芯片版图设计
芯片设计：CMOS模拟集成电路版图设计与验证：基于Caden
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思维导图
关键字分析思维导图
版图
集成电路
参数
方法
电路
设计
模拟
设计
版图
模拟 版图
运算
集成电路
设计
集成电路
第章
验证
放大器
流程
内容摘要
工具简介
4.3 Mentor Calibre DRC验证
4.4 Mentor Calibre
nmLVS验证
4.5 Mentor Calibre寄生 参数提取 （PEX）
5.2单级跨导放大 器电路的建立和前
仿真
5.1设计环境准备
5.3跨导放大器版 图设计
5.4跨导放大 1
器版图验证与 参数提取
5.5跨导放大
本书主要依托CadenceIC617版图设计工具与MentorCalibre版图验证工具，在介绍新型CMOS器件和版图基本 原理的基础上，结合版图设计实践，采取循序渐进的方式，讨论使用CadenceIC617与MentorCalibre进行CMOS模 拟集成电路版图设计、验证的基础知识和方法，内容涵盖了纳米级CMOS器件，CMOS模拟集成电路版图基础， CadenceIC617与MentorCalibre的基本概况、操作界面和使用方法，CMOS模拟集成电路从设计到导出数据进行流 片的完整流程。同时分章节介绍了利用CadenceIC617版图设计工具进行运算放大器、带隙基准源、低压差线性稳 压器等基本模拟电路版图设计的基本方法。最后对MentorCalibre在LVS验证中典型的错误案例进行了解析。本书 通过结合器件知识、电路理论和版图设计实践，使读者深刻了解CMOS电路版图设计和验证的规则、流程和基本方 法，对于进行CMOS模拟集成电路学习的在校高年级本科生、硕士生和博士生，以及从事集成电路版图设计与验证 的工程师，都会起到有益的帮助。
IC版图设计
IC设计流程（转自USTC ）IC从生产目的上可以分成为通用IC （如CPU，DRAM，接口芯片等）和ASIC(Application Specific Integreted Circuit)两种，ASIC是因应专门用途而生产的IC。
从结构可以分成数字IC，模拟IC，数模混合IC三种，而SOC （system on chip）则成为发展的方向。
从实现方式上讲可以分为三种。
基于晶体管级，所有器件和互连版图都采用人工的称为全定制（full-custom）设计，这种方法比较适合于大批量生产的，要求集成度高、速度快、面积小、功耗低的通用型IC或是ASIC。
基于门阵（Gate-Array）和标准单元（Standard-Cell）的半定制设计（Semi-custom）由于其成本低、周期短、芯片利用率低而适合于批量小、要求推出速度快的芯片。
基于IC生产厂家已经封装好的PLD（Programmable Logical Design）芯片的设计，因为其易用性、“可重写性”受到对集成电路工艺不太了解的系统集成用户的欢迎。
他的最大特点就是只须懂得硬件描述语言就可以使用特殊EDA工具“写入”芯片功能。
但PLD集成度低、速度慢、芯片利用率低的缺点使他只适合新产品的试制和小批量生产。
近年来PLD中发展最活跃的当属FPGA(Field Programmable GateArray)器件.从采用的工艺可以分成双极型(bipolar)，MOS和其他的特殊工艺。
硅（Si）基半导体工艺中的双极型器件由于功耗大、集成度相对低，在近年随亚微米深亚微米工艺的的迅速发展，在速度上对MOS管已不具优势，因而很快被集成度高，功耗低、抗干扰能力强的MOS管所替代。
MOS又可分为NMOS、PMOS和CMOS三种；其中CMOS工艺发展已经十分成熟，占据IC市场的绝大部分份额。
AsGa器件因为其在高频领域（可以在0.35um下很轻松作到10GHz）如微波IC中的广泛应用，其特殊的工艺也得到了深入研究。
IC版图设计1讲解学习
IC版图设计1
材料与能源学院微电子材料与工程系
Fundamentals of IC Analysis and Design (4)
➢ 设计规则(design rule)
由于器件的物理特性和工艺的限制，芯片上物理层的尺 寸和版图的设计必须遵守特定的规则。
以上两点要求均反映在版图的几何设计规则文件中。
材料与能源学院微电子材料与工程系
Fundamentals of IC Analysis and Design (4)
(3)定义设计人员设计时所用的电参数的范围。 通常，这些电参数中包括晶体管增益、开启电压、
电容和电阻的数值，均反映在版图的电学设计规则文件 中。
这些规则是各集成电路制造厂家根据本身的工艺特点和 技术水平而制定的。
因此不同的工艺，就有不同的设计规则。 设计规则是版图设计和工艺之间的接口。
➢ 厂家提供的设计规则
设计者只能根据厂家提供的设计规则进行版图设计。 严格遵守设计规则可以极大地避免由于短路、断路造成
的电路失效和容差以及寄生效应引起的性能劣化。
一般来讲，设计规则反映了性能和成品率之间可能的最 好的折衷。
规则越保守，能工作的电路就越多(即成品率越高)。 规则越富有进取性，则电路性能改进的可能性也越大，
这种改进可能是以牺牲成品率为代价的。
材料与能源学院微电子材料与工程系
Fundamentals of IC Analysis and Design (4)
➢ N阱设计规则示意图
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Fundamentals of IC Analysis and Design (4)
集成电路版图设计cadence设计流程
集成电路版图设计cadence设计流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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版图工程师岗位职责
版图工程师岗位职责版图工程师是一种电子设计自动化（EDA）工程师，主要负责进行芯片的版图设计工作。
岗位职责主要包括如下几个方面：1. 版图设计：负责根据芯片设计规格书，进行芯片的版图设计工作。
根据设计要求，绘制芯片的布局和连线，选择和放置器件，并进行电气规则检查。
2. 版图优化：对已有的版图进行优化，提高芯片的性能和功耗。
通过调整布局和连线，减小组件之间的距离，减少导线长度，以降低信号延迟和功耗。
3. 电气规则检查：进行芯片版图的电气规则检查，确保芯片设计符合电气规范。
包括检查电器规则（如避免截断、电源噪声等）、引脚规则（如I/O通用性、负载容量等）和物理规则（如尺寸限制、间距要求等）等。
4. 设备选型：选择适当的器件和设备，包括锁相环、放大器、时钟发生器等，用于满足芯片设计的要求。
评估并选择最佳的性能、功耗和成本之间的平衡。
5. 布局设计：对芯片的布局进行设计，根据芯片功能、性能和功耗的要求，确定器件的位置和连线方式。
考虑芯片封装、电源和信号线的布局，以及散热和EMC（电磁兼容性）等问题。
6. 连线设计：根据芯片设计要求，设计和选择适当的连线方式。
考虑信号完整性、电源噪声、互连延迟和功耗等因素，设计和优化芯片的互连网络。
7. 芯片可靠性验证：进行芯片的可靠性验证工作，包括热分析、时序分析、功耗分析和EMC分析等。
确保芯片在各种工作条件下的正常运行和可靠性。
8. 文档撰写：根据芯片设计的过程和结果，编写相关的设计文档和报告。
包括芯片的设计规范、设计验证结果和设计优化方案等。
9. 与设计团队协作：与设计团队密切合作，了解他们的需求和要求，提供技术支持和咨询。
与版图验证工程师协作，解决版图设计中的问题和挑战。
10. 资深工程师指导：作为资深版图工程师的核心成员，指导和培养新入职的版图工程师。
分享经验和技术，提高团队的技术水平和工作质量。
版图工程师需要具备以下技能和能力：1. 扎实的电子学和集成电路设计知识，熟悉各种模拟和数字电路设计原理。
芯片版图面积的设计优化
ＣｈｉｎａｌｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｌｔ在集成电路技术发展越来越快、集成电路市场竞争越来越激烈的今天，如何降低芯片制造成本，是各个芯片设计公司关心的头等大事。
而对于芯片设计工程师来说，芯片面积的优化和估算已经成为降低芯片制造成本的重要课题。
影响芯片面积的因素有很多方面，有系统设计的问题，有Ｖｅｒｉｌｏｇ代码编写风格的问题，有综合时约束条件设置的问题，有工艺制造厂商（Ｆｏｕｎｄｒｙ）提供的工艺线宽的问题。
由于篇幅有限，我们不想讨论集成电路设计的前端（Ｆｒｏｎｔｅｎｄ）和工艺对芯片面积的影响，而只考虑后端（Ｂａｃｋｅｎｄ）设计过程中的一些问题。
因此，我们假定使用ＨＨＮＥＣ０．２５ｕｍ的工艺，同时前端网表（Ｎｅｔｌｉｓｔ）已经确定，而且不考虑由于标准单元高度不同所造成的特殊布局，只讨论在２．５Ｖ单电源条件下，芯片布局和布线对芯片版图面积的影响。
一、关于芯片布通利用率在我们设计的芯片当中通常包括一些硬ＩＰ，它们的形状、大小都已经确定，形状一般为长方形，因此又称其为硬块（Ｂｌｏｃｋ）。
我们在布局（Ｆｌｏｏｒｐｌａｎ）时，首先，将这些硬块紧密摆放在合适的位置（一般放在芯片的外围区域），其它的一些由标准单元（Ｓｔａｎｄｃｅｌｌ）构成的逻辑电路象沙石一样填补这些硬理会的剩余的区域，如图１。
由于单个标准单元面积比较小，形状组合比较随意，插放在硬之间，可以充分利用硬块之间空隙，大大节省了芯片面积。
图中白色长方形为芯片要用到的各种硬，中间深色部分为逻辑电路经过布局布线所占到的形状和面积。
对于芯片版图设计来说，硬块的面积已经确定了，要想减小芯片面积就是通过使标准单元尽可能塞满硬Ｂｌｏｃｋ之间的空隙，尽可能的提高芯片面积利用率来实现的。
但是，不单单这些逻辑电路的标准单元要放得下，还应该使这些单元之间的节点连线也能够布通，我们通常将这种标准单元放得下，连线布得通时，标准单元自身总面积与标准单元实际占用的总面积的比率称为布通利用率。
IC版图设计工程师岗位职责
IC版图设计工程师岗位职责
IC版图设计工程师是集成电路行业中的一种技术岗位。
主要职责是使用EDA软件进行电路电子设计自动化流程的实现，完成设计图像的实际制作并验证，同时，负责协调相关的研究、开发和测试工作，确保IC芯片的符合性能要求，并根据最新的技术潮流不断进行更新。
岗位职责如下：
1. 使用EDA软件进行电路设计，包括看门狗电路、节能模式、过载保护模式等模块电路的设计。
2. 使用IC版图设计软件完成诸如CMOS等高层次技术的、包括方案转换在内的各个步骤，以及各种仿真工具，完成优秀电路电子设计。
3. 协助开发人员进行初步测试和验证，调整相关设计参数，确保设计的可行性，针对缺陷改正对应的参考点来提高设计准确性。
4. 完成IC设计文档的编写，并协助工程师完成进一步材料的开发、制造和测试。
5. 根据业务需求不断优化设计，完成大规模集成的复杂电路设计和经过完整验证的芯片的制图，保证设计的质量和时间上的准确性。
6. 优化相关的流程，提高工作的效率和质量，根据产品的性能要求和市场需求不断进行技术更新和改善。
7. 有效地协调和沟通与研发、测试、制造团队的工作，确保项目的顺利进行及时交付，保持流程的稳定性。
74139芯片设计(含版图工艺)
集成电路课程设计1.目的与任务本课程设计是《集成电路分析与设计基础》的实践课程，其主要目的是使学生在熟悉集成电路制造技术、半导体器件原理和集成电路分析与设计基础上，训练综合运用已掌握的知识，利用相关软件，初步熟悉和掌握集成电路芯片系统设计→电路设计及模拟→版图设计→版图验证等正向设计方法。
2.教学内容基本要求2.1课程设计题目及要求器件名称：含两个2-4译码器的74HC139芯片 要求电路性能指标：⑴可驱动10个LSTTL 电路（相当于15pF 电容负载）； ⑵输出高电平时，OH I ≤20uA,min,OH V =4.4V; ⑶输出低电平时，OLI ≤4mA ，manOL V , =0.4V⑷输出级充放电时间r t =f t ，pd t＜25ns ； ⑸工作电源5V ，常温工作，工作频率workf =30MHZ ，总功耗m axP =15mW 。
2.2课程设计的内容1. 功能分析及逻辑设计；2. 电路设计及器件参数计算；3. 估算功耗与延时；4. 电路模拟与仿真；5. 版图设计；6. 版图检查：DRC 与LVS ；7. 后仿真(选做)；8. 版图数据提交。
2.3课程设计的要求与数据1.独立完成设计74HC139芯片的全过程；2.设计时使用的工艺及设计规则：MOSIS:mhp_n05；3.根据所用的工艺，选取合理的模型库；4.选用以lambda(λ)为单位的设计规则；5.全手工、层次化设计版图；6.达到指导书提出的设计指标要求。
3.设计的方法与计算分析3.1 74HC139芯片简介74HC139是包含两个2线-4线译码器的高速CMOS数字电路集成芯片，能与TTL集成电路芯片兼容，它的管脚图如图3-1.1所示，其逻辑真值表如表3-1所示图3-1.1 74HC139管脚图表3-1 74HC139真值表由于74HC139芯片是由两个2-4译码器组成，两个译码器是独立的，所以，这里只分析其中一个译码器。
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芯片版图设计
芯片版图设计是芯片设计的核心环节，它是将芯片电路设计文件转化为实际可以被制造的芯片版图的过程。
芯片版图设计涉及到电路布局、布线规则、功耗和信号完整性等方面，对芯片性能和可靠性有重要影响。
本文将介绍芯片版图设计的主要内容和流程。
芯片版图设计的主要内容包括电路网表、物理布局、电路布局、布线规则和接口电路设计等。
电路网表是芯片设计的基础，它描述了芯片中各个元件之间的互连关系。
物理布局是将电路网表中的元件在芯片上的具体物理位置确定下来，它考虑了元件之间的相对位置和布局约束。
电路布局是在物理布局的基础上对各个元件的电路连接进行布局，它考虑了信号的传输和电路的功耗。
布线规则是指芯片上各个元件之间的电路布线时需要满足的约束条件，它包括布线层次、电源与地的布线和电路阻抗的控制等。
接口电路设计是指芯片与外部系统之间的数据传输和信号处理的设计，它包括输入输出接口、时钟和复位电路的设计。
芯片版图设计的流程一般包括以下几个步骤。
首先是电路网表的生成，可以通过芯片设计软件自动生成，也可以手动编辑。
然后是物理布局的确定，根据芯片的规格和性能目标，确定各个元件的布局和位置。
接着是电路布局的设计，包括电路连接的布局和信号线的长度控制。
布线规则的制定是在芯片布局的基础上进行的，根据芯片的制造工艺和布线层次的限制，确定布线规则的相关参数。
接口电路的设计是芯片版图设计的最后一个环节，通过设计输入输出接口、时钟和复位电路等，确保
芯片与外部系统的正常通信和工作。
芯片版图设计需要充分考虑芯片规格和性能要求，同时也要考虑制造工艺和布线层次的限制。
在设计过程中，需要进行电路模拟和仿真，确保电路的正确性和可靠性。
此外，布局和布线的优化也是芯片版图设计的关键，可以通过布线层次的合理划分、电源和地的布局和导引线的优化等手段，提高芯片的性能和可靠性。
综上所述，芯片版图设计是芯片设计中不可或缺的环节，它直接影响芯片的性能和可靠性。
芯片版图设计的内容包括电路网表、物理布局、电路布局、布线规则和接口电路设计等。
芯片版图设计的流程包括电路网表生成、物理布局确定、电路布局设计、布线规则制定和接口电路设计等。
芯片版图设计需要充分考虑芯片规格和性能要求，并进行电路模拟和优化布局和布线，以提高芯片的性能和可靠性。