《集成电路设计》教材使用情况及教材建设总结

集成电路设计

主编姓名:王志功，朱　恩，陈莹梅

出版时间:2006年11月

出版单位:电子工业出版社

教材形式:文字＋电子

适用层次:本科/研究生

适用专业:电子科学与技术

作者简介:

王志功，男，1954年5月6日出生于河南省荥阳县；1973年9月至1981年12月先后在南京工学院（现东南大学）无线电工程系学习、任助教和攻读硕士；1982年1月赴同济大学任教；1984年12月至1990年8月先后在德国波鸿鲁尔大学电子系进修和攻读博士；1990年10月至1997年9月先后在德国弗朗霍夫协会所属的应用固体物理研究所做博士后研究和任客座研究员；1997年10月作为国务院人事部归国定居专家回国工作，受聘为东南大学无线电系教授、博士生导师、“电路与系统”学科带头人，领导建立了东南大学射频与光电集成电路研究所，担任所长。迄今已在国际和国家级重要会议和核心期刊上发表了300多篇论文，获得德国、中国和国际发明专利14项。出版专著1部，译著6部和教科书5部。

1998年获得“国家杰出青年科学基金”。1998—2004年担任国家“863”计划光电子主题专家组专家。1999年入选全国“百千万人才工程”第一、二层次人选。2000年荣获教育部“长江学者”特聘教授。2001年以来担任教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会主任委员。2003年9月获中央组织部和教育部等6部联合授予的“留学回国人员成就奖”。2004年6月荣获国务院侨务办公室和全国归国华侨联合会授予的“全国归侨十杰”称号。2006年获“全国五一劳动奖章”和“全国师德标兵”。

教材简介:

《集成电路设计》为普通高等教育“十一五”国家级规划教材，本教材以集成电路设计工艺和制造的全过程、集成电路设计工具以及集成电路的基本单元设计为主要内容，一方面覆盖集成电路设计的基础知识，另一方面涉及众多技术领域，目的是使设计者掌握集成电路设计相关的系统知识、电路知识、EDA工具知识和工艺知识。

由于本教材涉及内容众多，因此按照以下章节顺序进行安排:第一章对集成电路的发展、设计流程与设计环境、制造途径等方面作了概述。第二章介绍与集成电路制造相关的材料、半导体基础知识以及晶体管的基本结构和工作原理，使得基础知识更系统全面，便于自学。第三章介绍集成电路制造的基本工艺。第四章介绍双极型、MESFET/HEMT和CMOS等特定集成电路器件工艺。第五章介绍MOS场效应管模型。第六章介绍集成电路器件及SPICE模型。第七章介绍集成电路版图设计的基本过程和知识。第八章和第九章分别介绍模拟和数字集成电路基本单元设计和版图。第十章为VLSI集成数字系统设计的基础知识。第十一章为集成电路的测试与封装。第十二章为集成电路发展展望。章节安排遵循了集成电路设计的流程，从集成电路的材料、制造工艺和模型入手，直到集成电路的基本单元设计和版图设计，以及后端的测试和封装，教材思路清晰，易教易学。

教材的主要特色与创新点:

集成电路发展到现在的SoC，已经变成了包含多种模拟和数字子系统、硬件和软件功能的复杂的信息处理系统。因此，需要的知识范围已大为扩展，需要设计者具备系统知识、电路知识、工具知识和工艺等方面的知识。

本教材在编写中考虑了上述因素，同时兼顾了教材的科学性、先进性以及内容的系统性的统一，在内容组织上注重基础知识、注重先进技术、注重各部分内容的衔接关系，在安排顺序上遵循集成电路设计的流程来讨论集成电路设计的一系列基础知识，并同时介绍集成电路设计工具，随着教材建设的不断发展已配备了完善的多媒体教学课件。通过本教材的学习，使得学生对集成电路所涉及的各个方面能够有一个基本认识，对集成电路设计的流程和相关技术有一个比较全面的了解。

教材使用情况:

本书的初版《集成电路设计基础》2004年出版以来，已发行10000多册。新版《集成电路设计》自2006年11月出版至今一年多的时间内就发行6000册。就作者所知，山东大学、桂林电子科技大学、解放军通信工程学院等多所高校采用本书作为教材。在本校每年都有大量的信息科学与工程学院的微波、通信、信息专业的研究生跨专业选修，还有其他院系如电子科学与工程学院、自动控制系、仪器科学系的研究生跨院跨系选修。采用该教材的研究生课程“集成电路设计技术”于2006年被评为江苏省优秀研究生课程。

本书可以作为电子科学和通信与信息等学科高年级本科生和研究生的教材，也可作为集成电路设计工程师的参考书。

教材建设总结:

过去十多年来，我国信息产业迅猛发展，但作为支撑的集成电路产业却相对落后。在这种形势下，集成电路设计人才的培养任务艰巨，为培养集成电路设计人才所需要的、适应当前技术发展的教材成为急需。

本教材的基础内容来自东南大学沈永朝教授1987—1996年为东南大学无线电系硕士研究生授课用的手稿，称之为《VLSI分析与设计》。自王志功教授1997年归国以后，接任该课程教学，修改和补充了一系列内容，特别是补充了概论、集成电路工艺、VHDL语言、逻辑综合和FPGA、模拟集成电路设计等内容，形成了《VLSI设计》讲义。已按照该讲义为1997—2000四届学生进行了讲授，讲课过程中发现:①研究生大多在本科阶段没有系统学习过集成电路设计；②当前更多需要模拟和模数混合集成电路设计人才；③学生基本上没有接触过集成电路设计工具。上述因素使得研究生在进入课题甚至在走上工作岗位之后，普遍存在基础知识不足、设计水平低的特点。根据上述情况，之后又陆续增加了集成电路设计工具SPICE、Cadence、集成电路版图设计等内容，并于2004年形成《集成电路设计基础》的教材。

2006年根据教育部高等学校电子信息与电气信息类基础课程教学指导委员会制订的平台课程教学基本要求修订了本《集成电路设计》教材。最新修订的本教材增加模拟集成电路基本单元、数字集成电路基本单元等内容，同时随着工艺的发展对相关的工艺部分也进行了更新，使得本教材更加系统完善。《集成电路设计》教材现已被选为“十一五”国家重点规划教材。

随着教材建设的不断发展，已配备了完善的多媒体教学课件。课堂上基本采用多媒体课件进行教学，教学中还要涉及对集成电路工具软件的介绍，对电路分析软件SPICE、ADS和版图设计软件Cadence都做了动态的视频课件进行演示，使学生在感性上尽快了解集成电路设计的流程和设计工具的使用技术。同时在东南大学射频与光电集成电路研究所的网页上提供了Power point形式的教学课件，学生可以根据老师提供的密码自己下载，以方便学生学习。

通过本教材的学习，使学生在较为全面地了解集成电路设计工艺、掌握设计工具的基础上基本掌握集成电路基本单元的设计，为更复杂、规模更大的电路和系统的设计奠定基础。

由于本教材与工程研究联系较为紧密，因此在教材编写中注重实践性，通过教学与科研相结合、传授与创新相结合努力探索教学改革的创新之路。通过对本教材的学习，对树立学生严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点，培养学生的科学思维能力、实验研究能力和工程应用能力都有重要的作用。