時間：2023-06-07 09:11:59
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇集成電路封裝，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
一、建立質量管理體系
推行企業質量管理體系認證制度，是依照國際上通行的做法，促使企業提高產品質量采取的一種引導措施。就IC封裝企業而言，可從IC的成品率、客戶的投訴率、產品的流通周期等方面制定出定量的質量目標，并把這些目標層層分解落實到各職能部門、生產工段，切實將目標展開到能采取措施為止，確定責任人，并對具體措施實施管理。
現代方針目標管理的理論基礎是系統理論和行為科學，基本原理就是運用行為科學的激勵理論來激發、調動人的積極性，對企業實行系統管理。人是生產力中最活躍的因素，員工是公司的根本，企業的成功不僅取決于正確的領導，還有賴于全體員工的積極參與，企業應對各部門、各崗位的員工制定崗位職責，規定應有的職責和權限，通過教育和培訓，不斷提高各崗位員工的專業能力，充分激勵員工的創造性和積極性，為員工的成長和發展創造良好的條件。
企業要注重對各級員工的質量教育培訓，質量管理培訓從質量意識教育、質量知識培訓、技能培訓三個方面進行。從企業的高層領導至一線的操作員工，所有從事與質量有關工作的員工都要接受不同層次的質量教育培訓。
實施成本管理，就是要降低過程成本，可從以下幾方面考慮：①提高現有的過程能力。過程能力與人、機、料、法、環等多種因素有關，可從提高人員素質、提高操作技能、改進設備性能等各方面出發考慮，從而提高各工序的成品率，降低損失；②減少因異常因素如設備故障、原材料質量問題、計劃失誤等造成的停工損失。
通過PDCA即Plan（計劃）、Do（執行）、Check（檢查）和Action（處理）的不斷循環，并通過以責、權、利相結合的經濟責任制作為考核手段，能使企業的各項管理工作有很強的向心力和凝聚力，使質量管理處于有序的受控狀態，促使企業整體素質的提高，從而確保企業方針目標管理全過程的實現，保證產品質量的提高，以達到提高市場占有率、提高客戶滿意度，最終實現企業提高經濟效益的目的。
二、加強供應商的管理
根據各種材料對集成電路特性影響的重要程度，將供應商分為I、Ⅱ、Ⅲ三類，I類供應商所提供的產品對電路的質量有非常重要的影響，這類材料主要是集成電路的結構材料，如引線框、導電膠、金絲、塑封樹脂等，這些材料的異常將直接引起電路的報廢或影響電路的可靠性；Ⅱ類供應商所提供的產品對電路的質量有重要的影響，如軟化液、陽極等去飛邊電鍍工序使用的材料，這類材料的不良將影響電路引線腳的電鍍質量；Ⅲ類供應商所提供的產品對電路的質量有一般的影響，如料條、料盤等包裝材料，料條的尺寸稍有偏差，就會使電路卡在料條內，影響生產，料盤稍有翹曲、不平整，會使電路引線腳壓壞變形。
根據對各供應商的業績評價，可以將所有供應商劃分為A、B、C、D四級。評為A級供應商的，是優秀供應商，企業應肯定其優異的供貨業績，并通過增大訂單比例、縮短付款周期等措施來鼓勵供應商繼續保持或改進供貨業績水平；B級供應商是良好的供應商，能較好地滿足企業的要求，企業應本著互利共贏的原則，加強與B級供應商的溝通，對于I類供應商，其業績至少要達到B級；C級供應商是合格供應商，能滿足合同的要求，但其產品和服務不具備競爭能力，其他的供應商也能提供，如果I類供應商的業績只有C級，應暫停供貨，但可作為應急備選供應商，如果Ⅱ、Ⅲ類供應商的業績為C級，其供貨比例應維持在一個較低的水平，并要向其發出警告，促使其發展為良好供應商。D級供應商是不合格供應商，其不能滿足企業的基本采購要求，對這樣的供應商應選擇終止與其的合作，并選擇好的供應商取代。
三、重視顧客的需求和期望
“以顧客為關注的焦點”是質量管理原則的第一大原則，顧客是企業存在的基礎，如果失去了顧客，企業就無法生存下去，所以滿足顧客的需求和期望應放在第一位。
對于一個專業IC封裝企業，從客戶提供圓片要求進行封裝時，就應充分了解客戶的每一個要求，如使用材料方面的要求、封裝過程中的特殊要求、電路印記的打印要求、包裝材料和包裝規范的要求、產品發運的要求、成品率、交貨期、價格等各方面的要求，這些要求客戶都會預先指出，是明示的要求。還有一些要求，是由產品的特性決定的，客戶不會預先特別指定一個量化的要求，這些是隱含的、企業必須滿足的要求，如電路的外觀，企業應該保證送到客戶手中的每一個電路外觀都是符合要求的，假如客戶發現封回的電路中有印記、引線腳、塑封體等外觀方面的缺陷，也許會接受一定數量的不合格品，但必然會引起不滿意。再如客戶對封裝回的電路有限制開短路數量的要求，一般客戶會規定一個上限比例，如客戶發現封回的電路中開短路電路的數量始終保持在上限邊緣，因這個原因影響到了產品的測試成品率，即使未超標，但客戶也會將這個數值與其他封裝廠家的同類產品作比較，如別的廠家一直做得比你好，那可能會導致客戶的不滿意，引起客戶對這方面的投訴，甚至會被客戶所淘汰。
為更好地服務于顧客，企業應當對顧客信息進行有效管理。為了解顧客對企業的滿意程度，以確定持續改進的方向，從而更好地服務于顧客，企業要定期對顧客進行滿意度調查，滿意度調查的內容可包括產品質量、服務質量、交貨期、產品價格等方面，并可征詢顧客對企業與同行競爭對手之間的感覺，向顧客征求要求企業改進的建議。對各顧客返回的滿意度調查表，要進行統計分類，對不足的地方，要尋求改進的方法，做得好的地方，要繼續保持。
四、結束語
設計業突飛猛進 制造封裝穩步增長
從統計數據看，上半年國內集成電路全行業共實現銷售收入307.87億元，與2008年上半年的236.54億元相比，增長30.2%，其增幅與2008年上半年的57.5%相比有明顯回落。
在產量方面，1-6月份國內集成電路總產量累計為110.19億塊，比2008上半年的94.19億塊增長17%，也大大低于去年同期54.7%的增長水平。
從2008年上半年國內集成電路產業各行業的發展情況看，IC設計業的發展最為引人注目，珠海炬力、中星微電子、同方微電子等一批新興設計公司正在快速成長，其銷售收入正成倍增長。與此同時，中國華大、杭州士蘭、華虹集成電路等國內老牌設計公司也保持了穩定增長的發展勢頭。在此帶動下，上半年國內集成電路設計業規模繼續快速擴大。1-6月份設計行業共實現銷售收入51.47億元，與2008上半年的32.7億元相比，同比增幅達到57.4%。
與集成電路設計行業的快速發展不同，上半年國內芯片制造行業的發展明顯趨緩。1-6月份芯片制造行業共實現銷售收入105.14億元，其35.4%的同比增幅與2008年同期高達182.4%的增幅相比有較大的回落。這一方面是受全球半導體市場不景氣導致國際Foundry訂單減少、價格下跌的影響；另一方面也是由于過去幾年國內芯片制造行業產能擴充在2008年得到集中釋放，新的產能擴張計劃尚未展開的原因。
在封裝測試業方面，近幾年國內封裝測試企業一直保持了平穩增長的勢頭，即便是在今年上半年國際市場疲軟的環境下依舊保持了這一勢頭。1-6月份國內封裝測試行業共實現銷售收入151.26億元，同比增長19.9%，與去年同期基本持平。
由于各行業發展速度的不同，三大行業在整體集成電路產業中所占份額繼續隨之改變，其總的趨勢依舊是封裝測試業所占的比重逐步減小，設計和芯片制造所占比重逐步增大。2008年上半年，設計業在集成電路產業中所占的比重達到16.7%，比2008年上半年10.1%的份額擴大了6.6個百分點，芯片制造業所占比重也由2008年上半年的31.2%擴大到34.2%，而封裝測試業所占比重則由2008年上半年的58.7%下降到49.1%。
華東帶動作用減弱
華北華南增長平穩
從華北、華東以及華南這三大國內集成電路產業集中分布區域的生產情況看，以上海、江蘇和浙江為核心的華東地區，其新增芯片生產線產能已經逐漸釋放，芯片制造業對該地區集成電路產業整體的帶動作用開始減弱，2008年上半年該地區集成電路產業銷售規模的同比增長率由2008年同期的75.5%回落到29%，銷售收入為225.49億元，其在全國集成電路產業中所占份額為73.2%。
作為目前國內集成電路產業相對集中的區域之一，華北地區集成電路產業增勢平穩，2008上半年該地區集成電路產業共實現銷售收入67.07億元，同比增長28.6%，在全國集成電路產業總銷售規模中所占份額為21.8%。
關鍵詞：微電子技術專業；集成電路；實驗室建設；
作者：陳偉元
0引言
以集成電路為主的微電子產業是現代信息產業的基礎和核心[1]，它對經濟建設、社會發展和國家安全具有至關重要的戰略地位和不可替代的核心關鍵作用，其重要性在迅速提高，產業規模在逐步擴大。目前，我國集成電路產業的發展，已經形成了以設計業、芯片制造業及封裝測試業為主的微電子產業鏈，并相對獨立發展的產業結構特點。微電子產業的快速發展帶動了社會對各層次微電子技術人才的大量需求。為順應微電子產業的快速發展，為地方經濟建設服務，各地高職院校紛紛開設了微電子技術專業，并大力加強微電子技術專業的建設[2-4]。但微電子技術是一門應用性非常強的學科[5]，不僅需要較好的理論基礎，更需要有較強的生產工藝實際操作能力，這都需要較好的實驗環境和實驗條件來支撐。微電子實驗實訓設備要求高，資金投入大，很多高職院校(包括本科院校)沒有足夠資金購買昂貴的實訓設備，學生只能通過老師解說、觀看錄像等了解相關工藝過程[6-7]，沒有機會親自動手[8]，造成我國微電子制造業人才總量嚴重不足，且人才質量基礎較差、人才層次結構不合理[9]。
基于工作崗位和人才培養目標的分析，蘇州市職業大學結合省實訓基地和省光伏發電工程技術開發中心的建設，優化建設方案，用非常有限的資金投入，建立微電子技術專業實驗室，為培養符合企業需求的高技能、高素質人才進行了有益探索。
1微電子技術專業培養目標分析
目前，中國集成電路產業已初步形成以長三角、環渤海，珠三角三大核心區域聚集發展的產業空間格局。以2010年為例[10]：我國集成電路產業銷售收入1440.2億元，三大區域集成電路產業銷售收入占全國整體產業規模的近95%。其中，環渤海地區占國內集成電路產業整體規模的18.8%，珠三角地區占全國集成電路產業的8.4%，涵蓋上海、江蘇和浙江的長江三角洲地區已初步形成了包括研究開發、設計、芯片制造、封裝測試及支撐業在內的較為完整的集成電路產業鏈，占全國集成電路產業的67.9%。目前國內55%的集成電路制造企業、80%的封裝測試企業以及近50%的集成電路設計企業集中在長三角地區。
可見，長三角地區是中國重要的微電子產業基地，而蘇州、無錫等蘇南地區在集成電路制造、封裝測試領域又具有明顯的區位優勢。現代工業的發展，集成電路后端(版圖)設計服務的需求會持續增加。
高等職業技術教育微電子技術專業的就業核心崗位的確定，既要反映出當地微電子產業的市場需要，又要考慮到適合高職學生能做、并樂于做的崗位。如現場操作為主的“半導體技術工人”崗位，不適合作為本校微電子專業的核心崗位，也體現不出與中職學生在崗位上的競爭力[11]。經調研和分析，確定“集成電路版圖設計”、“微電子工藝及管理”、“設備維護”作為本專業學生培養的核心工作崗位。
微電子專業的培養目標為：培養德、智、體、美全面發展，能適應現代化建設和經濟發展需要，具有良好職業道德和創新精神，熟悉微電子器件及工藝的基本原理，具備集成電路版圖設計、晶圓制造及封裝測試中的設備操作與維護、工藝管理、產品測試、品質管理能力，面向生產服務一線的高素質應用型技術人才。
2微電子技術專業實驗室建設目標
高職教育以培養高素質應用型人才為主，培養的學生不僅具有較好的理論基礎，更應具有較好的基本技能。根據以上培養目標，高職微電子技術專業重點培養學生微電子材料工藝及IC領域如下方向的基本技能：
(1)微電子材料器件工藝與檢測。了解微電子材料與器件的常規工藝制備過程，并了解其主要參數的表征及測試方法；
(2)IC設計技術。了解IC設計的流程，掌握IC設計的基本原理和方法，重點熟練掌握IC版圖設計工具軟件的使用方法；
(3)IC制造與封裝測試技術。了解IC制造的基本過程和工藝，掌握基本的IC封裝及測試原理和方法，并學會基本測試儀器的使用方法。
為實現以上目標，在微電子技術專業實驗室的建設上，至少應圍繞如下幾個方向來進行：①集成電路設計，特別是集成電路版圖設計方向；②微電子材料和集成電路工藝方向；③集成電路封裝及測試方向。目前國內各高職院校的微電子技術專業根據自身的實際情況，基本上也是圍繞這幾個發展分支來建設專業實驗室[12]。
微電子實驗設備非常昂貴，若要建設完善的微電子技術專業實驗室，其建設資金的投入是非常龐大的，大部分學校也沒有這樣的建設能力。為此，在有限的建設資金上，實驗室建設采取實用化原則，以國家投入或學校自籌資金方式建立微電子基礎性實驗室、IC版圖設計實驗室、微電子材料及器件工藝實驗室，而對于投資較大的IC封裝及測試實驗室，主要采取與企業共建的方式進行建設。
3微電子技術專業實驗室建設方案
根據以上微電子技術專業實驗室建設目標，蘇州市職業大學結合省實訓基地和省光伏發電工程技術開發中心的建設，建立了IC版圖設計實驗室、微電子材料及器件工藝實驗室和IC封裝測試實驗室。
3.1IC版圖設計實驗室
IC設計包括IC系統設計、IC線路設計、IP核設計和IC版圖設計。其中IC版圖設計工作的任務量大、所需人員多，是一種高技能、應用型技術，是最適合高職微電子技術專業學生就業的工作崗位。
IC版圖設計實驗室的建設，以服務器和計算機終端組成，再配置IC設計軟件。其中，終端一般要配置40套以上，以便課堂上每位學生均能單獨練習。
IC版圖設計實驗室的建設投入大，特別是IC設計軟件價格昂貴，可爭取大學計劃、實驗室共建等多種方式，獲得EDA軟件商的支持。蘇州市職業大學與SprigSoftInc.合作，引進其先進的IC版圖設計軟件平臺Laker，并與IC設計公共服務平臺提供商蘇州中科集成電路設計公司進行深度合作，發揮各自優勢，共同進行IC版圖設計高技能人才的培養與培訓。
3.2微電子材料及器件工藝實驗室
微電子材料、器件涉及的工藝廣泛，實驗設備價格昂貴，只能用有限的資金投入，解決一些微電子最常用的工藝實驗設備。為讓學生對微電子工藝有感性認識和實踐機會，經調研，認為凈化、擴散退火、薄膜工藝、光刻工藝、霍爾效應測試等是微電子行業應用較多的公共技術。微電子材料器件工藝與檢測實驗室，建設為千級的凈化實驗室，以擴散退火爐、真空鍍膜設備為基礎，并配以相關的光刻機、光學顯微鏡、霍爾效應測試儀等，從而滿足從微電子材料的制備工藝到微電子材料與器件的性能測試等實驗需求。
該實驗室也結合了省光伏發電工程技術開發中心的建設，兼以實現太陽能光伏電池的制備實驗，為微電子技術專業的“半導體器件物理”、“集成電路工藝”、“太陽能光伏電池”等課程提供實驗支撐。
3.3IC封裝測試實驗室
近幾年來，國內IC產業有較大的發展，尤其是IC制造及IC封裝測試業發展很快，在我國集成電路產業鏈中有著舉足輕重的地位，占據了我國微電子產業的半壁江山[13]。IC封裝及測試行業也是微電子技術專業學生重要的就業崗位。
建設IC封裝測試實驗室是培養高素質IC應用型人才的必要要求。
IC封裝及測試實驗設備價格非常昂貴，高校往往沒有能力獨立承建。可采用與企業共建的方式進行建設。本實驗室與華潤矽科微電子有限公司合作共建，建有集成電路自動測試系統、引線鍵合、電子顯微鏡、晶體管特性測試及電子測試設備等。
該實驗室的建成，為微電子技術專業的“半導體器件物理”、“微電子封裝技術”、“集成電路工藝”、“集成電路測試”等課程提供實驗支撐。
集成電路封裝的結構型式
集成電路芯片的封裝技術已歷經了好幾代的變遷，技術指標一代比一代先進，如芯片面積與封裝面積越來越接近，適用頻率越來越高，耐溫性能越來越好，引腳數增多，引腳節距減小，可靠性提高，更加方便等等。芯片封裝形式很多，但就其與PCB的安裝方式來看主要有以下兩類封裝：通孔式封裝和表面貼裝式封裝。
通孔式封裝，是Ic的引腳通過穿孔電路板，在板的背后焊接。主要包括雙列直插式封裝(DIP)和針柵陣列封裝(PGA)。較受歡迎的表面貼裝式封裝，是將芯片載體(封裝)直接焊接在PCB上的封裝。包括：小外形封裝SOP：四方扁平封裝QFP；塑料引線芯片載體封裝PLCC：無引線陶瓷芯片載體封裝LCC：球柵陣列封裝BGA、芯片級封裝CSP等。
老化測試插座的結構
無論是通孔式封裝還是表面貼裝式封裝，生產制造過程中的老化測試都是一個重要環節，所以老化測試插座是隨著集成電路的發展而發展的。老化測試插座的結構是根據集成電路封裝結構的不同而設計的。其命名與集成電路封裝形式一致。因此，為了順應集成電路的飛速發展，一般而言，有什么樣的封裝形式就有什么樣的老化測試插座。并且由于集成電路封裝節距小、密度大，所以給老化測試插座的設計與制造帶來了很大的難度。下面對老化測試插座的結構作簡單介紹。
通孔式封裝老化測試插座
單、雙列直插式封裝老化測試插座
單、雙列直插式封裝的I／O接腳是從封裝的對邊伸延出來的，然后彎曲(見圖1)。雙列直插式封裝有塑料PDIP和陶瓷CDIP兩種，中心距為2.54mm或1.778mm，一般是8～64接腳，而塑料封裝DIP的接腳數目通常可以多至68。因為壓模和引線框的關系，令制造尺寸更大的DIP有困難，導致接腳數目局限在68以內。由于DIP接腳數目比較少，最多為68，所以DIP老化測試插座一般采用低插拔力片簧式結構(見圖2)，此結構由接觸件和絕緣安裝板組成。接觸件采用片簧式結構使封裝引線，與片簧式接觸件雙面接觸、耐磨損，并易于插拔。
雖然國內外大多數Ic生產廠家在對DIP進行老化測試時采用上述的片簧式結構，也有少數的Ic生產廠家采用手柄式老化測試插座，這種插座是零插拔力結構，設計制造難度比較大，價格也比較高，所以也有少數Ic生產廠家使用圓孔式結構(見圖3)，即裝機用DIP插座，因裝機用DIP插座插拔力小，接觸可靠，并且價格很便宜。
針柵陣列封裝(PGA)封裝老化測試插座
PGA是通孔封裝中的一種流行封裝，它是一個多層的芯片載體封裝，外形通常是正方形的，這類封裝底部焊有接腳，通常用在接腳數目超過68的超大規模IC(VLSI)上。當需要高接腳數目或低熱阻時，PGA是DIP的最佳取代封裝方式。PGA封裝的外形見圖4。
PPGA為塑料針柵陣列封裝，CPGA為陶瓷針柵陣列封裝其節距為2.54mm。而FPGA為窄節距PGA，目前接腳節距為0.80mm、0.65mm的FPGA為主流。目前國內常用的PGA封裝接腳數目從100(10×10)到441(21×21)或更多。
對于接腳數目少于100線的PGA封裝進行老化測試時，國內有一小部分生產廠家采用性價比較好、插拔力較小的圓孔插入式插座(見圖5)。而對于超過接腳數目100的，則要使用零插拔力老化測試插座。
PGA零插拔力老化測試插座的結構形式(見圖6)。使用時把這種插座的手柄輕輕抬起，PGA就可以很容易、輕松地插入插座中，然后將手柄水平放置到原處，利用插座本身的特殊結構生成的擠壓力，將PGA的接腳與插座牢牢地接觸，絕對不存在接觸不良的問題，而拆卸PGA芯片只需將插座的手柄輕輕抬起、則壓力解除，PGA芯片既可輕松取出。由于PGA零插拔力插座使用方便，接觸可靠，也常用于裝機。例如，計算機主機中的CPU就使用的是PGA零插拔力插座。
表面貼裝式封裝老化測試插座
表面貼裝式封裝形式
QFP四方扁平封裝適用于高頻和多接腳器件，四邊都有細小的
“L”字引線(見圖7)。小外形封裝(SOP)的引線與QFP方式基本相同。唯一區別是QPP一般為正方形、四邊都有引線,而SOP則是兩對邊有引線，見圖8。
QFP在電路板的占位比DIP節省一倍。外形可以是正方形或長方形，引線節距為1，27mm、lmm、0.8mm、0.65mm和0.5mm，引線數目由20-240。而SOP的引線節距最大為1.27 mm，最小為0.5mm，比DIP要小很多。到了20世紀80年代，出現的內存第二代封裝技術以TSOP為代表，它很快為業界所普遍采用，到目前為止還保持著內存封裝的主流地位。
LCC系列封裝是無引線封裝，其引線是采用特殊的工藝手段附著在陶瓷底板上的鍍金片，節距為1.27 mm，常見芯數為18、20、24、28、68等。封裝形式見圖9。
塑料有引線芯片載體(PLCC／JLCC)是TI于1980年代初期開發的，是代替無引線芯片載體的一個低成本封裝方式。PLCC是T形彎曲
(T―bend)的，那是說這封裝的接腳向內彎曲成“I”的形狀，所以有些廠家也NqJLCC或QYJ.(見圖10)。PLCC的優點是占的安裝位置更小，而且接腳受封裝保護。PLCC通常是，正方形或長方形，四邊都有接腳，節距為1.27 mm或0.65mm。引線數常見的有18、20、22、28、32、44、52、68、84。
J形引線小外形封裝(sOJ)的對邊伸延出來的，然后彎曲成“T”形(見圖11)，引線形狀與PLCC相同，不過PLCC的引線分布在四邊，其引線節距為1.27mm，常用芯數為16、20、24、26、28、32、34、40、44(節距為0.80)。
為滿足發展的需要，在原有封裝方式的基礎上，又增添了新的方式一一球柵陣列封裝(BGA)、盤柵陣列封裝(LGA)，芯片尺寸封裝(CSP)、多芯片組件(MCM)等等，其外形見圖12，由圖可以看出，這幾種封裝形式充分利用整個底部來與電路板互連，用的不是接腳，而是焊錫球，因此除了封裝方便容易外，還縮短了與PCB板之間的互連距離。
航空微電子及關鍵技術
以集成電路為核心的微電子技術，在軍事通信、軍事指揮、軍事偵察、電子干擾和反干擾、無人機、軍用飛機、導彈，雷達、自動化武器系統等方面得到廣泛應用，覆蓋了軍事信息領域的方方面面。因此，現代信息化戰爭又被稱為“芯片之戰”。出于國防裝備的需要，世界軍事強國不僅重視通用微電子技術發展，也十分重視專用微電子技術的發展。這是因為專用微電子產品不僅在國防裝備中應用廣泛，而且對國防裝備的作戰效能起著關鍵作用。美國提出，在其防務的技術優勢中，集成電路是最重要的因素。20世紀80年代美國就將集成電路列為戰略性產業。決定航空電子系統成本和技術的關鍵和核心，是以航空關鍵集成電路和元器件為核心的航空微電子技術和產品。
當前微電子科學技術一個重要的發展方向，就是由集成電路（IC）向集成系統（IS）轉變，并由此產生了微系統。微系統有兩重含義：一是將電子信息系統集成到硅芯片上，即信息系統的芯片集成——片上系統或System on-a-Chip（SoC）。另一含義就是微電子機械系統（MEMS）和微光機電系統。
SoC將一個基于PCB上實現的系統功能盡可能的轉化為基于功能、性能高度集成的基于硅的系統級芯片實現。因此，SoC盡可能多的集成系統的功能，可以減小系統體積重量，提高系統的性能，提高系統的可靠性，并能降低系統的制造成本。
MCM（Multi-Chip Module）是利用先進的微組裝技術將多個（2個或以上)集成電路管芯及其他微型元器件組裝在單一封裝外殼內，形成具有一定部件或系統功能的高密度微電子組件。基于MCM基礎上發展起來的系統級封裝SIP（System in Package），是將整個應用系統中所有的電路管芯和其他微型元器件組裝在單一封裝外殼內的技術。MCM/SIP技術的開發應用將是突破傳統封裝固有瓶頸的一種有效途徑，實現信息技術的發展對集成電路的封裝密度、處理速度、體積、重量及可靠性等方面提出新的應用要求。
上世紀90年代，美國NASA為實現太空飛船小型和微型化提出先進飛行計算機計劃（AFC），將MCM 作為在微電子領域保持領先地位的重要技術加以發展，并確定其為2010年前重點發展的十大軍民兩用高新技術之一。 日本一直以來都是MCM 技術的推崇者，他們建立的MCM技術協會進一步促進多芯片組件的發展與應用。
雖然SoC可以集成多種功能IP，但多工藝混合的IP難以采用SoC在單一硅片上實現, 因此雖然SoC發展迅速，但并不能取代MCM/SIP技術，一定程度上來講，MCM/SIP技術是對SoC實現小型化的重要補充。因此，SoC/MCM（SIP）技術固有的技術優點，是航空電子系統低功耗、高性能、高可靠、超小型化的發展的永恒追求，也是航空電子系統發展迫切需要的核心技術之一。
航空微電子產業的國內外現狀
航空電子系統所用關鍵集成電路與元器件的基本上可以分為四大類別：通用高端芯片、航空專用集成電路、機載任務子系統專用處理芯片、航空核心元器件。
1、通用高端芯片，主要是指處理類、存儲類、電源類、A/D、D/A、OP等類別的集成電路。高端通用芯片決定航空電子系統的整體性能，是航空系統中不可缺少的一類重要器件。由于武器裝備發展的需求超前于我國集成電路的研制和國產化，各項主戰裝備進入設計定型時，國內出現無“芯”可用的狀況，導致定型裝備的高端通用芯片基本依賴于進口，在重點型號中幾款用量大的CPU芯片大都要依靠進口，只有少數是國產化的CPU芯片，而且性能都比較低。
2、航空專用集成電路，主要包是指總線網絡及相關標準協議，以及使用MCM、SIP設計的模塊。航空專用集成電路一般分為兩種：第一種是滿足航空標準、協議和規范的專用電路，如支持ARINC429協議、1553B協議、光纖通道FC-AE協議等的電路，它決定了航空電子系統的體系結構。這類芯片主要是總線協議處理類芯片，是航空電子系統的“中樞神經”，遍布飛機的各個部件和角落。第二種是滿足飛機應用環境要求的專用集成電路。這類芯片是面向航空電子系統的應用需求特點開發的芯片。歐美新一代飛機研制中，廣泛使用了SoC/MCM(SIP)技術手段，實現低功耗、高性能、高可靠性、超小型化的最終目標。為了達到F-22等新一代飛機綜合核心處理機（ICP）對“性能/體積”方面的要求，美國“寶石臺”計劃中定義了多達12種MCM。
3、機載任務子系統專用處理電路，主要包括彈載計算機小型化核心芯片、頭顯定位處理系統芯片、頭/平顯畸變校正芯片、機載專用遠程激光測距芯片以及機載防撞系統綜合信號處理芯片等。機載任務子系統專用處理電路是決定航電任務子系統或設備某些特定性能的專用集成電路，如彈載計算機、頭顯定位處理系統芯片、頭/平顯畸變校正芯片、機載專用遠程激光測距芯片和機載防撞系統綜合信號處理芯片。目前國內該類任務子系統多采用專用電路板卡實現，缺點主要在于體積大、功耗高、集成度低、數據處理時間長等。
[關鍵詞]芯片 封裝技術 技術特點
我們經常聽說某某芯片采用什么什么的封裝方式，在我們的電腦中，存在著各種各樣不同處理芯片，那么，它們又是采用何種封裝形式呢?并且這些封裝形式又有什么樣的技術特點以及優越性呢?在本文中，作者將為你介紹幾個芯片封裝形式的特點和優點。
一、DIP雙列直插式封裝
DIP是指采用雙列直插形式封裝的集成電路芯片，絕大多數中小規模集成電路(IC)均采用這種封裝形式，其引腳數一般不超過100個。采用DIP封裝的CPU芯片有兩排引腳，需要插入到具有DIP結構的芯片插座上。當然，也可以直接插在有相同焊孔數和幾何排列的電路板上進行焊接。DIP封裝的芯片在從芯片插座上插拔時應特別小心，以免損壞引腳。
DIP封裝具有以下特點：(1)適合在PCB(印刷電路板)上穿孔焊接，操作方便。(2)芯片面積與封裝面積之間的比值較大，故體積也較大。Intel系列CPU中8088就采用這種封裝形式，緩存和早期的內存芯片也是這種封裝形式。
二、QFP塑料方型扁平式封裝和PFP塑料扁平組件式封裝
QFP封裝的芯片引腳之間距離很小，管腳很細，一般大規模或超大型集成電路都采用這種封裝形式，其引腳數一般在100個以上。用這種形式封裝的芯片必須采用SMD將芯片與主板焊接起來。采用SMD安裝的芯片不必在主板上打孔，一般在主板表面上有設計好的相應管腳的焊點。將芯片各腳對準相應的焊點，即可實現與主板的焊接。用這種方法焊上去的芯片，如果不用專用工具是很難拆卸下來的。PFP方式封裝的芯片與QFP方式基本相同。唯一的區別是QFP一般為正方形，而PFP既可以是正方形，也可以是長方形。
QFP/PFP封裝具有以下特點：(1)適用于SMD表面安裝技術在PCB電路板上安裝布線。(2)適合高頻使用。(3)操作方便，可靠性高。(4)芯片面積與封裝面積之間的比值較小。Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板采用這種封裝形式。
三、PGA插針網格陣列封裝
PGA芯片封裝形式在芯片的內外有多個方陣形的插針，每個方陣形插針沿芯片的四周間隔一定距離排列。根據引腳數目的多少，可以圍成2~5圈。安裝時，將芯片插入專門的PGA插座。為使CPU能夠更方便地安裝和拆卸，從486芯片開始，出現一種名為ZIF的CPU插座，專門用來滿足PGA封裝的CPU在安裝和拆卸上的要求。
ZIF是指零插拔力的插座。把這種插座上的扳手輕輕抬起，CPU就可很容易、輕松地插入插座中。然后將扳手壓回原處，利用插座本身的特殊結構生成的擠壓力，將CPU的引腳與插座牢牢地接觸，絕對不存在接觸不良的問題。而拆卸CPU芯片只需將插座的扳手輕輕抬起，則壓力解除，CPU芯片即可輕松取出。PGA封裝具有以下特點：(1)插拔操作更方便，可靠性高。(2)可適應更高的頻率。Intel系列CPU中，80486和Pentium、Pentium Pro均采用這種封裝形式。
四、BGA球柵陣列封裝
隨著集成電路技術的發展，對集成電路的封裝要求更加嚴格。這是因為封裝技術關系到產品的功能性，當IC的頻率超過100MHz時，傳統封裝方式可能會產生所謂的“CrossTalk”現象，而且當IC的管腳數大于208 Pin時，傳統的封裝方式有其困難度。因此，除使用QFP封裝方式外，現今大多數的高腳數芯片(如圖形芯片與芯片組等)皆轉而使用BGA封裝技術。BGA一出現便成為CPU、主板上南/北橋芯片等高密度、高性能、多引腳封裝的最佳選擇。
BGA封裝技術又可詳分為五大類：(1)PBGA基板：一般為2~4層有機材料構成的多層板。Intel系列CPU中，Pentium II、III、IV處理器均采用這種封裝形式。(2)CBGA基板：即陶瓷基板，芯片與基板間的電氣連接通常采用倒裝芯片的安裝方式。Intel系列CPU中，Pentium I、II、Pentium Pro處理器均采用過這種封裝形式。(3)FCBGA基板：硬質多層基板。(4)TBGA基板：基板為帶狀軟質的1~2層PCB電路板。(5)CDPBGA基板：指封裝中央有方型低陷的芯片區。
BGA封裝具有以下特點：(1)I/O引腳數雖然增多，但引腳之間的距離遠大于QFP封裝方式，提高了成品率。(2)雖然BGA的功耗增加，但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接，從而可以改善電熱性能。(3)信號傳輸延遲小，適應頻率大大提高。(4)組裝可用共面焊接，可靠性大大提高。
BGA封裝方式經過十多年的發展已經進入實用化階段。1987年，日本西鐵城公司開始著手研制塑封球柵面陣列封裝的芯片。而后，摩托羅拉、康柏等公司也隨即加入到開發BGA的行列。1993年，摩托羅拉率先將BGA應用于移動電話。同年，康柏公司也在工作站、PC電腦上加以應用。直到五六年前，Intel公司在電腦CPU中(即奔騰II、奔騰III、奔騰IV等)，以及芯片組中開始使用BGA，這對BGA應用領域擴展發揮了推波助瀾的作用。目前，BGA已成為極其熱門的IC封裝技術，其全球市場規模在2000年為12億塊，預計2005年市場需求將比2000年有70%以上幅度的增長。
五、CSP芯片尺寸封裝
隨著全球電子產品個性化、輕巧化的需求蔚為風潮，封裝技術已進步到CSP。它減小了芯片封裝外形的尺寸，做到裸芯片尺寸有多大，封裝尺寸就有多大。即封裝后的IC尺寸邊長不大于芯片的1.2倍，IC面積只比晶粒大不超過1.4倍。
CSP封裝又可分為四類：(1)傳統導線架形式，代表廠商有富士通、日立、Rohm、高士達等等。(2)硬質內插板型，代表廠商有摩托羅拉、索尼、東芝、松下等等。(3)軟質內插板型，其中最有名的是Tessera公司的microBGA，CTS的sim-BGA也采用相同的原理。其他代表廠商包括通用電氣(GE)和NEC。(4)晶圓尺寸封裝：有別于傳統的單一芯片封裝方式，WLCSP是將整片晶圓切割為一顆顆的單一芯片，它號稱是封裝技術的未來主流，已投入研發的廠商包括FCT、Aptos、卡西歐、EPIC、富士通、三菱電子等。
CSP封裝具有以下特點：(1)滿足了芯片I/O引腳不斷增加的需要。(2)芯片面積與封裝面積之間的比值很小。(3)極大地縮短延遲時間。CSP封裝適用于腳數少的IC，如內存條和便攜電子產品。未來則將大量應用在信息家電、數字電視、電子書、無線網絡WLAN/GigabitEthemet、ADSL/手機芯片、藍芽等新興產品中。
六、MCM多芯片模塊
為解決單一芯片集成度低和功能不夠完善的問題，把多個高集成度、高性能、高可靠性的芯片，在高密度多層互聯基板上用SMD技術組成多種多樣的電子模塊系統，從而出現MCM多芯片模塊系統。MCM具有以下特點：(1)封裝延遲時間縮小，易于實現模塊高速化。(2)縮小整機/模塊的封裝尺寸和重量。(3)系統可靠性大大提高。
一、充分認識加快發展集成電路產業的重要性
集成電路產業對于現代經濟和社會發展具有高倍增性和關聯度。集成電路技術及其產業的發展，可以推動消費類電子工業、計算機工業、通信工業以及相關產業的發展，集成電路芯片作為傳統產業智能化改造的核心，對于提升整體工業水平和推動國民經濟與社會信息化發展意義重大。此外，微電子技術及其相關的微細加工技術與機械學、光學、生物學相結合，還能衍生出新的技術和產業。集成電路技術及其產業的發展已成為一個國家和地區調整產業結構、促進產業升級、轉變增長方式、改善資源環境、增強競爭優勢，帶動相關產業和領域跨越式發展的戰略性產業。
*省資源環境良好，集成電路設計和原材料生產具有比較優勢，具有一批專業從事集成電路設計和原材料生產的企業及水平較高的專業人才隊伍。*省消費類電子工業、計算機工業、通信工業以及利用信息技術改造傳統產業和國民經濟與社會信息化的發展為集成電路產業的發展提供了現實需求的空間。各級、各部門要高度重視集成電路產業的發展，有基礎有條件的地區要充分發揮地域優勢、資源優勢，加強規劃，因勢利導，積極組織和推動集成電路產業發展，加快招商引資步伐。省政府有關部門要切實落實國家和省扶持集成電路產業發展的各項政策，積極推動和支持*省集成電路產業的發展。
二、發展思路和原則
（一）發展思路。根據*省集成電路產業發展的基礎，當前以發展集成電路設計和原材料生產為重點，建成國內重要的集成電路設計和原材料生產基地。以內引外，促進外部資金、技術、人才和芯片加工、封裝、測試項目的進入，建立集成電路生產基地。
1.大力發展集成電路設計。充分發揮*省高校、科研單位、企業集成電路設計的基礎優勢，加快集成電路設計企業法人資格建立和集成電路設計企業資格認證的步伐，與信息產業和其他工業領域及國民經濟與社會信息化發展相結合，促進科研、生產、應用聯動，建立科研、生產、應用、服務聯合體，形成有利于集成電路設計企業成長和為企業生產發展服務的體制和機制，促進一批已具備一定基礎的集成電路設計企業盡快成長起來。進一步建立和完善有利于集成電路產業發展的政策環境，構筑有利于集成電路產業發展的支撐體系和服務體系，加強與海內外的合作與交流，加快人才培養和引進，加大對集成電路設計中心、公共技術平臺、服務平臺、人才交流培訓平臺建設的投入，重點培植3—5家集成電路設計中心，使之成為國內乃至國際有影響力的企業。加強人才、技術、資金、企業的引進，形成一大批集成電路設計企業和人才隊伍。密切跟蹤國際集成電路發展的新趨勢，大力發展和應用SOC技術、IP核技術，不斷提高自主創新能力，在消費類電子、通信、計算機、工業控制、汽車電子和其他應用電子產品領域形成發展優勢。
2.加快發展集成電路材料等支撐產業。以當前*省集成電路材料生產企業為基礎，通過基礎設施建設、技術改造、引進技術消化吸收再創新、合資合作和引導傳統產業向集成電路材料生產轉移，進一步壯大產業規模，擴大產品系列，增添新的產品品種，提高產品檔次。通過加快企業技術中心建設，不斷提高自主創新能力；通過拉長和完善產業鏈，積極發展高純水氣制備、封裝材料等上下游產品，提高配套能力；鼓勵半導體和集成電路專用設備儀器產業的發展。培養多個在國內市場占有率第一的自主品牌，擴大出口能力，把*省建設成為圍繞以集成電路用金絲、硅鋁絲、電路板用銅箔和覆銅板、柔性鍍銅板、金屬膜基板、電子陶瓷基板、集成電路框架和插座、硅晶體材料的研發和生產為主的集成電路支撐產業基地。
3.鼓勵發展集成電路加工產業。大力招商引資，通過集成電路設計和原材料生產的發展，促進省外、海外集成電路芯片制造、封裝和測試業向*省的轉移，推動*省集成電路芯片制造、封裝和測試產業的發展。
（二）發展原則。
1.政府推動原則。充分發揮各級政府在統籌規劃、宏觀調控、資源組織、政策扶持、市場環境建設等方面的作用，充分發揮社會各方面的力量，推動集成電路產業發展。
2.科研、生產、應用、服務聯動原則。建立科研、生產、應用、服務一體化體系，促進集成電路設計和最終產品相結合，集成電路設計和設計服務相結合，公共平臺建設和企業發展相結合，設計公司之間相結合，人才培訓和設計企業需求相結合。重點支持共性技術平臺、服務平臺、人才培訓平臺建設和科研、生產、應用一體化項目研發。
3.企業主體化原則。深化體制改革，加快集成電路設計中心認證，推動集成電路設計公司（中心）建設，建立符合國家扶持集成電路發展政策和要求的以企業為主體、自主經營、自負盈虧、自主創新、自*發展完善的集成電路產業發展體制和機制。
4.引進消化吸收與自主創新相結合原則。加強與海內外集成電路行業企業、人才的交流合作，創造適合集成電路產業發展的政策環境，大力引進資金、技術、人才，加快消化吸收，形成產業的自主創新能力，盡快縮短與發達國家和先進省市的差距。
5.有所為，有所不為原則。發揮*省優勢，重點發展集成電路設計、電路板設計制造和原材料生產，與生產應用相結合，聚集有限力量，聚焦可行領域，發揮基礎特長，形成專業優勢。
三、發展重點和目標
（一）發展重點。整合資源，集中政府和社會力量，建立公共和開放的集成電路設計技術服務平臺、行業協作服務平臺和人才交流培訓平臺。重點扶持建設以海爾、海信、浪潮、*大學、哈工大威海國際微電子中心、濱州芯科等在集成電路設計領域具有基礎和優勢的集成電路設計中心，建設青島、濟南集成電路設計基地，加快有關促進集成電路產業發展的配套政策、措施的制定，重點在以下領域實現突破。
1.集成電路設計業。以消費類電子、通信、計算機、工業控制、汽車電子、信息安全和其他應用電子產品領域為重點，以整機和系統應用帶動*省集成電路、電路板設計業的發展，培育一批具有自主創新能力的集成電路設計企業，開發一批具有自主知識產權的高水平的集成電路產品。
（1）重點開展SOC設計方法學理論和設計技術的研究，發揮其先進的整機設計和產業化能力，大力發展稅控收款機等嵌入式終端產品的SOC芯片，努力達到SOC芯片規模化生產能力。開發采用先進技術的SOC芯片，應用于各類行業終端產品。
（2）強化IP核開發標準、評測等技術的研究，積極發揮IP核復用技術的優勢，以市場為導向，重點研發MCU類、總線類、接口類和低功耗嵌入式存儲器（SRAM）類等市場急需的IP核技術，加速技術向產品的轉化。
（3）順應數字音視頻系統的變革，以數字音視頻解碼芯片和視頻處理芯片為基礎，突破一批音視頻處理技術，提高*國電視整機等消費類電子企業的技術水平和核心競爭力。
（4）集中力量開展大規模通信、網絡、信息安全等專用集成電路的研究與設計，力爭取得突破性成果。
（5）重點發展廣泛應用于白色家電、小家電、黑色家電、水電氣三表、汽車電子等領域的芯片設計，在應用電子產品芯片設計領域形成優勢。
（6）發揮*省在工業控制領域的綜合技術、人才力量及芯片研發軟硬件資源等方面的優勢，重點發展部分工業控制領域的RISC、CISC兩種架構的芯片設計，并根據市場需求及時研發多種控制類芯片產品，形成一定優勢。
2.集成電路材料等支撐產業。充分利用*省現有集成電路材料生產企業的基礎條件，加快發展集成電路材料產業。重點發展集成電路用金絲、硅鋁絲、引線框架、插座等產品，同時注重銅箔、覆銅板、電子陶瓷基片、硅晶體材料及其深加工等產品的發展，形成國內重要的集成電路材料研發和生產加工出口基地。支持發展集成電路相關支撐產業，形成上下游配套完善的集成電路產業鏈。
（1）集成電路用金絲、硅鋁絲。擴大大規模集成電路用金絲、硅鋁絲的生產規模，力爭到2010年占國內市場份額80%以上。
（2）硅單晶、硅多晶材料。到2010年，3-6英寸硅單晶片由現在的年產600萬片發展到1000萬片；單晶棒由目前的年產100噸發展到200噸。支持發展高品質集成電路用多晶硅材料，填補省內空白，至2010年發展到年產3000噸。
（3）集成電路引線框架。到2010年，集成電路引線框架生產能力由目前的年產20億只提高到年產100億只。
（4）電子陶瓷基板。通過技改和吸引外資等措施，力爭到2010年達到陶瓷覆銅板年產160萬塊、陶瓷基片年產30萬平米的能力。
（5）銅箔、覆銅板。到2010年，覆銅板由目前的年產570萬張發展到800萬張，銅箔由目前的年產8500噸發展到10000噸。
（6）相關支撐產業。通過引進技術和產學研結合等多種形式，積極發展集成電路專用設備、環氧樹脂等塑封材料、柔性鍍銅板和金屬膜等基材、高純水氣制備等相關產業。
3.加快大規模、大尺寸集成電路芯片加工和有關集成電路封裝、測試企業的引進。
（二）發展目標。經過“*”期間的發展，基本建立和完善有利于*省集成電路產業發展的政策環境、支撐體系和服務體系，建成20-30家集成電路設計中心、2個集成電路設計基地，形成一大批集成電路設計企業、配套企業、咨詢服務企業，爭取引進3—5家集成電路芯片制造企業。政府支持集成電路產業發展的能力進一步增強，社會融資能力進一步提高，對外吸引和接納人才、技術、資金的能力進一步提高，集成電路設計、制造對促進*省信息產業發展、傳統產業改造和提升國民經濟與社會信息化水平發揮更大作用，并成為*省信息產業發展和綜合競爭力提升的重要支撐。促進*省集成電路材料產業做大做強，使其成為國內重要的產業基地。
四、主要措施和政策
（一）加強政府的組織和引導。制定*省集成電路產業發展中長期發展規劃，實施集成電路產業發展年度計劃，《*省支持和鼓勵集成電路產業發展產品指導目錄》，引導產品研發和資金投向。各地要加強本地集成電路產業發展環境建設，結合本地實際制定有利于集成電路產業發展和人才、資金、技術進入的政策措施。各有關部門要加強配合，制定相關配套措施，形成促進集成電路產業發展的合力。參照財政部、信息產業部、國家發改委《集成電路產業研究與開發專項資金管理暫行辦法》，結合*省信息產業發展專項資金的使用，對集成電路產業發展予以支持。具體辦法由省信息產業廳會同省財政廳等有關部門制定。
（二）加強集成電路設計公司（中心）認證工作。推動體制改革和產權改革，鼓勵科技人員在企業兼職和創辦企業，通過政策導向促進集成電路設計公司（中心）獨立法人資格的建立。按照國家《集成電路設計企業及產品認定暫行管理辦法》的有關規定，加強對*省集成電路產品及集成電路企業認定工作。
（三）加強人才引進與培養。加強對集成電路人才的培養和引進工作，鼓勵留學回國人員和外地優秀人才到*投資發展和從事技術創新工作，重點引進在國內外集成電路大企業有工作經歷、既掌握整機系統設計又懂集成電路設計技術的高層次專業人才。對具有普通高校大學本科以上學歷的外省籍集成電路專業畢業生來*省就業的，可實行先落戶后就業政策，對具有中級以上職稱的集成電路專業人才來*省工作的，有關部門要優先為其辦理相關人事和落戶手續。要加強集成電路產業人才培養，建立多層次的人才培養渠道，加強對企業現有工程技術人員的再培訓。在政策和待遇上加大對專業人才的傾斜，鼓勵國內外集成電路專業人才到*發展，建立起培養并留住人才的新機制。
（四）落實各項優惠政策。各級、各部門要切實落實《關于印發鼓勵軟件產業和集成電路產業發展若干政策的通知》及各項優惠政策，將集成電路設計、生產制造和原材料生產納入各自的科研、新產品開發、重點技術攻關計劃及技術中心、重點實驗室建設計劃，并給予優先支持和安排。集成電路設計企業適用軟件企業的有關政策，集成電路設計產品適用軟件產品的有關優惠政策，其知識產權受法律保護。對于批準建設的集成電路項目在建設期間所發生的貸款，省政府給予貸款利息補貼。按照建設期間實際發生的貸款利率補貼1.5個百分點，貼息時間不超過3年；在政府引導區域內建設的，貸款利息補貼可提高至2個百分點。
關鍵詞:集成電路封裝;QFP;寄生效應
Crosstalk Analysis based on 64-Lead Quad Flat Package
WANG Honghui 1,2,SUN Haiyan1
(1. Southeast University, Nanjing 210096, China;
2. Nantong Fujitsu Microelectronics Co., Ltd., Nantong 226006, China)
Abstract:Signal integrity issues are becoming more and more important in the package design of electronic systems.?Based on a standard 64-Lead Quad Flat Package, commercial electromagnetic analysis software Q3D was used to create package model and extract parasitic parameters. The simulation results showed that the pin near to the active received higher crosstalk.
Key words: integrated circuit package;QFP;parasitic effects
1引言
近年來,集成電路設計和制造技術的進步以及無線網絡的興起,使得電路系統朝著高速度、高密度、低工作電壓的方向發展,時鐘頻率達到GHz,甚至更高。芯片工作速度的增加,使得封裝結構中電容與電感寄生耦合效應迅速增加,一些原本被忽略的電氣效應已經開始影響電路的正常工作,因此需要對封裝結構進行建模、仿真,來保證信號的傳輸質量[1-2]。
QFP(Quad Flat Pack)引線框架封裝形式采用低成本的塑料封裝技術,引腳之間距離很小,引腳很細,數量通常在32-304左右,適用于大規模或超大規模高頻/高速集成電路封裝。圖1為某一標準的QFP64引線框架結構示意圖,理想情況下,框架引腳能夠將信號完整地從印刷電路板(PCB)傳輸到集成電路芯片上,但高頻信號在通道上傳輸時,會發生傳輸延遲(Propagation Delay)、反射(Reflect)、串擾(Crosstalk)等信號完整性問題,引腳的寄生效應會隨著芯片工作頻率的提高而越來越大,從而惡化器件的性能,嚴重者導致封裝失效。
本文針對一種標準的QFP64封裝結構,采用商用電磁場軟件Q3D進行封裝建模,并提取封裝引腳的寄生參數,最后利用HSPICE工具完成串擾仿真的過程,為電路設計人員提供了參考[3-5]。
2封裝建模與參數提取
在高頻/高速集成電路封裝中,信號傳輸的實質是電磁場能量的傳輸過程,一般情況下,若信號通道的物理長度小于輸入信號波長的十分之一,封裝模型可以表示為集總參數模型;反之,需要建立傳輸線模型。圖2為QFP64的3D封裝模型示意圖(取整個封裝模型的四分之一),芯片焊盤通過綁定線與引線框架的內引腳相連,封裝信號通道由框架引腳及綁定線組成。其中引腳外側寬度為0.2 mm,外側間距為0.3 mm,綁定線直徑為0.025 mm,引線框架和綁定線的材料分別定義為銅和金。本文假設圖2中S1信號通道的工作頻率為1 GHz,通道總長為12 mm,小于工作波長的十分之一,因此可利用Q3D軟件完成QFP64封裝的RLC集總參數的提取。選取S1作為高頻信號通道,且在S1周圍另取S2、S3、S4 三條信號通道一起進行仿真,每個信號通道定義為一個net,設置信號的輸入、輸出端口,定義net的兩個端面為source和sink,設置網格和1 GHz求解頻率,最終完成Q3D封裝模型的建立。表1為Q3D仿真后提取的S1 ~ S4信號通道的RLC寄生參數值。
3QFP64封裝串擾分析
串擾產生的主要原因是信號在一條通道上傳輸時,由于通道之間存在耦合電感及耦合電容,使得鄰近信號線上出現電壓波動現象。為了對圖2所示的封裝模型進行串擾分析,將表2提取出的電學參數轉化成SPICE等效電路。下面是轉化的SPICE等效電路網表:
.subckt QFP64 1 2 3 4 5 6 7 8
XZhalf1 1 2 3 4 9 10 11 12 QFP64_half
XY1 9 10 11 12 QFP64_parlel
XZhalf2 9 10 11 12 5 6 7 8 QFP64_half
.subckt QFP64_half 1 2 3 4 5 6 7 8
V1 1 9 dc 0.0
V2 2 10 dc 0.0
V3 3 11 dc 0.0
V4 4 12 dc 0.0
R1 9 13 0.13751305
R2 10 14 0.13774097
R3 11 15 0.14145661
R4 12 16 0.14011357
F1_2 13 9 V2 0.0550716
F1_3 13 9 V3 0.00773066
F1_4 13 9 V4 -0.00391029
F2_1 14 10 V1 0.0549805
F2_3 14 10 V3 0.052904
F2_4 14 10 V4 0.00982513
F3_1 15 11 V1 0.00751515
F3_2 15 11 V2 0.0515144
F3_4 15 11 V4 0.0431618
F4_1 16 12 V1 -0.00383771
F4_2 16 12 V2 0.00965875
F4_3 16 12 V3 0.0435755
L1 13 5 3.6263985e-009
L2 14 6 3.3562496e-009
L3 15 7 3.1569579e-009
L4 16 8 2.975746e-009
K1_2 L1 L2 0.582365
K1_3 L1 L3 0.422938
K1_4 L1 L4 0.327607
K2_3 L2 L3 0.556648
K2_4 L2 L4 0.401825
K3_4 L3 L4 0.534619
.ends QFP64_half
.subckt QFP64_parlel 1 2 3 4
C1_0 1 0 6.7986871e-013
C1_2 1 2 4.3579739e-013
C1_3 1 3 5.6077684e-014
C1_4 1 4 2.1526511e-014
C2_0 2 0 2.0838791e-013
C2_3 2 3 3.7178628e-013
C2_4 2 4 4.9829859e-014
C3_0 3 0 1.9767049e-013
C3_4 3 4 3.3955766e-013
C4_0 4 0 4.8372433e-013
.ends QFP64_parlel
.ends QFP64
影響串擾大小的因素主要有兩個方面:1)不同的信號上升時間對串擾的影響;2):不同的信號通道間距對串擾的影響,本文主要針對后者來分析QFP64封裝的串擾特性。仿真時,S1端接輸入信號,采用5 V的pulse信號,頻率為1 GHz,上升時間為0.2 ns,S1輸出端接50Ω的電阻,做瞬態分析。圖3、4分別為S1對S2、S4的串擾仿真結果,其中S2信號通道的近端串擾和遠端串擾的峰值分別為0.502 V和0.266 V,S4信號通道的近端串擾和遠端串擾的峰值分別為0.151 V和0.185 V。分析可得,S2比S4收到S1的干擾大,即離干擾源越近,所受到的信號干擾就越大,兩種情況下,原本擾的信號線上的電壓為0 V,因受到串擾電壓的干擾已不在維持0 V電壓的狀態,當干擾電壓超過臨界電壓,即會造成高速數字電路信號的誤判。
經過上面的分析,框架引腳之間的互容、互感以及間距是影響QFP封裝串擾的主要因素,而引線框架的固定結構決定了高頻信號在傳輸過程中,通道之間存在的較高的耦合效應,因此QFP封裝實際使用時,可根據芯片的特點,采用GSGSG(地-信號-地-信號-地)模式,這種模式中部分引腳作為地線,起到屏蔽的作用,能夠有效地降低信號通道的耦合效應,降低串擾噪聲。
4結論
隨著集成電路工作頻率的提高,高頻/高速封裝的信號完整性問題越來越突出,盡管封裝引入的寄生效應非常小,但對于高頻電路來說,這些寄生效應足以使信號嚴重失真。本文分析了一種QFP64封裝技術的串擾特性,采用Q3D工具進行電磁仿真,參數提取,最后利用HSPICE工具進行串擾仿真的過程。仿真結果表明,離干擾源越近,所受到的串擾影響就越大。實際使用時為了有效地降低串擾,可采用GSGSG模式進行QFP封裝設計。
參考文獻
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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。基于對中國大陸消費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。
關鍵詞：項目教學法；概論性課程；教學改革；集成電路；信號完整性
中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）30-0166-02
The Research for the Introduction Course Based on the Project-Based Pedagogy ― In "An Introduction to Integrated Circuits" Case
YANG Ling-ling1，3， XIE Xing2， SUN Ling3， SUN Hai-yan3
（1.Xinglin College， Nantong University， Nantong 226019， China； 2.Engineering Training Center， Nantong 226019， China； 3. Jiangsu Key Laboratory of ASIC Design， Nantong University， Nantong 226019， China）
Abstract： In view of the problems arising from the teaching process of the introduction course， this article， based on the project-based pedagogy， proposes education reforms in an introduction for integrated course. At the same time， combined with teaching for the signal integrity of the integrated package ，the application of the project-based pedagogy is analyzed and explored.In summary， the results shows that it is useful to improve the abilities of understanding and the innovating greatly for students，which also enhance the quality of teaching，by using he project-based pedagogy in teaching of the introduction course.
Key words： project-based pedagogy； introduction course； teaching reform； integrity circuit； signal integrity
概性課程一般設置在新生入學之初，引導新生正確認識和理解專業的性質、特點以及在社會發展中的作用。《集成電路概論》課程，作為集成電路設計與集成系統專業的一門概論性課程，可引導新生正確認識和理解本專業的性質以及今后在社會發展中的作用，為學生較好的開展后續的專業課程的學習，打下良好的基礎。同時可幫助學生提早進入專業的學習中，掌握基本概念及術語，激發學生的學習主動性和創新精神，提高教學質量和學生的綜合素質[1][2]。因此如何提高學生的學習興趣，提高課堂的教學效果，一直是我們教師所關注的重點[3]。
1 教學現狀
1.1教學對象知識匱乏
概論性課程的教授對象一般是剛進入大學校門的大一新生，對于專業知識的了解與掌握基本為零。而集成電路概論課程，研究內容較龐雜，包括集成電路材料與器件物理、制造工藝、版圖設計以及封裝測試等知識點，技術術語及基本概念較多。因此，對于知識基礎匱乏的大一新生來學習這樣一門課程，存在一定的難度。
1.2教學內容龐雜、陳舊
集成電路概論課程的教學內容主要選自教材，研究內容較多，包括集成電路材料與器件物理、制造工藝、版圖設計以及封裝測試等知識點，技術術語及基本概念較多。對于這些抽象與復雜的知識點，大一新生這樣一類特殊的授課對象，很難去很好地理解與掌握。其次書本教材中的教學內容與專業前沿及實際應用涉及較少。例如對于集成電路封裝特性分析這一知識點，書本僅僅去介紹封裝熱分析，電特性分析，而現在隨著封裝研究的不斷深入，封裝中的電磁特性已成為必不可少的分析熱點之一。如果我們單純只去按照書本來講解，使得教學內容與現在實際前沿分析熱點脫節，無法使學生獲得最新的知識，也就很難培養他們的創新理念，失去了開設概論課程的最終意義。
1.3教學方法過于單一
現在集成電路概論課程主要還是以教師為中心的課堂講解的教學模式。這種教學方法一方面很難使得學生去理解與掌握抽象的理論知識；另一方面，學生一直處于接收狀態，扼殺了學生的創新意識和創新思維，不能調動學生的學習主觀能動性[4][5]。
2 教學改革方案
傳統的教學方法存在一些問題，我們可以采用項目教學法。它是指緊扣教學大綱以及課堂教學的目標和要求，學生圍繞某個具體的學習項目而進行的一個教學活動。教學中充分選擇并利用最優化的教學資源，在學習中讓學生完全參與進來，實踐體驗、消化吸收和探索創新，從而提高學生的學習興趣[6]。
項目教學方法主要可分為項目選擇與設計、計劃制定與實施、作品提交與交流和總結評價四個大的方面[7]。根據項目教學法的實施步驟，結合實際的概論性課程的教學研究，可分析如下。
2.1項目選擇與設計
項目選擇與設計即分析與整個課程教學內容，選擇與確定項目任務；概論性課程教學內容知識點龐雜，且復雜與抽象。大一新生這樣一類特殊的授課對象，很難很好去理解與掌握。因此我們在選擇內容上既要考慮教學目標，以書本知識為依據，又要考慮教學效果，從與我們生活比較相關的內容著手，給學生一定的創新空間和求知欲。
2.2計劃制定與實施
根據設定的教學項目，確定教學步驟和教學程序。按照小組形式，根據項目內容以及實施計劃方案，有條不紊地開展教學活動。此過程中，小組成員之間可相互討論交流，也可向老師咨詢，從而順利完成項目；
2.3 作品提交與交流
每組對于自己的研究內容，可以多種形式呈現，比如：PPT總結、實物制作、動畫以及實物等等。同時對于作品，可以加入提問環節，相互交流，以達到教學基本目標。
2.4 總結評價
考核評估，我們以學生的能力為中心，先由學生對自己的工作自我評估，再由每組組員進行相互的評分，最終教師進行總結優缺點，進行最終的考核。
3 項目教學法應用于集成電路概論課程教學的設計實例
項目教學法以學生為主體，以項目選取為關鍵，在項目教學過程中把書本的教學內容融入到項目中，通過獨立思考、交流等教學形式，同時以學生的能力為評價體系的評價方式[8]。本文，以《集成電路概論》課程中集成電路封裝一章的教學為實例，結合實際的教學條件，設計一個項目教學法的教學案例，如下圖1所示。圖1中主要闡述了項目教學法應用于集成電路概論課程教學中的主要流程，可具體分析如下。
3.1選擇教學內容（項目內容）
確立具體項目，得對實際的教學條件進行分析。南通大學江蘇省專用集成電路設計實驗室擁有一整套ANSYS封裝設計與分析軟件，如ANSYS Designer SI 、ANSYS SIwave以及ANSYS HFSS等，本項目可選擇封裝信號完整性一部分的內容，借助于軟件的設計與仿真分析，幫助學生從抽象到具體，更好地掌握封裝知識。
3.2制定與實施具體教學計劃
首先將班級同學進行分組，確立各組的研究內容以及要求；第二部分教師講解，包括信號完整性基本知識的講解以及借助軟件的仿真演示；第三部分學生通過多種途徑收集各自課題的資料，進行整理和歸納，同時借助于軟件學會去進行仿真分析，這個過程不但使得學生對于封裝知識有了一個較為全面的認識，同時還使得學生對軟件的基本使用有了基本了解，充分給出了學生大膽實踐，勇于創新的學習空間，在這個過程中教師也要多給學生指導學習思路，及時指導，增加學生的學習興趣；
3.3成果展示
每組同學結合自己的研究內容，采用PPT結合軟件仿真等形式，對于研究成果進行展示，同時老師及班級其他同學可進行提問與交流，讓學生在交流展示中提高自己的應變能力，提高學生的成就感。
3.4考核評估
最后一部分考核評估，項目教學法的考核核心以能力為中心。教師根據學生得成果展示質量以及回答問題的靈活應變能力，給這一部分的學習情況打分。通過這種考核方式，來激發學生的創新意識，從而鼓勵學生做好下部分知識點的學習。
4 結
本文主要以集成電路概論課程教學為例，介紹了項目教學法在概論性課程中的應用與探索。分析了課程教學現狀以及實際的教改方案，實際教學效果表明，引入項目教學法可以使得學生加深對一些抽象知識的理解與掌握，提高了學生的學習主動性，同時提升了靈活運用知識的能力。
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【關鍵詞】新專業 市場 可行性 分析 需求
【中圖分類號】U472 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2012）04-0117-01
一、開設新專業的指導思想
在職業院校開設新的專業，應以市場為導向，以社會需求為準則，充分發揮地方資源優勢和人才培養優勢。積極地探尋市場、發現市場，把供需鏈條緊緊連在一起。在北京市同層次院校的專業中，做到人無我有，人有我強，人強我特，形成品牌，形成特色。專業設置逐步從“條件驅動”型向“發展需求驅動”型轉變，即根據社會經濟發展需求確定專業設置。從強調我能做什么，能培養什么樣的人才，轉變為強調需要我做什么，需要培養什么樣的人才。本著以上指導思想，現提出開設微電子技術與器件專業的一些方案設想。
二、市場需求分析
微電子技術與器件專業，其就業導向涵蓋了集成電路和半導體材料產業。根據首都“十一五”電子信息產業發展規劃，集成電路、TFT?鄄LCD、計算機及網絡設備、移動通信產業、數字電視產業、半導體照明材料產業和智能交通及汽車電子產業等7個產業是信息產業下一步發展的重點領域。其中集成電路排在了第一位，半導體照明材料排在了第六位。早在2000年，北京市委、市政府就首次向全球宣布：北京將建設中國北方微電子產業基地。從那時到現在，北京集成電路產業走過了蓬勃興起的10年，初步建立起了集成電路設計、制造、封裝測試以及裝備材料互動協調發展的良好格局，確立了北京在全國集成電路產業中的重要地位。
以2010年為例，該年北京集成電路產業全產業鏈實現銷售收入245億元，比2009年增長了31%，產業規模是2000年的20倍左右，占全國的17%。在北京市，電子信息產業產品銷售收入排名位居全市工業第一，占全市工業23%，而集成電路產業全產業鏈的銷售就占了近四分之一。
目前，北京有各類集成電路設計企業約80多家，年總銷售收入約90億元，占全國的1/4。集成電路制造企業3-4（大型）家，實現總銷售收入約60億元，約占全國14%。集成電路封裝測試企業2-3家（大型），實現總銷售收入約90億元，約占全國15%。集成電路裝備制造企業3-4家（大型），實現銷售20多億元，多項裝備在全國處于領先地位。另外，還建有生產集成電路關鍵原料的硅材料科研、生產基地。
當前，北京集成電路產業正迎來跨越式發展的新機遇。國務院2011年4號文為集成電路產業的發展提供優越的外部環境。相信要不了多久北京就會建成具有全球影響力的集成電路產業基地。
政府的大力支持，堅實的產業基礎，廣闊的發展前景，優惠的國家政策，可以說集成電路產業在北京具有得天獨厚的條件。產業的發展必然伴隨著人才的巨大需求，雖然集成電路產業是知識和資金密集型產業，但它同樣需要大量應用型技術人才。比如集成電路設計，需要大量的程序錄入和輔助支持技術人員；集成電路制造，需要大量的高科技設備儀器操作員、工藝技術員、質量檢驗員和設備維護技術人員；集成電路封裝測試，同樣需要大量的高科技設備儀器操作員、工藝技術員、質量檢驗員和設備維護技術人員。另外，半導體硅材料及單晶硅片的生產等，都需要大量的應用型技術人才。
三、可行性分析
在我院設置微電子技術與器件專業具有非常好的條件并且可行，其理由主要有以下幾個方面：
1.我院在中專學校升高職院校之前，南校區就有這個專業。因此，在師資力量、教學資源、實訓資源、招生分配等方面都有一定的基礎和經驗，設置微電子技術與器件專業可以說是駕輕就熟。
2.該專業的設置符合國家產業政策，契合北京“十一五”電子信息產業發展規劃，因此，獲得上級單位批準的幾率大。
3.在北京“十一五”電子信息產業發展規劃中，7個重點發展領域，集成電路產業排第一，半導體照明材料產業排第六，因此，設置該專業可獲得國家和北京市資金的大力支持。
4.分配就業前景良好，正如市場需求分析中所提到的，集成電路產業在整個電子信息產業已經占到了四分之一左右，而且，今后將跨越式發展，必然需要大量的應用型技術人才，因此，該專業畢業學生的就業前景良好。
四、困難及解決途徑
在我院設置微電子技術與器件專業也會遇到一些困難，仔細分析有以下幾個方面：
1.生源問題。微電子技術與器件這一名稱，屬于比較新的科技名詞，一般人在日常生活中很少接觸，理解起來有一定困難，不知道這一專業到底學什么，畢業后干什么。因此，會出現專業招生困難，或招不到相對高素質的學生。
解決辦法：一是改專業名稱，起一個即通俗易懂，又能代表專業含義的名稱，這有一定困難。二是加強宣傳，在招生時，宣傳材料、現場解說、視頻資料等全方位進行，使考生了解北京市的產業政策和就業前景，提高對該專業的認知度。
2.實訓問題。微電子技術與器件專業的實訓環節比較困難，我們知道現在強調實訓模擬真實場景，而集成電路產業鏈的工序非常多，每一道工序的設備儀器都非常昂貴，動則幾百萬，建立校內實訓基地，場地和資金都是問題。
解決辦法：一是計算機模擬，現在多媒體教學設備完善，各種模擬軟件很多，通過購買和教師制作等方式來模擬實際工藝，替代昂貴的真實設備儀表。二是下廠實訓，校企合作辦學是學院發展的方向，我院有良好的基礎和得天獨厚的條件，北京分布著眾多的集成電路設計、生產、測試企業可供我們選擇實習參觀，而且，我院已經和許多這方面的企業簽有校外實訓基地協議，如中國電子集團微電子所，北京飛宇微電子科技有限公司，中國科學院微電子所，燕東微電子有限公司等。我院應充分利用這一優勢，解決微電子技術與器件專業的實訓問題。
參考文獻:
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微電子技術的主要相關行業集成電路行業和半導體制造行業，既是技術密集型產業，又是投資密集型產業，是電子工業中的重工業。與集成電路應用相關的主要行業有：計算機及其外設、家用電器及民用電子產品、通信器材、工業自動化設備、國防軍事、醫療儀器等。
1.微電子技術的概述
微電子技術的涵義：微電子技術一般是指以集成電路技術為代表，制造和使用微小型電子元器件和電路，實現電子系統功能的新型技術學科，簡言之就是將電子產品微小化的技術。微電子技術主要涉及研究集成電路的設計、制造、封裝相關的技術與工藝;是建立在以集成電路為核心的各種半導體器件基礎上的高新電子技術。
因其體積小、重量輕、可靠性高、工作速度快，對信息時代的飛速發展具有巨大的影響。實現網絡、計算機和各種電子設備的信息化的基礎是集成電路，因此說微電子技術是電子信息技術的核心技術，是社會信息化發展的基石。
微電子技術知識組成及應用：微電子學科以半導體物理、半導體化學專業為基本，涉及半導體物理基礎、半導體材料、半導體器件與測量、半導體制造技術、微電子封裝技術、半導體可靠性技術、集成電路原理、集成電路設計、模擬電子線路、數字電路、工程化學、電路CAD基礎、可編程邏輯器件、電子測量、單片機原理等眾多學科知識。衡量微電子技術的標志要在三個方面：一是縮小芯片中器件結構的尺寸，即縮小加工線條的寬度：二是增加芯片中所包含的元器件的數量，即擴大集成規模;三是開拓有針對性的設計應用。
微電子的應用領域廣泛，主要分布在半導體集成電路芯片行業，從事制造、測試、封裝、版圖設計及質量管理、生產管理、設備維護等半導體行業，不光需要大量的一線工程技術人員，也需要大量高級技術工人。其就業方向主要面向微電子產品的生產企業和經營單位，從事半導體芯片制造、封裝與測試、檢驗、質量控制、設備維護等的工藝方面工作，生產管理和微電子產品的采購、銷售及服務工作。
2.微電子技術產業現狀
全球產業現狀：自上世紀，作為信息技術發展的基石，微電子技術伴隨著計算機技術、數字技術、移動通信技術、多媒體技術和網絡技術的出現得到了迅猛的發展，從初期的小規模集成電路(ssI)發展到今天的巨大規模集成電路(GSI)，成為使人類社會進入信息化時代的先導技術。本世紀，隨著現代科學技術的飛速發展，人類歷史進入一個嶄新的時代——信息時代。
其鮮明的時代特征是，支撐這個時代的諸如能源、交通、材料和信息等基礎產業均將得到高速發展，并能充分滿足社會發展及人民生活的多方面需求。電子科學與技術的信息科學已成為當前新經濟時代的基礎產業。
國際微電子技術的發展趨勢是集成電路的特征尺寸將繼續縮小，集成電路(Ic)將發展為系統芯片(sOC)。芯片是信息時代最重要的基礎產品之一，如果把石油比作傳統工業“血液”的話，芯片則是信息時代IT產業的“大腦”和“心臟”。無論是小到日常生活的電視機、VCD機、洗衣機、移動電話、計算機等家用消費品，還是大到傳統工業的各類數控機床和國防工業的導彈、衛星、火箭、軍艦等都離不開這，JwJ\的芯片。隨著我國國民經濟和信息產業持續快速增長，國內集成電路市場需求持續旺盛，當前我國集成電路市場已成為全球最大的市場。
微電子工業發展的主導國家是美國和日本，發達國家和地區有韓國和西歐。我國微電子技術產業正進入迅猛發展時期，目前已經成為世界半導體制造中心和國際上主要的芯片供應地。特別是在半導體晶片生產方面，其產量超過全世界晶片產量的30%，今年隨著LED產業迅猛發展，芯片市場已供不應求。今年，我國芯片總需求已經達到500億美元，成為全球最大的集成電路市場之一。
我國微電子技術產業現狀：在2006年8月及10月海力士意法在無錫建成8英寸和12英寸芯片生產線之后，2007年迅速達產，從而拉動了國內芯片制造業整體規模的擴大。在此基礎上，2008年海力士意法又繼續實施第二期工程，將12英寸生產線產能擴展至每月8萬片。此外，國內還有多條集成電路芯片生產線正處于建設或達產過程中，其中12英寸芯片生產線已成為投資熱點。
中芯國際在成都的8英寸生產線建成投產，緊接著在武漢的12英寸芯片制造企業——武漢新芯集成電路制造有限公司也建成投產;華虹NEC二廠8英寸生產線建成投產;英特爾投資25億美元在大連的12英寸芯片制造廠投產：臺灣茂德也投資9.6億美元在重慶建設8英寸生產線;中芯國際投資12億美元在上海的12英寸生產線正式運營。中芯國際宣布正在深圳建設8英寸和12英寸生產線，英特爾支持建設的深圳方正微電子芯片廠二期工程已竣工。
隨著這些新建和擴建生產線新增產能的陸續釋放，我國芯片制造業的規模將繼續快速擴大。北京京東方月生產9萬片玻璃基板的液晶生產8.5代線今年即將投產。在封裝測試領域，中芯國際和英特爾在成都的封裝測試企業建成投產，江蘇長電科技投資20億元建設的年產50億塊集成電路的新廠房在使用，三星電子(蘇州)半導體公司的第二工廠投產。
飛思卡爾、奇夢達、RFMD、瑞薩、日月光和星科金朋等多家企業也分別對其在中國大陸的封裝測試企業進行增資擴產。此外，松下投資100億日元在蘇州建設半導體封裝新線投產;意法半導體投資5億美元在深圳龍崗建設封裝工廠。這些新建、擴建項目成為近期拉動我國集成電路封裝測試業繼續快速增長的主要力量。
從產業的市場層面看：英特爾、三星、德州儀器、Renesas公司、東芝公司、ST微電子公司、英飛凌、NEC、摩托羅拉和飛利浦電子公司，為世界較大的半導體生產商。領導我國微電產業主流的企業主要分布在以上海為中心的“長三角”地區、以北京為中心的京津環渤海灣地區和以深圳為中心的“珠三角”地區，代表是：上海廣電集團有限公司、北京東方電子集團股份有限公司、深圳天馬有限公司等。
毋庸置疑，微電子產業投資巨大，產業規模發展迅速，發展前景無限廣闊。
3.微電子產業的發展為中等職業學校微電子專業打開就業市場
國內現有的集成電路生產線的生產能力和技術水平正迅猛擴大和提升。企業通過加強工藝技術、生產技術的研究開發和改造，加快現有生產線的技術升級，形成規模生產能力，提高產品技術水平，擴大產品品種，替代進口。因而，用工需求量大，技術工人市場前景也隨之向好。近年來，我國職業教育實現了跨越式發展，適應企業的發展需要培養技術技能型人才成為中等職業教育的出發點。
目前，全國設有電子科學與技術相關專業的高等院校有一百多所，在校學生估計超過5萬人。本專業設有專科、本科和研究生教育三個層次。專業的發展現狀良好，主要表現在：規模在逐年擴大，開設此專業的學校和招生人數都在增加;專業畢業生的就業率相對較高。這是與微電子技術產業的穩步發展相適應的。
然而，我們應該看到，不同層次的人才對應著不同層次的社會需求。高等教育的目的是為國家培養出具有良好的思想道德素質、扎實的基礎理論知識、寬廣的科學技術知識面、良好的創新意識和創新能力的高素質人才，而隨著集成電路、液晶、有機薄膜發光及太陽能電池等信息產業投產規模的不斷擴大，從事基本勞動的產業技術工人需求量也在大幅增加，目前很多企業正處在“用工荒”。這給職業教育開設微電子技術專業帶來的契機，我們必須牢牢抓住這個契機，為社會培養合格的技術工人，適應企業的發展。
4.突出職教特色，校企結合開設課程
合格人才的培養不是一個孤立的事件，而是一個復雜的工程，它既是專業知識的培訓過程又是思想道德素質的提高過程;它要求學校要適應產業發展需要，培養的學生既要有專業技能又要腳踏實地：既要有“教方”教改的靈活變化，更要有“學方”學習內容的切合實際。
這些決定教育質量和產業發展的環節相輔相成、缺一不可。電子科學與技術專業的教育質量、規模、結構和市場的關系是一種相互制約、相輔相成的辯證關系。教學必須適應生產力的發展需要，課程設置、專業規模和結構必然受到行業市場冷熱的影響。就學校而言，教育質量除了受到教師、教材、課程、授課方式等純教學因素的影響之外，同時受到產業規模和結構的制約，課程結構設置要和企業需求密切結合。
課程設置中：明確設課目的。明確基礎課、實訓課之間的學時比例，要了解社會需求對課程的模式、培養方向起到決定性作用。起點不同的學生技術專業也應定位在不同的培養層次上。
一般來講，高中畢業起點的學生課程選擇應該在對材料生長的了解、清洗工藝、凈化及器件工藝的學習掌握;初中起點學生的培養目標是普通型工人，學校的辦學目標不能一刀切，應根據需求分出層次。內容應根據市場需求，不能盲目制定教學計劃而脫離實際，要大膽結合企業用工需求，培養稱職的技術工人。
教學環節中：在目前的社會環境和市場調節的作用下，如何提高教學質量是一個重大和綜合性的課題。影響教學質量的校內要素是“教”與“學”，“教方”的要素有：教師隊伍、課程設置、教材選擇、教學方式;“學方”的要素是學習目的、上課態度。
在這些方面存在著：教方能否真正及時了解和掌握市場信息，教師有沒有適應市場需求的教學能力;課程設置能不能和學生的接受能力吻合，既要按需設課也要“因人設課”，實驗和實習環節不能流于形式：教材選擇和講授內容既要按照統一標準，又要“因人施教”、“因需施教”;教學方式達到在不偏離教學要求前提下的多樣化：以寬進嚴出的原則對待學生、教授知識。
從“教”與“學”兩個方面來抓“質量”：首先，必須重視教師隊伍的建設，注重教師的基本素質，如思想品德、敬業和專業知識面等;其次應該注重教師的再學習，這包括教授課程的學習與拓寬，要掌握捕捉微電子學科發展的洞察力和知識的更新能力;其次，隨著電子科學與技術的不斷發展，應該注重課程設置的不斷更新和調整;第三，課程設置必須同樣注重教學和實驗兩個環節，加強實驗教學環節;帶學生多參加實訓，對于培養學生的接受、掌握專業知識和動手能力非常必要;即課堂與課下相結合、講課與實驗相結合、平時與考試相結合。
從前面國內外電子科學與技術行業的現狀和發展趨勢來看，美國、西歐、日本、韓國、臺灣地區的電子科學與技術產業早已完成飛速發展的上升期，進入穩步而緩慢的平臺。而我國隨著市場開放和外資的不斷涌入，電子科學與技術產業正突飛猛進、煥發活力。今后我國電子科學與技術產業還將有明顯的發展空間，高科技含量的自主研發的產品將會占領全球主導市場，隨著社會需求逐步擴大，微電子技術專業的就業前景十分看好。
目前，市場對從事此類工作的工人需求是供不應求的，呈現“用工荒”狀態，而且真正經過專業培訓的合格技術工人幾乎很難找到，農民工缺乏相應的技術不能滿足像因特公司、京東方、上廣電、大連路明集團、久久光電這些科技產業的用工需要，從這一點來看，企業急需具有一定技術技能型的工人來充實一線生產。因此，今后幾年內，職業教育應該注重微電子技術專業領域人才的培養。
