
第7篇：集成電路的研制范文
【關鍵詞】電子信息材料；低碳經濟；發展應用；集成電路和半導體材料
進入新世紀以后，節能環保的概念開始在全世界范圍內普及，作為低碳環保的一項有效途徑，低碳經濟的發展可以有效地促進整個社會的節能環保活動。低碳經濟指的就是依托于低能耗、低污染、低排放的“三低要求”來作為核心的節能環保經濟模式，這是人類文明的又一偉大壯舉。目前，我國在“可持續發展”的理念的指導下，在社會中大力采用“低碳經濟”的生產模式，成功的實現了經濟效益和環保效益的雙豐收。眾所周知，二十一世紀是電子信息的時代，人類社會對電子信息材料的需求量也是與日俱增，如何有效的實現電子信息材料的低碳經濟，已經成為了電子信息行業發展的一項重大課題。
一、簡要介紹各種可以用于低碳經濟發展模式的電子信息材料
目前，在世界的電子信息行業里面，可以用來作為電子信息材料的主要材料有以下幾種：光電子材料、納米材料、寬禁半導體材料等等。目前，為了響應電子信息材料的低碳經濟發展，可以根據這些原料的特性研制出以下這些電子信息材料：
1、電子信息材料中的光電子材料
電子信息材料的光電子材料主要指的是液晶材料。目前，液晶材料已經在電子信息行業得到了廣泛應用，在電子信息行業里面，液晶材料絕大部分被應用于電子顯示屏等高新技術范圍之內。液晶材料的特性之一便是“光線扭曲向列型”，這種特性可以使液晶材料在有電流經過的時候通過對電流的改變來實現對電子顯示屏上面的液晶序列的排列順序的改變。與此同時，再有電流經過電子顯示屏的液晶材料的時候，外面的光線是不能夠直接穿過電子顯示屏的液晶材料的，這就使得液晶材料有成為低碳經濟的特性。與傳統的其他電子顯示屏材料相比，液晶材料具有很多優良的特性，液晶材料的能耗低已經精確的準確性以及迅捷的反應，再加上柔和的調色功能。除此之外，液晶材料還是一種很有效的非線性光學材料，液晶材料的狀態一般是維持在軟凝聚的狀態。因此，液晶材料可以有效地實現光折變效應，可以在電子儀器在很低的電流供應下，發揮出強勁的性能，具有很高的開發潛力。另外，根據光學原理之中的光的干涉效應，可以利用光線對液晶材料的干涉作用，使得液晶材料在反射類的光學器件里面得到廣泛的應用。綜上所述，一系列優良的特性使得液晶材料已經逐步成為應用最廣泛的電子顯示屏使用材料。
2、電子信息材料中的集成電路和半導體材料
目前，世界上的電子信息材料中的集成電路和半導體材料的最基礎的原材料大部分都是多晶硅原料，目前最廣泛采用的制作電子信息材料中的集成電路和半導體材料的技術則是經過改進的西門子法。經過改良的西門子法制作多晶硅材料的集成電路和半導體材料的原理如下所述：使用鹽酸和工業使用的純硅粉在一個規定的溫度之下發生合成反應，最終生成三氯氫硅材料，然后再采用分離精餾的手段，對已經制得的三氯氫硅材料進行進一步的分離提純工作，最后把提純后的三氯氫硅放置進入氫還原儀器里面經行相關反應操作，最后制得高純度的多晶硅，再進一步加工就成為了日常所使用的電子信息材料中的集成電路和半導體材料。
通過改良的西門子法提煉出來的電子信息材料中的集成電路和半導體可以有效地改進目前國際上的光伏零件問題。
二、簡述電子信息材料在低碳經濟中的發展應用思路
目前，根據節能環保和低碳經濟的相關要求，電子信息材料在低碳經濟中的發展應用的主體模式應當找尋出新型的發展趨勢，其總體趨勢應當是朝向電子信息材料的尺寸擴大化、電子零部件的智能化設計、電子材料的多功能作用趨勢、電子材料功能的高度集中化的趨勢發展。
1、發展集成電路類的電子信息材料
隨著電子科學與技術的不斷增長，目前的半導體材料和集成電路的主要材料已經成為了環氧模塑料，通過這樣的原材料設計，可以有效地使得電子信息材料可以滿足低碳經濟的節能環保的要求。
2、發展光電子材料類的電子信息材料
隨著電子科學與技術的不斷增長，作為一種非常有效的信息傳輸類型的電子信息材料，光電子材料在近幾年來得到了快速發展的機會，這將很有效使得電子信息材料可以滿足低碳經濟之中電子材料的多功能作用趨勢、電子材料功能的高度集中化的要求。
3、發展新型元器件材料類的電子信息材料
隨著電子科學與技術的不斷增長，作為一種非常有效的降低環境污染，并可以有效的降低電子信息材料能量消耗的材料，新型元器件材料正在逐漸成為電子信息材料的重點研究項目之一，其可以有效的滿足電子信息材料發展的電子信息材料的尺寸擴大化、電子零部件的智能化設計要求。
三、結語
目前，電子信息材料的低碳發展已經成為了電子信息行業要攻克的主要課題之一，隨著科學技術的不斷發展，越來越多的電子信息材料已經可以很好的完成節能環保的要求。在本文中，筆者將結合對低碳經濟概念的解讀，并簡要的描述了幾種新型的節能環保的電子信息材料，并通過這樣的方式，具體的談了談研究了電子信息材料在低碳經濟中的發展應用思路。但是，由于本人的知識水平有限，因此，本文如有不到之處，還望不吝指正。
參考文獻：
[1]李來丙，李立波.新一代綠色無鹵化覆銅板的研制開發[J]，工程塑料應用，2013，32（5）：42～44
[2]謝廣超，杜新宇，韓江龍.環氧模塑料在半導體封裝中的應用[J]，中國集成電路，2013，（106）：64～69
[3]侯明，衣寶廉.燃料電池技術發展現狀[J]，電源技術，2012，32（10）：649～654
[4]蘇維.多晶硅生產的節能減排措施[J]，有色金屬加工，2013，37（2）：57～59
第8篇：集成電路的研制范文
發明三維集成電路的最初創意，首先來自英國雷達專家達默，他于1952年提出了電子設備固體塊的分層實現設想;其次來自美國物理學家費曼，他于1959年闡明了利用堆疊工藝實現三維固體塊電子設備的思想:倡導節約芯片的平面面積，轉而向Z軸發展，以此設計三維電子百科全書、微型計算機和微型電動機。1960年代末，IBM和Motorola公司應用三維封裝拉開了簡單立體IC的序幕，1979年發明了三維CMOS器件。從1968年進入“硅器時代”之后，三維(立體)微電子學己經初創。在21世紀，三維微電子學必將發展成為迎接深亞微米S0C技術挑戰和支撐摩爾定律持續有效的主流技術據預測，三維集成電路支配市場的時間將在2015年。
2三維1C
基于平面工藝的技術慣性，追求IC制造的單位芯片面積低成本，使得絕大多數實用硅集成電路采用二維平面結構，主要實現了包括一個器件薄層和多個互連薄層的電子器件集成塊(二維IC)而真正實現達默設想的電子設備固體塊，是具有多器件層結構的三維立體ic，因為它面向第三維，促進了異質材料、器件和信號通道的集成，縮短了金屬互連延遲，使三維IC(相對于二維IC)可實現更高的頻率、性能、密度和可靠性21互連延遲
從I960年至今，主要基于光刻機的進步和MOS管等比例縮小原理(1974年，IBM公司)，二維IC在平面硅中追求高性價比的發展中一直與摩爾定律(1965年提出)符合得很好?？墒牵A測未來，局限在硅平面上利用更短波長光刻機進一步提高IC集成度的發展速度可能趨緩。
姑且不論深亞微米技術所面臨的超微器件負面特性的諸多挑戰，僅就最易理解的金屬互連線延遲指標(正比于互連線長度)展開討論隨著特征尺寸的縮小和芯片面積的増加，二維IC器件延遲不斷縮小，金屬互連延遲卻不斷増加在深亞微米工藝下，互連延遲大大高于門延遲，成為系統延遲的主要因子，極大地限制了二維IC的工作頻率。
20世紀90年代，繼續在平面內跑互連線己經占用了一半的芯片面積;2001年，芯片內的互連線總長度達21km，時鐘信號線的典型長度為3-20mm，連線延遲為0.61ns/mm在0.35Mm工藝條件下，互連延遲己達門延遲的50%;在0.25^m工藝條件下，互連延遲己超過器件的門延遲0.1^mCMOS電路的典型門延遲為4ps;而電子的彈道飛行時間常數是Q33ps，因此，限定了基于電子運動規律的1C的極限頻率為500GHz^2-17。
三維IC在兩個不同有源層之間的垂直互連線長度的典型值是微米量級，而二維IC在不同邏輯單元之間的互連線長度是數百微米量級。由于縮短了互連長度，互連伴隨的寄生性降低了，這就使三維1C提高了工作頻率圖1模擬出0.25Mm~50nm特征尺寸下三維集成較二維集成在互連延遲指標上的優化2001年，Intel公司資助普渡大學計算分析1層(2D)和2~16層(3D)雙柵SOIIC的性能，結果表明，三維IC較二維IC具有領先2~3個特征尺寸技術代的優點[15]1998年，德國斯圖加特微電子研究所實驗表明，比較由兩層堆疊或單層CMOS管制造的16<16位乘法器，可獲得的指標縮小率分別是：時延21.9%，芯片面積128%，總電容28.物，動態能耗30.牴，能耗延遲積45.6%[14]又如，采用三維MCM封裝技術的Aladdin并行處理器比CrayX-MP處理器每單位體積可獲得的速度改善為35000MIPS和10800FLOPS2.2結構特點
三維IC擁有多層堆疊緊密的二維有源硅層，每個硅層又有多層二維互連線薄層，眾多的垂直互連線則作為Z軸，電連接二維互連線或有源硅層由于解放了Z軸，為電路系統的設計、布局和布線提供了更高的優化自由度從數據流的角度分析。首先，三維IC可被視為二維數據處理平面的三維(垂直)結合，三維芯片封裝屬此類;其次，三維IC可被視為垂直數據流通道的二維結合，三維集成圖像處理IC屬于此類;未來，三維IC將是沒有優先數據傳輸方向的類似人腦的神經網絡，其結構可能是蜂窩狀的多維硅器
具有合理分層結構的三維IC，能使傳感與執行、數字與模擬、高壓與低壓、高能耗與低能耗的電路子塊，和平共處于CMOS硅高樓之城作為三維硅城內的防范子塊，為防備局部子電路報廢而影響整體，將預先制作冗余的備用電路。
2.3系統規模
20世紀末，先進的三維封裝技術已經能夠與包括光微電機械電子或光電的任何一種元器件兼容，堆疊層數高達48(Irvine傳感器公司);基于三維封裝的世界上最小助聽器模塊(4.5mm<4.0mmX3.0mm)，結合了CPUDSPEEPROM和18個無源元件瑞士Valtionic公司)20世紀90年代，日本己經研制出5層三維集成IC;IBM公司己經研制出10層三維集成IC
3三維工藝
盡管SIP級或SOC級的三維IC有非常吸引人的優點，但至今尚未成為主流技術，原因在于制造工藝的挑戰。三維工藝包括三維封裝和三維集成，前者是后者的基5礎三維IC制造技術的最大特點在于其高度整合性
3.1三維封裝
三維封裝是在垂直于芯片表面方向上堆疊、互連兩片以上(中測)裸片的高級SIP封裝技術三維封裝主要包括疊層、埋置(1980年代)和有源基板三種類型，尤以減薄裸片疊層工藝最為流行采用混合互連技術，以適應不同疊層芯片的外圍及區域互連，發展出多種多樣的垂直互連技術
例如，2000年，美國開發出基于晶圓片的通硅觸點和傳統倒裝焊的一種垂直互連技術:預先在晶圓正面內埋金屬接觸點，待器件加工完，從圓片背面減薄，露出通硅觸點，以便實現圓片倒裝焊;反復減薄和鍵合，即可堆疊出SIP級的三維IC預計今后20年內，疊層芯片層間連接點的密度將是每平方厘米1000萬個。SIP級的三維1C可視為SOC級三維IC的過渡性產物，因為三維封裝是三維集成的技術基礎圖2示出從芯片疊層組到硅高樓的三維集成的典型結構發展趨勢其中，晶體管平面層1和2以及3和4,都是由3D集成技術得到的2三維集成三維集成主要使用SOI技術逐層做出元件、器件和MEMS,以此更直接地發明SOC級的三維IC,其中，晶圓倒裝焊接或粘接有助于長出8層有源硅高樓1970年代，日本先鋒半導體研究所的前田和夫提出：把MOS型RAM做成雙層結構，可以減少芯片面積，但要増加掩模數量
SOI技術包括激光和電子束再結晶、橫向固相外延生長、橫向外延過生長、金屬誘導橫向結晶和晶圓片粘合等1980年代初，國外應用激光再結晶多晶硅SOI技術，己在2個硅平面層中實現了三維共柵CMOS反相器，并且利用其實現了高密度的三維集成SRAM1985年，清華大學應用激光再結晶SOI層，在國內率先研制出簡單三維器件。
1990年，日本三菱電氣公司應用激光再結晶技術，制造出4層三維測距電路:最上層是64<64光敏傳感器陣列，向下各層依次是圖像存儲器1和2,以及減法邏輯處理和層間信號并行傳輸電路1991年，日本三洋電機公司超大規模集成電路研究所己制成五層構造的三維集成電路，在575~600°C下，使用單晶種晶在絕緣膜上以橫向外延生長SOI層，同樣的工序重復5次，器件就做在每個SOI層里
2001年，應用晶圓片粘合SOI技術，實現了低功耗寬帶的三維SOC，內含圖像傳感器和DSP2002年，IBM公司開發的三維集成IC工藝是晶圓級鍵合:利用低溫玻璃處理(Glass-Handle)構建“轉移層”，實現晶圓器件層間的電路互連該工藝適合嵌入IBM的0.13,umSOICMOS工藝流程，而且不會對電路的電氣性能造成任何影響。
傳統的三維IC集成工藝是自下而上順序做出各器件層?？墒?，新生長或淀積的器件層質量較最底層要差，且做新層時將使下層性能變差，因此，自下而上逐層做器件，并不適合高檔IC的多層三維堆疊未來，晶圓級鍵合或粘合方法有望成為高速芯片的重要三維集成工藝。
三維集成的發展趨向可能是多維集成，主要將神經網絡算法完全固化到SOC塊中，體現對生物神經系統的硅直接模擬，具有發散并行的計算特點
目前，應用三維工藝只完成了少量復雜器件和系統，來自技術和成本等環節的挑戰很多散熱是三維ic必須面對的問題，因為集成度提高伴隨著功率密度的増長系統級的散熱方法，是將熱能均勻地分布在三維ic表面:將高能耗裸芯或有源層放置在堆疊底層，85%~90%的散熱通過電路板進行。封裝級的散熱方法有，采用高導熱封裝材料;采用一種導熱膠，并在疊層器件間形成熱通孔，將疊層內的熱量排到其表面;采用低熱阻基板;合理設置散熱片;強制風冷和冷卻液降溫制造和設計3D4C的技術挑戰還包括:垂直互連的最優化，低電阻率抗高溫的內部互連系統的發展;適宜制作器件的高質量堆疊硅層的制備，有源層之間絕緣介質層的平坦化，針對互連的三維SOC設計方法學和EDA工具的開創等
技術先進國家的航空和軍事應甩醫療電子及微型計算機產業的方展，都是三維IC的驅動力回顧CPU的最初發明和應用時代，諾依斯也承認:“以門鎖裝置為例，今天已有許多種微機控制的門鎖，可是在當時看來，要把這些復雜電子器件的價格降低到可與簡單的機械門鎖相比，的確不大可能[11]”到2030年，CPU的全球市場份額將是6千億美元，僅位居個人數字助理PC機和手機之后到那時，基于三維CPU的指紋掛鎖和迷你測謊器早己實用化了;若缺少包含有CPUDSP和MEMS等的三維SOC，則麻雀衛星(1995年由美國提出)蚊子導彈螞蟻士兵和藥丸機器人(1950年代由海伯斯提出)的創新發展與實用化，就無從談起[1M1]
三維立體IC不僅可以縮短金屬長線互連延遲，而且立體集成才是IC概念提出者的本意。因此，為繼續滿足市場對微型化系統IC的高集成度需求，讓擁擠的二維平面芯片在第三維Z軸得到解放，實現并行的智能的或神經網絡的三維立體IC，是深亞米硅器時展的優選方向之一。
三維微電子學的創立和發展以三維封裝(實現SIP)為起點和基礎，以三維集成(實現SOC)為方向和目標，可能以多維集成(實現立體神經網絡)為極點和新起點。三維IC的發展將遵循摩爾定律的三維描述：IC的立體集成度每1.5年至少翻一番。
第9篇：集成電路的研制范文
關鍵詞 現場可編程門陣列；設計；可編程器件；發展
中圖分類號TN7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）99-0077-02
近年來，伴隨著電子技術和超大規模集成電路技術的飛速發展，集成電路的集成度越來越高，集成主板上的系統規模也不斷的提高，這也為系統設計帶來了新要求?，F場可編程門陣列作為超大規模集成電路技術的一種，已經廣泛的應用在通信、圖形處理、計算機等多個領域之中，是當前電子系統中最為重要的組成部分，FPGA器件設計也越來越受到人們重視。
1 FPGA概述
FPGA在目前的通信、遙控、計算機、圖形等領域廣泛的應用，已成為當今電子系統中最為關鍵、最為重要的組成部分。伴隨著社會生產技術的發展，FPGA器件的設計越來越受到關注，已成為電子技術工作人員設計的核心課題之一。
1.1 FPGA概念
FPGA是現場可編程門列陣的簡稱，它的出現是給電子技術、數字系統設計帶來了質的變化。它是由它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件在社會發展的基礎上形成的一種新產物，作為專用集成電路領域的應用而產生的一種定制電路不足現象，這也克服了傳統可編程器件門電路數有限的缺點，給集成電路技術的發展指明了新方向。
1.2 FPGA優點
現場可編程門陣列是一種可編程使用的信號處理器件，它可以通過用戶來改變配置信息的功能的特點而受到社會各界人士的關注。FPGA與傳統的數字電路系統相比較，它具備著可編程、集成程度高、運行速度快、可靠性好的優勢，可以通過配置有關器件內部的邏輯功能和輸入、輸出端口來將其與原來的電路板連接起來，從而提高電路的性能，減少電路在運行中所產生的其他隱患，有效的提高工作的靈活性和效率。
它與ASIC相比較，具備著顯著的優勢，如開發周期短、產品上市速度快、市場適應能力強以及未來發展空間大的特點。在目前的社會發展中，一個產品在定型和投入市場之后，很難再對其進行改進和優化，而在FPGA的設計工作中，我們可以迅速的將其轉變成為專用的芯片，從而進行生產。
2 FPGA的發展歷程
2.1 FPGA的過去發展
FPGA最早出現于上個世紀七十年代，它自誕生以來以其通用型能力好、適應性強的優勢得到了迅速的發展，同時也改變了傳統器件的固定功能，從根本上改變了傳統期間功能的研制和發展。在當前社會發展中，采用FPGA進行工作的時候，用戶可以直接通過編程的方式來實現所需要的邏輯功能，而無需要依賴于傳統的芯片功能要求。
FPGA由于本身具備著門陣列器件的高度集成、通用性強的特點，又具備著用戶可編程靈活度高、在規模、密度上發展不受整體框架限制的優勢在過去的幾十年時間里得到了飛速發展，并且取得了一定的成績。
2.2 FPGA的發展趨勢
時至今日，FPGA市場逐步趨于規范，早已經改變了傳統的那種繁雜無章的市場模式，今天的FPGA生產商家只剩下了為數不多的幾家，雖然仍然不時出現新的生產廠家，但是由于其技術底蘊無法與這些老牌常見比較，大多都是曇花一現的現象，而無法得到大力發展。但是就那些老牌的廠家生產和研究分析，FPGA存在著集成程度高、結構靈活、結構可靠的優點而不斷的進行研制，且隨著半導體技術的完善和發展，這一技術的應用也越來越深入，相信在未來的發展中必然會迎來更進一步的發展。
3 FPGA設計技術
3.1可編程技術探討
在目前的FPGA設計工作中，我們常見的可編程技術主要包含有3種。
3.1.1 SRAM編程技術
SRAM編程技術被稱之為最基本的變成技術，是通過對傳輸管進行控制和存儲信息的讀寫來完成工作的。在設計的過程中，當傳輸管道接通的時候，SRAM單元內部的存儲信息可以通過數據傳輸端口來進行讀取或者改寫；而當傳輸管道中斷的時候，存儲的信息也會隨之靜置，形成一個首尾相連的鎖定狀態。
3.1.2 Flash和E2PROM編程技術
Flash和E2PROM技術在應用的過程中存在著穩定性好、非易失性的特點，在設計的過程中及時關閉電源，其內部存數的信息也不會發生損壞和丟失。在設計工作中，如果采用Flash進行設計，那么其內部的存儲單元會自動取消E2PROM隧道型存儲單元選擇關，通過采用一個信號一次性擦除的方式來存儲信息，進而增加器件的繼承性。這一技術與SBAM相比較，它結合了非易失性和可重復性的變成特點，因此具備著工作效率高、穩定性好的優勢。
3.1.3反熔絲變成技術
反熔絲變成技術在編程應用之前都是以開路狀態存在的，通過編程使得反熔絲結構局部發生變化，在瞬間產生大量的熱損耗現象，從而使得薄絕層的物質融化反應，進而形成永久性的通道。這種技術在應用的過程中可以說是集合了FPGA的非易失性和穩定性雙重優勢，使得信號傳輸路徑的電阻和電容問題得到了緩解，并且具備著安全性高的優點。但是它在應用中缺陷和極為明顯，主要表現在：無法重復變成、不能用于新產品開發；一次性進行編程且無法進行可靠檢測；在不同工藝下其所造成的工作差異也相當大。
3.2 FPGA前沿設計技術與未來發展趨勢
時至今日，在社會發展中半導體產品的應用越來越普遍，可謂是在各領域都已經趨于普及，在應用對于成本的控制都是以摩爾定律為基礎進行的，而作為半導體器件中最為關鍵的一部分——可編程邏輯器的應用越來越普遍，它在每一次工藝升級中都出現了新的轉變，在產品的功耗、頻率以及密度方面都得到了重大轉變。
受到深亞微米半導體工藝影響，傳統的設計和生產工藝面臨著越來越嚴峻的挑戰，在工作中如果仍然采用傳統的設計方法，在未來社會發展中必然無法滿足時代要求，這就需要在工作中對其進行優化和改進。這一工作的開展是以高密度、高性能為目標開展的，對于片上的資源集成度進行了更深層次的優化，為FPGA的技術發展奠定了理論基礎。
4 結論
為滿足用戶和市場日益變化的需求，FPGA不斷在密度、功能、性能和功耗等方面演變；面對深亞微米工藝帶來的各種不良影響，如漏電流、設計復雜度等，又迫切需要最切實際的解決方案。隨著挑戰的發展，可以預言，未來FPGA的設計技術必將繼續呈現出巨大的創新與進步。
參考文獻
