专用集成电路设计方法范文

专用集成电路设计方法篇1

现代信息技术http://以计算机技术为基础，分为软件技术和硬件技术。在硬件技术中,集成电路技术则是最为重要的核心技术。早在20世纪70年代末,美国就曾有人断言："像现在opec(石油输出国组织)左右世界一样,将来掌握了半导体技术的国家将左右整个世界。"正因为如此,各国对于集成电路的开发都给予了足够的重视。但与此同时,也有一些厂商采取非法手段获取他人技术秘密或者仿制他人产品,以牟取暴利。我国政府曾积极参与起草世界知识产权组织《关于集成电路的知识产权条约》（以下简称条约）,并努力促成了该条约通过。中国加入世界贸易组织后,《与贸易有关的知识产权协议》（以下简称trips）就对中国有了约束力,其中也包括集成电路知识产权的法律保护。

一、条约的主要内容

1、保护对象

保护对象为集成电路布图设计。受保护的布图设计必须具备原创性。条约中所规定的原创性不同于著作权法中的原创性，条约就此作了专门解释。具有原创性的布图设计，即"该布图设计是创作者自己的智力劳动成果，并且在其创作时在布图设计的创作者和集成电路制造者中不是常规设计"。

2、布图设计权利人的有关权利

（1）复制权

复制受保护的布图设计的全部或其任何部分，无论是否将其结合到集成电路中。

（2）进口、销售或者以其它方式供销

为商业目的进口、销售或者以其它方式供销受保护的布图设计或者其中含有受保护的布图设计的集成电路。wwW.133229.COm

3、布图设计权利人的有关权利的限制

（1）合理使用

为私人目的或为了分析、评价、研究或者教学而复制受保护的布图设计，或者在此基础上创作出新的具有原创性的布图设计的行为不视为侵权，也不需要权利人许可。

（2）反向工程

第三者在评价或分析受保护的布图设计的基础上，创作符合第三条第（二）款规定的原创性条件的布图设计（拓朴图）（"第二布图设计（拓朴图"））的，该第三者可以在集成电路中采用第二布图设计（拓朴图），或者对第二布图设计（拓朴图）进行第（一）款所述的行为，而不视为侵犯第一布图设计（拓朴图）权利持有人的权利。

（3）非自愿许可

《关于集成电路知识产权条约》规定，任何缔约方均可在其立法中规定其行政或者司法机关有可能在非通常的情况下，对于第三者按商业惯例经过努力而未能取得权利持有人许可并不经其许可而进行复制、进口、销售等行为，授予非独占许可（非自愿许可）。

（4）善意侵权

《条约》规定，对于采用非法复制的布图设计（拓扑图）的集成电路而进行的该款所述的任何行为，如果进行或者指示进行该行为的人在获得该集成电路时不知道或者没有合理的依据知道该集成电路包含有非法复制的布图设计（拓扑图），任何缔约方没有义务认为上述行为是非法行为。

（5）权利用尽

《条约》的权利用尽条款规定，任何缔约方可以认为，对由权利持有人或者经其同意投放市场的受保护的布图设计（拓扑图）或者采用该布图设计（拓扑图）的集成电路，未经权利持有人的许可而进行该款所述的任何行为是合法行为。

4、国民待遇原则

即任何一个缔约国在布图设计的知识产权保护方面给予与国国民待遇，也同样给予其他缔约国的国民。

5、布图设计保护期限

条约规定保护集成电路布图设计的最低期限为8年。

6、保护形式

缔约国可以通过专门法律或者通过关于著作权法、专利法，禁止不正当竞争的法律，或者通过上述法律的结合来保护集成电路布图设计。

7、争议的解决

通过协商或者其他方式使有争议的缔约国之间达成和解，若不能和解，则由缔约国大会召集专家小组，由该小组起草解决争议的参考性报告，大会基于小组报告和对条约的解释，向争议各方提出建议。

8、保留

条约第13条规定：对本条约不得做任何保留。

二、trips有关集成电路布图设计的规定

与条约相比，trips对集成电路布图设计的保护更加严格，主要表现在以下几个方面：

1、保护范围扩大

缔约方应将未经权利人同意而进行的下述行为认作是非法行为 ，即为了商业目的而进口、出售、或销售受到保护的布图设计，一种采用了受到保护的布图设计的集成电路，或者一种采用了上述集成电路的产品，只要它仍然包括一个非法复制的布图设计。

2、善意侵权要付费

善意侵权人接到足够清楚的通知，被告知该布图设计是非法复制的之后，侵权人对于在此之前已经获得的库存件或预定件可以进行上述行为中的任何一种，但是却有义务向权利所有者支付一定的费用。

3、保护期限延长

布图设计的保护期限不得短于自注册申请日起或者自在世界上任何地方进行的首次商业性使用之日起的10年。

如果缔约方不要求以注册作为提供保护的条件，对布图设计的保护期限不得短于自在世界上任何地方进行的首次商业性使用之日起的10年。

三、集成电路布图设计不能用专利法、著作权法保护的原因

1、集成电路布图设计不能用专利法保护的原因

无论在哪个国家,其专利法都要求受保护的技术方案必须具备实用性、新颖性和创造性。集成电路产品对于实用性和新颖性要求都不会有太大问题,问题的症结在于创造性。

（1）集成电路的制造者和使用者,在通常情况下最为关心的是集成电路的集成度或者集成规模的大小，如果就这种产品作为一个整体去申请专利,未必都能通过创造性审查。

（2）在集成电路设计中常常采用一些现成的单元电路进行组合。而在专利审查中,组合发明要通过创造性审查,必须取得对该发明创造所属技术领域的普通技术人员来说是预先难以想到的效果。

确实具备创造性的集成电路产品仍可申请专利以寻求保护。

2、集成电路布图设计不能用著作权法保护的原因

用著作权法保护集成的电路布图设计的难度有：

（1）集成电路布图设计的价值主要体现在实用功能上,这已超出著作权法所保护的范围。

（2）著作权法对所保护的对象没有新颖性和创造性要求,这种保护模式不利于技术进步和创新。

（3）依照著作权法,实施"反向工程"的行为将被禁止。未经著作权人同意,任何人不得随意复制他人作品。

3、集成电路布图设计不能用其它知识产权法保护的原因

在现有的知识产权法框架中,还有实用新型法、外观设计法、商标法、反不正当竞争法、商号或企业名称保护法、原产地名称保护法等，在现有的诸多知识产权法律门类中,实用新型法虽然是保护技术产品的法律,但是绝大多数国家和地区(法国、澳大利亚等国除外)的法律都要求受保护的实用新型都必须是具备固定形状或者结构的产品；有的还要求实用新型也必须具备创造性。而集成电路产品的创新点往往并不体现在产品的外在结构和形状上，故从总体上看实用新型法似乎并不适合集成电路的保护。

外观设计法所保护的是产品的新颖外观。外观设计法的保护对象决无任何技术成分可言。

商标法所保护的只是特定标记与特定产品间的联系。很显然这不是集成电路保护所讨论的问题。对于集成电路而言,权利人还可将其商标使用在布图设计上。

专用集成电路设计方法篇2

关键词：集成电路设计；版图；EDA

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）36-0125-02

集成电路是当今信息技术产业高速发展的基础和源动力，已经高度渗透与融合到国民经济和社会发展的每个领域，其技术水平和发展规模已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志之一[1]，美国更将其视为未来20年从根本上改造制造业的四大技术领域之首。我国拥有全球最大、增长最快的集成电路市场，2013年规模达9166亿元，占全球市场份额的50%左右。近年来，国家大力发展集成电路，在上海浦东等地建立了集成电路产业基地，对于集成电路设计、制造、封装、测试等方面的专门技术人才需求巨大。为了适应产业需求，推进我国集成电路发展，许多高校开设了电子科学与技术专业，以培养集成电路方向的专业人才。集成电路版图设计是电路设计与集成电路工艺之间必不可少的环节。据相关统计，在从事集成电路设计工作的电子科学与技术专业的应届毕业生中，由于具有更多的电路知识储备，研究生的从业比例比本科生高出很多。而以集成电路版图为代表包括集成电路测试以及工艺等与集成电路设计相关的工作，相对而言对电路设计知识的要求低很多。因而集成电路版图设计岗位对本科生而言更具竞争力。在版图设计岗位工作若干年知识和经验的积累也将有利于从事集成电路设计工作。因此，版图设计工程师的培养也成为了上海电力学院电子科学与技术专业本科人才培养的重要方向和办学特色。本文根据上海电力学院电子科学与技术专业建设的目标，结合本校人才培养和专业建设目标，就集成电路版图设计理论和实验教学环节进行了探索和实践。

一、优化理论教学方法，丰富教学手段，突出课程特点

集成电路版图作为一门电子科学与技术专业重要的专业课程，教学内容与电子技术（模拟电路和数字电路）、半导体器件、集成电路设计基础等先修课程中的电路理论、器件基础和工艺原理等理论知识紧密联系，同时版图设计具有很强的实践特点。因此，必须从本专业学生的实际特点和整个专业课程布局出发，注重课程与其他课程承前启后，有机融合，摸索出一套实用有效的教学方法。在理论授课过程中从集成电路的设计流程入手，在CMOS集成电路和双极集成电路基本工艺进行概述的基础上，从版图基本单元到电路再到芯片循序渐进地讲授集成电路版图结构、设计原理和方法，做到与上游知识点的融会贯通。

集成电路的规模已发展到片上系统（SOC）阶段，教科书的更新速度远远落后于集成电路技术的发展速度。集成电路工艺线宽达到了纳米量级，对于集成电路版图设计在当前工艺条件下出现的新问题和新规则，通过查阅最新的文献资料，向学生介绍版图设计前沿技术与发展趋势，开拓学生视野，提升学习热情。在课堂教学中尽量减少冗长的公式和繁复的理论推导，将理论讲解和工程实践相结合，通过工程案例使学生了解版图设计是科学、技术和经验的有机结合。比如，在有关天线效应的教学过程中针对一款采用中芯国际（SMIC）0.18um 1p6m工艺的雷达信号处理SOC 芯片，结合跳线法和反偏二极管的天线效应消除方法，详细阐述版图设计中完全修正天线规则违例的关键步骤，极大地激发了学生的学习兴趣，收到了较好的教学效果。

集成电路版图起着承接电路设计和芯片实现的重要作用。通过版图设计，可以将立体的电路转化为二维的平面几何图形，再通过工艺加工转化为基于半导体硅材料的立体结构[2]。集成电路版图设计是集成电路流程中的重要环节，与集成电路工艺密切相关。为了让学生获得直观、准确和清楚的认识，制作了形象生动、图文并茂的多媒体教学课件，将集成电路典型的设计流程、双极和CMOS集成电路工艺流程、芯片内部结构、版图的层次等内容以图片、Flas、视频等形式进行展示。

版图包含了集成电路尺寸、各层拓扑定义等器件相关的物理信息数据[3]。掩膜上的图形决定着芯片上器件或连接物理层的尺寸。因此版图上的几何图形尺寸与芯片上物理层的尺寸直接相关。而集成电路制造厂家根据版图数据来制造掩膜，对于同种工艺各个foundry厂商所提供的版图设计规则各不相同[4]。教学实践中注意将先进的典型芯片版图设计实例引入课堂，例如举出台湾积体电路制造公司（TSMC）的45nm CMOS工艺的数模转换器的芯片版图实例，让学生从当今业界实际制造芯片的角度学习和掌握版图设计的规则，同时切实感受到模拟版图和数字版图设计的艺术。

二、利用业界主流EDA工具，构建基于完整版图设计流程的实验体系

集成电路版图设计实验采用了Cadence公司的EDA工具进行版图设计。Cadence的EDA产品涵盖了电子设计的整个流程，包括系统级设计、功能验证、集成电路（IC）综合及布局布线、物理验证、PCB设计和硬件仿真建模模拟、混合信号及射频IC设计、全定制IC设计等。全球知名半导体与电子系统公司如AMD、NEC、三星、飞利浦均将Cadence软件作为其全球设计的标准。将业界主流的EDA设计软件引入实验教学环节，有利于学生毕业后很快适应岗位，尽快进入角色。

专业实验室配备了多台高性能Sun服务器、工作站以及60台供学生实验用的PC机。服务器中安装的Cadence 工具主要包括：Verilog HDL的仿真工具Verilog-X、电路图设计工具Composer、电路模拟工具Analog Artist、版图设计工具Virtuoso Layout Editing、版图验证工具Dracula 和Diva、自动布局布线工具Preview和Silicon Ensemble。

Cadence软件是按照库（Library）、单元（Cell）、和视图（View）的层次实现对文件的管理。库、单元和视图三者之间的关系为库文件是一组单元的集合，包含着各个单元的不同视图。库文件包括技术库和设计库两种，设计库是针对用户设立，不同的用户可以有不同的设计库。而技术库是针对工艺设立，不同特征尺寸的工艺、不同的芯片制造商的技术库不同。为了让学生在掌握主流EDA工具使用的同时对版图设计流程有准确、深入的理解，安排针对无锡上华公司0.6um两层多晶硅两层金属（Double Poly Double Metal）混合信号CMOS工艺的一系列实验让学生掌握包括从电路图的建立、版图建立与编辑、电学规则检查（ERC），设计规则检查（DRC）、到电路图-版图一致性检查（LVS）的完整的版图设计流程[5]。通过完整的基于设计流程的版图实验使学生能较好地掌握电路设计工具Composer、版图设计工具Virtuoso Layout Editor以及版图验证工具Dracula和Diva的使用，同时对版图设计的关键步骤形成清晰的认识。

以下以CMOS与非门为例，介绍基于一个完整的数字版图设计流程的教学实例。

在CMOS与非门的版图设计中，首先要求学生建立设计库和技术库，在技术库中加载CSMC 0.6um的工艺的技术文件，将设计库与技术库进行关联。然后在设计库中用Composer中建立相应的电路原理图（schematic），进行ERC检查。再根据电路原理图用Virtuoso Layout Editor工具绘制对应的版图（layout）。版图绘制步骤依次为MOS晶体管的有源区、多晶硅栅极、MOS管源区和漏区的接触孔、P+注入、N阱、N阱接触、N+注入、衬底接触、金属连线、电源线、地线、输入及输出。基本的版图绘制完成之后，将输入、输出端口以及电源线和地线的名称标注于版图的适当位置处，再在Dracula工具中利用几何设计规则文件进行DRC验证。然后利用GDS版图数据与电路图网表进行版图与原理图一致性检查（LVS），修改其中的错误并按最小面积优化版图，最后版图全部通过检查，设计完成。图1和图2分别给出了CMOS与非门的原理图和版图。

三、结束语

集成电路版图设计教学是电子科学与技术专业和相关电类专业培养应用型集成电路人才的重要环节，使学生巩固了集成电路电路原理、工艺和器件等理论知识，掌握了集成电路版图设计流程、方法和主流的EDA版图工具的使用，提高了学生的工程实践能力，同时培养了学生分析问题、解决问题的能力。随着集成电路飞速发展到纳米工艺，版图相关的新技术和设计规则不断涌现。因此，在今后的教学改革工作中，与时俱进，围绕先进的实际设计案例将课堂教学和设计应用紧密结合，构建集成电路版图设计的教学和实践体系，具有重要的意义。

参考文献：

[1]毛剑波，汪涛，张天畅.微电子专业集成电路版图设计的教学研究[J].中国电力教育，2012，（23）：52-53.

[2]陆学斌.集成电路版图设计[M].北京：北京大学出版社，2012.

[3]Dan Clein.CMOS集成电路版图――概念、方法与工具[M].北京：电子工业出版社，2006.

[4]R.J Baker.CMOS集成电路设计手册（第3版・基础篇）[M].北京：人民邮电出版社，2014.

专用集成电路设计方法篇3

一、独创性原则进入集成电路保护领域传统知识产权法可划分为著作权法与工业产权

法两大块，也可划分为著作权法、专利法和商标法三部分。它们分别根据所保护对象的不同确立了适合于自身的基本法律原则。著作权法要求被保护的作品具备独创性。具体地讲，著作权法对其所保护的作品并不要求创造高度，不论作品的质量高低、也不论在此之前是否有相同作品问世，只要作品是靠作者独立的智力劳动完成，不是抄袭他人之作，即可受到著作权法的保护。正是在这样的原则下文学、艺术和科学作品的创作才得以丰富多彩。相比之下，专利法对其所保护的技术提出了较为严格的新颖性、创造性和实用性等要求。其中创造性则是要求受保护的技术具有一定的创造高度，即不能是普通技术人员从已有技术中可推知的显而易见的结果。由此可知，不具备一定的创造高度的技术，是得不到专利法保护的。

知识产权法的这种分工是与一定的生产力发展水平相适应的。随着技术的发展，尤其进入了信息时代，传统的知识产权法律体系面对某些新兴技术就显得有些不适应。人们通常以为，集成电路作为一种工业产品理所当然地应当受到专利法的保护。但事实上，专利法能够提供给集成电路的保护确实十分有限。由于集成电路本身的特性，使得大多数集成电路产品，有时甚至是最先进的集成电路也不能满足专利法中的创造性要求。

然而集成电路作为信息社会的基石，在当今世界上发挥着与其他产品无与伦比的作用。可以毫不夸张地说，在一切技术领域，乃至日常生活的每一个角落，无不有集成电路的身影。因此集成电路技术成了各国技术竞争的焦点。不少不法厂商采用非法手段窃取他人技术，仿制集成电路大发横财。为维护正常的竞争秩序，集成电路保护成了刻不容缓的问题。由于集成电路产品与专利体系不协调，这迫使人们另辟蹊径。

在制造集成电路产品的过程中，集成电路布图设计起着至关重要的作用。所谓布图设计（1ayout design）是指集成电路芯片中各种元器件的三维配置，美国人称之为掩模作品（maskworks），欧洲人称其为形貌结构（tohography），日本人将它叫作线路布图（circuitlayout）。布图设计可以以掩模图形的方式存在于掩模板（制造集成电路所必须的一种中介物。制造一种集成电路需要载有这种集成电路全套布图设计的掩模板，多时可达十多块）上，也可以以编码的方式存在于计算机中或者磁盘、磁带上。对于制造完毕的集成电路芯片，布图设计是以图形的方式存在于芯片表面和表面下不同深度处。正是这一系列图形的组合构成了相互联系的各种元器件，从而可以实现其电子功能。一个有经验的技术人员只要掌握了全套布图设计，便可十分容易地制造出这种集成电路。现实中一些不法厂商和个人就是靠窃取或倒卖他人布图设计牟取暴利的。所以要保护集成电路产品，必须进一步保护布图设计。而布图设计与集成电路产品间又存在着一一对应关系，即一种布图设计只能生产一种集成电路，故保护了布图设计也就间接地保护了集成电路产品。

1984年，美国在世界率先颁布了保护集成电路法律-《半导体芯片保护法》。该法保护的直接对象不是集成电路产品，而是布图设计（该法中称掩模作品）。考虑到布图设计的某些特点，该法引入了著作权法中的独创性  （origionality）原则。要求受保护的布图设计必须满足独创性条件；这便把著作权法的保护原则引进到技术领域。当然，布图设计毕竟带有技术性，为了保护先进技术，防止将一些司空见惯的技术垄断，仅有独创性要求是不够的。为此，该法又规定受保护的布图设计不能是普通的，平庸的或者为人所熟知的。这实际上是对创造高度的要求，但这里的创造高度比起专利法中的创造性所要求的高度要低得多。这里，独创性与创造性在一定程度上结合到了一起。这是当今知识产权法的又一发展。

在美国之后，  日本于1985年颁布了《半导体集成电路线路布局法》，欧共体于1986年了《关于半导体产品形貌结构法律保护的指令》，世界知识产权组织也于1989年通过了《关于集成电路知识产权保护条约》。到目前为止，已有近20个国家和地区颁布了这方面的法律。值得注意的是，无论是国际组织的条约、指令，还是各国的国内立法均采用了美国式的做法，即采用介于著作权法与专利法之间的一种混合型特别法来保护集成电路。

二、布图设计与著作权客体的比较

各国之所以接受美国的做法，把独创性原则作为保护布图设计的基础，是因为布图设计在许多方面确实与著作权客体有着诸多相似之处。

首先，作为知识产权法所保护的对象，它们都具有无形性。布图设计是集成电路中各种元件的配置方案，其存在方式可有多种。如前所述，当其载体为掩模板或者当其被固化于集成电路芯片之中时，它表现为一系列图形的组合；当其存储于电子计算机或者相应的磁带、磁盘中时，其存在方式为一系列的数字编码。虽然布图设计在不同的载体上有着不同的存在方式，但就其本身而言，它与作品一样是无形的。

其次，布图设计的存在方式也与著作权客体的某些存在方式相同。上面讲到，布图设计可以编码方式存在。普通作品也可以相同的方式存在，尤其是当数字式视听设备普及后，一切音像作品都将以数字编码状态存在，普通的文字作品在输入电子计算机后，也是以数字编码的形式存储于磁带，磁盘或者计算机的存储器中。另一方面，，布图设计要在集成电路芯片中发挥其特定的电子功能，必须以特定的图形方式存在。而这种在三维空间以一定方式组合的一系列图形与著作权法所保护的传统作品的形式相比可说是非常相似的。

第三 也是最为重要的，布图设计与作品都具有可复制性。从布图设计的存在方式可推知，采用复制普通作品的方式可以-十分方便地复制布图设计。对于掩模图形可以采用照像方式翻拍；对于数字编码，也可采用通常的拷贝方法将其转入另一载体。即使是被固化到集成电路芯片上的布图设计，也还可以通过反向工程技术将其复制出来。所谓反向工程（reverseengineering）是指从集成电路成品人手，对芯片进行解剖，分析其功能、设计、工艺等技术特点，从而复制该集成电路布图设计的过程。实践中常用化学方法将芯片逐层剥蚀，再用显微摄影技术将芯片中每一层图形翻拍下来，测出各种图形的横向尺寸和纵向深度，即可复制出全套的布图设计。

由于布图设计具有以上这些与作品相近的特点，故而使得布图设计在保护方式上可以借鉴一些著作权法中的做法，这也是为什么各国都将独创性作为布图设计受保护的条件的原因。但是集成电路毕竟是一种工业产品，因此其布图设计与作品相比还存在着差异，主要表现在下面几个方面：

1.布图设计具有工业实用性。布图设计之所以有价值是因为它可以直接用于制造集成电路。换言之，其价值体现在这种工业应用之中。而普通作品在这一点上与布图设计完全不同。普通作品固然也有其用途，但其使用仅仅是使人获得一定的感观享受，如阅读欣赏等。

2.布图设计的人身属性非常弱。由于布图设计实际上是一种技术性方案，因此就设计本身而言没有任何人身的感情色彩。而普通作品则不然，它往往体现了作者对人生，社会的理解，表现了作者的思想观念和情感，是作者人格的体现。

3.布图设计的表现形式具有非任意性。针对集成电路某些技术参数要求，布图设计往往不得不采用某种特定图形和尺寸。为了提高击穿电压，必须将晶体管图形设计为圆形；为了改善高频特性，应尽可能缩小图形尺寸以减小分布参数的影响。除此以外，布图设计还受到其他技术规范以及材料性能、工艺水平等诸多因素的限制。相比之下，普通作品可以随作者思路在任何领域中驰骋。作者可以信笔挥洒而无需顾虑表现形式上的限制。

三、布图设计权与著作权的比较

布图设计权与著作权内容的相似与不同是由布图设计与作品在特性上的同异所决定的。

著作权包括人身权和财产权，就其人身权而言，一般包括署名权，发表权、修改权，保护作品完整权等。由于布图设计的人身性极弱，故人身权在布图设计权中所占比重也很小，最多只包含一个署名权而已。而其他人身权对布图设计权人来讲并无太大意义，故各国及国际公约均未规定；即使是署名问题，多数国家只是将其与布图设计标记一起作为选择性规范予以规定的。如美国法中规定可以将权利人姓名与权利标记M一同标在掩模或芯片产品上。欧共体指令中亦有类似规定，只是标记为T.在财产权方面，布图设计权人所享有的最重要的权利是复制权，它与著作权中的复制权极为相似。世界知识产权组织的条约规定，未经布图设计权人许可，不得复制受保护的布图设计的全部或者其任何部分。美国法中还具体规定了复制包括光学、电子学或者其他任何方法的复制。这自然也包括了著作权法中所规定的各种复制形式。布图设计与作品之所以在复制权上发生竞合，究其根源还在于二者具有相同的可复制性。复制权是著作财产权中最重要的权能，对布图设计权而言更是如此。布图设计权中其他一切权利都是从复制权中衍生而来。世界知识产权组织条约规定，布图设计权人有权禁止或许可为商业目的进口、销售布图设计  或含有布图设计的集成电路，这里的“进口‘、”销售“行为都是以复制他人布图设计为前提的。至于著作权中的表演、播放等项权利，对布图设计则无从谈起，这也是由于布图设计与作品使用方式不同所致。

在著作权珐中有关于合理使用、法定许可，甚或强制许可等规定。同样，在有关集成电路保护法中也有类似的权利限制性规定。甚至于某些方面的限制比著作权法更为严格，如关于反向工程的规定便是一例。各国法律都承认在合理的限度内实施反向工程不视为侵权。所谓“合理”，包含两个方面：

第一，仅仅为教学、评价，研究布图设计中的概念。技术、或者布图设计中采用的电路，逻辑，组织结构而复制他人布图设计的不视为侵权。这种行为的目的必须是非商业性的，这与著作权法中的合理使用非常相似。第二，将分析、评价结果应用于为销售而制作的具有独创性的布图设计之中的行为也不视为侵权。这一点比著作权法中的合理使用走得更远，依照著作权法这种行为属于侵权行为。之所以要对布图设计权作出这种限制，首先是因为反向工程在集成电路发展中起着重要作用。世界各国的半导体厂商无不利用这种方法了解其他厂商的产品发展状况，以便提高自己产品的技术水平。如果简单适用著作权法的规定，对这一行为严格禁止，将会扼制集成电路技术的进步。其次是由于布图设计的表现形式具有非任意性。在一些特殊情况下，设计方法只有一种或几种，如果对这种唯一的或有限的表达形式的布图设计适用著作权法的规定，予以禁止，这本身就是造成一种事实上的思想垄断，这不仅违背著作权法的宗旨，对公众也是不公平的。所以各国都将此作为一种侵权的例外。除此之外各国法律还引人了专利法中权利用尽。善意侵权等限制性规定。

在权利产生方式上，各国均受美国的影响。尽管美国著作权法在1976年修改后已不再将登记作为著作权产生的前提，但在集成电路保护方面，仍沿用了原先的规定。只有履行了登记手续后才能享有布图设计专有权，并且布图设计标记将作为受法律保护的初步证据。

专用集成电路设计方法篇4

 

近年来，我国高等职业技术教育发展迅猛，规模迅速扩大。另一方面，随着我国社会经济的快速发展，企业对技能型劳动人才的需求大幅增加，对技能型劳动人才的综合能力亦提出了更高的要求。虽然对高等教育大众化和社会经济的发展作出了突出的贡献，但也带来了突出的问题。课程体系是一个专业所设置的课程相互间的分工与配合，课程体系是否合理直接关系到培养人才的质量。高等学校课程体系主要反映在基础课与专业课、理论课与实践课、必修课与选修课之间的比例关系上。课程改革是高职教学改革的核心和难点。由于高职开设微电子技术专业的时间较短、学校较少，形成半导体产业链的区域还比较少，因此对微电子技术专业的人才定位、课程体系等都还不很完善，从而给本专业的人才培养带来不确定因素，不利于专业的发展，也难以满足微电子技术行业企业对人才的需求。本文即针对以上问题展开一些有益的探讨与实践。

 

一、构建课程体系的总体思路

 

构建微电子技术专业课程体系的总体思路是以微电子行业职业岗位需求为依据，以素质培养为基础，以技术应用能力为核心，构建基于工作过程的课程体系。实施学院“四环相扣”的工学结合人才培养模式，将“能力标准、模块课程、工学交替、职场鉴定”的四个环节完整统一，环环相扣，充分体现了高职教育工学结合的人才培养思想，努力为社会培养优秀高端技能型人才。

 

1.基于工作过程的课程体系的理论基础。基于工作过程的课程体系的理论基础，主要从德国“双元制”职业教育学习论和教学论的角度阐述构建基于工作过程的课程体系的理论依据。工作过程系统化的课程体系必须针对职业岗位进行分析，整理出具体的、能够涵盖职业岗位全部工作任务的若干典型工作过程，按照人的职业能力的形成规律进行序列化，从中找出符合职业岗位要求的技术知识和破译出隐性的工作过程知识，并以工作任务为核心，组织技术知识和工作过程知识[2]。通过完全打破原有学科体系，按照企业实际的工作任务、工作过程和工作情境组织课程，形成围绕工作过程的新型教学项目的“综合性”课程开发。

 

2.行业、企业等用人单位调研。通过调研国内(“成渝经济区”为主)微电子技术行业、企业等用人需求和要求，了解现有高职微电子技术专业学生就业情况、用人单位反馈意见及人才供需中存在的问题。电子信息产业是重庆市国民经济的第一支柱产业。重庆市“十二五”规划建议提出，培育发展战略性新兴产业。把新一代信息产业建设为重要支柱产业，建设全球最大的笔记本电脑加工基地、建设通信设备、高性能集成电路、光伏组件及系统、新材料等重点产业链(集群)，建成国家重要的战略性新兴产业基地。以集成电路产业的重点项目为牵引，建成包括芯片制造、封装、测试、模拟及混合集成电路设计和制造等项目的产业集群，形成较为完善的集成电路产业链;四川电子信息产业未来5年将迈万亿元，成渝经济区将打造成西部集成电路的产业高地。随着惠普、富士康、英业达、广达集团等世界级的IT巨头进入成渝，未来几年IT人才需求在20万以上，而现在成渝地区每年培养的相关人才不过2万人左右，远远不能满足社会需求。市场需求的调查表明，近年来成渝地区IC制造、IC封装及测试、IC版图设计等岗位的微电子技术应用型人才紧缺。同时调研表明半导体行业企业却难以招到满意的人才，学生在校学非所用，用非所学，实践动手能力、社会适应能力、责任意识、职业素养难以满足企业要求。

 

3.形成专业定位，确定培养目标。根据存在的问题及半导体产业链过程：集成电路设计裸芯片精细加工封装测试芯片应用PCB设计制造，充分掌握现有微电子技术专业课程体系建设的基础及存在的问题，形成重庆电子工程职业学院微电子技术专业定位，确定培养目标：培养德、智、体、美全面发展;掌握微电子技术专业领域必备的基础知识、专业知识;有较强的岗位职业技能和职业能力;面向集成电路设计、芯片制造及其相关电子行业企业，满足生产、建设、服务和管理第一线的优秀高端技能型专门人才。毕业生应该既掌握微电子方面的基本技术，又具有很强的实际操作能力。具体可从事岗位：集成电路版图设计;半导体器件制造;IC制造、测试、封装;电子工艺(半导体)设备运行、维护与管理;简单电子产品的设计与开发;电子产品的销售与售后服务，并为技术负责人、项目经理等后续提升岗位奠定良好基础。

 

二、构建基于工作过程的学习领域课程体系

 

对专业核心课程的构建采用“微电子行业专家确定典型工作任务学校专家归并行动领域微电子行业专家论证行动领域学校专家开发学习领域校企专家论证课程体系”的“五步工作机制”，实现校企专家共同参与课程体系设计。通过工作任务归并法，实现典型工作任务到行动领域转换，通过工作过程分析法，实现从行动领域到学习领域转换，通过工作任务还原法，实现从学习领域到学习情境转换的“三阶段分析法”，构建基于工作过程的微电子技术专业课程体系和教学内容，获得人才培养目标、课程体系、课程教学方案“三项主要成果”。即“533”课程设计方法。

 

1.确定典型工作任务。所谓典型工作任务是指一个复杂的职业活动中具有结构完整的工作过程，它是职业工作中同类工作任务的归类，能表现出职业工作的内容和形式，并具有该职业的典型意义。我院召集企业专家和工作在一线的工程师、技术员，与学院的微电子技术专业教师一起，召开课程开发座谈会，进行微电子技术课程体系开发：以“集成电路(版图)设计晶圆制造封装测试表面贴装”工作过程为主线，与行业企业一线技术骨干、专家解析微电子技术专业岗位中版图设计师、半导体芯片制造工、IC测试助理工程师、SMT工程师、FPGA助理工程师等典型岗位，得出行动领域所具有的专业素质、知识与能力。

 

2.确定行动领域。工作过程系统化课程是按照工作过程要求序化知识、能力和素质，是以工作过程为参照物，将陈述性知识与过程知识整合、理论知识与实践知识整合，在陈述性知识总量没有变化的情况下，增加经验以及策略方面的“过程性知识”[3]。对典型工作任务进行归纳，确定行动领域。将本专业52个典型工作任务归纳为6个行动领域，即集成电路版图设计、晶圆制造、集成电路芯片制造技术、芯片封装、芯片测试、SMT技术。

 

3.将行动领域转化成学习领域。对完成典型工作任务必须具备的基本职业能力(包括社会能力、方法能力、专业能力)进行分析。通过归纳形成专业职业能力一览表。这些职业能力就是学习领域(即课程)中学习目标制定的依据。打破原有16门专业理论课程和9门实践课程组成的课程体系，按照以工作过程为导向，进行课程的解构与重构，将6个行动领域转换为9个学习领域，即集成电路版图设计、集成电路芯片制造技术、微电子封装与测试、表面贴装工艺与实施、电子线路板实用技术、电子测量仪器使用与维护、C语言、单片机应用技术、FPGA应用技术及实践。根据微电子技术专业岗位群的职业能力和工作过程要求，重新构建基于工作过程的课程体系。第一、二学期：电路分析、电子技术等基础课程;第三、四、五学期：集成电路制造技术、电子测量仪器使用与维护、FPGA应用开发实用技术、微电子封装与测试、 SMT技术、集成电路版图设计等专业核心课程。

 

4.形成学习情境模式。学习情境是实施基于工作过程系统化的行动导向课程的教学设计，由教师根据学校教学计划，结合学校的教学设施条件、教师执教能力和专长，由教师按照“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”的行动方式来组织教学，从而促进学生对职业实践的整体性把握[4]。微电子技术专业核心课程形成的学习情境模式为：①集成电路版图设计课程以任务为载体形成6个学习情境：N/PMOS晶体管版图设计、反相器、与非门、或非门版图设计、触发器版图设计、电压取样电路版图设计、比较器版图设计、DC-DC版图设计;②集成电路芯片制造技术课程以设备为载体形成8个学习情境：集成电路芯片制造技术工艺流程、硅晶圆制程、硅晶薄膜制备、氧化工艺、掺杂技术、光刻工艺、刻蚀工艺、集成电路芯片品检;③微电子封装与测试课程以工艺为载体形成4个学习情境：DIP封装、BGA封装、CSP封装、MCM封装;④表面贴装工艺与实施课程以工艺流程为载体形成5个学习情境：SMT工艺流程的基本认知、表面贴装生产准备、表面贴装设备操作与编程、表面贴装品质控制、SMT生产线运行及工艺优化5个学习情境;⑤电子线路板实用技术课程以项目为载体形成3个学习情境：单面板的制图与制板、简单双面板的制图与制板、复杂双面板的制图与制板;⑥电子测量仪器使用与维护课程以电路设备为载体形成9个学习情境：收音机元件准备、收音机电路测试、收音机电路工作状态检测、收音机整机调整、收音机装调使用仪器的保养与维护、电视机元件检测、电视机电路检测、电视机的质量检查、电视机装调使用仪器的保养与维护;⑦C语言课程以项目为载体形成6个学习情境：编程的基本概念、C语言上机步骤C语言上机步骤、算法的概念、基本数据类型、结构化程序设计、函数的概念;⑧单片机技术及应用课程以任务为载体形成6个学习情境：“跑马灯”电路分析与实践、单片机做算术、逻辑运算并显示、开关信号状态读取与显示电路的制作、交通信号灯电路的设计与制作、产品数量统计电路的设计与制作、两台单片机数据互传;⑨FPGA应用技术及实践课程以项目为载体形成6个学习情境：课程概述、基于QuartusII的原理图输入设计、宏功能模块应用、基于 QuartusII软件的VHDL文本输入设计、VHDL设计、实用状态机设计。

 

三、试点实施效果分析

 

在教学实施上，重点是加强教师执教能力：教师在教学中的角色应由主宰者转化为引导者。教师应该主动地引导、疏导和指导学生，学生可以根据自己的兴趣爱好，在教师的指导下，充分利用各种资源，相互协作开展对某一问题的学习探讨，从而获得新知识，得到探索的体验及情感，促进能力全面发展。经过我院近3年的教学实践，课程教学效果得到显著提高，学生专业核心能力、岗位适应能力、社会能力显著提高，“双证书”提高到100%，专业对口率从原来的48%上升到92%，用人单位满意度达90%以上。

 

高职院校在办学过程中要形成特色鲜明的高职办学模式，课程体系是重要的载体。办学特色正是通过课程体系的实施来实现的。基于工作过程系统化的课程体系，跟随产业的发展，调整专业的课程设置，符合职业岗位要求，学生技能显著提升，同时结合我院的办学特色，努力探索基于工作过程的高职微电子技术专业课程体系的构建思路和构建策略。

 

专用集成电路设计方法篇5

关键词：集成电路布图设计；独创性；反向工程。

1集成电路布图设计独创性

集成电路布图设计，简称布图设计（Layout Design），是制造集成电路产品中非常重要的一个环节。世界知识产权组织《集成电路知识产权保护条约》规定：布图设计是指集成电路中多个元件，其中至少有一个是有源器件和部分或全部集成电路互联的三维配置，或者是指为集成电路的制造而准备的这样的三维配置。三维配置可以体现独创性，按照我国《集成电路布图设计保护条列》第四条独创性是指“其创作者的智力劳动成果，并且在创作时，该布图设计在布图设计的创作者和集成电路制造者中不是公认的常规设计。”从这个定义可以看出满足独创性必须达到两个条件：1是在行为上，要求是其创作者运用自己智力的精心之作，即非抄袭的；2要得到业内人士公认不属于当时他们所认为的常规的设计。这两 个条件同时并存，后者是前者的结果。1

2 集成电路布图设计独创性的判断

美国发生过两起著名的布图设计侵权案例，Brooktree V Advanced Micro Devices案和Altera v. Clear Logic案。这两起案件对如何判断布图设计的独创性具有重要的指导意义。基本确立了“书面痕迹”和“实质相似”标准。在Brooktree案中原告Brooktree公司（以下简称B）称Advanced Micro Devices（以下简称AMD）公司剽窃了其布图设计中的核心单元，即带有 10 个晶体管的 SRAM，因此对 AMD公司提起侵权诉讼。AMD公司则认为只复制了上述掩膜作品的80%没有全部复制,并且其掩膜作品是在反向工程的基础上得出不构成侵权。在Alter案件中，Alter公司认为Clear Logic公司复制了其芯片中晶体管集群组件的位置布置。Clear Logic公司则认为芯片中晶体管集群组件的位置布置只是一种方法或概念，不受《芯片保护法》的保护，同时也以反向工程进行抗辩。

（一）实质相似标准。在Brooktree案中，地区法院在给陪审团的指示中写道：《半导体芯片保护法》不仅禁止对整个布图设计进行复制，而且禁止对布图设计的实质部分进行复制。最后陪审团根据地方法院指示的内容以及双方的争论、举证，认定了被告AMD的布图设计与原告Brooktree的布图设计实质相似，因此认定AMD构成侵权。法院还认为，盗用布图设计的实质部分就会构成侵权便会构成侵权，并不需要证明两个布图设计的每一个部分都相似。因此AMD的主张说只复制了80%，没有全部复制而不构成侵权并不成立。在Altera案件中，法院同样认为：“正如一个人抄袭了一本书的一章就能够构成侵权一样，一个人如果复制了一个布图设计相当重要的一部分也需要承担侵权责任。”Clear Logic的产品与Altera的三块集成电路布图设计构成实质相似，因此法院最后宣判Clear logic构成侵权。

(二) 书面痕迹标准。书面痕迹标准也称“辛苦和投入标准”标准，指在集成电路布图设计反向工程中对原设计进行分析和研究，并付出了大量的辛苦和投入并有自己的独创性智力劳动，那么这样的作品是受到法律保护。在Brooktree案中AMD指出，自己在开发过程中进行了很多投入，同时提供了书面痕迹来证明自己所进行的是反向工程而不是简单的复制，通过书面痕迹可以看出，AMD的却花费了很多的时间和精力来分析B的布图设计，但是并没有成功，AMD曾尝试设计过6个晶体管和 8 个晶体管结构的布图设计，但最终并没能正确分析出B布图设计核心单元使用的是10个晶体管的结构，AMD后来只是通过Brooktree另一家竞争公司的职员得知了这个结构。AMD在得知10个晶体管的结构后并没有进一步的实验便很快生产出与B实质相同的SRAM单元，法院最后认定AMD的确在某种程度上进行了独立的创作，但不能完全因此获得独创性，AMD并没有采取其他的可替代的晶体管配置，只是简单复制了B的布图设计，因此不能认定是反向工程不具有独创性。毫无疑问，书面痕迹对于被告来说确实是证明反向工程的最好证据，但是书面痕迹只能证明被告在研究、分析原告布图设计过程中所付出的辛苦和投入，如果过于注重书面痕迹，就会导致仅将反向工程的成立建立在被告所作的投入上。这样很有可能侵权者花费大量的时间和精力对先前布图设计进行了分析和研究产生了大量的书面痕迹，而目的只是为了生成在先布图设计的复制件，这与布图设计的立法保护目的是相违背的，立法目的在于促进竞争和科技创新，如果只是简单的进行了重复性的工作，没有自己的独创性劳动，这样的作品是不受到保护。因此书面痕迹只能作为分析和评价的证据，但是不能作为第二布图设计就具有独创性的这样一个结论。并且反向工程的目的是为了让竞争者提供第二来源的芯片，使与其在先的芯片兼容或者对现有的半导体技术做出改进。

(三)兼用标准。这种标准由Lee Hsu 提出，该标准在判断被控布图设计是否具有独创性时包含两个步骤。第一步，首先根据被告提出的文档和资料来判断被告在分析、评价先前布图设计中付出了多大的努力，如果被告不能提供资料和证据，那么他就不是在进行反向工程，反向工程不成立。第二步，如果被告成功证明了第一步，那么接下来还需要证明第二步，即证明自己的布图设计与原告的布图设计并不实质相同。也就是说要有设计者的智力创作劳动，与原设计有一点点的差异性，微小的差异性就能达到。这种标准实质相同的判断方法是：一个理性的专家站在被告的立场仅通过对原告的布图设计进行仔细分析便能够设计出在形状、功能上与原告布图设计兼容的布图设计，而不需要采用任何与原告布图设计实质相似的部分，那么这时如果被告采用了与原告布图设计实质相似的部分，则两个布图设计构成实质相同，反向工程不成立。2

这种标准的独特在于要借助专家证人的作证，法官不能独立判断，因为集成电路布图设计的产业特点，引入专家证人这是可取的，在专利侵权案件中也是经常引入专家证人才能更好的公正的解决案件。一方面对于集成电路领域的专家证人来说，在对原告的布图设计进行研究和分析之后，认为是否还有其他的途径来设计在性能，功能，和形状上相兼容的布图设计这是比较容易判断的，比完全从布图设计的元件摆放，连线来判断两个设计方面的差异来说，这方面的判断相对来说要容易得多；另一方面也减少了法官对集成电路布图设计专业领域不是很熟悉的困境，一般法官和陪审团对专业领域都不是很熟悉，这就需要借助专家证人的证词。

还有学者提出了性能优越标准和功能改进标准，这两种标准要求第二布图设计要比第一布图设计在性能上或者功能上更加优越或者有所改进，才能具有独创性。这种两种标准明显对反向工程提出了更高的要求，鉴于反向工程的一个重大目的是让市场提供与在先集成电路兼容的第二资源集成电路，从而使公众有所选择从中获益。而性能优越标准和功能改进标准对反向工程提出了更高的要求，部分违反了反向工程的立法目的。

王桂海 罗苏平 集成电路知识产权保护及司法鉴定探讨 [J]中国司法鉴定 2006（10）

2Lee Hsu: “Reverse Engineering Under The Semiconductor Chip Protection Act: Complications For Standard of Infringement”

作者简介：

专用集成电路设计方法篇6

关键词：电子科学与技术；集成电路；课程体系

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）01-0063-02

一、引言

集成电路产业是信息技术产业的核心，是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业。2014年6月，国务院印发《国家集成电路产业发展推进纲要》，凝练了推进集成电路产业发展的四项主要任务，包括着力发展集成电路设计业，加速发展集成电路制造业，提升先进封装测试业发展水平和突破集成电路关键装备和材料[1]。为实现集成电路产业跨越式发展，建立健全集成电路人才培养体系，大力支持微电子学科发展，就显得尤为重要[2，3]。

沈阳工业大学电子科学与技术专业始建于1958年，有着五十多年历史，是我校较早成立的专业之一，也是辽宁省乃至国内较早建立的电子科学与技术专业之一。专业具有先进的教学体系、丰富的教学管理经验以及完善的实验室条件。结合学校特点和专业师资优势，建立了“教学与实践相结合”的专业人才培养模式。在多年的教学和科研工作过程中，立足集成电路应用型人才培养，逐步形成了特色鲜明的专业人才培养体系。

二、培养目标

从2004年末起，学校结合制定《沈阳工业大学“十一五”教育事业发展规划和2020年教育事业发展目标》，学校在全校范围内组织开展了关于治校方略问题的广泛讨论。经过两年时间深入细致的工作，回顾历史，总结经验，确定了沈阳工业大学人才培养定位：以培养具有一定创新精神和竞争意识及较强实践能力的高素质应用型人才。

基于学校人才培养定位，专业的培养目标确定为培养德、智、体、美全面发展，通过学校基础理论教学和实践培养，使学生掌握微电子学、微电子器件与集成电路的基本原理、设计方法和生产工艺，具备电子科学与技术领域工程实践能力和一定的科学研究能力，能在相关企业、科研院所和高等院校从事微电子器件和集成电路研究、设计与开发工作的高素质应用型人才。专业素质毕业基本要求包括6个方面：（1）扎实地掌握电子科学与技术专业相关的自然科学基础知识；（2）系统地掌握电子科学与技术专业的基础理论知识；（3）受到微电子器件制造工艺、封装技术和电子设计自动化工具等方面的专业训练；（4）具有较强的电子科学与技术领域的实验能力、计算机辅助设计和工程实践技能，具备从事微电子器件和集成电路研究、设计和开发的能力；（5）具有良好的文献检索与阅读能力，了解电子科学与技术学科前沿知识与发展趋势；（6）具有一定的自学能力与创新意识。

三、课程建设

从人才培养角度来看，一个专业培养的人才不可能同时满足推进纲要中提到的四方面要求[4，5]。我校电子科学与技术专业以突出学生能力培养为核心，侧重于集成电路设计与制造工艺相关课程教学，依据高等学校电子科学与技术专业课程体系要求，深入研究和探讨集成电路应用型人才的培养规格、知识构成以及能力和素质要求，以适应集成电路技术快速发展的需要，对课程体系和教学内容进行了精心设计和整体优化。对课程内容和特点进行了认真对比分析，研究了各课程之间的联系、分工和衔接，合理安排了课程实验，较好地处理了理论课之间、理论课与实验课之间的关系，突出了学生综合能力的培养。专业十分注重课程建设，通过多年不懈努力和建设积累，微电子器件原理课程获批为辽宁省精品资源共享课，充分表明专业课程教学具有较高的质量。

通过校内评价机制和社会评价机制相结合的方法来实现课程体系合理性评价，校内评价机制主要通过评估学生所掌握的理论知识和实践能力，社会评价机制是定期通过就业分析、毕业生座谈、用人单位调研等情况变化，对课程体系的合理性进行评价。通过以上途径，定期对课程体系进行了精心设计和整体优化，以适应电子科学与技术快速发展的需要。借助于企业工程技术人员参与，增设专业实际工程案例分析与设计，加大课程设计学时比例，与合作企业合理协调生产实习内容，加强学生毕业设计内容与工程实践相结合，突出了学生综合能力的培养。

四、实践教学体系建设

为了加强学生工程实践能力的培养，结合日元贷款项目，组建了一条相对完整的微电子平面工艺线，能够很好地满足教学实验、认识实习、课程设计及毕业设计等实践性教学环节的需要。实验内容安排和实验环境的搭建与社会需求相结合，使学生可以学以致用，激发学生的学习积极性。

我校电子科学与技术专业工程人才培养旨在通过校企双方合作，以市场需求为导向，以完善知识结构、强化实践创新能力和提高综合素质为培养核心，通过不断提升学生的实践能力、优化学生知识结构、强化学生素质，进一步加强我校应用型人才的培养能力。学校与企业之间，形成人才共享、设备共享、技术共享、成果共享。在“四共享”校企合作机制下，实现人才培养过程的“五融合”，即教学场所与工艺场所间的融合、学习过程与工作过程的融合、教师与工程人员的融合、学生与徒弟的融合、学生作业与实际产品的融合。建立一整套的制度体系，从制度层面规范和推进校企合作。如《校企合作教育协议》、《校企共建实训基地协议》、《兼职教师聘任考核办法》、《顶岗实习管理办法》等，从不同角度对校企合作行为进行规范，保证合作双方各自目标的实现。实现学生理论学习在学校，专业知识技能培训在学校，生产实践在企业，安排就业在企业，为企业和社会培养高素质的应用型工程技术人才。

专业先后建立了锦州市圣合科技电子有限责任公司、锦州锦利电器有限公司、徐州奥尼可电气有限公司、昆山晨伊半导体器件厂和扬州扬杰电子科技有限公司这5个稳定的实习、培训基地。实习基地的建立能够培养学生融入企业和社会的能力，让学生通过感受企业气氛，将理论知识和实际相结合。从实践中验证、加深和巩固课堂所学的理论知识并吸收新知识与新技能。学生在企业的实习期间，可以充分了解企业文化特点、集成电路制备工艺流程和岗位素质要求信息等，不仅提高了学生的专业技能，也提高了学生的就业竞争力。

从2010年开始，我们在集成电路专业课程设计中，增加了多项目晶圆（MPW）流片内容，使本科生能够体会集成电路设计流程的全部环节。全部设计工作由本科生完成，包括软件的仿真和芯片的测试工作。芯片流片让学生在设计过程中深刻的理解了所学的理论知识，同时提高了学生对实际项目的操作能力。

积极加强与国际企业合作，共同建立联合实验室。我们已经与Mentor Graphics公司建立了辽宁省集成电路及电子系统设计联合实验室。建立的实验室对学生完全开放，学生不仅可以在实验室进行必修课的实验项目学习，还可以在课程设计、毕业设计等实践环节中进行集成电路相关项目的设计。专业教师以自己所承担的横向课题为背景，指导学生积极参与课题研究，以工程设计为主线，培养学生的工程意识、工程素质和工程实践能力。

五、师资培养与建设

专业将高素质、专业化的师资队伍建设始终放在专业办学的首位，树立“专业办学，师资为先”的理念。根据专业建设的需要，以巩固提高现有教师队伍为主，选派青年教师师去国外高校攻读集成电路相关方向的博士学位，了解和掌握集成电路方向或者课程的国际动态和前沿。

为了保证集成电路高级应用型人才的培养质量，我们也一直非常重视教师工程能力的培养，鼓励青年教师积极参加科研项目，并由具有丰富实践经验和工程背景的中老年教师负责青年教师工程能力的培养。据专业教学安排，有计划、分期、分批地向企业选派青年教师，同时学校实行鼓励教师参加生产实践新政策，确保教师队伍稳定。还聘请了集成电路方向具有高级职称的技术人员作兼职教师，以加强学生工程意识和工程能力的培养。

以强化“三个能力”培养为宗旨建设优质实践教学团队。建设一支教师理论教学与实践教学互通，专业实践教师资源共享，校企教学培训资源共享，高水平、高素质、高能力的实践教学团队，保证实践教学质量的稳步提高。

六、结论

专业以国家微电子科学与技术的人才需求为指引，遵循微电子科学的发展规律，通过实践教学来促进理论联系实际，培养学生的科学思维和创新意识，系统掌握半导体集成电路的设计、工艺技术等技能。多年的扎实办学，形成了我校电子科学与技术专业立足集成电路应用型人才培养体系。在学生培养质量提高、学生学习状态提升、社会对毕业生评价等方面取得了显著效果。本专业近四年的就业率超过90%，培养出的很多学生从事集成电路设计、生产和销售工作。通过毕业生质量跟踪调查显示，各用人单位对本专业毕业生的文化素养、创新与实践能力、外语能力、沟通表达能力、团队合作能力等表示非常满意并给予了良好的评价。

参考文献：

[1]国务院.国家集成电路产业发展推进纲要[Z].2014-06-24.

[2]殷树娟，齐臣杰.集成电路设计的本科教学现状及探索[J].中国电力教育，2012，（4）：64-65.

[3]刘春娟，王永顺.电子科学与技术专业实验实践教学的探索[J].实验科学与技术，2010，8（4）：96-98.

[4]刘瑞，伍登学.创建培养微电子人才教学实验基地的探索与实践[J].实验室研究与探索，2004，（5）：6-9.

专用集成电路设计方法篇7

【关键词】集成电路 理论教学 改革探索

【基金项目】湖南省自然科学基金项目（14JJ6040）;湖南工程学院博士启动基金。

【中图分类号】G642.3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）08-0255-01

随着科学技术的不断进步，电子产品向着智能化、小型化和低功耗发展。集成电路技术的不断进步，推动着计算机等电子产品的不断更新换代，同时也推动着整个信息产业的发展[1]。因此，对集成电路相关人才的需求也日益增加。目前国内不仅仅985、211等重点院校开设了集成电路相关课程，一些普通本科院校也开设了相关课程。课程的教学内容由单纯的器件物理转变为包含模拟集成电路、数字集成电路、集成电路工艺、集成电路封装与测试等[2]。随着本科毕业生就业压力的不断增加，培养应用型、创新型以及可发展型的本科人才显得日益重要。然而，从目前我国各普通院校对集成电路的课程设置来看，存在着重传统轻前沿、不因校施教、不因材施教等问题，进而导致学生对集成电路敬而远之，退避三舍，学习积极性不高，继而导致学生的可发展性不好，不能适应企业的要求。

本文结合湖南工程学院电气信息学院电子科学与技术专业的实际，详细阐述了本校当前“集成电路原理与应用”课程理论教学中存在的问题，介绍了该课程的教学改革措施，旨在提高本校及各兄弟院校电子科学与技术专业学生的专业兴趣，培养学生的创新意识。

1.“集成电路原理与应用”课程理论教学存在的主要问题

1.1理论性强，课时较少

对于集成电路来说，在讲解之前，学生应该已经学习了以下课程，如：“固体物理”、“半导体物理”、“晶体管原理”等。但是，由于这些课程的理论性较强，公式较多，要求学生的数学功底要好。这对于数学不是很好的学生来说，就直接导致了其学习兴趣降低。由于目前嵌入式就业前景比较好，在我们学校，电子科学与技术专业的学生更喜欢嵌入式方面的相关课程。而集成电路相关企业更喜欢研究生或者实验条件更好的985、211高校的毕业生，使得我校集成电路方向的本科毕业生找到相关的较好工作比较困难。因此，目前我校电子科学与技术专业的发展方向定位为嵌入式，这就导致一些跟集成电路相关的课程，如“微电子工艺”、“晶体管原理”、“半导体物理”等课程都取消掉了，而仅仅保留了“模拟电子技术”和“数字电子技术”这两门基础课程。这对于集成电路课程的讲授更增加了难度。“集成电路原理与应用”课程只有56课时，理论课46课时，实验课10课时。只讲授教材上的内容，没有基础知识的积累，就像空中架房，没有根基。在教材的基础上额外再讲授基础知识的话，课时又远远不够。这就导致老师讲不透，学生听不懂，效果很不好。

1.2重传统知识，轻科技前沿

利用经典案例来进行课程教学是夯实集成电路基础的有效手段。但是对于集成电路来说，由于其更新换代的速度非常快，故在进行教学时，除了采用经典案例来夯实基础外，还需紧扣产业的发展前沿。只有这样才能保证人才培养不过时，学校培养的学生与社会需求不脱节。但目前在授课内容上还只是注重传统知识的讲授，对于集成电路的发展动态和科技前沿则很少涉及。

1.3不因校施教，因材施教

教材作为教师教和学生学的主要凭借，是教师搞好教书育人的具体依据，是学生获得知识的重要工具。然而，我校目前“集成电路原理与应用”课程采用的教材还没有选定。如：2012年采用叶以正、来逢昌编写，清华大学出版社出版的《集成电路设计》;2013年采用毕查德・拉扎维编写，西安交通大学出版社出版的《模拟CMOS集成电路设计》;2014年采用余宁梅、杨媛、潘银松编著，科学出版社出版的《半导体集成电路》。教材一直不固定的原因是还没有找到适合我校电子科学与技术专业学生实际情况的教材，这就导致教师不能因校施教、因材施教。

2.“集成电路原理与应用”课程理论教学改革

2.1选优选新课程内容，夯实基础

由于我校电子科学与技术专业的学生，没有开设“半导体物理”、“晶体管原理”、“微电子工艺”等相关基础课程，因此理想的、适用于我校学生实际的教材应该包括半导体器件原理、模拟集成电路设计、双极型数字集成电路设计、CMOS数字集成电路设计、集成电路的设计方法、集成电路的制作工艺、集成电路的版图设计等内容，如表1所示。因此，在教学实践中，本着“基础、够用”的原则，采取选优选新的思路，尽量选择适合我校专业实际的教材。目前，使用笔者编写的适合于我校学生实际的理论教学讲义，理顺了理论教学，实现了因校施教，因材施教。

表1 “集成电路原理与应用”课程教学内容

2.2提取科技前沿作为教学内容，激发专业兴趣

为了提高学生的专业兴趣，让他们了解“集成电路原理与应用”课程的价值所在，在授课的过程中穿插介绍集成电路设计的前沿动态。如：从IEEE国际固体电路会议的论文集中提取模块、电路、仿真、工艺等最新的内容，并将这些内容按照门类进行分类和总结，穿插至传统的理论知识讲授中，让学生及时了解当前集成电路设计的核心问题。这样不但可以激发学生的好奇心和学习兴趣，还可以提高学生的创新能力。

2.3开展双语教学互动，提高综合能力

目前，我国的集成电路产业相对于国外来说，还存在着相当的差距。要开展双语教学的原因有三：一是集成电路课程的一些基本专业术语都是由英文翻译过来的;二是集成电路的研究前沿都是以英文发表在期刊上的;三是世界上主流的EDA软件供应商都集中在欧美国家，软件的操作语言与使用说明书都是英文的。因此，集成电路课程对学生的英语能力要求很高，在课堂上适当开展双语教学互动，无论是对于学生继续深造，还是就业都是非常必要的。

3.结语

集成电路自二十世纪五十年代被提出以来，经历了小规模、中规模、大规模、超大规模、甚大规模，目前已经进入到了片上系统阶段。虽然集成电路的发展日新月异，但目前集成电路相关人才的学校培养与社会需求存在很大的差距。因此，对集成电路相关课程的教学改革刻不容缓。基于此，本文从“集成电路原理与应用”课程理论教学出发，详细阐述了“集成电路原理与应用”课程教学所存在的主要问题，并有针对性的提出了该课程教学内容和教学方法的改革措施，这对培养应用型、创新型的集成电路相关专业的本科毕业生具有积极的指导意义。

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和思考[J]. 中国科教创新导刊，2008，（3）：78-79.

专用集成电路设计方法篇8

从产业价值链分工来看，IC产业可分为设计、晶圆生产、封装和测试、专用材料与设备、销售几个主要环节。其中典型的企业形态包括整合元件制造商（IDM），如龙头企业英特尔（Intel）；无晶圆芯片公司（Fabless），如龙头企业高通（Qualcomm）；专业的晶圆代工厂（Foundry），如龙头企业台积电（TSMC）；以及IC领域专业的IP授权公司，如龙头企业ARM。从IC产业涉及的知识产权形态来看，典型的权利类型包括：专利、商标、版权、商业秘密，以及体现行业特色的集成电路布图设计。以上权利形态为集成电路的知识产权保护提供了丰富的菜单，以下分别分析。

一、集成电路的专利保护

和其他产业类似，专利也是IC产业中对技术创新保护强度最大的知识产权类型。

IC产业的核心产品暨半导体芯片和半导体器件存在一个显著特点，即一旦上市，就存在被反向工程的极大可能。不仅大型的IC公司自身拥有较强的反向工程实力，小型的IC设计公司也可通过与专业反向工程公司合作而充分解剖、了解其他公司的芯片设计和封装。

专利不仅可以用来保护集成电路的内部电路连接关系，还可以保护器件结构、功能模块连接关系、芯片内的信号处理流程和方法、芯片封装结构和方法等。以封装为例，每一种IC封装技术均存在大量的专利竞争。因为封装与硬件结构有关联，在有实用新型制度的国家，实用新型专利因其授权迅速等特点，在IC封装领域被大量申请。IC电路设计领域也是IC类专利布局的重点，几种典型的IC产品包括微处理器、存储器、逻辑器件、模拟器件相关电路专利在五大局（中美欧日韩）的专利总量均数以万计。典型企业为高通公司，在通用微处理器领域布局的数千件电路专利，不仅促进和保障了公司的芯片销售增长，并可获取巨额的专利许可收入。再以IC制造为例，晶圆制造是集成电路产业中工艺最复杂、投资最大的环节，该环节的技术创新成果也可能存在适合申请专利的机会。例如：由于IC制造会通过几百道工艺步骤来完成，工艺的改进，包括各种参数、材料及顺序等的变化都会影响到芯片的良率及成本，并且有时直接会导致器件结构的改进，这些改进中蕴含着大量专利申请的机会。

IC产业的专利诉讼虽不像智能手机领域那样密集，但也时有发生，并对关联产业产生巨大影响。例如英特尔和超微（AMD）的专利诉讼对PC产业的影响，高通和博通（Broadcom）的专利诉讼对手机产业的影响，矽玛特（SigmaTel）和炬力的诉讼对MP3产业的影响。

因此，对于IC产业的从业者来说，研究各司法辖区的专利法规要求和自身的技术特点，将满足专利申请条件并适合专利保护的技术及时充分地部署适当的专利类型，并发展与自身产业地位和愿景匹配的专利策略，是妥善利用知识产权保护的关键举措之一。

二、集成电路的商标保护

和所有产业一样，商标是IC产业各公司品牌的载体，而IC产品/包装上标示的商标可能是公司总商标和/或产品子商标。IC产业的核心产品包括半导体芯片和半导体器件，这些半导体产品的销售渠道包括：原厂采购、授权经销、分销商市场。在分销商市场上，翻新半导体芯片和假冒半导体器件是具备良好的品牌美誉度和产品声誉的IC企业开展品牌保护所整治的重点对象。

根据美国半导体行业协会（SIA）的统计，全球约1%-3%的半导体销售收入涉及假冒产品，这些假冒产品对于最终产品质量、消费者安全乃至公共安全（例如因假冒控制芯片失效引发的汽车事故）均有不可低估的影响。IC产业的假冒情况和行业荣景密切相关，例如2001-2007年IC产业处于扩张时期，芯片销售与假冒器件同步增加；2008-2009年IC产业随全球经济衰退而萎缩，假冒器件也大幅减少；2010年IC产业营收大增33%，而相关报告显示假冒器件剧增152%。IC产业的打假，除了整顿实体分销商市场，规范授权经销商之外，对于通过电商渠道的售假也需加强监控和打击，目前全球有一些品牌保护公司可以提供相关专业服务。另外，IC产业联盟如SIA和世界半导体理事会（WSC）也均设有专门的反假冒工作组（ACTF），IC产业成员也可通过联盟合作共同打假，净化产业环境，促进IC产业的健康发展。品牌保护和反假冒对于中外IC企业的持续经营同样重要。

除了建立公司内部的产品反假冒工作体系，并与专业品牌保护公司、相关产业联盟及相关政府机构密切合作，IC企业的商标工作还应关注自身商标布局的完善，包括重要产品体系的商标布局和不同司法辖区商标布局策略的选择。在关注商标权的同时，也需要适当开展域名监控，利用在先商标权利阻止他人的恶意域名攀附或其他不正当竞争行为亦应列入常规的商标保护举措。

三、集成电路的版权保护

通常而言，人们一般认为IC产业主要和硬件相关，较少涉及版权事务。对于半导体芯片或器件本身而言，这个理解基本正确，虽然半导体芯片或器件通常都有产品手册（datasheet），但受制于产品说明有限的表达方式，通常半导体产品手册并没有很强的独创性，不同IC公司的产品手册出现一些“如有雷同，纯属巧合”的内容也属正常。

然而，现今的IC产业，亦存在一些专业的IC软件公司，专门开发IC工具软件和/或应用软件。另外，典型的IC芯片公司内部，亦常设有软件开发团队，负责专门开发IC芯片配套的驱动软件和应用软件。对于这些IC工具软件/应用软件/驱动软件，软件著作权乃至在某些司法辖区允许的软件相关专利均是重要的知识产权保护手段。

四、集成电路的商业秘密保护

商业秘密大概是IC产业最重要的知识产权形态之一，尤其对于IC产业中的晶圆生产、专用设备和材料企业来说更是如此。IC产业的先进制程和高精设备，很多都是在严格保密的环境中设计并使用，理论上通过完善的物理安全、信息安全手段，加上妥善的规章制度和人员管理措施，力图长期保障核心技术秘密从而构建产业内的核心竞争力。

然而，不得不承认的是，现实中商业秘密可能是最难以有效保护的知识产权类型，再严密的保护措施也可能有疏漏之处。而且在IC行业竞争激烈、人员流动频繁的背景下，商业秘密的保护尤其面临压力。几年前台积电对中芯国际的商业秘密诉讼狙击集中反映了IC行业商业秘密之争的激烈，该案件甚至在一定程度上影响了全球晶圆代工行业的发展格局，尤其是中国晶圆制造业的发展。

IC企业的商业秘密保护大致面临两个重要选择：1、对于某重要的技术创新，是申请专利还是选择保密或者两者结合，在组合中，如何适当地分割专利保护领域和商业秘密保护领域？2、如何有效地构建技术手段、规章制度、人员管理措施来防止商业秘密流失，如果流失，如何将损失和影响降到最低？这两个问题需要IC企业的业务管理者、技术专家、IP人员、法务乃至HR共同商讨，制定出适合本企业的方案。例如：通过规章制度和人员管理、IT管理等来防止员工将任何有可能是商业秘密的内容带出或带入公司，并且定期对员工进行宣导，加强员工的商业秘密防范意识。

五、集成电路的布图设计保护

集成电路布图设计（亦称线路布局、拓扑图、掩模作品、光罩作品）是IC产业特有的知识产权类型。相比于软件产业的软件著作权，布图设计可以说是为IC产业量身定做的权利类型。作为工业产权家族的新成员，布图设计专有权最早诞生于1984年的美国，随后世界上各主要工业国家纷纷立法设立该项专有权，并被WTO的TRIPS条约所吸纳，成为各成员国的一项法定义务。中国在2001年颁布《集成电路布图设计保护条例》，正式确立了集成电路布图设计专有权在中国知识产权体系中的位置。

相较于在专利领域的活跃，IC企业在布图设计领域的申请和诉讼在规模上非常有限。以中国为例，从申请数据比较来看：自2001年《集成电路布图设计保护条例》实施至今，国家知识产权局公告登记的布图设计尚不足七千件；从诉讼数据比较来看，目前从法院系统能查询到的案由为侵犯集成电路布图设计专有权的一审案件不足十件。有学者认为，在集成电路新产品遍布于世的信息时代，集成电路布图设计的立法似乎只具有一种象征意义，人们并没有踊跃地选择这种保护模式。

作为IC产业特有的IP类型，集成电路布图设计申请量的相对低迷和诉讼案的相对沉寂表明，与专利、商标、版权等大众化的知识产权权利类型相比，布图设计作为一种法定的知识产权形态，其在IC产业知识产权保护与管理的价值尚需进一步挖掘。然而毋庸置疑的是，正是这样一种特殊权利类型的存在，为IC产业中的IC设计公司保护其具有独创性的布图设计提供了保障，避免了在其他知识产权类型覆盖之外的领域，独创性的布图设计被大量抄袭。令人遗憾的是，为数不少的涉足IC设计的公司，包括一些全球领先的IC企业，并未认真考虑布图设计的申请和运用，造成面对抄袭却缺乏有力的法律武器去打击侵权的局面。

如前文所论述，IC产业包含了设计、制造、封测三大主要环节，并依托此三业并举的格局，在全球范围内形成了具备明显地域特征的IC产业集群。在这个行业年度营收达数千亿美元，并对接极为广阔的上游供应链（生物技术、纳米技术、新材料、特种装备等）和下游应用（物联网、云计算、移动互联应用、智能设备等）的高科技产业中，如何考虑各方因素，充分利用产业资源、政策资源、司法资源，发挥知识产权保护对于激励创新和促进技术进步的作用，需要持续的思考、创新和实践。