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电路设计流程

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电路设计流程

电路设计流程范文第1篇

1.1系统简介

传统的数字微流控系统包括计算机、驱动电路和数字微流控芯片3个部分。计算机用于输入数字微流控芯片每个电极的电压指令,该过程可通过计算机上搭建的软件窗口实现;驱动电路接收计算机发送的每路输出电压和频率指令,并依照该指令输出相应幅度和频率的方波;数字微流芯片上电极分别与驱动电路的输出相连接,由于不同电极上所加电压不同,进而实现对液滴的操控。在研究项目“高通量微液电处理及光检测共形生化检测”中,通过增加光源和检测器,实现对微液滴位置及化学成分的实时检测。

1.2数字微流控芯片

本项目中使用的生化检测芯片以传统数字微流控芯片为基础,在电极间增加特定的光波导结构,当微液滴停滞光波导表面时,微液滴的质量和化学成分会改变波导内光的传输模式,通过对波导内传输光检测,可以获得微液滴位置与化学成分等信息。

1.3驱动电路

采用介电润湿机理操控微液滴技术,系统的功耗极低,因此微液滴操控电路的设计对电流无要求;但考虑电流过大会导致介电层被击穿发生电解以及加剧微液滴的蒸发,所以要求控制电路输出电流应尽量小。由Young-Lippman方程可知,微液滴接触角的余弦值与外加电压的平方成正比,为了使接触角大范围内连续变化,要求电压幅值大范围可调;另外,微液滴输运与分离所需电压幅值相差很大,也要求电压幅值大范围可调。根据项目需求,使用的数字微流控芯片包含128个驱动电极,每个电极最高承受电压为200V。因此,设计的驱动电路需要满足以下指标:

1)电路由单一5V2A直流电源供电,输出有128路,每路可独立输出方波。

2)每路输出电压幅值为0~200V,频率为10~1000Hz,电压幅值和频率均可调,并且输出电压精度为±0.5V。

3)人机界面采用计算机控制,并与驱动电路使用USB2.0接口通信,计算机向驱动电路发送各路输出电压幅值和频率信息。

2设计方案

2.1总体方案

根据系统要求,所设计的驱动电路应具有将5V电压升至200V的能力,实践中常采用拓扑结构为DC-DC升压变换器的电路以实现升压,但对于复杂的数字微流控系统采用该方式会导致驱动电路的体积过于庞大。为缩小电路体积以节省实验空间,提出了使用集成芯片搭建的高度集成化驱动电路.计算机通过由软件LabVIEW搭建的窗口界面向驱动电路中的单片机发送128路方波输出的电压幅度和频率信息,单片机对计算机发送的指令进行解析,然后以特定时间间隔向32通道D/A芯片发送相应的方波电压信息,进而实现指定频率和幅度的方波输出。

2.2单片机

设计的电路中所使用的单片机为PIC24H,该系列单片机是美国微芯科技公司推出的十六位精简指令集微控制器,具有高速度、低工作电压、低功耗等特点,以及较大的输出驱动能力和较强的计算能力。PIC24H的主要任务为:接收由计算机输入的电压幅值与频率信息,根据频率计算出方波周期,然后每半个周期时间向D/A芯片分别发送输出方波最大和最小电压幅值指令,进而实现特定电压幅值和频率的方波输出。电路连接时,将USB芯片输出端口D0~D7,以及RD、WR、TXE和RXF分别与单片机任意I/O口相连接,实现从USB芯片并行I/O接口的数据读取;将D/A芯片输入端口SCLK、DIN、SYNC分别与单片机其他空余I/O口相连接,实现单片机对D/A芯片输出的控制.驱动电路使用USB接口芯片可实现完成USB串行总线和8位并行FIFO接口之间的相互协议转换。其优点在于,对于开发者只需熟悉单片机编程及简单的VC编程,而无需考虑固件设计以及驱动程序的编写,从而能大大缩短USB外设产品的开发周期。

2.3USB接口芯片的设计

驱动电路中的USB接口芯片选用FT245R,该芯片是由FTDI公司推出的第二代USB接口芯片,与其他芯片相比,应用FT245R芯片进行USB外设开发,只需熟悉单片机编程及简单的VC编程,而无需考虑固件设计以及驱动程序的编写,从而能大大缩短USB外设产品的开发周期。此外,FT245R支持USB2.0规范,满足项目需求。FT245R芯片可实现USB接口与并行I/O接口之间数据的传输。USB收发器从计算机接受USB串行数据后,由串行接口引擎将数据转换成并行数据,储存在FIFO接收缓冲区,当读取信号为低时,就将接收缓冲区的数据送到并行输出数据线上。考虑电磁兼容性设计,在USB接口的电源端连接一个磁珠,以减少设备的噪声和USB电缆辐射对芯片产生的电磁干扰。

2.4D/A的配置及电源设计

电路中使用的32通道D/A芯片最高输出电压为200V,精度为14bit,满足每路输出电压幅值和精度的要求。电路的128通道输出可由4片A/D芯片实现。A/D芯片的输出电压由单片机控制,由于单片机PIC24H与A/D芯片都支持SPI协议,因此本电路使用SPI接口传输完成单片机和A/D之间的通信。A/D芯片要实现0~200V范围内的电压输出,需要配置-5V、4.096V、5V和200V,而电路只有5V直流供电,因此需将5V转换为-5V、4.096V和200V。设计的电路中分别选用相应的升压芯片完成电压的转换。

3电路制作

根据上述设计方案,选取合适的芯片,制作完成该驱动电路。向该电路输入相应的输出电压指令,测得在0~180V的范围内,实际输出电压和期望输入电压之间的误差基本小于0.1V,满足设计要求。实验中的数字微流控芯片需要实现对液滴的基本操作,其方法为对液滴移动路线上的电极依次通电,所加电压为交流电压。交流电压可以通过在指定时刻对D/A芯片输入相关输出电压信息,从而获得所需交流电压输出。

4结论

电路设计流程范文第2篇

在非微电子专业如计算机、通信、信号处理、自动化、机械等专业开设集成电路设计技术相关课程,一方面,这些专业的学生有电子电路基础知识,又有自己本专业的知识,可以从本专业的系统角度来理解和设计集成电路芯片,非常适合进行各种应用的集成电路芯片设计阶段的工作,这些专业也是目前芯片设计需求最旺盛的领域;另一方面,对于这些专业学生的应用特点,不宜也不可能开设微电子专业的所有课程,也不宜将集成电路设计阶段的许多技术(如低功耗设计、可测性设计等)开设为单独课程,而是要将相应课程整合,开设一到二门集成电路设计的综合课程,使学生既能够掌握集成电路设计基本技术流程,也能够了解集成电路设计方面更深层的技术和发展趋势。因此,在课程的具体设置上,应该把握以下原则。理论讲授与实践操作并重集成电路设计技术是一门实践性非常强的课程。随着电子信息技术的飞速发展,采用EDA工具进行电路辅助设计,已经成为集成电路芯片主流的设计方法。因此,在理解电路和芯片设计的基本原理和流程的基础上,了解和掌握相关设计工具,是掌握集成电路设计技术的重要环节。技能培训与前瞻理论皆有在课程的内容设置中,既要有使学生掌握集成电路芯片设计能力和技术的讲授和实践,又有对集成电路芯片设计新技术和更高层技术的介绍。这样通过本门课程的学习,一方面,学员掌握了一项实实在在有用的技术;另一方面,学员了解了该项技术的更深和更新的知识,有利于在硕、博士阶段或者在工作岗位上,对集成电路芯片设计技术的继续研究和学习。基础理论和技术流程隔离由于是针对非微电子专业开设的课程,因此在课程讲授中不涉及电路设计的一些原理性知识,如半导体物理及器件、集成电路的工艺原理等,而是将主要精力放在集成电路芯片的设计与实现技术上,这样非微电子专业的学生能够很容易入门,提高其学习兴趣和热情。

2非微电子专业集成电路设计课程实践

根据以上原则,信息工程大学根据具体实际,在计算机、通信、信号处理、密码等相关专业开设集成电路芯片设计技术课程,根据近两年的教学情况来看,取得良好的效果。该课程的主要特点如下。优化的理论授课内容

1)集成电路芯片设计概论:介绍IC设计的基本概念、IC设计的关键技术、IC技术的发展和趋势等内容。使学员对IC设计技术有一个大概而全面的了解,了解IC设计技术的发展历程及基本情况,理解IC设计技术的基本概念;了解IC设计发展趋势和新技术,包括软硬件协同设计技术、IC低功耗设计技术、IC可重用设计技术等。

2)IC产业链及设计流程:介绍集成电路产业的历史变革、目前形成的“四业分工”,以及数字IC设计流程等内容。使学员了解集成电路产业的变革和分工,了解设计、制造、封装、测试等环节的一些基本情况,了解数字IC的整个设计流程,包括代码编写与仿真、逻辑综合与布局布线、时序验证与物理验证及芯片面积优化、时钟树综合、扫描链插入等内容。

3)RTL硬件描述语言基础:主要讲授Verilog硬件描述语言的基本语法、描述方式、设计方法等内容。使学员能够初步掌握使用硬件描述语言进行数字逻辑电路设计的基本语法,了解大型电路芯片的基本设计规则和设计方法,并通过设计实践学习和巩固硬件电路代码编写和调试能力。

4)系统集成设计基础:主要讲授更高层次的集成电路芯片如片上系统(SoC)、片上网络(NoC)的基本概念和集成设计方法。使学员初步了解大规模系统级芯片架构设计的基础方法及主要片内嵌入式处理器核。丰富的实践操作内容

1)Verilog代码设计实践:学习通过课下编码、上机调试等方式,初步掌握使用Verilog硬件描述语言进行基本数字逻辑电路设计的能力,并通过给定的IP核或代码模块的集成,掌握大型芯片电路的集成设计能力。

2)IC前端设计基础实践:依托Synopsys公司数字集成电路前端设计平台DesignCompiler,使学员通过上机演练,初步掌握使用DesignCompiler进行集成电路前端设计的流程和方法,主要包括RTL综合、时序约束、时序优化、可测性设计等内容。

3)IC后端设计基础实践:依托Synopsys公司数字集成电路后端设计平台ICCompiler,使学员通过上机演练,初步掌握使用ICCompiler进行集成电路后端设计的流程和方法,主要包括后端设计准备、版图规划与电源规划、物理综合与全局优化、时钟树综合、布线操作、物理验证与最终优化等内容。灵活的考核评价机制

1)IC设计基本知识笔试:通过闭卷考试的方式,考查学员队IC设计的一些基本知识,如基本概念、基本设计流程、简单的代码编写等。

2)IC设计上机实践操作:通过上机操作的形式,给定一个具体并相对简单的芯片设计代码,要求学员使用Synopsys公司数字集成电路设计前后端平台,完成整个芯片的前后端设计和验证流程。

3)IC设计相关领域报告:通过撰写报告的形式,要求学员查阅IC设计领域的相关技术文献,包括该领域的前沿研究技术、设计流程中相关技术点的深入研究、集成电路设计领域的发展历程和趋势等,撰写相应的专题报告。

3结语

电路设计流程范文第3篇

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2016)6-0070-3

1 模块化策略

对于图1所示电路,按其功能划分,可分为虚线框Ⅰ内的测量电路和Ⅱ内的供电电路两个具有相对独立功能的子系统。其中,测量电路的设计原则是两电表的量程相匹配,即它们的指针能同时达到较大偏角;而供电电路设计则要遵循电路安全性、操作方便性和测量准确性3个基本原则。

基于两个模块的特点,电路设计的一般思维策略是将电路按其功能分为测量电路与供电电路。

2 测量电路模式的构建与识别

模式识别是问题解决的一种基本策略,是人们在对所表征事物或现象的各种信息分析和处理的基础上,对问题进行描述、辨认、分类和解释的思维过程。

在实验电路设计中,无论是对给定电表、定值电阻进行测量的电路设计,还是对给定电路原理的理解,都要涉及到电压、电流的测量模式及其组合方式的识别,为此,在实验教学之前,需要有意识地从电压、电流测量视角系统地规划有关部分例题,并将其归类总结而构建起电压、电流测量模式,以便学生能迅速从记忆储存中进行模式的检索。

2.1 电压、电流测量模式的构建

关于电压、电流的测量,有直接测量和间接测量之分,其中间接测量包括电表的功能转换和定值电阻的使用,具体模式如表1和表2,其中的适用情况对应于命题特征。

2.2 测量电路的设计流程

在构建起电压、电流的基本测量模式后,原则上只需要将它们适当组合起来即可设计测量电路。但是,在实际的电路设计中,即使只提供一个定值电阻,其电压、电流测量模式的组合数目也还是很大。显然,提升学生的电路设计能力,除了引导学生参与电压、电流测量模式的构建外,还要力求把上述的测量模式结构化,并建立电路设计的思维流程。为此,笔者建议从以下几个方面入手,提高学生电路设计能力。

(1)电表组合方式的分类

(2)电表量程匹配的基本思路

对于几种测量电路,其电表量程的匹配一般有以下3种方式:一是选择合适电表量程或对电表进行改装,这是测量电路设计中的常规思路;二是选择合适的电路;三是改变测量对象,一般是在待测电阻上并联或串联一定值电阻,以补偿电压表、电流表因量程不匹配而产生的偏差,具体电路如图2所示(以外接法为例)。

(3)测量电路的设计流程

要完成测量电路的设计,仅仅建立基本测量模式、清楚量程匹配方式还是远远不够的,还需要学生有一个清晰的思维流程,为此,建议引导学生在电路设计中参与图3所示的思维流程构建,以提高电路设计能力。

3 供电电路设计的模式识别策略

在电阻测量中,其测量准确性取决于两个方面:一是电表量程的匹配程度,它对应于测量电路的设计;二是电表指针能否达到较大偏角,它对应于供电电路的设计。另外,实验器材的安全性、实验操作的方便性也对应于供电电路的设计。

虽然供电电路的设计涉及的因素较多,但它对应电路模式却较少,我们分别就限流式和分压式供电电路进行探讨。

(1)限流式供电电路的基本模式

对于限流式供电电路,一般有图4的两种形式,其中图4a不要求电表示数从0开始调节。而对图4b而言,主要考虑定值电阻对电路的保护或操作方便。

(2)分压式供电电路的基本模式

对于分压式供电电路,一般有表3中的3种情形。

在表3的3种模式中,第3种模式中的定值电阻可能同时具备电路保护和调节方便两种功能,而第2种模式中的定值电阻只起到调节方便的功能。至于运用哪种供电电路,则可按下述程序进行选择:初步确定供电电路类型实验器材安全性检验实验测量的准确性检验实验操作的方便性检验。

4 典型例题分析

例(2010年福建省高考试题)如表4所示是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实验器材,器材及其规格列表如下:

要求测量时电表的读数大于其量程的一半,而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化。请画出测量电路图,标明所用器材的代号。

解析 对于测量电路,根据提供的器材,首先考虑用伏安法模式,经检验,两只电压表均不能与电流表的量程相匹配,故电流表不能使用。其次,考虑伏伏法模式,经检验,测量电路应如图5所示。

对于供电电路,由于待测电阻约为1000 Ω,滑动变阻器的最大阻值约为100 Ω,要使电表示数变化明显,必须使用分压式电路。由于无定值电阻,故本题的电路如图6所示。

扩展:若仅改变例题中滑动变阻器的最大阻值,并增加一定值电阻,具体数值如表5:

则实验电路如何设计?

解析 (1)在变式中,改变了滑动变阻器的阻值,增加了一个只知道大致阻值的定值电阻,这些改变不影响测量电路的设计。

(2)初步确定供电模式

由于R远小于Rx,因此,初步确定了分压式电路。

(3)基于电路安全性考虑

若采用表3中的第1、2两种供电电路,则电路总电流大于0.5 A,从而损坏滑动变阻器,故这两种方式均不可行,而第3种供电电路能保证电路安全性。

(4)基于测量准确性考虑

另外,经检验,第3种供电电路满足操作方便性要求。故实验电路为第3 种供电电路与图5所示测量电路的组合,具体电路图略。

参考文献:

电路设计流程范文第4篇

关键词:可靠性仿真技术;课改要求;任务驱动;电路设计

1基于可靠性仿真技术的电路设计需求分析

基于可靠性仿真技术的电路设计主要是以虚拟仪器设备替代现实电子元器件,从而为电子电路的实践教学提供有效支撑,从而更好了践行“理实一体化”的教学理念,促进学生实践技能的提升,促使课程回归教学的本质。1.1实践性教学开展的内在需求。基于可靠性仿真技术的电路设计,学生可以参与拟订设计方案、仿真模拟等环节,从电路的设计方案、仿真模拟等环节,能够将晦涩难懂的理论知识与实践知识相结合,帮助学生提升实践技能。1.2实现层次化和差异化教学的必然选择。关涉电路设计的技术型教学内容涉及的元器件较为繁杂,且不同元器件性能、参数、封装形式、价格、功耗等存在较大区别,在教学过程中需要反复的实验、测试,这增加了设备投资成本,而且因为学生个性化差异,学习、接受能力各不相同,加之电子元器件复杂程度的不同,应该据此分层次设定目标,以贴近生活、学生所喜爱的教学内容,以“任务驱动”的形式引导学生进入知识和技能的学习,但这势必增加电子元器件的投入,而仿真模拟电路的设计可以利用仿真软件呈现电子电路的操作面板和功能,并通过交互式操作完成相应测试任务,不仅满足了教学需求,而且控制了教学成本。

2基于可靠性仿真技术的电路设计方案

2.1电路设计的整体流程。可靠性仿真技术可以检验电路存在的故障并发现设计的薄弱环节,从而有针对性的进行改进,为了遵循由简入繁的原则,以有效调动学生学习热情和积极性,本文以典型电路电源模块设计为例,设计过程中首先应该进行可靠性仿真实验,其具体的流程如图1所示。2.2电路设计的具体步骤。2.2.1设计信息采集。为了实现电源电路的优化设计,应详细搜集其应用环境和使用方法等信息,具体包含所采用的元器件、原材料特性2.2.2数字样机建模。电路设计中数字样机建模须采用专业软件实现,但因为学生学习、接受能力存在差异,应该目标层次,将设计过程进行分解,并以“任务驱动”的形式,将不同设计知识分配到各个任务之中,让学生通过分步设计完成理论知识的实践应用,由此才能确保电路设计学习的效果,通常存在热设计信息和振动设计信息两类建模方式,具体的建模步骤为:首先根据将所获取的电路信息进行简化,完成CAD数字样机模型的构建,并依据热设计信息建立CFD数字样机模型,而后依据振动设计信息建立FEA数字样机模型。其次,为确保CFD数字样机与物理样机的一致性,须对其进行修正与验证,利用对电源模块工作状态热测量的方式,获取其关键元器件点温度测试数据,并根据所得结果修正电源模块CFD数字样机的边界条件、期间参数,由此实现对CFD数字样机的修正。再次,同理,也须采用相同的方法对FED数字样机进行修正,且测试过程中,应该在约束条件下对电源模块重点部位,关键元器件进行模态分析,并依据结果完成修正。2.2.3应力分析。温度应力分析选用MentorGraphics公司的FloTherMV90分析计算电源模块CFD数字样机模型,经过分析可知,电源模块设计中如元器件排布不合理,则会导致电路设计存在热分布过度集中的缺陷。分析中,平台环境温度70℃设定为第一参考温度条件,电源模块表层军温度72℃设为第二参考温度条件,经过分析,为电源模块所在分级提供5V工作电源的功率器区域,是热分布较集中的部位,需要修正电路设计方案。而对于振动应力分析,则选用ANSYS公司的ANSYSWorkbench12.1分析计算电源模块FEA数字样机模型,分析结果显示,电源模块中元器件数量和重量排布、安装方式设计不合理,使得电源模块产生局部共振的设计问题,应该据此进行及时修正,以优化电路设计。

3结束语

本文将可靠性仿真技术引入电路设计之中,将电路细化分类,并根据学生个体差异由简入繁、逐步引导,实现了教学目标的分层实现,也将培养学生的实践技能真正落实到实处。

作者:宋月丽 刘立军 单位:辽宁机电职业技术学院

参考文献

[1]王朝新,任斌,陈洁,董绪.基于虚拟实验平台的模拟电子技术课程设计开发与仿真[J].电子设计工程,2012,14:44-47.

电路设计流程范文第5篇

关键词:集成电路设计企业;项目成本管理

一、前言

2016年以来,全球经济增速持续放缓,传统PC业务需求进一步萎缩,智能终端市场的需求逐步减弱。美国半导体行业协会数据显示,同年1~6月全球半导体市场销售规模依旧呈现下滑态势,销售额为1,574亿美元,同比下降5.8%。国内,经过国家集成电路产业投资基金实施的《国家集成电路产业发展推进纲要》将近两年的推动,适应集成电路产业发展的政策环境和投融资环境基本形成,我国的集成电路产业继续保持高位趋稳、稳中有进的发展态势。据中国半导体行业协会统计,2016年1~6月全行业实现销售额为1,847.1亿元,同比增长16.1%,其中,集成电路设计行业继续保持较快增速,销售额为685.5亿元,同比增长24.6%,制造业销售额为454.8亿元,同比增长14.8%,封装测试业销售额为706.8亿元,同比增长9.5%。国务院在2000年就开始下发文件鼓励软件和集成电路企业发展,从政策法规方面,鼓励资金、人才等资源向集成电路企业倾斜;2010年和2012年更是联合国家税务总局下发文件对集成电路企业进行税收优惠激励。2013年国家发改委等五部门联合下发发改高技[2013]234号文,凡是符合认定的集成电路设计企业均可以享受10%的所得税优惠政策。近年来又通过各个部委、省、市和集成电路产业投资基金对国内的集成电路设计企业进行大幅度的、多项目的资金扶持,以期能缩短与发达国家的差距。因此,对于这样一个高投入、高技术、高速发展的产业,国家又大力以项目扶持的产业,做好项目的成本管理非常必要。

二、项目成本管理流程

对项目的成本管理一般分为以下几个环节:(一)项目成本预测。成本预测是指通过分析项目进展中的各个环节的信息和项目进展具体情况,并结合企业自身管理水平,通过一定的成本预测方法,对项目开展过程中所需要发生的成本费用及在项目进展过程中可能发生的合理趋势和相关的成本费用作出科学合理的测算、分析和预测的过程。对项目的成本预测主要发生在项目立项申请阶段,成本预测的全面准确对项目的进展具有重要作用,是开展项目成本管理的起点。(二)项目成本计划。成本计划是指在项目进展过程中对所需发生的成本费用进行计划、分析,并提出降低成本费用的措施和具体的可行方案。通过对项目的成本计划,可以把项目的成本费用进行分解,将成本费用具体落实到项目的各个环节和实施的具体步骤。成本计划要在项目开展前就需要完成,并根据项目的进展情况,实施调节成本计划,逐步完善。(三)项目成本控制。成本控制是指在项目开展过程中对项目所需耗用的各项成本费用按照项目的成本计划进行适当的监督、控制和调节,及时预防、发现和调整项目进行过程中出现的成本费用偏差,把项目的各项成本费用控制在既定的项目成本计划范围内。成本控制是对整个项目全程的管控,需要具体到每个项目环节,根据成本计划,把项目成本费用降到最低,并不断改进成本计划,以最低的费用支出完成整个项目,达到项目的既定成果。(四)项目成本核算。成本核算是指在项目开展过程中,整理各项项目的实际成本费用支出,并按照项目立项书的要求进行费用的分类归集,然后与项目成本计划中的各项计划成本进行比对,找出差异的部分。项目的成本核算是进行项目成本分析和成本考核的基础。(五)项目成本分析。成本分析是指在完成成本核算的基础上,对整个完工项目进行各项具体的成本费用分析,并与项目成本计划进行差异比对,找出影响成本费用波动的原因和影响因素。成本分析是通过全面分析项目的成本费用,研究成本波动的因素和规律,并根据分析探寻降低成本费用的方法和途径,为新项目的成本管理提供有效的保证。(六)项目成本考核。成本考核是指在项目完成后,项目验收考核小组根据项目立项书的要求对整个项目的成本费用及降低成本费用的实际指标与项目的成本计划控制目标进行比对和差异考核,以此来综合评定项目的进展情况和最终成果。

三、集成电路设计企业项目流程

集成电路设计企业是一个新型行业的研发设计企业,跟常规企业的工作流程有很大区别集成电路设计企业项目组在收到客户的产品设计要求后,根据产品需求进行IC设计和绘图,设计过程中需要选择相应的晶圆材料,以便满足设计需求。设计完成后需要把设计图纸制造成光刻掩膜版作为芯片生产的母版,在IC生产环节,通过光刻掩膜版在晶圆上生产出所设计的芯片产品。生产完成后进入下一环节封装,由专业的封装企业对所生产的芯片进行封装,然后测试相关芯片产品的参数和性能是否达到设计要求,初步测试完成后,把芯片产品返回集成电路设计企业,由设计企业按照相关标准进行出厂前的测试和检验,最后合格的芯片才是项目所要达到成果。对于集成电路设计企业来说,整个集成电路的设计和生产流程都需要全方位介入,每个环节都要跟踪,以便设计的产品能符合要求,一旦一个环节出了问题,例如合格率下降、封装不符合要求等,设计的芯片可能要全部报废,无法返工处理,这将会对集成电路设计企业带来很大损失。因此,对集成电路设计企业的项目成本管理尤为重要。

四、IC设计企业的项目成本管理

根据项目管理的基本流程,需要在IC项目的启动初期,进行IC项目的成本预测,该成本预测需要兼顾到IC产品的每个生产环节,由于IC的生产环节无法返工处理,因此在成本预测时需要考虑失败的情况,这将加大项目的成本费用。根据成本预测作出项目的成本计划,由项目组按照项目成本计划对项目的各个环节进行成本管控,一旦发现有超过预期的成本费用支出,需要及时调整成本计划,并及时对超支的部分进行分析,降低成本费用的发生,使项目回归到正常的轨道上来。成本控制需要考虑到IC的每个环节,从晶圆到制造、封装、测试。项目成本核算是一个比较艰巨的工作。成本核算人员需要根据项目立项书的要求,对项目开展过程中发生的一切成本费用都需要进行分类归集。由于IC产品的特殊性,产品从材料到生产、封装、测试,最后回到集成电路设计企业都是在第三方厂商进行,每一个环节的成本费用无法及时掌握,IC产品又有其特殊性,每种产品在生产过程中,不仅依赖于设计图纸,而且依赖于代工的工艺水平,每个批次的合格率并不尽相同,其成品率通常只有在该种产品的所有生产批次全部回到设计企业并通过质量的合格测试入库后时才能准确得出。然而,设计企业的产品并不是一次性全部生产出来,一般需要若干个批次,因此在IC制造阶段无法准确知道晶圆上芯片的准确数量,只能根据IC生产企业提供的IC产品数量进行预估核算,在后面的封装和测试环节,依然无法准确获得IC产品的准确数量。在IC产品完全封装测试返回设计企业后,才能在专业的设备下进行IC产品数量的最终确定,然而项目核算需要核算每一个环节的成本。因此,核算人员需要根据IC产品的特点或者前期的IC产品进行数量的估算进行核算,待项目完成后再进行差异调整。在成本费用的分类和核算上,如果有国家拨款的项目,需要对项目所使用的固定资产进行固定资产的专项辅助核算,在专项核算中需要列明购买固定资产的名称、型号、数量、生产厂商、合同号、发票号、凭证号等,登记好项目所用的固定资产台账,以便在项目完工后,项目验收能如期顺利通过。项目成本分析和项目成本考核是属于项目管理完工阶段需要做的工作,根据整个项目进展中发生的成本费用明细单,与成本计划进行分类比对和分析,更好地对整个项目进行价值评定,找出差异所在,确定发生波动的原因,以便对项目的投资收益进行准确的判断,确定项目和项目组人员的最终成果。

五、总结

项目成本管理是集成电路设计企业非常重要的一项经济效益指标;而集成电路设计行业是一个技术发展、技术更新非常迅速的行业,IC设计企业要在这个竞争非常激烈的行业站住脚跟或者有更好的发展,就必须紧密把握市场变化趋势,不断地进行技术创新、改进技术或工艺,及时调整市场需求的产品设计方向,持续不断地通过科学合理的成本控制方法,从技术上和成本上建立竞争优势;同时,充分利用国家对于集成电路产业的优惠政策,特别是对集成电路设计企业的优惠政策,加大对重大项目和新兴产业IC芯片应用的研发和投资力度;合理利用中国高等院校、科研院所在集成电路、电子信息领域的研究资源和技术,实现产学研相结合的发展思路,缩短项目的研发周期;通过各种途径加强企业的项目成本控制,来提高中国IC设计企业整体竞争实力,缩短与国际厂商的差距。

主要参考文献:

[1]中国半导体行业协会.cn.

[2]刘胜军.精益化生产现代IE[M].海天出版社,2006.