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电工基础知识_电工技术-电工最常见电路

关于模拟芯片半导体设计的基本流程

时间:2022-07-27 11:26来源:未知 作者:admin 点击:
(文章来源:智通财经网) 集成电路 设计指在一块较小的单晶硅片上集成许多 晶体管 及 电阻 、 电容 等 元器件 ,并按照多层 布线 或遂道布线的方法,将元器件组 合成 完整的 电子

(文章来源:智通财经网)

集成电路设计指在一块较小的单晶硅片上集成许多晶体管电阻电容元器件,并按照多层布线或遂道布线的方法,将元器件组合成完整的电子电路的整个设计过程。集成电路设计是一门非常复杂的专业, 而电脑辅助软件的成熟,让 IC 设计得以加速。在 IC 生产流程中, IC 多由专业 IC 设计公司进行规划、设计,像是联发科高通Intel 等知名大厂,都自行设计各自的 IC芯片,提供不同规格、效能的芯片给下游厂商选择。

芯片设计详细过程包含制定规格、设计芯片细节、画芯片蓝图等步骤,具体如下:第一步:制定规格。规格制定首先确定 IC 目的、效能为何,对大方向做设定,进而察看有哪些协定要符合, 最后则是确立这颗 IC 的实作方法,将不同功能分配成不同的单元,并确立不同单元间连结的方法。

第二步:设计芯片细节。制定完规格后进行设计芯片细节, 使用硬体描述语言(HDL) 将电路描写出来。常使用的 HDL 有 Verilog、 VHDL 等,藉由程式码便可轻易地将一颗 IC 的功能表达出来。进一步检查程式功能的正确性并持续修改,直到它满足期望的功能为止。

第三步,画出屏幕设计蓝图。在 IC 设计中,逻辑合成这个步骤便是将确定无误的 HDL code,放入电子设计自动化工具(EDA tool),让电脑将 HDL code转换成逻辑电路,产生电路图。之后, 反复确定此逻辑闸设计图是否符合规格并修改,直到功能正确为止。

第四步,电路布局与绕线。将合成完的程式码再放入另一套 EDA tool,进行电路布局与布线(Place And Route)。在经过不断的检测后,便会形成相关的电路图(下图)。图中可以看到蓝、红、绿、黄等不同颜色,每种不同的颜色就代表着一张光罩。

第五步,层层光罩,叠起一颗芯片。一颗 IC 会产生多张的光罩,这些光罩有上下层的分别,每层有各自的任务。以 CMOS 光罩示意图为例, 左边为经过电路布局与绕线后形成的电路图,每种颜色代表一张光罩。右边则是将每张光罩摊开的样子。制作时,便由底层开始,逐层制作, 完成目标芯片。

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