专用集成电路概念与设计流程.PPT

浙大微电子 模拟电路产品特点 品种多、生命周期长、技术含量高、辅助设计工具少、测试周期长。 数字IC强调运算速度与成本，模拟IC强调高信噪比、低失真、低功耗和稳定性。 主要的工艺有CMOS，BiCMOS和BCD工艺，在高频领域还有SiGe和GaAs工艺。 模拟电路市场增长稳定，波动小，企业一般拥有持续获利的前景。 TI、ST、NXP、Infineon和 ADI 一直占据着全球五大供应商位置。 */52 浙大微电子 二、专用集成电路及其发展趋势 新电路的设计与实现 对已有电路或系统的集成改造 体积缩小 重量减轻 性能提高 成本降低 必威体育官网网址性增强 ASIC的发展以及IP核的复用技术，促成了SoC (System on a Chip) 的问世以及 SiP (System in a package) 概念的提出。 */52 PDP数字电视显示器行扫描驱动芯片 浙大微电子 3 3 3 整体电路图 高压输出 高低压转换 移位锁存 */52 浙大微电子 高压输出电路部分 */52 浙大微电子 高低压转换接口电路 */52 浙大微电子 移位寄存器和锁存器 */52 浙大微电子 整体版图 A B C */52 浙大微电子 高压输出电路版图A */52 浙大微电子 高低压转换接口部分的版图B */52 浙大微电子 移位寄存器和锁存器版图C */52 浙大微电子 移位寄存器和锁存器的放大版图（1千倍） */52 浙大微电子 三、常用半导体制造工艺 IC制造工艺 数字IC电路（ CMOS工艺） 模拟IC电路（Bipolar工艺、CMOS工艺） 数模混合信号IC电路（ CMOS、BiCMOS工艺） 功率IC电路（ BCD工艺，SOI工艺） ASIC制造常用工艺（um） 标准CMOS工艺 (0.5, 0.35, 0.18, 0.13, 65nm) */52 浙大微电子 Bipolar / CMOS / DMOS / SOI 工艺 CMOS DMOS SOI Bipolar */52 浙大微电子 四、ASIC设计流程 特殊器件的设计流程 (Device 工艺) 模拟电路设计流程 (Analog 工艺) 数字电路设计流程（Logic 工艺） 数/模混合电路设计流程 (Mixed-signal 工艺) */52 浙大微电子 特殊器件的设计流程 */52 浙大微电子 常用的TCAD软件工具 所属公司 工艺仿真 器件仿真 特点 Synopsys Tsuprem4 Medici 国内业界广泛使用 ISE(瑞士) 被Synopsys 公司收购 DIOS MDRAW，器件生成 DESSIS，器件仿真 国外业界广泛使用 SILVACO Athena Atlas 图形界面 操作简单易学 Sentaurus Synopsys Process Structure Editor Device 提供模型参数数据库和小尺寸模型 */52 浙大微电子 模拟IC设计流程 */52 浙大微电子 公司 Cadence Synopsys Mentor Graphics Spring Soft 电路图 仿真 Spectre Hspice 版图绘制 Virtuoso 版图验证 及参数提取 Diva Dracula Calibre Laker 模拟集成电路设计常用工具 */52 浙大微电子 前端设计 数字IC设计流程 */52 浙大微电子 后端设计 */52 浙大微电子 数字集成电路设计常用工具 公司 Cadence Synopsys Mentor Graphics SpringSoft 逻辑仿真 NC-Sim VCS Modelsim 逻辑综合 Design- compiler 布局布线 SE Encounter Astro Laker 时序验证 Pearl 可测性设计 DFT-Compiler TetraMAX */52 浙大微电子 五、ASIC设计需关注的主要数据 规模(元件数/芯片)– 1000万晶体管/Die, 100门/Die 芯片面积(mm2) – 1-100mm2 硅片直径(mm) –20mm ( 8英寸)/wafer 特征线宽(μm) – 0.18μm, 65nm /CD 工作电压(V) – 3.3V,1.8V, 1.2V, 0.8V,0.5V 功耗（mW）– 16mW, 1.3mW, 6.5mW 速度（MHz） – 高速电路(数字), 时钟800 MHz 频率（GHz） – 射频电路(模拟), 2.4 GHz, 6GHz 速度功耗积/综合性能指标FOM -- 1pJ/单位量化电平 温度特性（PPM）-- 民品、工业品、军品温度