前言：中文期刊網精心挑選了集成電路設計的基本流程范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感，歡迎閱讀。
集成電路設計的基本流程范文1
關鍵詞：集成電路專業；實踐技能；人才培養
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼： A 文章編號：1002-0845（2012）09-0102-02
集成電路產業是關系到國家經濟建設、社會發展和國家安全的新戰略性產業，是國家核心競爭力的重要體現?！秶窠洕蜕鐣l展第十二個五年規劃綱要》明確將集成電路作為新一代信息技術產業的重點發展方向之一。
信息技術產業的特點決定了集成電路專業的畢業生應該具有很高的工程素質和實踐能力。然而，目前很多應屆畢業生實踐技能較弱，走出校園后普遍還不具備直接參與集成電路設計的能力。其主要原因是一些高校對集成電路專業實踐教學的重視程度不夠，技能培養目標和內容不明確，導致培養學生實踐技能的效果欠佳。因此，研究探索如何加強集成電路專業對學生實踐技能的培養具有非常重要的現實意義。
一、集成電路專業實踐技能培養的目標
集成電路專業是一門多學科交叉、高技術密集的學科，工程性和實踐性非常強。其人才培養的目標是培養熟悉模擬電路、數字電路、信號處理和計算機等相關基礎知識，以及集成電路制造的整個工藝流程，掌握集成電路設計基本理論和基本設計方法，掌握常用集成電路設計軟件工具，具有集成電路設計、驗證、測試及電子系統開發能力，能夠從事相關領域前沿技術工作的應用型高級技術人才。
根據集成電路專業人才的培養目標，我們明確了集成電路專業的核心專業能力為：模擬集成電路設計、數字集成電路設計、射頻集成電路設計以及嵌入式系統開發四個方面。圍繞這四個方面的核心能力，集成電路專業人才實踐技能培養的主要目標應確定為：掌握常用集成電路設計軟件工具，具備模擬集成電路設計能力、數字集成電路設計能力、射頻集成電路設計能力、集成電路版圖設計能力以及嵌入式系統開發能力。
二、集成電路專業實踐技能培養的內容
1.電子線路應用模塊。主要培養學生具有模擬電路、數字電路和信號處理等方面的應用能力。其課程主要包含模擬電路、數字電路、電路分析、模擬電路實驗、數字電路實驗以及電路分析實驗等。
2.嵌入式系統設計模塊。主要培養學生掌握嵌入式軟件、嵌入式硬件、SOPC和嵌入式應用領域的前沿知識，具備能夠從事面向應用的嵌入式系統設計能力。其課程主要有C語言程序設計、單片機原理、單片機實訓、傳感器原理、傳感器接口電路設計、FPGA原理與應用及SOPC系統設計等。
3.集成電路制造工藝模塊。主要培養學生熟悉半導體集成電路制造工藝流程，掌握集成電路制造各工序工藝原理和操作方法，具備一定的集成電路版圖設計能力。其課程主要包含半導體物理、半導體材料、集成電路專業實驗、集成電路工藝實驗和集成電路版圖設計等。
4.模擬集成電路設計模塊。主要培養學生掌握CMOS模擬集成電路設計原理與設計方法，熟悉模擬集成電路設計流程，熟練使用Cadence、Synopsis、Mentor等EDA工具，具備運用常用的集成電路EDA軟件工具從事模擬集成電路設計的能力。其課程主要包含模擬電路、半導體物理、CMOS模擬集成電路設計、集成電路CAD設計、集成電路工藝原理、VLSI集成電路設計方法和混合集成電路設計等。此外，還包括Synopsis認證培訓相關課程。
5.數字集成電路設計模塊。主要培養學生掌握數字集成電路設計原理與設計方法，具備運用常用的集成電路EDA軟件工具從事數字集成電路設計的能力。其課程主要包含數字電路、數字集成電路設計、硬件描述語言、VLSI測試技術、ASIC設計綜合和時序分析等。
6.射頻集成電路設計模塊。主要培養學生掌握射頻集成電路設計原理與設計方法，具備運用常用的集成電路EDA軟件工具從事射頻集成電路設計的能力。其課程主要包含CMOS射頻集成電路設計、電磁場技術、電磁場與
天線和通訊原理等。
在實踐教學內容的設置、安排上要符合認識規律，由易到難，由淺入深，充分考慮學生的理論知識基礎與基本技能的訓練，既要有利于啟發學生的創新思維與意識，有利于培養學生創新進取的科學精神，有利于激發學生的學習興趣，又要保證基礎，注重發揮學生主觀能動性，強化綜合和創新。因此，在集成電路專業的實驗教學安排上，應減少緊隨理論課開設的驗證性實驗內容比例，增加綜合設計型和研究創新型實驗的內容，使學有余力的學生能發揮潛能，有利于因材施教。
三、集成電路專業實踐技能培養的策略
1.改善實驗教學條件，提高實驗教學效果。學校應抓住教育部本科教學水平評估的機會，加大對實驗室建設的經費投入，加大實驗室軟、硬件建設力度。同時加強實驗室制度建設，制訂修改實驗教學文件，修訂完善實驗教學大綱，加強對實驗教學的管理和指導。
2.改進實驗教學方法，豐富實驗教學手段。應以學生為主體，以教師為主導，積極改進實驗教學方法，科學安排課程實驗，合理設計實驗內容，給學生充分的自由空間，引導學生獨立思考應該怎樣做，使實驗成為可以激發學生理論聯系實際的結合點，為學生創新提供條件。應注重利用多媒體技術來豐富和優化實驗教學手段，如借助實驗輔助教學平臺，利用仿真技術，加強新技術在實驗中的應用，使學生增加對實驗的興趣。
3.加強師資隊伍建設，確保實驗教學質量。高水平的實驗師資隊伍，是確保實驗教學質量、培養創新人才的關鍵。應制定完善的有利于實驗師資隊伍建設的制度，對實驗師資隊伍的人員數量編制、年齡結構、學歷結構和職稱結構進行規劃，從職稱、待遇等方面對實驗師資隊伍予以傾斜，保證實驗師資隊伍的穩定和發展。
4.保障實習基地建設，增加就業競爭能力。開展校內外實習是提高學生實踐技能的重要手段。
實習基地是學生獲取科學知識、提高實踐技能的重要場所，對集成電路專業人才培養起著重要作用。學校應積極聯系那些具有一定實力并且在行業中有一定知名度的企業，給能夠提供實習場所并愿意支持學校完成實習任務的單位掛實習基地牌匾。另外，可以把企業請進來，聯合構建集成電路專業校內實踐基地，把企業和高校的資源最大限度地整合起來，實現在校教育與產業需求的無縫聯接。
5.重視畢業設計，全面提升學生的綜合應用能力。畢業設計是集成電路專業教學中最重要的一個綜合性實踐教學環節。由于畢業設計工作一般都被安排在最后一個學期，此時學生面臨找工作和準備考研復試的問題，畢業設計的時間和質量有時很難保證。為了進一步加強實踐環節的教學，應讓學生從大學四年級上半學期就開始畢業設計，因為那時學生已經完成基礎課程和專業基礎課程的學習，部分完成專業課程的學習，而專業課教師往往就是學生畢業設計的指導教師，在此時進行畢業設計，一方面可以和專業課學習緊密結合起來，另一方面便于指導教師加強對學生的教育和督促。
選題是畢業設計中非常關鍵的環節，通過選題來確定畢業設計的方向和主要內容，是做好畢業設計的基礎，決定著畢業設計的效果。因此教師對畢業設計的指導應從幫助學生選好設計題目開始。集成電路專業畢業設計的選題要符合本學科研究和發展的方向，在選題過程中要注重培養學生綜合分析和解決問題的能力。在畢業設計的過程中，可以讓學生們適當地參與教師的科研活動，以激發其專業課學習的熱情，在科研實踐中發揮和鞏固專業知識，提高實踐能力。
6.全面考核評價，科學檢驗技能培養的效果。實踐技能考核是檢驗實踐培訓效果的重要手段。相比理論教學的考核，實踐教學的考核標準不易把握，操作困難，因此各高校普遍缺乏對實踐教學的考核，影響了實踐技能培養的效果。集成電路專業學生的實踐技能培養貫穿于大學四年，每個培養環節都應進行科學的考核，既要加強實驗教學的考核，也要加強畢業設計等環節的考核。
對實驗教學考核可以分為事中考核和事后考核。事中考核是指在實驗教學進行過程中進行的質量監控，教師要對學生在實驗過程中的操作表現、學術態度以及參與程度等進行評價；事后考核是指實驗結束后要對學生提交的實驗報告進行評價。這兩部分構成實驗課考核成績，并于期末計入課程總成績。這樣做使得學生對實驗課的重視程度大大提高，能夠有效地提高實驗課效果。此外，還可將學生結合教師的科研開展實驗的情況計入實驗考核。
7.借助學科競賽，培養團隊協作意識和創新能力。集成電路專業的學科競賽是通過針對基本理論知識以及解決實際問題的能力設計的、以學生為參賽主體的比賽。學科競賽能夠在緊密結合課堂教學或新技術應用的基礎上，以競賽的方式培養學生的綜合能力，引導學生通過完成競賽任務來發現問題、解決問題，并增強學生的學習興趣及研究的主動性，培養學生的團隊協作意識和創新精神。
在參加競賽的整個過程中，學生不僅需要對學習過的若干門專業課程進行回顧，靈活運用，還要查閱資料、搜集信息，自主提出設計思想和解決問題的辦法，既檢驗了學生的專業知識，又促使學生主動地學習，最終使學生的動手能力、自學能力、科學思維能力和創業創新能力都得到不斷的提高。而教師通過考察學生在參賽過程中運用所學知識的能力，認真總結參賽經驗，分析由此暴露出的相關教學環節的問題和不足，能夠相應地改進教學方法與內容，有利于提高技能教學的有效性。
此外，還應鼓勵學生積極申報校內的創新實驗室項目和實驗室開放基金項目，通過這些項目的研究可以極大地提高學生的實踐動手能力和創新能力。
參考文獻：
[1]袁穎，等.依托專業特色，培養創新人才[J]. 電子世界，2012（1）.
[2]袁穎，等.集成電路設計實踐教學課程體系的研究[J]. 實驗技術與管理，2009（6）.
[3]李山，等.以新理念完善工程應用型人才培養的創新模式[J]. 高教研究與實踐，2011（1）.
[4]劉勝輝，等.集成電路設計與集成系統專業課程體系研究與實踐[J]. 計算機教育，2008（22）.
集成電路設計的基本流程范文2
關鍵詞：集成電路設計企業；成本核算
中圖分類號：F23 文獻標識碼：A
收錄日期：2015年8月30日
一、前言
集成電路的整個產業鏈包括三大部分，即集成電路設計、生產制造和封裝及測試。由于集成電路行業在我國起步晚，目前最尖端的集成電路企業幾乎全被外資壟斷，因此國家從改革開放以來，逐年加大集成電路產業的投入。近年來，我國的集成電路企業飛速發展，規模逐年擴大。根據中國半導體行業協會統計，2015年第一季度中國集成電路產業銷售額為685.5億元。其中，IC設計銷售額為225.1億元，生產制造業銷售額為184.9億元，封裝測試銷售額為275.5億元。作為集成電路產業的IC設計得到國家的大力鼓勵發展，以期望由IC設計帶動整個中國的集成電路產業。我國的集成電路企業主要分布在長三角、珠三角、京津地區和西部的重慶、西安和武漢等。其中，長三角地區集中了全國約55%的集成電路制造企業、80%的集成電路封裝測試企業和近50%的集成電路設計企業，該區域已經形成了包括集成電路的研發、設計、芯片制造、封裝測試及其相關配套支撐等在內的完整產業鏈條。
集成電路行業是一個高投入、高產出和高風險的行業，動輒幾十億元甚至幾百億元的投入才能建成一條完整的生產線。國務院在2000年就開始下發文件鼓勵軟件和集成電路企業發展，從政策法規方面，鼓勵資金、人才等資源向集成電路企業傾斜；2010年和2012年更是聯合國家稅務總局下發文件對集成電路企業進行稅收優惠激勵，2013年國家發改委等五部門聯合下發了發改高技[2013]234號文，凡是符合認定的集成電路設計的企業均可以享受10%的所得稅優惠政策。因此，對于這樣一個高投入、高技術、高速發展的產業，國家又大力支持的產業，做好成本核算是非常必要的。長期以來，集成電路設計企業由于行業面較窄，又屬于高投入、復雜程度不斷提高的行業，成本核算一直沒有一個明確的核算方法。
二、集成電路設計生產流程
集成電路設計企業是一個新型行業的研發設計企業，跟常規企業的工作流程有很大區別，如下圖1。（圖1）集成電路設計企業在收到客戶的產品設計要求后，根據產品需求進行IC設計和繪圖，設計過程中需要選擇相應的晶圓材料，以便滿足設計需求。設計完成后需要把設計圖紙制造成光刻掩膜版作為芯片生產的母版，在IC生產環節，通過光刻掩膜版在晶圓上生產出所設計的芯片產品。生產完成后進入下一環節封裝，由專業的封裝企業對所生產的芯片進行封裝，然后測試相關芯片產品的參數和性能是否達到設計要求，初步測試完成后，把芯片產品返回集成電路設計企業，由設計企業按照相關標準進行出廠前的測試和檢驗，最后合格的芯片將會發給客戶。
對于集成電路設計企業來說，整個集成電路生產流程都需要全方位介入，每個環節都要跟蹤，以便設計的產品能符合要求，一旦一個環節出了問題，例如合格率下降、封裝不符合要求等，設計的芯片可能要全部報廢，無法返工處理，這將會對集成電路設計企業帶來很大損失。
三、成本核算方法比較
傳統企業的成本核算方法一般有下面幾種：
（一）品種法：核算產品成本的品種法是以產品的品種為成本計算對象，歸集費用，計算產品成本的一種方法。品種法一般適用于大量大批單步驟生產類型的企業，如發電、采掘等企業。在這種類型的企業中，由于產品的工藝流程不能間斷，沒有必要也不可能劃分生產步驟計算產品成本，只能以產品品種作為成本計算對象。
品種法除廣泛應用于單步驟生產類型的企業外，對于大量大批多步驟生產類型的企業或者車間，如果其生產規模小，或者按流水線組織生產，或者從原材料投入到產品產出的全過程是集中封閉式的生產，管理上不要求按照生產步驟計算產品成本，也可以采用品種法計算成本，如小型水泥廠、磚瓦廠、化肥廠、鑄造廠和小型造紙廠等。
按照產品品種計算成本，是產品成本計算最基礎、最一般的要求。不論什么組織方式的制造企業，不論什么生產類型的產品，也不論成本管理要求如何，最終都必須按照產品品種計算出產品成本。因此，品種法是最基本的成本計算方法。
（二）分批法：分批法亦稱訂單法，它是以產品的批別（或訂單）為計算對象歸集費用并計算產品成本法的一種方法。分批法一般適用于單件小批生產類型的企業，如船舶、重型機械制造企業以及精密儀器、專用設備生產企業。對于新產品的試制，工業性修理作業和輔助生產的工具模具制造等，也可以采用分批法計算成本。在單件小批生產類型企業中，通常根據用戶的訂單組織產品生產，生產何種產品，每批產品的批量大小以及完工時間，均要根據需求單位加以確定。同時，也要考慮訂單的具體情況，并結合企業的生產負荷程度合理組織產品的批次及批量。
（三）分步法：分布法是以產品的品種及其所經過的生產步驟作為成本計算對象，歸集生產費用，計算各種產品成本及其各步驟成本的一種方法。分布法主要適用于大量大批復雜生產的企業，如紡織、冶金、造紙等大批量、多步驟生產類型的企業。例如，鋼鐵企業可分為煉鐵、煉鋼、軋鋼等生產步驟。在這種企業里，其生產過程是由若干個在技術上可以間斷的生產步驟組成的，每個生產步驟除了生產出半成品（最后步驟為產品）外，還有一些處于加工階段的在產品。已經生產出來的半成品及可以用于下一生產步驟的再加工，也可以對外銷售。
（四）作業成本法：作業成本法是一個以作業為基礎的管理信息系統。它以作業為中心，作業的劃分從產品設計開始，到物料供應；從工藝流程的各個環節、總裝、質檢到發運銷售全過程，通過對作業及作業成本的確認計量，最終計算出相對準確的產品成本。同時，經過對所有與產品相關聯作業的跟蹤，消除不增值作業，優化作業鏈和價值鏈，增加需求者價值，提供有用信息，促進最大限度的節約，提高決策、計劃、控制能力，以最終達到提高企業競爭力和獲利能力，增加企業價值的目的。
由于集成電路設計企業的特殊生產工藝流程，集成電路設計企業的主要生產和封裝、測試都是在第三方廠家進行，分批法、分步法和作業成本法都不太適合作為集成電路設計企業的成本核算方法，所以品種法將作為集成電路設計企業的基礎成本核算方法。
四、IC產品的品種法
品種法作為一種傳統的成本核算方法，在集成電路設計企業里是十分實用的。由于集成電路設計企業的生產流程比較特殊，產品從材料到生產、封裝、測試，最后回到集成電路設計企業都是在第三方廠商進行，每一個環節的成本費用無法及時掌握，IC產品又有其特殊性，每種產品在生產過程中，不僅依賴于設計圖紙，而且依賴于代工的工藝水平，每個批次的合格率并不盡相同，其成品率通常只有在該種產品的所有生產批次全部回到設計企業并通過質量的合格測試入庫時才能準確得出，然而設計企業的產品并不是一次性全部生產出來，一般需要若干個批次，或許幾十上百個批次加工，在最后幾個批次返回設計企業時，早期的許多批次產品早已經發給客戶使用了，因此集成電路設計企業的按品種進行成本核算應該是有一定預期的品種法，即需要提前預估該種產品的成品率或廢品率，盡量準確核算每一個IC產品的成本。
五、結語
集成電路設計是個技術發展、技術更新非常迅速的行業，IC設計企業要在這個競爭非常激烈的行業站住腳跟或者有更好的發展，就必須緊密把握市場的變化趨勢，不斷的進行技術創新、改進技術或工藝，及時調整市場需求的產品設計方向，持續不斷的通過科學合理的成本控制手段，從技術上和成本上建立競爭優勢；同時，充分利用國家對于集成電路產業的優惠政策，特別是對集成電路設計企業的優惠政策，加大重大項目和新興產業IC芯片應用的研發和投資力度；合理利用中國高等院校、科研院所在集成電路、電子信息領域的研究資源和技術，實現產學研相結合的發展思路，縮短項目的研發周期；通過各種途徑加強企業的成本控制手段，來達到提高中國IC設計企業整體競爭實力，擴大市場份額。
主要參考文獻：
[1]中國半導體行業協會.cn.
集成電路設計的基本流程范文3
關鍵詞：微電子；集成電路；課程群；親產業
中圖分類號：G642.0文獻標志碼：A文章編號：1674-9324（2019）19-0163-02
一、引言
微電子（集成電路）被稱為現代信息社會的“食糧”，是一個國家工業化和信息化的基礎。自2014年我國《國家集成電路產業發展推進綱要》，設置千億級的集成電路發展基金以來，南京、合肥、重慶、成都、武漢、廈門等地相應出臺了區域性的集成電路發展政策。廈門依據毗鄰臺灣的區位優勢，設立了500億人民幣的集成電路產業基金，并陸續了《廈門市加快發展集成電路產業實施意見》和《廈門集成電路產業發展規劃綱要》，擬形成區域性的集成電路產業集聚地，打造集成電路千億產業鏈，最終形成我國集成電路的東南重鎮。
在此背景下，廈門政府在集成電路設計、生產制造、封測以及人才儲備，全方位進行布局和規劃。設計方面：紫光集團投資40億元設立紫光展銳產業園、研發中心項目，引進展訊等國內通信芯片設計的龍頭企業。廈門優訊、矽恩、科塔等集成電路設計企業也在高速、射頻芯片領域取得可喜進展，僅2016年，廈門就新增加60余家集成電路設計企業。2017年整體產值達到140億元；生產制造方面：與臺灣集成電路巨頭聯華電子合資設立了聯芯12寸晶圓廠項目，總投資達62億美元，已于2016年12月正式投產；三安集成電路有限公司和杭州士蘭微電子股份有限公司，主攻三五族化合物半導體芯片生產；泉州晉華12寸存儲器廠則著眼于動態存儲器的生產和銷售；封測方面則引入通富微電子股份有限公司，力爭打造一小時產業生態圈；人才儲備方面：廈門政府與中國科學院微電子所共建中國科學院大學廈門微電子工程學院，輔以廈門大學、廈門理工學院、華僑大學等微電子學科，為廈門集成電路的生產和設計輸送人才。
在此背景下，我校于2016年12月建立微電子學院，聯合臺灣交通大學、元智大學等微電子老牌名校，共同探索適合廈門及周邊地區的微電子人才培養策略，力求建立較為完善的課程群體系，為在閩的微電子企業培養專業人才。
二、微電子工程專業特點
首先，微電子專業與傳統的機械、化工、電子等專業不同，是一門交叉性很強的學科，需要該專業學生系統地學習數字、物理、電子、半導體器件、集成電路設計、電路封裝、計算機等多方面的知識理論，并且能夠將各門學科融會貫通，熟練運用。其次，微電子專業入門門檻高、知識體系更新速度快，貼近產業。這就要求學生在具有堅實理論基礎的同時，實踐動手能力較強，才能在短時間內將所學理論和實踐結合，迅速融入工業界或者科學研究。第三，微電子是一個龐大的系統專業。從大類上可以分成工藝、器件、設計、封裝、測試五個大方面。但每一個大類又可分為幾個甚至數十個小門類。如設計類又可細分為模擬集成電路、數字集成電路、射頻集成電路、混合信號集成電路等四個門類。而例如數字集成電路，又可繼續分為數字前端、數字后端、驗證、測試等小方向。各個方向之間知識理論差異較大，對學生素質提出了極高的要求[1]。
三、微電子工程課程群實踐
（一）微電子工程專業培養策略
結合廈門微電子產業特點，以市場需求為導向，同時充分利用海峽兩岸交流方面的優勢，立足于我校“親產業、重應用”的辦校原則，我校微電子工程專業設置為工藝和設計兩大類方向，應對周邊產業需求，對該專業學生進行差異化培養。在本科前兩年公共課的基礎上，大三學年，根據學生興趣及教師雙向篩選，確定學生未來兩年的學習方案，分別在器件/制造、模擬/數字集成電路設計兩方面進行課程教授和實踐鍛煉，培養專業門類細化、適應企業實用化需要的高素質、實踐型人才。同時，在一些專業課程講授上，聘請臺灣方面有經驗的教師和工程師，結合產業現狀進行教授和輔導。
（二）微電子工程專業培養目標
對于我校應用型本科院校的定位，區域產業經濟和行業的發展是重要的風向標，因此在微電子專業人才培養上必須突出“工程型、實用型和快速融入型”的特點。主要培養目標如下：（1）掌握半導體器件及工藝的基本理論基礎、電子線路的基本理論與應用、計算機使用、電子系統信號處理的基本知識、集成電路及板級設計的基本技能。（2）具備半導體及集成電路設計、制造，PCB板級設計、制造、測試的基本能力，工程項目管理、品質管理、設備維護的基本素養。（3）能在半導體、集成電路設計、制造行業，從事集成電路設計、制造、研發、測試、品質管理、廠務管理、設備維護等相關工作，畢業三到五年后通過自身學習逐步成長為本領域的骨干技術人員和具有較強工作能力的核心工程師[2]。
（三）微電子工程專業課程群制定實踐
基于我校應用型本科“親產業”的學校定位，在微電子專業課程群建設中，我們首先引入CDIO的教學理念。CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate，即構思—設計—實施—運作）工程教育是以理論教學為基礎，工程實際反饋互動為主要形式的培養方案[3，4]?；诖?，課程群制定從知識邏輯（課程環節）和項目實施（工程實踐）兩個角度，對學生的綜合素質進行培養、鍛煉。
集成電路設計的基本流程范文4
關鍵詞：版圖設計；九天EDA系統；D觸發器
Full-Custom Layout Design Based on the Platform
of Zeni EDA System
YANG Yi-zhong , XIE Guang-jun, Dai Cong-yin
（Dept. of Applied Physics, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China）
Abstract: Layout of D flip-flop based on some basic units such as inverter has been designed by using platform of Zeni EDA software system produced by China Integrated Circuit Design Center, adopting 0.6um Si-gate CMOS process, following a full-custom IC design flow of back-end, i.e. the construction of basic cell libraries, placement & routing and then layout verification, which is used for data collection unit. Layout design technique about elementary logic gate of digital circuit has been discussed in detail. The layout has been used in an IC. The result shows that design using Zeni EDA software system satisfies design requirement exactly.
Key words: layout design; Zeni EDA system; D flip-flop
1引言
集成電路（Integrated Circuit，IC）把成千上萬的電子元件包括晶體管、電阻、電容甚至電感集成在一個微小的芯片上。集成電路版圖設計的合理與否、正確與否直接影響到集成電路產品的最終性能[1]。目前，集成電路版圖設計的EDA （ Electronic Design Automation）工具較多，但主流的集成電路版圖設計的EDA工具價格昂貴，而我國自主開發的九天EDA系統，具有很高的性價比，為我們提供了理想的集成電路設計工具。
2基本概念
2.1 版圖
版圖是將三維的立體結構轉換為二維平面上的幾何圖形的設計過程，是一組相互套合的圖形，各層版圖相應于不同的工藝步驟，每一層版圖用不同的圖案來表示。它包括了電路尺寸、各層拓撲定義等器件的相關物理信息，是設計者交付給代工廠的最終輸出。
2.2 版圖設計
它將電路設計中的每一個元器件包括晶體管、電阻、電容等以及它們之間的連線轉換成集成電路制造所需要的版圖信息。主要包括圖形劃分、版圖規劃、布局布線及壓縮等步驟[2]。版圖設計是實現集成電路制造的必不可少的環節，它不僅關系到集成電路的功能是否正確，而且會在一定程度上影響集成電路的性能、面積、成本與功耗及可靠性等[3]。版圖設計是集成電路從設計走向制造的橋梁。
2.3 集成電路版圖實現方法
集成電路版圖實現方法可以分為全定制（Full-Custom）設計和半定制（Semi-Custom）設計[4]。半定制設計方法包括門陣列設計方法、門海設計方法、標準單元設計方法、積木塊設計方法及可編程邏輯器件設計方法等。全定制設計方法是利用人機交互圖形系統，由版圖設計人員從每一個半導體器件的圖形、尺寸開始設計，直至整個版圖的布局和布線。全定制設計的特點是針對每一個元件進行電路參數和版圖參數的優化，可以得到最佳的性能以及最小的芯片尺寸，有利于提高集成度和降低生產成本。隨著設計自動化的不斷進步，全定制設計所占比例逐年下降[5]。
3九天EDA系統簡介
華大電子推廣的應用的九天EDA系統是我國自主研發的大規模集成電路設計EDA工具，與國際上主流EDA系統兼容，支持百萬門級的集成電路設計規模，可進行國際通用的標準數據格式轉換，它已經在商業化的集成電路設計公司以及東南大學等國內二十多所高校中得到了應用，特別是在模擬和高速集成電路的設計中發揮了作用，成功開發出了許多實用的集成電路芯片[6]。其主要包括下面幾個部分[7]：ZeniSE（ Schematic Editor）原理圖編輯工具，它可以進行EDIF格式轉換，支持第三方的Spice仿真嵌入； ） ZeniPDT （ Physical Design Tool）版圖編輯工具；它能提供多層次、多視窗、多單元的版圖編輯功能，同時能夠支持百萬門規模的版圖編輯操作；ZeniVERI （ Physical Design Verification Tools）版圖驗證工具它可以進行幾何設計規則檢查（DRC） 、電學規則檢查（ ERC） 及邏輯圖網表和版圖網表比較（LVS）等。
版圖設計用到的工具模塊是ZeniPDT，它具備層次化編輯和在線設計規則檢查能力，并提供標準數據寫出接口。其設計流程如圖1所示[8]，
4設計實例
任何一個CMOS數字電路系統都是由一些基本的邏輯單元（非門、與非門、或非門等）組成，而基本單元版圖的設計是基于晶體管級的電路圖設計的。因而在版圖設計中，主要涉及到如何設計掩膜版的形狀、如何排列晶體管、接觸孔的位置的安排以及信號引線的位置安排等。以下以一個用于數據采集的D觸發器為例進行設計。
4.1 D觸發器電路圖及工作原理
D觸發器電路圖，如圖2所示，此電路圖是通過九天EDA系統工具的ZSE模塊構建的，其基本工作原理是：首先設置CLB=1。當時鐘信號CLK=0時，DATA信號通過導通的TG1進入主寄存器單元，從寄存器由于TG4的導通而形成閉合環路，鎖存原來的信號，維持輸出信號不變。當CLK從0跳變到1時，主寄存器單元由于TG2的導通而形成閉合回路，鎖存住上半拍輸入的DATA信號，這個信號同時又通過TG3經一個與非門和一個反相器到達Q端輸出。當CLK再從1跳變到0時，D觸發器又進入輸入信號并鎖存原來的輸出狀態。對于記憶單元有時必須進行設置，電路中的CLB信號就擔當了觸發器置0 的任務。當CLB=0時，兩個與非門的輸出被強制置到1，不論時鐘處于0還是1，輸出端Q均被置為0。
4.2 D觸發器子單元版圖設計
圖2所示的D觸發器由五個反相器、兩個與非門、兩個傳輸門和兩個鐘控反相器組成。選擇適當的邏輯門單元版圖，用這些單元模塊構成D觸發器。
對于全定制的集成電路版圖設計，需要工作平臺，包括設計硬件、設計使用的EDA軟件以及版圖設計的工藝文件和規則文件。此D觸發器的設計硬件是一臺SUN Ultra10工作站，設計軟件是九天EDA系統，采用0.6um硅柵CMOS工藝。
CMOS反相器是數字電路中最基本單元，由一對互補的MOS管組成。上面為PMOS管（負載管），下面為NMOS管（驅動管）。由反相器電路的邏輯“非”功能可以擴展出“與非”、“或非”等基本邏輯電路，進而得到各種組合邏輯電路和時序邏輯電路。
在電路圖中，各器件端點之間所畫的線表示連線，可以用兩條線的簡單交叉來表示。但對于具體的物理版圖設計，必須關心不同連線層之間物理上的相互關系。在硅CMOS工藝中，不能把N型和 P型擴散區直接連接。因此，在物理結構上必須有一種實現簡單的漏極之間的連接方法。例如，在物理版圖中至少需要一條連線和兩個接觸孔。這條連線通常采用金屬線?？傻萌鐖D3（a）所示的反相器的局部的符號電路版圖。同理，可以通過金屬線和接觸孔制作MOS管源端連接到電源VDD和地VSS的簡單連線，如圖3（b）所示。電源線和地線通常采用金屬線，柵極連接可以用簡單的多晶硅條制作。圖3（c）給出了最后的符號電路版圖。
通過九天版圖設計工具繪制的反相器版圖如圖4所示。其他基本單元的版圖可依此建立。
4.3 D觸發器版圖設計
先建立一個名為DFF的庫，然后把建立的各個單元版圖保存在DFF庫中，同時在庫中建立名為dff的新單元。調用各子單元，并進行相應D觸發器的版圖布局，接著就是單元間的連線。主要用到的層是金屬1、金屬2和多晶硅進行連接布線。接觸孔是用來連接有源區和金屬1，通孔用來連接金屬1和金屬2，多晶硅和多晶硅以及相同層金屬之間可以直接連接。版圖設計完成后，再利用版圖驗證工具ZeniVERI對該版圖進行了版圖驗證。最后，經過驗證后D觸發器的版圖如圖5所示。
5結語
在分析CMOS 0.6um設計規則和工藝文件后，采用九天EDA系統，以D觸發器為例進行了版圖設計。實踐表明，九天EDA系統工具具有很好的界面和處理能力。該版圖已用于相關芯片的設計中，設計的D觸發器完全符合設計要求。
參考文獻
[1] Chen A, Chen V, Hsu C. Statistical multi-objective optimization and its application to IC layout design for E-tests[C]. 2007 International Symposium on Semiconductor Manufacturing, ISSM - Conference Proceedings, 2007, 138-141.
[2] 程未, 馮勇建, 楊涵. 集成電路版圖（layout） 設計方法與實例[J]. 現代電子技術, 2003, 26 （3） : 75-78.
[3] 王兆勇, 胡子陽, 鄭楊. 自動布局布線及驗證研究[J]. 微處理機, 2008,1:3132.
[4] 王志功, 景為平. 集成電路設計技術與工具[M]. 南京:東南大學出版社, 2007:6-11.
[5] Jan M. Rabaey, Anantha Chandrakasan, Borivoje Nikolic. 周潤德譯. 數字集成電路――電路、系統與設計（第二版）[M], 北京:電子工業出版社, 2006, 48-51.
[6] 易茂祥, 毛劍波, 楊明武等. 基于華大EDA軟件的實驗教學研究[J]. 實驗科學與技術, 2006, 5:71-72.
[7] China Integrated Circuit Design Center. Zeni Manual Version 3.2, 2004.
[8] 施敏, 徐晨. 基于九天EDA系統的集成電路版圖設計[J]. 南通工學院學報（自然科學版） , 2004, 3 （4）:101-103.
集成電路設計的基本流程范文5
關鍵詞 電子科學與技術專業；實習基地；定向培養
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2014）02-0102-02
Exploration of School Enterprise Cooperation Mode of Electronic Science and Technology Specialty//Shi Jianxing， Xu Yanbin
Abstract Starting from the characteristics of Electronic Science and technology specialty， the training mode of school enterprise cooperation as a breakthrough point， to improve the students’ practical ability and training directly working talents as the goal， two aspects were summarized from the practice base construction and targeted training， explore the new road of school enterprise cooperation.
Key words electronic science and technology specialty； practice base； targeted training
2000年6月，國務院印發《鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》（國發2000〔18號〕），明確提出軟件產業和集成電路產業是國家戰略性新興產業，是國民經濟和社會信息化的重要基礎[1]。大力發展我國集成電路產業和軟件產業，是克服我國集成電路人才短缺，抓緊培養集成電路專業人才方面的重大舉措。隨著集成電路產業的飛速發展，國家和企業對集成電路各類人才的需求越來越多，對人才的要求也越來越高，這些都對電子科學與技術專業的本科教學提出了新的挑戰。高等學校在人才培養的模式上必須進行有效的改革，校企合作體制的實施和更深層次的建設是高校人才培養模式改革的重要方面之一。通過校企合作體制的開展和教學質量的不斷提高，使畢業生在準備就業的時候不僅具有深厚的理論功底，而且能夠學習和掌握相關的設計軟件，具有相關工作經驗和解決實際問題的能力，了解行業背景和企業需求，為培養直接上崗型人才打下了良好的基礎。
1 學校目前存在的問題
電子科學與技術專業是為國家和社會培養集成電路產業人才的重要專業分類。河北大學電子科學與技術專業的學生主要學習集成電路工藝和集成電路設計兩大類課程，其中集成電路設計又包括電路設計和版圖設計。通過兩年的專業基礎課和專業課的講授，學生可以了解和掌握集成電路制造過程中的各種工藝加工工序（如硅片的清洗、氧化、光刻和擴散等）、集成電路中常用的設計方法（如全定制、半定制、CPLD和FPGA等）和集成電路基本單元的版圖結構（如電阻、電容、BJT管和MOS管等）。雖然在理論授課的基礎上也開設了相應的實驗課程，但是實驗軟件落后，以及與社會生產實際相脫節的狀態十分嚴重。這里以集成電路版圖實驗為例來加以說明。
在集成電路版圖實驗教學過程中，由于經費的限制，只能通過免費或者低級的版圖繪制軟件來完成實驗教學工作。由于使用軟件功能上的落后，沒有辦法讓學生更好地了解如何對版圖進行設計規則檢查和電學規則檢查，不能清楚地知道設計規程檢查文件，不明白版圖后仿真和電路圖與版圖的比較過程中需要注意哪些事項，不知道實際生產中相關元件的版圖繪制方法，只能簡單地繪制出某個元器件的版圖，造成學生只是學習到了版圖設計中的一點兒皮毛，相關知識匱乏，不能很好地滿足企業的需求。
2 校企合作方案探索
實習基地的建立 2003年7月，教育部下發《教育部、科技部關于批準有關高等學校建設國家集成電路人才培養基地的通知》，通知中要求高校要大力推進“國家集成電路人才培養基地”的教學改革[1]。為了培養應用型的集成電路設計人才，了解企業需求，河北大學跟北京芯愿景軟件有限公司保定分公司簽訂了校企合作協議。這既能讓學生接觸到先進的設計軟件，增長自身技能，又能為企業培養所需的人才。
在簽訂了校企合作協議之后，雙方又制定了詳細的實習基地實施方案，主要從以下幾個方面入手。
首先，暑期畢業實習。學校的畢業生需要在大三之后大四之前的暑期進入實習單位完成畢業實習的工作。實習基地建立之后，企業可以接納電子科學與技術專業的學生進入單位實習并對學生提供培訓。學生要嚴格按照企業的上下班制度等要求自己。在為期一個月的實習過程中，學生開闊了眼界，增長了見識，掌握了實際生產中相關元件的版圖實現方法，明白了集成電路產業中各個環節的作用和實現方法，為就業奠定了良好的基礎。
其次，雙向選擇，深入了解。在暑假畢業實習完成之后，企業對實習的學生進行了綜合評定，學生也對企業和集成電路產業有了進一步的認識。通過雙向選擇的方式，學生可以在大四下學期畢業設計階段進入實習基地進行更深層次的學習。畢業設計實行雙導師制，由學校的指導教師和企業的指導教師共同指導學生完成畢業設計和畢業論文，保障學生能夠順利畢業。這既能增加學生的工作經驗，又能為企業本身培養所需的人才。
最后，除本科生的實習以外，還對集成電路工程的碩士生制定了實習計劃，并聘請了北京芯愿景軟件有限公司的兩名高級工程師擔任學校的兼職碩士生導師，對集成電路工程專業的碩士生進行聯合培養。企業根據不同層次的學生提供不同的培訓方案，以滿足各自的需要。
定向培養方案 校企合作的目的不僅僅是為了提高學生的能力，為就業打好基礎，也是為了為合作企業培養合格的人才，實現雙贏。因此，在專業課程教學過程中，根據校企合作協議以及市場對人才培養的需要，高校應該適時地調整教學方案。結合學校的實際情況，在本科教學過程中，從專業課開始到專業選修課，都融入了實際生產中會用到的相關內容。
如在數字集成電路原理與設計以及模擬集成電路原理與設計兩個專業課的講授過程中，凡是涉及集成電路設計方法和版圖設計部分的內容時，都融入了芯愿景有限公司的相關書籍或資料作為補充內容，讓學生更加直觀地了解企業在進行集成電路設計時是如何進行綜合考慮的。在數字集成電路綜合實驗和集成電路CAD課程設計這兩門實驗課中，采用芯愿景公司的軟件和素材進行案例教學，讓學生直觀地感受到芯片制作過程中模塊安排、虛擬結構單元、數字單元、模擬單元、有源器件、無源器件以及布局布線的相關知識，加深對集成電路芯片設計的認識。在集成電路版圖設計和集成電路版圖設計實驗兩門課程的開始過程中，從企業聘請了經驗豐富的工程師進入課堂幫助任課教師進行理論教學和實驗教學。
以上一系列的培養方案，使學生對集成電路設計流程有了更清楚的認識，讓學生了解到了企業對畢業生的需求，為合作企業培養了所需的人才，使企業減少了招聘風險，降低了成本。
3 結束語
校企合作的實踐教學模式，帶給學生的不僅是對書本知識的深化和技能技巧的訓練，更是一次記憶深刻的體驗，是一次寫在記憶中的成長經歷[2]。校企合作協議簽訂半年多來，經過2009級電子科學與技術專業學生在畢業設計環節中的檢驗，學生深刻地感受到在理論知識與實際應用相結合的過程中自己還存在哪些方面的欠缺，校園里所學習的理論知識在實際工作中發揮了哪些作用。實習經歷雖然短暫，但是學生收獲頗豐，最終都找到了理想的工作。
筆者深信，隨著校企合作的進一步開展和合作的進一步深入，致力于把合作真真正正地落到實處，帶給學生的將是更加豐富的工作經驗和待遇優越的就業崗位，帶給企業的將是源源不斷的就業生力軍和企業品牌的進一步推廣。
參考文獻
集成電路設計的基本流程范文6
第一條:本辦法所稱集成電路產品，是指通過特定加工將電器元件集成在一塊單晶片或陶瓷基片上，執行特定電路或系統功能的產品（包括單晶硅片，即呈單晶狀態的半導體硅材料）。
本辦法是為集成電路產品的生產企業享受優惠政策制定的審定辦法和認定程序。
第二條:根據上級規定和授權范圍，*市科學技術局會同*市國家稅務局負責管理全市集成電路產品的認定工作：
（一）審定、授權我市的集成電路產品認定機構；
（二）監督檢查我市集成電路產品的認定工作，審核批準認定結果；
（三）公布我市集成電路產品認定目錄；
（四）受理對認定結果、年審結果以及有關認定決定的異議申訴。
第三條:經研究，*市集成電路產品認定由*市科技局負責受理，并委托*市集成電路設計創業服務中心具體負責實施集成電路產品認定和年審工作。
第四條:為保證認定工作的權威性和公正性，*市集成電路設計創業服務中心應組建專門的認定專家委員會，其成員應以集成電路行業的專家為主，并得到市科技局與市國稅局的認可。專家委員會負責審查企業的認定申請，提出認定意見。專家委員會對認定意見實行投票表決制，三分之二以上多數通過有效。
第五條:認定機構在認定工作中要遵循公平、公正、科學、高效的原則，并為申請企業保守商業秘密。
第六條：申請認定集成電路產品應符合下列條件:
（一）符合國家對有關集成電路產品的基本規定；
（二）自產的集成電路產品（包括晶圓片、芯片）；
（三）不包括銷售和受托封裝的產品。
第七條:申請集成電路產品認定應當提供下列材料:
（一）集成電路產品認定申報表；
（二）企業營業執照副本和稅務登記證副本（復印件）；
（三）表明型號標識和產品外部特征的實物圖片（指成品電路）；
（四）所使用的設計軟件、產品的生產流程、產品特點、技術含量、產品用途等說明材料；
（五）其他需要出具的有關資料。
企業自主設計而在境內確實無法生產需委托境外加工的集成電路產品，還需提供下列材料:
（一）產品知識產權的相關材料；
（二）在國內無法加工的情況說明；
（三）境外委托加工合同副本。
第八條：企業申請集成電路產品認定時，提交的材料必須完整準確、真實有效。申報材料要求報送一式三份，并同時報送電子文檔。
第九條：認定機構收到申報材料后首先進行形式審查，如在形式審查中發現申報材料不夠完備應及時通知原申請單位補報有關材料。
經形式審查合格的資料統一整理后交認定專家委員會進行評審。認定機構根據評審結果形成認定意見，上報市科技局與市國稅局核準。核準后的認定結果向社會公布并接受監督。
第十條：對經過認定的集成電路產品實行年審制度。企業應在年審通知規定的時限內報送年審材料。認定機構負責對企業報送的年審材料進行審查，審查結果報市科技局與市國稅局核準。放棄年審或年審不合格的集成電路產品其認定資格自下一年度起取消。
第十一條：企業對認定結果、年審結果以及認定機構作出的其它決定有異議的，可在收到通知或公告后的60日內，通過原申報渠道提出申訴，并提交異議申訴材料。有關機關應在收到申訴材料的60日內作出處理決定。
第十二條：經認定的集成電路產品，企業憑市科技局與市國稅局的認定批準文件，向所在地主管國稅機關辦理享受優惠政策的手續。
第十三條：認定機構可以向申請集成電路產品認定的企業收取適當的認定審查費，但應當以不盈利為原則。收取的費用主要用于資料整理、專家評審等必要的開支，實行單獨核算管理并接受認定工作管理機關的監督。具體預算和收費標準報市科技局會同市國稅局批準后實施。
