高級通信工程師論文精選(九篇)

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第1篇：高級通信工程師論文范文

1突發通信工程的一般特征

1.1隨機性與突發性

大型建設工程項目涉及人力、物力、財力的巨大投入,在人員安排、物資調配以及資金周轉等方面都具有極其復雜的特征,施工期突發事故是多種因素作用的結果,其發展趨勢呈現多元方向的“多維空間”隨機狀態的概率特征。

1.2擴散性與破壞性

大型工程建設項目涉及的參與方多,分布分項工程之間關聯度高,同時與外部環境接口也很多。從系統論觀點來看,大型工程建設項目是一個巨大的耗散系統,各要素間相互依賴程度相當高,多米諾骨牌效應更加明顯。某個局部的事故一旦發生,如果沒有及時采取控制措施,可以從工程項目局部領域擴展到工程項目全局領域,擴散到業主、分包商和供應商等參建單位,對工程本身、參建主體內部以及施工現場外部環境都有可能產生不良影響。

1.3客觀性與可防性

盡管工程突發事故在表征上通常具有隨機性、突發性的特點,其誘發因素模糊難辨,難以預測,但是大多數工程突發事故的一調查結果顯示事故原因通常是有跡可尋的,必然性大于偶然性。工程項目的管理者若能采取精細管理方式,加強對風險源的識別和防范,便會減少突發事故的發生頻率和危險程度。對于工程項目施工環境客觀變動所致的難制止和控制的工程突發事故,可以設法監測預警提早采取行動避開或減弱事故的破壞;而對于工程項目內部誘發的管理失誤,能夠盡早查明原因,預見后果并予以控制,制止突發事故的發生。

2突發通信工程的應急管理與監理探討

2.1應急管理體系設計

應急管理體系應當至少包含五個功能環節,具體分析如下:(1)指揮調度系統:應急管理的最高決策者,負責應急管理的統一指揮,給各支持系統下達命令,提出要求。(2)處置實施系統:對指揮調度系統形成的預案和指令進行具體實施的系統。負責執行指揮調度系統下達的命令,完成各種應急搶險任務。(3)資源保障系統:是負責應急處置過程中的資源保障。主要工作:應急資源的儲備、日常養護,在決策輔助系統協助下進行資源評估,負責應急資源調度等。(4)信息管理系統:應急管理系統的信息中心,負責應急信息的實施共享,為其他系統提供信息支持。主要工作有:信息采集、處理、存儲,傳輸,更新,維護等。(5)決策輔助系統:在信息管理系統傳遞的信息基礎上,對應急管理中的決策問題提出建議或方案,為指揮調度系統提供決策支持,如預警分析、預案選擇、預案效果評估、資源調度方案設計等。

應急管理體系需要分階段進行運作,具體來說,分為平時和應急狀態,因此對于應急管理系統的運行,就需要分別設計好在平時和在應急狀態時的運行軌跡。構成應急管理體系的各個系統組成,可能來自不同的部門。盡管如此,但是這些機構在應急管理中的目的卻是相同的,雖然執行的任務并不完全相同,這就更需要統一指揮,協同協作。這些都需要一定的運行機制來保障。在整個應急管理體系運行過程中,要遵循戰平切換原則。當沒有突發通信工程時,應急管理體系處于平時運行狀態,主要工作是處理一些基本的管理任務,并適時監控相應的指標,當某些指標超過警戒值時,要發出預警信號,并根據預警的不同程度改變體系運行狀態,進入戰時,決策輔助系統根據對事態類型與級別,選擇相應級別的預案,指揮調度系統會結合實際情況提出處理方案,處置實施系統則采取相應措施,把突發事件消滅在萌芽狀態。如果事態不能控制,繼續惡化,則級別會升級,應急管理體系的運行狀態也會提高到相應的級別狀態,執行指揮調度的機構就會提高級別,同時,如果負責處置實施的機構自身擁有的資源不能滿足需要,執行資源保障的機構就可能調證其他組織的資源,直至處理完畢。

當突發事件己經被消滅,突發通信工程己經完工,應急管理體系會恢復到平時狀態,做好資源的補充、維護,以及戰后的補充、恢復評價總結的工作等。

2.2應急通信工程的監理對策

針對應急通信工程,需要對在平時狀態下的監理機制適當進行優化與創新應用,具體來說可以從以下幾個方面實施:(1)應急狀態下,必須由資深監理工程師親自出馬,并且要與項目經理相互配合好,確保全力搶修通信工程,在最快時間內降低突發通信工程應急等級。(2)對于現場的人力調度、物資設備的使用,以及資金配備到位等情況,可以特事特辦,允許先使用后登記,先消耗后預算,這樣確保應急管理體制的正常運作。(3)在應急狀態下,監理工程師的主要職責不是監理工程的進度、質量和成本,而是在確保應急狀態下所有恢復通信建設工程的有序實施,這需要監理工程師從自身的職責出發思考,真正做到應急監理服從于應急管理。

第2篇：高級通信工程師論文范文

 

雖然近幾年我國的信息安全產業發展迅猛，但信息安全專業人才的短缺成為制約我國信息安全產業發展的瓶頸，信息安全專業人才缺口高達50萬人左右。截至2012年年底，我國共培養信息安全專業人才約5萬人，但遠遠滿足不了高達50萬至70萬人的需求量。

 

今后5年，社會對信息安全的人才需求量將每年新增1.2萬人左右，但我國每年信息安全專業畢業生不足1萬人，[1]遠不能滿足市場需求，急需加快信息安全專業人才培養的規模和力度。我國政府一貫高度重視信息安全問題，出臺了一系列重要決策和部署，在各高等院校先后開設了信息安全專業，大力培養社會所需的信息安全專業技術人才。

 

我校于2003年獲批開設信息安全專業，并于2011年成為第二批“國家卓越工程師教育培養計劃”試點專業。“卓越工程師教育培養計劃”(以下簡稱“卓越計劃”)是高等教育人才培養的破冰之舉，旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量的各類型工程技術人才，為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務。

 

[2]但信息安全專業是一個新興的專業，學科建設中存在著諸多需要解決的問題，如學科體系不完善、教材及實驗室建設的基礎條件不足、師資隊伍缺乏等，而建設高水平的師資隊伍是信息安全專業卓越工程師培養的重要途徑。

 

一、當前我校信息安全專業師資隊伍現狀及存在的問題

 

1.師資力量不足，職稱結構不合理

 

目前，我校的信息安全專業從屬于通信工程學科，信息安全專業的師資力量主要是以通信工程學院通信與信息系統學科中從事信息安全的師資力量為主，專業課教學主要由信息安全教研室的教師承擔，師資力量也相對薄弱。

 

而近幾年，由于人才流動、高層次人才難以穩定等因素影響，目前我校信息安全教研室的師資力量明顯不足，現有信息安全專業專任教師11人，其中教授2人(含校特聘教授1人)，副教授3人，具有博士學位教師10人，博士學位教師占教師總數的90.91%，40歲以下教師占81.82%。

 

由此可見，雖然教師的學歷結構偏高，年齡結構合理，但師資力量不足，職稱結構也不合理， 高端人才相對匱乏。雖然近幾年學校先后出臺各種人才引進機制，加大人才引進的力度，但情況卻不理想。

 

一方面，目前我國精通信息安全理論和技術的尖端人才缺乏;另一方面，目前具有信息安全專業博士培養資格的高校和研究機構較少，專門從事信息安全研究的科研人員、博士和碩士生不多，而且隨著企業對信息安全人才需求的加大，其提供的待遇越來越高，很多信息安全畢業生含優先選擇進入企業工作。

 

2.具有工程實踐經驗和能力的教師教室嚴重不足

 

目前我校信息安全專業的教師有過1年以上從事國內外企業工程開發經歷的不到20%，而且大部分教師在校工作多年后仍未接受過系統的工程培訓，這主要由目前高校的“重科研成果、輕教學、輕工程實踐”的教師引進機制和考核導向所致。在人才引進政策上，由于只注重學歷和職稱，而對教師的工程實踐經歷沒有嚴格的要求，因此難以達到“卓越工程師”的培養要求。

 

同時，隨著具有豐富企業實踐經驗的老教師的退休，青年教師成為教學的主力軍，企業經驗的缺乏使師資隊伍的工程實踐能力進一步弱化，產學合作能力也進一步下降。另外，當前高校教師的考核和晉升機制也導致青年教師進行工程素質教育的積極性不高。高水平論文、科研項目、發明專利等是職稱晉升的硬性指標，教學考核反而成為一個象征性的門檻，教師普遍都能通過。

 

這種考核機制造成青年教師隊伍中存在一定程度的浮躁之風，部分教師不愿在教學上投入過多精力，不愿在工程實踐項目的設計上花費太多的時間，更不愿主動到相關單位接受實地工程素質培訓，也就更不能適應卓越工程師教育的需要，導致高校工程型人才引進越來越難。

 

二、建設勝任信息安全卓越工程師培養的師資隊伍的措施及思路

 

強大的師資隊伍是培養高質量學生的基本保障，教學水平高、工程實踐豐富和創新能力強的師資隊伍是保證高質量卓越工程師培養的關鍵，因此，建設一支工程實踐能力和創新能力強的高素質教師隊伍，是培養卓越工程師首先要解決的問題。

 

針對我校目前師資隊伍現狀并結合專業培養特色，按照“高端引領、統籌推進”的戰略思路，筆者建議擬從以下幾方面著手建設一支適應信息安全卓越工程師培養的師資隊伍。

 

1.加大工程型高端人才的引進力度，優化師資隊伍結構

 

學校要加大引進力度，吸引信息安全專業具有豐富工程實踐經驗的知名學者和安全公司的高級人才以充實現有師資隊伍。在引進人才時，在學歷和職稱的基礎上，要更注重對應聘者的工程經歷、工程素養和工程潛質的考查。

 

2.改變政策引導，加大在職教師培訓

 

學校要制定政策和完善師資培訓體系，鼓勵從事具有相關知識背景的其他領域的科研人員轉入信息安全的研究領域，鼓勵現有信息安全教學人員特別是青年教師，去交流、學習、參加工程培訓及掛職鍛煉等，培養“雙師型”教師隊伍，提升現有師資水平。學校要努力引導教師轉變觀念，樹立工程教育理念，通過各種激勵政策激發教師主動參與工程實踐教學的熱情，例如：

 

①對“卓越計劃”的工程實踐環節的工作量在計算上給予更大的系數;

 

②在職稱評審、業績考核與業績分配上既重視理論研究和，也重視工程項目設計、產學合作和技術服務等方面的考核，對參與“卓越計劃”的教師給予政策傾斜;

 

③制定政策鼓勵教師深入企業參加實際工程項目實施，參加企業的各種短期培訓班，進一步增強在職教師的工程素質和修養，提高工作能力等。

 

3.專職與兼職相結合，加大兼職教師隊伍建設

 

聘請一批有豐富信息安全系統的開發、研究經驗的國內外信息安全系統資深專家為兼職教師是培養卓越工程師的需要。高校要培養具有真正工程能力和創新能力的學生，不僅要有一支高水平的專職教師隊伍，還要引進企業高端人才，建立一支能勝任實踐教學環節要求的兼職教師隊伍。企業兼職教師具有豐富的工程實踐經驗和卓越的工程能力，熟悉本行業情況，并且掌握本行業最先進的技術和標準，可以彌補專職教師的不足，有利于緩解專職教師短缺的矛盾，盡快滿足培養“卓越工程師”的需要。

 

適合信息安全專業卓越工程師培養的師資隊伍建設是一項系統性和長期性的工作，雖然我校信息安全專業的師資隊伍的水平還不是很高，還需不斷努力;但筆者相信，只要全校上下一起努力，統籌規劃，采取有效措施，終將會形成一支結構合理、綜合素質高的教師團隊，培養出一批知識、能力、素質協調發展，適應經濟、社會與科技發展需要，具有較強實踐能力和創新能力的高級工程技術人才。

第3篇：高級通信工程師論文范文

關鍵詞：電氣類專業；實驗教學體系；實驗教學模式；創新型

作者簡介：吳復霞（1979-），女，山東定陶人，南京郵電大學電氣工程系，講師；張騰飛（1980-），男，河南商丘人，南京郵電大學自動化學院，副教授。（江蘇 南京 210046）

基金項目：本文系南京郵電大學教學改革研究項目（項目編號：JG00508JX19）的研究成果。

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）08-0164-02

電氣學科是一個以電氣系統為對象、信息科學為紐帶、計算機技術為手段的交叉性學科。電氣類人才越來越多地被社會各行各業所需要，創新之根源于實踐，為培養電氣類創新型人才就必須實施素質教育，在對其進行理論教育的同時多方面地進行實踐能力的培養，高等學校應不斷研究與實踐，為學生創造一個良好的、新型的實驗教學環境。

一、實驗教學體系改革

以往的實驗教學過分依賴于理論課程，絕大多數以驗證性實驗為主，實驗性教學多停留在分散而獨立地驗證某個概念、理論、方法的層次上。這些實驗多是讓學生進行簡單的插接線程序，不需動腦，按照操作規程就能完成。這不利于培養學生的主觀能動性，不能激發學生的創造性。傳統實驗室多以課程或專業方向為單位，各實驗間無關聯，只完成對特定課程或專業方向的相關知識的驗證和鞏固，沒有知識系統化的環節，造成學生掌握知識零散，與現實差距大，不利于學生課程的系統化學習。

為適應社會發展的需要，培養出創新型的電氣專業人才，必須大力開展實踐教學，因為它是培養創新意識和實踐能力的主渠道。因此構建新的實踐教學體系，充分融合實驗教學與理論教學是我們的重要任務。

1.構建模塊化、系列化、系統化的實踐教學體系

南京郵電大學自動化學院有兩個電氣類專業：“電氣工程及其自動化”專業和“智能電網信息工程”專業。學院依據電氣類專業人才培養的目標定位，按照個性化、創新型、綜合型人才培養要求，結合“卓越工程師教育培養計劃”的實施，通過分析、論證構建了新型的電氣工程學科大類模塊化、系列化、系統化的實踐教學體系，把實踐環節從過去的“輔助”地位提升到與理論教學并重的地位，把各類實踐類課程進行系統化的連接，強化學生“實踐能力”與“創新能力”的培養。

改變單純以課程為基礎設置實驗的實踐教學體系，根據“專業技能、綜合訓練、創新培養”三個層次的培養目標，將實踐教學體系劃分為“專業基礎、專業綜合、實踐訓練、科技創新”四個訓練模塊，使學生的實踐創新能力得到連續不斷、分層遞進式的強化培養（大一、大二學年對應專業基礎和專業技能教育，初步實現實踐技能培養；大三、大四學年對應綜合訓練以及科技創新實踐教育，強化專業綜合能力和創新能力的培養）。

新的實踐教學體系以課程實驗為單元、課程組實驗及課程設計為模塊、課程組為系列、專業方向為系統，通訊網絡為紐帶。各實踐環節體現在基礎層（電路、電子、信號處理、微機原理、自動控制原理、計算機通信與網絡、電力系統基礎等）、提高層（相應的專業課實驗、課程設計、專業實習）和研究與創新層（專業綜合設計、畢業設計）三個層次，能完成電氣工程學科的培養方案要求。體系包括了專業基礎課程實驗、專業課程實驗、課程設計、綜合性設計、生產實習、畢業設計，是一個貫穿大學四年的全程化實踐教學方案。開設的實驗在滿足課程教學要求的同時，還按專業方向、學科方向及其發展形成系列和系統，學生通過系統的實驗可體會到專業基礎各門課程之間、專業課和基礎課之間的關系與銜接，從單門課程、系列課程到專業方向，由點到線、由線成面、由面建體逐步培養學生的實踐能力。

2.更新實驗內容和實驗平臺

依據模塊化、系列化、系統化的實踐教學體系，本著加強基礎、整合資源、提升檔次、增強活力、擴大開放、強化學科交叉融合的總體思路，在實驗教學中心的建設中已采取一系列改革措施，創新實驗教學方法、更新實驗教學內容，構建大型、綜合性、設計性、開放型實驗平臺，全面提升學生的工程實踐能力和技術創新能力。根據教學內容與創新型人才培養要求，構建了特色鮮明的實驗教學模式和多種實驗教學方法、手段。

在實驗教學內容上，構建體現“專業基礎、專業綜合、實踐訓練、科技創新”四個訓練模塊的實驗平臺，連續不斷、分層遞進式強化培養學生的實踐創新能力。注重學生已有知識體系和認知特點，由淺入深、由易到難、循序漸進，突出實踐創新活動的導向性、趣味性、開放性及綜合性，積極鼓勵與引導學生參加教師的科研工作和校企合作，為學生的實踐創新提供廣闊的思考空間，促進學生的個性化發展，積極探索和努力培養優秀的新能源發電與控制領域的高級專門專業人才。

二、實驗教學模式改革

1.推出立體化、開放性的實驗教學模式

立體化表現在實驗內容多層次，實驗設置多模塊，實驗手段多樣化。在以上體系中，既有簡單的演示性和驗證性實驗，使理論教學形象化，加深學生對理論的理解，又有難度較大的設計性、綜合性和創新性實驗，鍛煉學生的創新實踐能力。學生可根據自己的學習情況自主選擇與實際能力相符的實驗項目。

開放性表現在各實驗室資源面向全校學生全方位開放，即實驗內容、實驗場所、實驗時間的開放。近五年來，實驗教學中心利用課內實驗、課外實驗、自擬實驗、開放實驗項目和創新性實驗項目等形式實現了實驗內容的開放；結合研究生助教和本科生助管制度，形成了實驗室專職老師、專業教師、研究生、勤工助學本科生相結合的實驗室指導與管理隊伍，實現了實驗場所和實驗時間的開放。該實驗教學模式在傳統實驗方法的基礎上極大激發了學生自主探究的興趣，促使學生創造性的思維與有效解決問題，提高了學生自主實驗與創新能力。

2.“教學、實踐、科研三位一體，互動、互促”的閉環機制

依托南京郵電大學控制科學與工程、信息與通信工程、儀器科學與技術、電子科學與技術和電氣工程一級學科建設，通過科學研究提升水平、壯大實力、促進教學；科研成果與研究工作為教學內容更新、教學水平提升提供源泉；豐富的各級各類科研項目為實踐創新活動提供了選題背景，為學生畢業設計（論文）的真題真做提供保障；學生在創新實踐與助研過程中激發興趣、鍛煉能力；教師在理論教學、創新實踐指導中不斷發現問題，并不斷調整和改進教學過程。通過教學相長、實踐創新與科學研究相結合，實現了以科研提升教學、通過教學指導實踐、實踐深化科研的三位一體、相輔相成、協調共贏的人才培養機制，走出了“教學、實踐、科研互動、互促、同步相長”的特色之路。

3.虛擬仿真與類工業化系統相結合的實驗教學

采用了仿真驗證與實體操作相結合的方式。在江蘇省智能電網信息工程綜合訓練中心現有實驗基礎上，充分依托校企合作實驗資源，已建設成三個虛擬仿真實驗子平臺：可再生能源并網控制虛擬仿真平臺、微電網運行控制虛擬仿真平臺和電動汽車與電網互動虛擬仿真平臺。學生基于實驗室提供的仿真平臺，采用仿真工具搭建虛擬實驗對象，驗證實驗原理，熟悉實驗過程；根據仿真實驗結果，完成對基于物理實驗平臺的實體對象的實驗操作。

實驗教學中心自主開發設計建成的電氣信息綜合實驗系統，以高性能DSP為控制核心，以大功率電力電子變換裝置、大功率三聯交流機組、二聯直流無刷電動機組為控制對象，配有各種測量儀表、轉矩轉速傳感器及顯示儀。以工業以太網為基礎，通過配置上位機即可完成組網，構成工業電氣DCS系統，通過預先設定的通信協議實現遠程監視與控制。

三、實驗教學改革成效

實驗中心先后獲江蘇省教育廳批準成立省級實驗教學示范中心5個，分別為自動化實驗教學示范中心、智能電網信息工程綜合訓練中心、通信技術實驗教學示范中心、通信與信息處理實驗教學示范中心、電工電子實驗教學示范中心，其中省級“自動化實驗教學示范中心”因網評成績優異被作為優秀示范代表確定為實地考察驗收對象，并取得了網上評議和實地考察雙優秀的佳績。將5個省級實驗教學示范中心整合在一起，構建了自動化、電子信息、儀器、電氣4個專業類資源融合的實驗教學中心支撐體系，實現了場地、設備、師資力量的共享。

近年來，產生了一批優秀的教學研究成果，“學做合一、研創結合，自動化創新人才“閉環”培養模式研究與實踐”獲得江蘇省高等教育教學成果一等獎，“以生為本，創新管理，提升本科人才培養質量――本科教學管理改革的探索與實踐”獲得江蘇省高等教育教學成果二等獎，“電機學”、“電力電子技術”和“嵌入式系統及應用”被評為校級精品課程，“自動控制原理”教學團隊獲校級、省級優秀教學團隊。我院積極開展大學生創新創業訓練計劃，2010年機器人創新實踐基地榮獲江蘇省教科系統“工人先鋒號”；“基于機器人創新活動構建大學生創新能力培養體系的研究與實踐”獲南京郵電大學教學成果一等獎。依托實驗教學中心以及大學生創新活動基地，近三年來共獲得校級重點和省級STITP創新項目近100項，學生依托實驗教學中心在國際、全國、省級各類主題競賽中取得了優異成績。

四、結論

電氣類實驗教學的改革與實踐進一步促進了產學研緊密結合，提升了專業建設的整體水平，構建了滿足高水平創新型人才培養的軟硬件平臺，促進了實踐教學改革，提高了教學質量，拓寬了學生的知識面，為高水平創新型人才的培養提供了有利條件。

參考文獻：

第4篇：高級通信工程師論文范文

關鍵詞：汽車檢測與維修 創新 課程 實踐 工程技術類

1.引言

2015年經過河北科技學院學術委員會評審、確定汽車檢測與維修技術專業作為院級特色示范專業建設項目，并得到了陶行知基金會的支持。現就建設過程中部分感觸較深的創新點提供給工程技術類專業教師共勉，大家從而可以少走彎路，使我們的高職教育按照國家和社會需要良性快速發展，使我們的人才培養質量盡快提高。

2.課題研究創新

2.1設立突出專業特色的職業能力課

人才培養方案的制定是人才培養質量的關鍵，首先要明確辦學定位、目標，專業教學計劃是人才培養方案的核心內容，確立哪些是專業核心課程，專業核心課程以及和專業基礎課程之間的課時分配、銜接關系對人才培養質量至關重要。

汽車檢測維修技術專業在河北科技學院于2003年9月開始招生，歷經了將近12年的發展歷程，一直以來是學院重點建設專業，課題104116自2010年6 月立項 ，2012年8月日順利結項，自結題至今歷經近三年的實踐檢驗，順利進行了人才培養方案的修訂、完善和實踐檢驗工作，職業能力課程設置如表一所示，同時設置了素質拓展課程，如社交禮儀、消費心理學、汽車駕駛技術等課程，在汽車檢測維修職業能力的養成和素質培養等方面優化了課程體系，實踐證明畢業生受到了用人單位的首肯，人才培養質量越來越適應社會需求。

2.2突出實踐教學的主體地位

教學計劃中突出實踐教學的地位，涵蓋課內實訓、綜合實訓、職業資格培訓、頂崗實習頂崗實習與畢業設計（論文）等環節，專業核心課程課內實訓、實驗約占總課時的25%，實踐教學的合理設置奠定了職業能力和素質養成的基礎。

2.3充分發揮學生的主觀能動性和自主創新能力

2.3.1學會方法比學會知識更重要

學生學習很多的汽車檢測與維修技術知識和鍛煉更多的職業技能很重要，但是培養學生的自主學習能力和興趣，通過師生切磋、鍛煉學生找到研究汽車的方法和手段更為重要。在汽車ABS壓力調節器學習過程中，很多同學主動拆解，自發使用蓄電池實驗回油泵電動機性能，區分進油閥和回油閥；聽懂不如學懂，實驗室新買來的空調回收充注機，銷售人員對如何調試、使用均不能做出正確說明和演示，通過組織技術攻關小組通力協作、群策群力突擊研究說明書和操作面板，對設備進行了安裝調試，目前各屆學生熟練使用此設備對學院的車輛進行制冷系統進行一系列作業。汽車診斷儀使用方法不是演示給學生看，而是引導學生使用，只打開點火開關ON檔，通過執行元件動作測試能既能判斷點火線圈、電磁閥等執行元件及其線路是否存在故障，借助學生的好奇感和自信心，再進一步通過故障碼調取、清除故障碼、數據流分析、波形測試加深學生的認識，同時使學生認識到只有深入學習理論知識才能結合診斷儀系統進行汽車故障診斷分析，找到解決問題的措施和方法。

2.3.2自主創新

汽車高新技術的學習，啟發了學生的創新意識，農用升降機設計與制造、汽車洗車器研發、高空玻璃清洗機設計與制造、理論力學教具研發、電控發動機實訓臺架研制都是受到汽車技術的啟發而研制成功。

2.4 實行“準軍校式”學生管理，實現“零距離”辦學目標

針對社會對人才的需求，汽車檢測與維修技術專業學生按照學院統一要求實行準軍校式管理，目的是通過軍校式的管理教育模式，按照軍人的基本標準來教育、規范和磨練學生，培養堅強的意志、優良的作風、健全的心理和健康的體魄；樹立牢固的時間觀念、上下級觀念、紀律觀念和團隊精神；使其畢業后能夠更好地適應社會主義現代化建設事業需要。

東風日產保定軒宇久久專營店評價2008級呂宵（女）同學在汽車服務顧問崗位上“工作零失誤率”。目前校外汽車實訓和就業基地達到21家。其中僅河北龐大汽貿集團在全國各地維修企業多達170多家，學生就業率達到95%以上，學生獲得畢業證書同時，也獲得高級工證書、軍事訓練證書、駕駛證等，在技能和綜合素質各方面實現了董事長倡導“零距離”辦學的目標。

2.5教學手段和方法創新

2.5.1倡導理實一體化教學

積極倡導在教室中進行理論和實踐一體化教學，理實一體化教室融多媒體教學、實物教學、試驗和實踐教學與一體，教師可達到事半功倍的教學效果。

2.5.2 倡導案例教學、任務驅動、情景教學

在理論授課過程中，倡導案例教學法；在課內實習和綜合實訓過程中，演練企業工作項目：如免拆清洗燃油供系統；設置故障情景：如電控懸架車輛高度控制失效等。

2.5.3教學評價以能力和素質為依據

在教學過程中注重學生創新思維和能力的發掘，對于自學能力強，能夠解決汽車疑難雜癥、在理論和實踐過程有獨到見解和特殊貢獻的同學，對于課外創新活動小組、開放實驗室活動、體育比賽、社會公益事業等活動中表現優異的同學進行加分鼓勵。

3.課題研究成果

3.1校內、外實訓基地建設與實驗室建設成效：在學院各級領導的大力支持下，完善了汽車維修中央實訓基地建設，提高了設備完好率和利用率；重新建設的實驗室有：汽車電器實驗室、汽車電控實驗室、發動機原理實驗室、自動變速器理實一體化教室。通過師生共同努力新增廊坊東方華明、廊坊燕寶等5家實訓基地。

3.2研究報告、教材建設成績：王志欣教師撰寫的汽車維修服務業人才需求分析D-專題報告，于2012年6月榮獲河北省教育廳、省高教學會三等獎；《汽車發動機構造與維修》2013年3月榮獲河北省教育廳教學科研成果三等獎。

3.3省級精品課建設成果： “電控發動機原理與檢修”于2011年4月榮獲省級精品課，同時課題組成員對省級精品課"汽車電器結構與檢修"進行了不斷地完善和實踐檢驗。

3.4師資培訓：師資培訓按照聘請校內外專家講座和校外實訓基地掛職鍛煉相結合，汽車檢測與維修技術專業雙師型教師占85%以上，正高級職稱教師3人，副高級職稱教師6人。

3.5汽車檢測與維修技術專業建設成果：汽車檢測與維修技術專業在2014年獲得陶行知基金會重點建設專業資助，成為院級特色示范專業建設項目。

3.6科研創新：師生研發成功理論學教具、高空玻璃清洗機、本田鋒范發動機實訓臺架。

3.7工程技術類高技能人才培養模式的推廣和實踐：課題成果在賀陽公司領導的大力支持下，在中國地質大學長城學院通信工程專業，河北科技學院機電工程系部分專業進行了推廣普及，實踐效果受到了用人單位和學院領導、廣大師生的高度肯定。

參考文獻：

[1]河北科技學院官方網站；河北科技學院軍校式管理規范（試行），2014.3.14；

基金項目：

河北科技W院校級課題“深化校企合作實現效益最大化”。

作者簡介：

李淑敏（1971.3-）女，漢族，河北承德人，高級工程師，主要從事機械設計及自動化研究；

第5篇：高級通信工程師論文范文

論文摘 要： CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果，其大綱和12條標準不僅符合工程人才培養的規律，而且啟發了大學英語的教學。大學英語系列課程中的英美文化課應在CDIO理念的指導下，結合先進外語教學方法，提高教師的教學能力，培養學生的主動學習能力，同時訓練學生的團隊工作和交流的跨文化交際能力。

CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate），它以產品研發到產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。CDIO的理念不僅繼承和發展了歐美20多年來工程教育改革的理念，而且系統地提出了具有可操作性的能力培養及檢驗測評的12條標準。在CDIO的12條標準中，第8條要求學生具有主動學習的能力，第10條要求教師提高教學能力。CDIO大綱第三層面要求培養大學生團隊工作和交流的人際交往能力，而在該層面的第三部分則強調了使用外語進行交流的能力。

英語作為一門國際通用語言，已成為不同國家的人們相互溝通的主要橋梁。目前，“全世界有45個國家的官方語言為英語，全球1/3的人講英語，75%的電視節目是英語，在聯合國各種場合中使用的語言95%以英語為工作語言，互聯網上的信息80%也是用英語傳播的”。［1］英語在學生未來就業、步入社會等人生關鍵階段將起到不容小覷的作用。大學階段教學大綱《大學英語課程教學要求》指出：“大學英語是以外語教學理論為指導，以英語語言知識與應用技能、跨文化交際和學習策略為主要內容。大學英語的教學目標是培養學生的英語綜合應用能力，特別是聽說能力，使他們在今后學習、工作和社會交往中能用英語有效地進行交際，同時增強其自主學習能力，提高綜合文化素養，以適應我國社會發展和國際交流的需要。”［2］由此可見，表面看起來互不相干的CDIO理念與外語教學實際上異曲同工，應用技能、實踐能力的培養是其共同的核心所在。

中國大學生學習英語多年，而一旦置身實際語境，即使口語流暢者也難掩跨文化交際能力的缺失。美國外語教學專家溫斯頓·布倫姆伯克曾說：“培養學生只懂語言而不懂文化是培養能說流利語言的傻瓜的最好方式。”［3］可見，文化植入在語言教學中起著舉足輕重的作用。然而，事實上，英語語言所承載的西方文化往往成為多年學習英語的大學生使用英語進行交流的一大障礙。在CDIO理念下，結合外語教學規律，提高教師的教學水平，培養學生的英語自學能力和跨文化交際能力已迫在眉睫，“英美文化入門”等大學英語系列課程的探索被順水推舟地提上改革日程。

一、夯實英美文化課教學基礎，提高教師的教學能力

鑒于學生的“聾啞英語”在很大程度上體現為跨文化交際能力的喪失，而CDIO教育模式又特別注重操作性，我院成立了“非英語專業大學生英美文化通識教育研究”課題組，展開了英美文化教學的研究，課題組擬編寫出一套配合學校CDIO高等工程教育改革的講義，既為學生提供跨文化交際的知識背景，又幫助學生達到CDIO教學大綱對具有國際視野的綜合性工程人才的人文素養要求。

課題組成立伊始，即召開課題研討會，集思廣益。經多次協商斟酌，一致認為針對英語基礎有限，對英美文化知之不多但又充滿好奇的學生，講稿應力爭集知識性、實用性、趣味性、簡潔性為一體。課題組緊接著著手編寫制定教學大綱，明確英美文化教學目的、課時安排、教學重點與評估考核。通過反復提煉與歸納，課題組把開闊學生眼界，擴大學生知識面，彌補學生文化背景知識的不足，形成文化意識，提高學生的跨文化交際能力，培養學生思考問題的邏輯性、靈活性，為學生以后與英美國家人士交往打下堅實的文化基礎，作為英美文化課的教學目標。全課程安排48學時，其中主要由老師講授、學生參與討論的理論知識課44學時，由老師監督、學生自行設計的場景模擬4學時。課程教學內容涉及英美兩國地理、歷史、政體、文學、文化習俗、社會問題、核心價值觀，以及跨文化交際場景演練。教學內容繁多，既不能有堆砌之嫌，又要能引人入勝，這對教師的教學能力提出了較高要求。在評估考核方面，運用形成性評估與終結性評估的考核方式，學生平時參與主動學習、課堂討論、完成作業等占總成績的50%，場景模擬訓練占20%，期末開卷測試理論知識占30%，來衡量學生對這門課的掌握情況。確立了教學大綱，課題組便馬不停蹄地編寫講義，制作課件。這個充滿艱辛與汗水的過程，也是老師們不斷學習，提高自身文化修養，準確把握英美兩國重要文化知識，從而提高教學能力的關鍵一環。只有具備較高的跨文化交際能力的文化素質，才能有效地在課堂進行跨文化交際能力的教學。

二、召開學生座談會，進行問卷調查，進一步增強英美文化課教育的針對性

在編寫講義與制作課件的同時，課題組隨機從全校各學院抽選學生進行訪談，了解他們的學習興趣，以及對英語課的整體期待。在訪談中，很多學生提出已經疲于將英語與考試掛鉤，討厭為考試而學習的模式，希望能多了解英語國家的文化常識，以便為今后與外籍人士打交道作文化鋪墊。參與深入訪談的23名學生中有14名希望學習英美文化，占訪談者中的60%，大家一致認同文化學習對于語言學習的重要性，認為文化知識的補充有助于其溝通能力的提高。同時，課題組還設計了問卷調查，從計算機學院、電子工程學院、大氣科學學院、資源環境學院、通信工程學院和商學院隨機抽選了200多名學生，詢問他們對新開課的了解，以作針對性的調整。在返還調查問卷的188名學生中，73.9%的學生覺得英美文化與中國文化差異大，有學習了解英美文化的必要。77.7%的學生認為英美文化對英語學習的作用很重要或比較重要。31%的學生對英美國家社會習俗感興趣，27.1%的學生對希臘羅馬文化感興趣，23.9%的學生對英美國家歷史地理感興趣，還有部分學生希望了解英美教育體制、《圣經》文化、西方價值觀和英美政治體制。這充分說明了學生對英美國家的文化有著濃厚的興趣。當被問及選擇學習英美文化的原因時，有30.3%的學生表示對別國文化充滿好奇，有28.7%的學生認為這門課對促進與外國人的溝通會大有幫助。可見，學生期待這門課既能滿足他們的求知欲，又能提高他們的跨文化交際能力。學生對英語學習的熱情也可從他們對授課語言的選擇上窺見一斑，有53.2%的學生希望老師能以英文為主，輔以中文，有17%的學生甚至希望全英文上課，有38.8%的學生希望老師采用場景模擬表演的課堂活動形式，可見學生想要提高口語表達能力和溝通能力的迫切之心。有了這份鼓舞人心的問卷調查，課題組老師隨后即以百倍的熱情投入到該課程的研究中，爭取切實提高學生用英語進行交流的能力，為他們將來成為卓越工程師打下堅實的外語基礎。

三、運用先進教學理念，加強師生教學互動，提高學生的跨文化交際能力

外語教學不僅要向學生傳授語言知識，而且應讓學生了解目的語國家的文化背景，使學生形成較強的文化意識。結合英語教學的特點，課題組研究了目前廣為應用語言學家和外語教學實踐者認可和接受的先進的外語教學方法——任務教學法。任務教學法以任務組織教學，在任務的履行過程中，以參與、體驗、互動、交流、合作的學習方式，充分發揮學習者自身的認知能力，調動他們已有的目的語資源，在實踐中感知、認識、應用目的語，在“干”中學、“用”中學，而教師在此過程中，既是任務的參與者，又是任務的監控者和指導者。在這門課上，首先，老師簡明扼要向學生介紹英美兩國的歷史、地理、政治體制、文學和娛樂，然后鼓勵他們主動學習，與老師一起共同探討美國的社會問題。之后，老師通過介紹英美文化習俗，以及對西方文化影響頗深的《圣經》經典故事和古希臘神話中的典故來與學生一起歸納總結西方的核心價值觀，以此促進師生間的互動，督促學生主動鉆研，推進學生的人際交往，同時培養他們的思維、決策能力。最后，老師結合學生所學內容，安排學生分組進行場景模擬訓練，盡量為學生創造接近于真實的環境，讓他們盡可能多地接觸和加工真實的語言信息，使他們在課堂上使用的語言和技能在實際生活中同樣能得到有效的應用，這樣既培養他們的團隊協作精神，又檢驗他們的跨文化交際能力。針對一些學生有志于出國深造的實際，課題組還專門留出一定時間為學生介紹TOEFL、GRE、IELTS等英美兩國重要的留學考試。為了加強學生主動學習和主動獲取文化信息的能力，老師引導學生課外閱讀4—6篇英美詩歌、短文或小說，鼓勵學生充分利用現代各種視聽傳媒、上網查找信息、收聽英文廣播，觀看英文電影、電視。

四、征集選課學生意見，及時作出相應調整

在第一批選課學生結束課程之后，任課老師馬上展開問卷調查，征集學生意見，以便作出相應調整，更好地組織以后批次學生的課堂教學。在被問及“這門課與傳統的大學英語課有何不同”時，學生們作出了積極的回應。有學生非常欣慰得到很多鍛煉口語的機會，有學生夸獎老師上課形式豐富，注重綜合能力的培養，還有學生說自主性更強，閱讀量更大，趣味性更強，增強了他們學習的主動性，提高了他們學習的興趣和熱情。在征集學生建議時，有的學生坦承作業太多，有些應付不過來，也有學生希望多看電影以了解英美國家的社會習俗。

總的來講，在問卷調查中，學生對這門課的改革非常認同。只是，在課堂組織和課外作業之間，老師還應更好地把握一個度，過多過繁的文化教學不但不能起到促進語言教學的作用，反而會成為學生的學習負擔和阻礙。而學生希望看電影來了解英美國家的社會習俗的建議可以通過老師上傳資料，學生課后自己觀影，并寫出簡要評論來解決。讓學生既能帶著興趣與求知欲望去學，又不要因作業負荷過重而心生抵觸，是這門課程教學不容忽視的環節。

英美文化課融合了CDIO工程教育理論和外語教學中獨特的任務教學法，既能促進教師提高教學能力，又能培養學生主動學習的能力，同時，還能訓練學生的團隊工作和交流的跨文化交際能力。在高校推進教育教學改革，加強專業建設和綜合素養教育，將知識、能力、素質有機結合，形成面向需求的以學生為中心的一體化教育教學系統中，英美文化課無疑將發揮自身的輔助作用，為國家和社會培養出更多具有國際意識的CDIO高級人才，更多與國際接軌的卓越工程師。

參考文獻

［1］王守仁.以提高我國高等學校教學質量為出發點.推進大學英語教學改革［J］.外研之聲，2007，（2）：6-11.

第6篇：高級通信工程師論文范文

關鍵詞：SoC；ESD失效模式；ESD設計方法

ESD Protection Technology of CMOS SoC IC

SUN Lei, ZHANG Ying, PAN Liang

（CEC Huada Electronic Design Co. Ltd, Beijing, 100102 China）

Abstract:Explanation of CMOS SoC chip ESD failure form the point of failure power is proposed. Various ESD failure mechanisms are investigated. The multiple and separated power ESD protection method and whole chip ESD protection strategy for SoC are researched, respectively.

Keywords: SoC; ESD failure mechanism; ESD design method

1引言

深亞微米工藝中的CMOS器件柵氧層非常薄，以0.13-μm CMOS工藝為例，內部低壓器件的柵氧厚度為2.2nm，高壓器件的柵氧厚度為5.2nm[1]。柵氧層越薄，它的輸入端電容就越大，當器件的柵極出現很小的靜電電荷，就會在器件的柵極建立相當大的電場，如果此電場強度超過器件所允許的最大電場強度（EMAX），器件就會損壞。

如果靜電電荷出現在器件的源或漏極，在器件沒有特殊處理的情況下，ESD產生的電流如果超過器件所允許的最大電流密度（JMAX）器件就會損壞。

可以得到這樣的結論，如果ESD事件引入的電荷在芯片中產生的單位體積內的功率（PESD）超過器件所允許的單位體積內的最大功率（PMAX），器件就會損壞[2]。為了使ESD保護器件或被保護的器件在ESD事件中不被損壞，須滿足下式：

PESD

隨著工藝越來越先進，芯片的復雜度越來越高，在ESD防護設計方面遇到的挑戰已不僅僅是保護I/O模塊本身了，CMOS SoC芯片的ESD防護設計必須站在系統級的角度考慮，必須提出一套完善的ESD防護設計的方法和流程。

為了提高CMOS SoC芯片的ESD防護水平，理解CMOS SoC芯片的ESD設計方法，必須掌握CMOS SoC芯片的ESD失效模式。

2ESD失效模式

ESD失效模式一般分為三類：I/O模塊本身損壞；芯片內部電路損壞；ESD引起的其它失效模式。

1） I/O模塊本身損壞

I/O模塊本身損壞的典型損壞模式包括：

I/O模塊中的ESD器件損壞；

I/O模塊中的邏輯電路損壞；

I/O模塊中的限流電阻損壞。

2） 芯片內部電路損壞

當電源或地I/O模塊受到ESD打擊時，會在電源對地之間、兩個不同的電源之間或兩個不同的地之間產生電壓差，因為IC芯片內部的器件沒有按照ESD設計規則特殊設計，因此很小的電流就有可能損壞內部電路。典型的失效模式包括：

連接不同電位的N+有源區損壞；

寄生SCR（Silicon Controlled Rectifier）觸發引起器件損壞；

超過內部電路的PMAX而導致柵氧或有源區損壞。

3） ESD引起的其它失效模式

除了上述的ESD失效模式外，ESD脈沖還會損壞via孔、eFUSE等[3]。

3CMOS SoC芯片

ESD防護設計方法和流程

3.1 SoC芯片ESD防護設計方法

通過上述的分析，我們了解了一些典型的ESD失效模式，通過分析這些失效模式，可以看出I/O模塊達到了設計要求，并不代表全芯片的ESD防護能力就能達到I/O模塊的ESD防護水平[4]。

本節著重分析多電源系SoC芯片中接口電路（interface circuits）的ESD防護設計方法。不同或相同電源域的接口電路，不管是模擬模塊和數字模塊之間，數字模塊和數字模塊之間，還是模擬模塊和模擬模塊之間，只要是模塊間電源線或地線不是用金屬直接相連或連接金屬過長的情況都可能在模塊間的接口電路中出現ESD問題。

如圖1所示，ESD保護電路1是輸出電路的電源對地的ESD保護電路（Power Clamp），ESD保護電路2是輸入電路的Power Clamp，VDD1（VSS1）和VDD2（VSS2）分別代表輸出電路的電源和輸入電路的電源（地）。當VDD2對VSS1進行ESD測試時，如果ESD保護電路2設計不好或P2，N2離ESD保護電路過遠，ESD電流會通過P2到N1泄放，損壞P2的柵氧。當VDD1對VSS2進行ESD測試時，如果ESD保護電路1設計不好或P1，N1離ESD保護電路過遠，ESD電流會通過P1到N2泄放，損壞N2的柵氧[5][6]。

P2和N2的柵氧損壞的另一種解釋是，當VSS1（VSS2）對VDD2（VDD1）進行ESD測試時，由于這兩個模塊相距過遠，它們之間的襯底電阻過大，導致這兩個模塊的襯底電勢不一樣，如圖2所示，當VSS1的電勢出現在波峰，VSS2的電勢恰巧在波谷時，它們產生的電壓差會損壞接口電路的柵氧。

接口電路的ESD防護方法有很多，主要方法是：

1）提高Power Clamp的性能。為了進一步提高SoC芯片的ESD防護能力，不僅在封裝出的電源管腳上使用Power Clamp，還要在沒有封裝出來的內部電源上使用Power Clamp。

2）減少放電通路的寄生電阻，在ESD保護電路一定時，主要減少ESD泄放通路上的電源或地線上的寄生電阻。

3）在接口信號通路上增加串連電阻和ESD保護電路。

4）提高接收端電路的失效電壓。

如圖3所示是多電源系下接口電路的ESD防護方案。對于不同的設計，可能在P1和N1端也需要增加ESD保護電路。ESD保護電路3和ESD保護電路4的設計方法比較多，關鍵是：ESD保護電路在正常工作時不影響信號；在ESD測試中，保護接收端器件。比如，在深亞微米工藝中，使用簡單的二極管可能不能有效的保護柵氧，因為二極管的觸發電壓可能大于接收端器件的失效電壓。

圖3中，當VDD1和VDD2的電壓一致時，它們之間可以直接用金屬連接，當VDD1和VDD2的電壓不一致時，可以使用隔離單元（Cut Cell）連接，根據電壓差調整Cut Cell中二極管的個數。如果考慮VDD1和VDD2間噪聲的相互影響，斷開VDD1和VDD2，只連接VSS1和VSS2也是可以的，從ESD方面考慮，VSS1和VSS2間不允許純物理隔離（只通過襯底相連）。

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為了解釋提高接收端電路的失效電壓的方法，以圖3中右邊的輸入部分為基礎進行說明，在P2（N2）的源極串連R2（R1），R1和R2一般為10ohm，在P2（N2）的源極和柵極之間增加二極管鏈，二極管的個數，根據信號的大小調整，比如信號是1.2V數字信號，串連二極管的個數是三個，如圖4所示。

假設MOS管的失效電壓（P2和N2端的失效電壓）為Vfail，串連電阻的電流為Idiode，電阻為Rdiode。并假設Vfail為NMOS的柵源電壓差，那么，Idiode＝Vfail/Rdiode，輸入點電位為VESD＝Idiode×（Rdiode＋R1）＝Vfail×（1＋R1/Rdiode），當R1＝Rdiode時，VESD＝2Vfail，抬高了接收端電路的失效電壓[7]。

多電源系SoC芯片ESD防護設計的主要思路：一是芯片中任意兩個管腳間有一個“設計好”的低阻通路，這條“設計好”的低阻通路包括這兩個管腳各自的ESD保護電路，與它們相關的電源和地之間的ESD保護電路，電源線和地線，以及它們之間的接觸孔（contact），via孔等；二是I/O模塊端口的箝位電壓小于與I/O Pad直接相連的器件的失效電壓。

在ESD保護電路設計完成以后，主要檢查電源線或地線是否滿足要求，以下三類連接方式可以認為是“設計好”的低阻通路：

1） 金屬線直接相連，如圖5所示，VDD1（VSS1）和VDD2（VSS2）直接用金屬相連。

2） 通過Cut Cell相連，如圖6所示，VDD1（VSS1）和VDD2（VSS2）用Cut Cell連接，既可以隔離噪聲，在ESD測試中又可以提供低阻通路[8]。Cut Cell中二極管的個數可以根據實際情況調整，比如，對寄生電容敏感或噪聲敏感的情況可以串連兩個或三個二極管。

3） 通過Double Bonding的封裝管腳相連，如圖7所示。VSS1和VSS2通過鍵合金線（Bond Wire）連接到同一個封裝管腳上，既可以減少VSS1和VSS2之間的噪聲串擾，在ESD測試中又可以提供低阻通路[9]。

在沒有特殊保護設計的情況下，盡量不要為了隔離襯底噪聲純物理隔離芯片上任意兩個管腳，如圖8所示，由于襯底電阻的存在I/O模塊端口的箝位電壓有可能大于與I/O Pad直接相連的器件的失效電壓。

在版圖布局和I/O模塊調用檢查完成后，重點檢查和電源管腳、模擬管腳相連的內部電路。因為這部分電路通過電源管腳或模擬管腳直接連接I/O Pad，在ESD測試時最易損壞。還需根據本文第二節中描述的ESD易失效點逐一檢查芯片版圖。除此之外還要注意：

1）各個電源域間的Cut Cell選擇。CutCell的種類較多，有直接連接電源線，隔離地線的，有隔離電源線和地線的等等，Cut Cell中二極管的個數也不同，需根據實際情況選擇相應的Cut Cell。

2）兩個模塊間（不同電源域的兩個模塊是檢點）的接口電路是否考慮了ESD保護。

3）I/O模塊和內部電路的距離是否滿足設計要求。

4）檢查是否有直接連接電源、地的柵極。

3.2 SoC芯片的ESD防護設計流程

SoC芯片的ESD防護設計流程如圖9所示。

1）首先要分析芯片中需要使用到的I/O模塊能否滿足設計要求，重點分析電源、地、模擬I/O模塊。如果不能滿足設計要求，需重新設計所有I/O模塊或各別I/O模塊。比如，I/O模塊本身只能達到2kV的ESD防護水平，但是要求全芯片達到4kV的ESD防護水平，就需重新設計所有的I/O模塊。

2）分析此工藝的ESD設計規則，一般芯片代工廠（Foundry）都會提供ESD設計規則，根據此設計規則，設計I/O模塊中的ESD保護器件，各個工藝的ESD設計規則不一樣，需根據具體實現工藝研究ESD設計規則，這對圖9中的第8步（全芯片ESD檢查）尤其重要，只有熟練掌握ESD設計規則才能有效的檢查全芯片的ESD防護設計。

3）對芯片的封裝要求進行仔細的分析，因為有的封裝方式要求I/O模塊必須按照某種規律排列，這有可能會影響芯片的ESD防護設計，當然有的封裝方式也可能提高芯片的ESD防護能力。

4）對工藝中的各種器件分析，比如高、低壓MOS器件的失效電壓，高、低壓MOS器件的觸發電壓。二極管的類型，二極管的觸發電壓。電容、電阻、電感的特性等。

5）對工藝分析包括多晶硅、金屬、接觸孔、via孔的最大電流密度，金屬、接觸孔、via孔的寄生電阻和寄生電容，金屬的厚度，NW電阻、有源電阻、多晶硅電阻等。

6）熟悉芯片的電源系，特別是各個模擬模塊中模擬域的供電方式，模擬模塊中數字域的供電方式，模擬模塊和數字模塊的電源聯系這三部分的供電方式。

7）根據以上1）～6）點給出合理的芯片布局建議和I/O模塊調用建議。比如，為了減少SSN（Simultaneous Switching Noise）的影響[10]，同時考慮盡量減少封裝成本，應加多少個電源I/O模塊和地I/O模塊。為了更好的保護內部電路，應在多遠加一對電源I/O模塊和地I/O模塊，分析芯片版圖布局對ESD的影響，其它因素對ESD的影響等。

8）對全芯片進行ESD檢查，在深亞微米工藝中，ESD越來越受到重視，Foundry可能已經提供了ESD檢查規則，根據這個規則能夠檢查芯片中明顯的ESD錯誤。當然只依賴這個規則還是遠遠不夠的，還要重點檢查ESD容易出問題的位置。

9）編寫ESD測試方案，根據產品研發的各個階段，ESD測試方案有可能不同，測試方案的不同會影響ESD測試結果，不同的測試標準也會影響ESD測試結果，ESD測試方案還可能會影響后續的ESD失效分析，所以ESD測試方案要有針對性和目的性。

10）如果沒有達到設計要求還需失效分析。失效分析的方法較多，比如可以借助EMMI（Emission Microscope）、SEM（Scanning Electron Microscope）、OBIRCH（Optical Beam Induced Resistance Change）、FIB（Focused Ion Beam）等以達到ESD失效分析的目的。

對現有I/O模塊，ESD設計規則，封裝要求，器件，工藝，電源系的分析是SoC芯片ESD防護設計的基礎，合理的芯片布局和I/O模塊調用建議是SoC芯片ESD防護設計的重點，ESD設計工程師根據ESD設計規則、ESD理論、設計經驗對全芯片進行ESD防護設計檢查。隨著IC設計各個環節對ESD的重視，相應的ESD檢查工具和仿真工具也可以輔助ESD設計工程師進行全芯片的ESD防護設計檢查。

3.2.1芯片版圖布局建議

從芯片版圖布局開始考慮全芯片的ESD防護是很有必要和有效的。

芯片版圖布局建議關鍵是檢查能否通過合理的布局減少I/O環上電源域的個數，這里所說的電源域是指如果I/O模塊間除了ESD保護電路外，泄放ESD電流的通路是金屬直接相連的算是一個電源域。因為減少電源域就意味著減少I/O管腳間的放電通路上的寄生電阻，這有利于提高芯片的ESD防護能力。

假設一個SoC芯片，包括三個模擬模塊，并且這三個模擬模塊對數字I/O模塊引入的噪聲很敏感，需要在模擬I/O模塊和數字I/O模塊間增加Cut Cell隔離它們。如果只考慮封裝和降低布線難度的話，模擬模塊和內部數字電路有可能穿插著擺放，為了降低數字I/O對模擬I/O的影響，需要調用6個Cut Cell。當模擬模塊中的模擬I/O管腳和內部數字電路中的數字I/O管腳之間測試ESD時，地線上的ESD泄放通路可能經歷了三個Cut Cell，有可能降低芯片的ESD防護能力。

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建議最好把模擬模塊放在一起，不要和數字電路穿插的擺放，如圖10所示。不管那種測試組合，I/O管腳間的ESD泄放通路最多只經歷一個Cut Cell，相對于沒有優化前的版圖布局，有利于提高芯片的ESD防護能力。

3.2.2 I/O模塊調用建議

在I/O模塊調用時，需注意電源I/O模塊和模擬I/O模塊的調用，如無特殊設計，保證保護器件和被保護器件類型一致。特別注意模擬I/O模塊的調用，根據不同的模擬信號，選擇相應的模擬I/O模塊，注意如下幾點：

模擬信號電壓是不是比電源電壓高；

模擬信號是不是負值；

模擬信號頻率是不是很高；

模擬信號是不是電流信號；

模擬信號是不是對I/O模塊的寄生電容很敏感；

模擬信號的電流密度是不是很大；

模擬信號會不會影響ESD保護電路。

關于數字I/O模塊的調用，關鍵考慮數字輸出I/O模塊引入的SSN對芯片性能的影響，為了抑制SSN，應根據片外負載選用驅動能力合適的數字輸出I/O模塊，當slew rate control I/O模塊和non-slew rate control I/O模塊都能滿足驅動要求時，如果延遲允許的話，盡量使用slew rate control I/O模塊。

在檢查完I/O模塊調用是否正確后，需繼續檢查電源和地I/O模塊的個數和擺放位置[11]，因為電源和地I/O模塊通常包括Power Clamp，對全芯片的ESD防護很有好處，并且封裝出的電源和地I/O模塊，減少了電源線、地線上的寄生電感，對SSN有很好的抑制作用。

Power Clamp的選擇和擺放一般遵循下面原則：

1） 一般情況下，Power Clamp的ESD保護器件類型要與此I/O環中的模擬I/O的一致。

2） 在芯片的I/O環中，Power Clamp均勻擺放在芯片四周，保證各個I/O模塊到Power Clamp的距離幾乎一致。

3） I/O環中任意I/O模塊到Power Clamp的距離不要過遠，這個距離根據電源線或地線的寄生電阻調整，一般要求寄生電阻小于1Ω，當Power Clamp的能力很強時，寄生電阻可以略大于1Ω。

4總結

本文總結了CMOS工藝下多種ESD失效模式。提出多電源系SoC芯片的ESD解決方案。給出了SoC芯片ESD防護設計的方法，詳細描述了低阻通路的概念。強調了現有I/O模塊分析、ESD設計規則分析、封裝要求分析、器件分析、工藝分析和電源系分析等10項ESD防護設計注意事項，其中重點分析了芯片版圖布局和I/O模塊調用，為SoC芯片的ESD防護設計提供了指導。

參考文檔

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[10] R. Senthinathan, J. L. Prince. “Application Specific CMOS Output Driver Circuit Design Techniques to Reduce Simultaneous Switching Noise”. IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. 28, NO. 12, DECEMBER, 1993. 1383.

[11] Ming-Dou Ker. “Whole-Chip ESD Protection Design with Efficient VDD-to-VSS ESD Clamp Circuits for Submicron CMOS VLSI”. IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES,VOL.46, NO. 1, JANUARY 1999.173~183.

作者簡介

孫磊，2004年于華中科技大學電子科學與技術系獲學士學位，2007年于北京大學電子與通信工程系獲碩士學位，現工作于北京中電華大電子設計有限責任公司，主要從事I/O單元庫設計工作。

張穎，北京中電華大電子設計有限責任公司高級工程師，主要負責I/O設計與芯片失效分析、工藝參數技術評價與分析等。

潘亮，北京中電華大電子設計有限責任公司高級工程師，現任華大電子芯片工程部經理，系華大電子資深設計和研發管理人員，主要負責芯片后端物理設計，模擬集成電路設計，定制版圖設計等。