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集成電路的工藝設計范文1
關鍵詞: 市政工程；道路設計；注意點分析
Abstract: along with the rapid economic development of our country, the urbanization construction rapid development, people municipal traffic engineering design requirements more and more high, municipal traffic engineering design are strong, tough, systematic characteristics such as the complex technology, and the engineering cost has a direct impact, so is the key link in urban road construction of one. This paper municipal traffic engineering design of the actual conditions, points out the shortcomings in them, and put forward the corresponding countermeasures.
Keywords: traffic engineering design; Road design
中圖分類號： TU99 文獻標識碼： A 文章編號：
城市化發展的目的是為了滿足社會發展和人們的需求,而市政工程中的道路工程則是城市的命脈，是促進經濟發展的重要保障，與人們的日常生活息息相關?？梢赃@么說,道路工程設計在規劃和道路施工中起著承上啟下的重要作用。所以這里對道路工程設計中應注意的問題的探討變得非常有意義。
一、道路工程設計的特點
設計者都知道，道路工程設計具有以下三個特點：系統性、復雜性和主觀性。首先道路工程的建設一定會涉及到很多部門,任何一個部門和環節出現問題都會影響道路工程的順利實施,它需要設計、施工、驗收等部門的協同合作,形成一個完整的系統。其次道路工程設計涉及到的專業知識眾多,從方案到施工圖的設計工作,涉及到道路、交通、測量鉆探、排水、綠化等各種專業的分工,在不同的階段發揮不同的作用,從而體現出道路工程設計的復雜性。最后道路工程設計是整個工程的首要環節,整個工程都必須按照設計方案來完成,其他專業和部門都以此為核心,設計人員通過所掌握的專業知識來最后完成設計圖紙,成功的設計體現設計人員的作用和責任,體現設計人員的主觀性。
二、設計人員的素質要求
市政道路工程設計，需要多個部門高度協調。設計者需要和眾多部門一起參與的工作,這里就要求設計人員具有非常強的協調溝通能力,設計工作每個環節都需要設計人員充分發揮主觀能動性,在道路設計過程中,要加強設計基礎資料的采集、整理和分析,要對涉及的道路進行嚴謹的科學的論證,提高工作的積極性,把好各個環節的設計關。熟練的運用設計專業知識,努力創新,培養理解能力和應變能力,以便能夠提高工作效率,統籌設計工作的重點,目標任務清晰,同時要善于總結經驗,根據工程各自的特點和相同點,要在每個階段都總結出現的問題,及時修改設計方案,不斷提升設計的水平,為打造精品工程夯實基礎。
三、道路設計的注意點
1.道路特色的設計
在道路特色方面的設計要注意兩方面的問題:一是要在設計中反映出城市的特色,一個城市的特色是文化品位的體現,它是隨著人們生活水平的提高,人們對精神文化上的個性化需求日益強烈。因此在城市道路工程設計中要保留城市特色,尊重歷史、兼顧城市整體形象,利用城市優勢,塑造好城市特色形象。二是要在設計中反映出功能的特色,城市道路設計要適應城市交通和生活等各種實用功能,切不可華而不實。兩者是相互統一的,只有完美的融合了兩種要素,才能設計出滿足人民需求的城市道路。
2.道路線形的設計
道路工程線形設計是直接關系著城市道路的使用質量和交通運輸狀況的重要因素,做好線形設計,不僅可以為城市交通運輸提供有利條件,也能城市風光相融合。因此從實用和文化的角度來看,運用大弧度的曲線更適合城市道路設計,除主干道不建議之外,其他的道路都可以適當的采用有弧度的設計,增加轉彎,體現出流線型的城市道路美感,以便更好的融合道路兩側的風景,消除出行者的單調感,使出行者產生愉悅的情緒。
3.根據功能進行分類
設計道路工程是要根據道路的功能進行分類設計,道路功能一般分為交通道路、生活道路、商業道路和景觀道路。交通道路的作用主要就是滿通運輸,這樣的道路一般車流量較大,對人行道的要求很低,因此可以采用雙行道的形式。生活道路基本就是行人多,對寬闊的人行道需求強烈,對機動車有一定限制,在設置人行橫道上要設計好,設計人員要考慮機動車和非機動車分離的設計,適當設置車站,采用單行道和雙行道均可。商業性道路要求為行人留有寬闊的步行空間,機動車應該限制,人流較大,人們以出行休閑逛街為主,可以為雙向四車道,設置公交車站,設置人行橫道,采用單行道和雙行道的設計均可。景觀性道路是在城市重點路段的綠化景觀,配以休閑設施,人行道相對較寬闊,與綠地相呼應,可采取雙行道的設計,中間配置綠化隔離帶,提升城市品味。
4.道路橫斷面的設計
要在設計中充分體現人文關懷,確保交通的安全和暢通,將行人、機動車輛和非機動車輛盡可能分離設計,增強三者的安全。道路橫斷面的基本布置形式主要包括單行道、設置隔離帶的雙行道、多行道等。一幅路就是指所有車輛都集中在同一個車行道上混合行駛,車行道設置在道路中央。一般可以加中央車道線及快慢車道線,或者只劃一道中央車道線等靈活運用。這種情況一般都設置在機動車與自行車流量較小的道路。兩幅路是指利用中間加隔離帶將一幅路的車行道分成兩條,讓車輛背向分別行駛,可劃分快慢車道線或不劃線。此種設計用于快速路、主干道、機動車流量大的次干道。多幅路一般是在道路兩側用隔離帶將一幅路的車行道劃分為多個區域,主要對寬度和車流量都較大的主干道路適用。單行道通常是設計在交通流量不大的次干道上的。目前最為普遍的就是雙行道,按照城市非機動車的特點,雙行道可以引進路側帶與人行道和綠化結合布置,綜合多行道的優勢,在中間設置綠化隔離帶或者安全轉盤,確保行人安全,因此單行道和雙行道才是道路橫斷面設計的普遍趨勢。
5.道路交叉口的設計
道路交叉口在城市道路中有著非常特殊的狀況,它的設計是豎向標高點逐漸曲線的路線。要想把道路交叉口設計的更加合理,必須注意不同情況要運用不同的設計方法,在道路等級相同的情況下,要維持各自的縱坡不變,在此基礎上來調節橫坡。在道路等級不同的時候,可以主道路的縱、橫坡均保持不變,只需將次道路的雙坡橫斷面逐漸過渡為單坡橫斷面。道路交叉口主要的設計方法有方格網法、設計等高線法和方格網設計等高線法。目前設計者普遍運用的方法就是方格網法和設計等高線法的結合。這種方法更能清晰地反映出交叉口豎向設計的形狀,對于普通交叉口的混凝土路面則比較適合采用方格網法。交叉口除了標注路脊上各點的設計標高外,還必須加密設計標高點,這樣可以更形象地反映出交叉口豎向設計的形態。
6.路面結構設計
大多以黑色路面為主,黑色路面對交通的影響較小,同時有利于根據交通標線的顏色進行區分,非常醒目。因此瀝青黑色路面比水泥混凝土的白色路面應用的更加廣泛一些。
集成電路的工藝設計范文2
關鍵詞：公路工程；建設項目；檔案管理
Abstract: This paper analyzes the highway engineering archives management problems, on how to improve the highway construction project archives management to put forward several proposals.
Key words: Highway Engineering; construction project; file management
中圖分類號：F540.3文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）
公路工程檔案是公路規劃、建設、管理活動中形成的具有保存價值的文字材料、圖紙照片、聲像制品等檔案資料，它是公路建設等各項管理活動中直接產生和形成的原始記錄，同時又是真實記錄公路建設發展過程的第一手資料，它即維護著公路歷史發展歷程的真實性，又對公路的規劃建設，對工程質量起著重要的指導 、監督、保證作用，而且還是今后道路規劃、維修及改擴建等不可缺少的科學依據。做好公路工程檔案管理工作是公路管理的一項重要內容，我們必須千方百計采取各種積極措施，使工程檔案的管理納入法制化、規范化的管理軌道，使公路工程檔案管理形成一套完整、準確、便于使用的檔案系統，才能更好的為社會為大眾服務。
公路工程檔案管理中存在的問題
公路工程檔案管理意識薄弱
有些建設項目單位雖然有專門的檔案管理人員，但針對性不強，不能提出合理的指導意見。項目檔案類別很多且相互之間沒有統一的格式導致出現各部門按照各自的想法組卷的混亂現象。
長期以來，許多參加公路建設的建設單位和管理單位對工程檔案工作都缺乏應有的重視，首先是建設單位在施工階段，由于施工任務重，項目多，同時還有許多具體的工作需要協調解決，因而忽視了檔案工作，等到工程完工要辦理竣工驗收時，施工單位才不得不投入大量的人力、物力突擊補充檔案資料，以應付工程竣工驗收之用，致使工程竣工檔案資料質量較差。而有些公路建設管理單位又沒有很好地實行集中統一管理，造成了不少檔案散失嚴重，即使保存下來的也不完整，或因保管不當，致使現有的圖紙不清，紙張變質。這些都將嚴重地影響到公路工程將來的改、擴建和正常的養護維修工作。從而影響到公路檔案資源，使之無法為公路建設和管理提供有效服務，為國家帶來損失。
公路工程檔案管理中常出現的技術性問題
在公路工程檔案的管理中常出現一些技術性問題，一是檔案的收集不齊全。收集齊全是做好檔案工作的基礎。但由于公路工程建設項目建設周期長、參建單位多，各方的集訓不一，常致使一些檔案得不到妥善保管，收集也有不齊全現象；二是有些檔案資料缺乏真實性。檔案資料是公路工程施工全過程的真實記錄。但有些少數施工企業對工程項目檔案資料的記錄和收集缺乏責任心，只重施工，不重檔案，形成的檔案不是在具體工作中隨時隨地的記錄，而是過后隨意編造，欲求蒙混過關；三是書寫材料不規范。公路工程檔案內容豐富，形成主體復雜，編制人員素質參差不同，因此檔案的編制質量也就高低有別，有些檔案中文字用圓珠筆、鉛筆、復寫紙書寫，也用的用傳真紙復印存檔 等，這些不符合規定的現象發生，必將為以后的保管和利用帶來隱患。
公路工程檔案管理人員素質亟待提高
目前檔案管理施工單位為降低成本，有的兼職檔案管理，有的找個未從事過施工的人員代替，這些人員根本未對檔案組卷要求和工程相關知識進行系統學習，檔案管理就無從談起。公路工程檔案工作是一項綜合性的管理工作，在工程建設過程中，隨時都涉及到施工技術表格的填寫、施工材料的保存、竣工圖紙的整理及資料的專業分類組卷、往來文件的歸檔等它需要從事公路工程檔案工作的人員，既要懂工程建設專業技術知識，又要懂檔案專業技術知識，還應熟知各級主管部門制定的各項公路工程檔案法規，而許多檔案管理人員有些有公路建設方面的專業特長，卻缺少檔案技術知識，有些有檔案技術知識，又缺少公路建設方面的知識，無法滿足公路工程檔案管理工作的需要。
二、提高公路建設項目檔案的管理的建議
強化管理
為了確保公路建設工程竣工檔案的系統與完整，保證重點公路建設工程專業檔案質量，檔案行政管理部門和重點建設項目主管部門，日益把項目檔案管理工作放在突出位置上。但是，由于建設周期長、參建單位多、各方的認識不一，致使一些建設檔案得不到妥善保管，檔案的質量得不到保障，時間一長，也容易散失，另外，檔案管理水平較差，沒有達到標準化、制度化、規范化管理。從筆者參與的重點公路工程項目的驗收情況來看，許多單位檔案管理體制不健全，檔案規章制度形同虛設，沒有形成有效的管理和監督機制。因此應進一步提高認識，無論是制度的制定者還是執行者，無論是單位領導還是具體技術人員.都應充分認識到檔案管理的重要性.從項目的開始階段就把建設檔案工作統一起來，嚴格依法治檔。檔案的行政管理部門，應主動介入.加強與項目相關單位的溝通，統一行業項目檔案管理規范，爭取與項目主管部門達到共識，建立一個切實可行的重點建設項目檔案工作監督體系，明確項目參與各方的職責，齊抓共管，搞好重點建設項目的檔案工作。
堅持跟蹤技術咨詢服務，深入監督檢查指導
眾所周知，在諸多建設工程中，高速公路工程建設規模大、周期長、參建單位多，建設、監理、施工、安裝等單位的檔案管理人員，有工程建設方面的專業特長，卻缺少檔案技術知識，有的具有檔案技術知識，卻缺少建設方面的專業知識。同時，建設過程中資料形成了不一定就是檔案，還要按照國家法律和省檔案局下發的《歸檔文件整理規劃》及相關要求，認真做好分類、歸檔、裝訂、編號、編目等各個環節的工作。這就需要檔案主管部門加強檔案業務跟蹤技術咨詢服務，建立深入監督指導服務的機制，把監督檢查指導工作貫穿于建設工程的全過程，才能有效提高建檔歸檔質量。
3、提高公路工程檔案管理人員業務素質
加大檔案人才的培養，努力提高公路建設檔案人員的素質。面對經濟和科技的發展，檔案人員的素質必須提高，以業務素質提高為重點，對檔案專業知識進行學習，對現有的檔案人員，可以通過委培、進修、培訓，不斷拓寬知識面，加強與公路建設相關學科的學習，掌握管理項目檔案所需要的相關知識和計算機管理檔案的技能及一定外語水平，使檔案工作者能更好地為重點公路建設項目服務。
4、檔案管理部門經常性深入監督檢查指導
公路工程檔案管理中常出現的一些問題，除了增強公路工程檔案管理意識和提高公路工程檔案管理人員業務素質之外，還需要檔案管理部門組織力量深入到建單位和施工工地進行監督檢查指導服務，把監督檢查指導工作貫穿于建設工程的全過程，及時糾正檔案資料收集不齊全，書寫材料不規范等現象的發生，把好檔案管理質量關，才能有效的提高建檔歸檔質量。
5、加快檔案管理現代化步伐
時代在快速發展，科學技術飛速進步，按《檔案法》規定，“采用先進技術，實現檔案管理的現代化”。計算機技術的出現和普及給檔案管理工作帶來了深刻的影響，傳統的檔案保存及管理技術正面臨著挑戰。各級檔案部門聯合科技部門積極開展了檔案管理現代化的試驗工作。計算機的應用、檔案縮微、電視錄像等都有待公路工程檔案工作者在實踐中進一步探索。
6、重視檔案的開發利用
工程檔案管理的最終目的在于檔案的開發利用。要做好檔案利用工作，發揮檔案的利用效果，就需要編制好檢索工具，完整、簡便的檔案檢索工具是檔案開發利用的基礎。只有做好檔案的開發利用工作，才能很好滿足日常檔案管理和提供利用的需要。
集成電路的工藝設計范文3
本文分析了智能功率集成電路的發展歷程、應用狀況和研究現狀，希望能拋磚引玉，對相關領域的研究有所貢獻。
【關鍵詞】智能功率集成電路 無刷直流電機 前置驅動電路 高壓驅動芯片
1 智能功率集成電路發展歷程
功率集成電路（Power Integrated Circuit，PIC）最早出現在七十年代后期，是指將通訊接口電路、信號處理電路、控制電路和功率器件等集成在同一芯片中的特殊集成電路。進入九十年代后，PIC的設計與工藝水平不斷提高，性能價格比不斷改進，PIC才逐步進入了實用階段。按早期的工藝發展，一般將功率集成電路分為高壓集成電路（High Voltage Integrated Circuit，HVIC）和智能功率集成電路（Smart Power Integrated Circuit，SPIC）兩類，但隨著PIC的不斷發展，兩者在工作電壓和器件結構上（垂直或橫向）都難以嚴格區分，已習慣于將它們統稱為智能功率集成電路（SPIC）。
2 智能功率集成電路的關鍵技術
2.1 離性價比兼容的CMOS工藝
BCD（Bipolar-CMOS-DMOS）工藝是目前最主要的SPIC制造工藝。它將Bipolar，CMOS和DMOS器件集成在同一個芯片上，整合了Bipolar器件高跨導、強負載驅動能力，CMOS器件集成度高、低功耗的優點以及DMOS器件高電壓、大電流處理能力的優勢，使SPIC芯片具有很好的綜合性能。BCD工藝技術的另一個優點是其發展不像標準CMOS工藝，遵循摩爾定律，追求更小線寬、更快速度。該優點決定了SPIC的發展不受物理極限的限制，使其具有很強的生命力和很長的發展周期。歸納起來，BCD工藝主要的發展方向有三個，即高壓BCD工藝、高功率BCD工藝和高密度BCD工藝。
2.2 大電流集成功率器件
隨著工藝和設計水平的不斷提高，越來越多的新型功率器件成為新的研究熱點。首當其沖的就是超結（SJ，Superjunction）MOS器件。其核心思想就是在器件的漂移區中引入交替的P/N結構。當器件漏極施加反向擊穿電壓時，只要P-型區與N-型區的摻雜濃度和尺寸選擇合理，P-型區與N-型區的電荷就會相互補償，并且兩者完全耗盡。由于漂移區被耗盡，漂移區的場強幾乎恒定，而非有斜率的場強，所以超結MOS器件的耐壓大大提高。此時漂移區摻雜濃度不受擊穿電壓的限制，它的大幅度提高可以大大降低器件的導通電阻。由于導通電阻的降低，可以在相同的導通電阻下使芯片的面積大大減小，從而減小輸入柵電容，提高器件的開關速度。因此，超結MOS器件的出現，打破了“硅極限”的限制。然而，由于其制造工藝復雜，且與BCD工藝不兼容，超結MOS器件目前只在分一立器件上實現了產品化，并未在智能功率集成電路中廣泛使用。
其他新材料器件如砷化嫁（GaAs），碳化硅（SiC）具有禁帶寬度寬、臨界擊穿電場高、飽和速度快等優點，但與目前廠泛產業化的硅基集成電路工藝不兼容，其也未被廣泛應用于智能功率集成電路。
2.3 芯片的可靠性
智能功率集成電路通常工作在高溫、高壓、大電流等苛刻的工作環境下，使得電路與器件的可靠性問題顯得尤為突出。智能功率集成電路主要突出的可靠性問題包括閂鎖失效問題，功率器件的熱載流子效應以及電路的ESD防護問題等。
3 智能功率集成電路的用
從20年前第一次被運用于音頻放大器的電壓調制器至今，智能功率集成電路已經被廣泛運用到包括電子照明、電機驅.動、電源管理、工業控制以及顯示驅動等等廣泛的領域中。以智能功率集成電路為標志的第二次電子革命，促使傳統產業與信息、產業融通，已經對人類生產和生活產生了深遠的影響。
作為智能功率集成電路的一個重要分支，電機驅動芯片始終是一項值得研究的課題。電機驅動芯片是許多產業的核心技術之一，全球消費類驅動市場需要各種各樣的電動機及控制它們的功率電路與器件。電機驅動功率小至數瓦，大至百萬瓦，涵蓋咨詢、醫療、家電、軍事、工業等眾多場合，世界各國耗用在電機驅動芯片方面的電量比例占總發電量的60%-70%。因此，如何降低電機驅動芯片的功耗，提升驅動芯片的性能以最大限度的發揮電機的能力，是電機驅動芯片未來的發展趨勢。
4 國內外研究現狀
國內各大IC設計公司和高校在電機驅動芯片的研究和開發上處于落后地位。杭州士蘭微電子早期推出了單相全波風扇驅動電路SD1561，帶有霍爾傳感器的無刷直流風扇驅動電路SA276。其他國內設計公司如上海格科微電子，杭州矽力杰、蘇州博創等均致力于LCD，LED，PDP等驅動芯片的研發，少有公司在電機驅動芯片上獲得成功。國內高校中，浙江大學、東南大學、電子科技大學以及西安電子科技大學都對高壓橋式驅動電路、小功率馬達驅動電路展開過研究，但芯片性能相比于國外IC公司仍有很大差距。
而在功率器件的可靠性研究方面，世界上各大半導體公司和高校研究人員已經對NLDMOS的熱載流子效應進行了廣泛的研究。對應不同的工作狀態，有不同的退化機制。直流工作狀態下，中等柵壓應力條件下，退化主要發生在器件表面的溝道積累區和靠近源極的鳥嘴區；高柵壓應力條件下，由于Kirk效應的存在，退化主要發生在靠近漏極的側墻區以及鳥嘴區。當工作在未鉗位電感性開關（UIS} Unclamped Inductive Switching）狀態的時候，會反復發生雪崩擊穿。研究表明，NLDMOS的雪崩擊穿退化主要是漏極附近的界面態增加引起的，且退化的程度與流過漏極的電荷量密切相關。雪崩擊穿時流過器件的電流越大，引起的退化也越嚴重。
參考文獻
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集成電路的工藝設計范文4
關鍵詞：數字集成電路；設計；核心工藝
隨著微電子技術的發展，數字集成電路獲得了越來越廣泛的應用。深入了解數字集成電路特性，正確分析數字集成電路在實驗中出現的種種異常現象，對于提高數字電子技術使用效果、加深使用者對數字電路理論的理解有著十分重要的作用。而實現上述目的的最關鍵部分在于對數字集成電路的設計相關內容有著較為清晰的理解，本文正是在這種背景下，探討了數字集成電路的不同設計方法以及所采用的核心工藝，以求為理論界與實踐界更好的認識數字集成電路提供必要的借鑒與參考。
一、數字集成電路理論概述
數的表達是多種多樣的，如二進位、八進制、十進位、十六進位等。電腦中數字處理是二進位，所以一切資料都要先轉化為“0”和“1”的組合。在教學中要對學生強調這里的“0”和“1”不是傳統數學中的數字，而是兩種對立的狀態的表達。數字集成電路是傳輸“0”和“1”（開和關）兩種狀態的門電路，可把來自一個輸入端的信息分配給幾個輸出端，或把幾個輸入端傳來的信息加以處理再傳送出去，這個過程叫做邏輯運算處理，所以又叫邏輯集成電路。在數字集成電路中電晶體大多是工作在特性曲線的飽和狀態和截止狀態（邏輯的“0”和“1”）。數字集成電路又包括著如下三種電路：門電路，是作為不包含時間順序的組合電路；觸發器電路，其能存儲任意的時間和信息，故在構成包含時間關系的順序電路時必不可少，這種電路叫做時序邏輯電路，例如寄存器、管理器等。觸發器電路是基本時序單元電路；半導體記憶體電路，它可以存取二進位數字字信息，記憶體的作用是用來記住電子電腦運算過程中所需要的一切原始資料、運算的指令程式以及中間的結果，根據機器運算的需要還能快速地提供出所需的資料和資料。在上課時，發現學生易將組合邏輯電路、時序邏輯電路混淆，所以教學中要反復強調兩者的的特點，進行對比，使學生能正確區分兩種電路。
二、數字集成電路的設計
第一，MOS場效應電晶體的設計。常用的是N溝MOS管，它是由兩個相距很近、濃度很高的N十P結引線后做成的，分別叫做源極“S”和漏極“D”。在源極“S”和漏極“D”之間的矽片表面生長一薄層二氧化矽（SiO2），在SiO2上復蓋生長一層金屬鋁叫柵極“G”（實際上“G”極是個MOS二極體）。NMOS集成電路是用得很多的一個品種。要注意一點是多晶矽柵代替了鋁柵，可以達到自對淮（近乎垂直）摻雜，在柵下面的源、漏摻雜區具有極小橫向的摻雜效應，使源、柵漏交迭電容最小，可以提高電路的速度。
第二，CMOS集成電路互補場效應電晶體的設計。CMO是指在同一矽片上使用了P溝道和N溝道兩種MOS電路。這種反相器有其獨特之處，不論在哪種邏輯狀態，在VDD和地之間串聯的兩個管子中，總有一個處干非導通狀態，所以穩態時的漏電流很小。只在開關過程中兩個管子都處于導通狀態時，才有顯著的電流流過這個反相器電路。因此，平均功耗很小，在毫微瓦數量級，這種電路叫做CMOS電路。含有CMOS電路的集成電路就叫做CMOS集成電路，它是VLSI設計中廣泛使用的基本單元。它占地面積很小、功耗又小，正是符合大規模集成電路的要求，因為當晶片的元件數增加時功耗成為主要的限制因素。CMOS集成電路成為低功耗、大規模中的一顆明星，它是VLSI設計中廣泛使用的基本單元，但它的設計和工藝難度也相應地提高了許多。CMOS集成電路在P型襯底上先形式一個以待形成PMOS管用的N型區域叫做“N井”，在“N井”內制造PMOSFET的過程與前述的NMOS管相同，所以制造CMOS集成電路的工序基本上是制造NMOS集成電路的兩倍。另外還要解決麻煩的門鎖效應（Latch-up）。但它仍是高位數、高集成度、低功耗微處理器等晶片的首選方案。
第三，二極體的設計。集成電路中的二極體均由三極管的eb結或cb結構成，前者的正向壓降低，幾乎沒有寄生效應，開關時間短；后者常在需要高擊穿電壓的場合中使用，技術上又不必單獨制做，只是在晶體管制成后布線時按電路功能要求短路某二個電極，從留用的P-N二邊引線出去和電路連接。課堂教學中，對二、三極管的特性及工作原理要做詳細的復習，以便學生理解。
第四，電阻設計。集成電路中的電阻是在制造電晶體基區層的同時，向外延層中進行擴散制成。阻值取決于雜質濃度、基區的寬度和長度及擴散深度。當需要更大電容阻值時，采用溝道電阻；在需要更小電容阻值時，則采用發射區擴散時形成的N十區電阻。
這里電阻與學生之前學習的電阻進行比較，利于學生理解。
第五，電容設計。集成電路中的電容器有兩種，一種是P-N結電容，它是利用三極管eb結在反向偏壓下的結電容，電容量不是常數，它的大小與所加偏壓有關，且有極性；另一種是MOS電容，電容值是固定，與偏壓無關。一般用重摻的區域作為一個板極，中間的氧化物層作為介質層，氧化物層的頂層金屬作為另一個板極。但是，集成電路設計中應盡量避免使用電容，數字電路一般都采用沒有電容的電路。
三、數字集成電路的核心工藝
首先是薄圓晶片的制備技術。分別在半導體專用切片機、磨片機、拋光機上加工出厚度約為400um、表面光亮如鏡、沒有傷痕、沒有缺陷的晶片。
其次是外延工藝技術。為了提高電晶體集電結的擊穿電壓，要求高電阻率材料。但為了提高電晶體工作速度，要求低電阻率材料，為此在低阻的襯底材料上外延生長一層高阻的單晶層，這叫做外延技術。
第三是隔離工藝技術。因為數字集成電路中各組件是做在同一半導體襯底片，各組件所處的電位也不同，要使做有源元件的小區域（電晶體）彼此相隔離開，這種實現彼此隔離的技術叫做隔離技術。正是由于它的出現，使分立元件發展到數字集成電路成為可能。現在常用的有介質隔離（將SiO2生長在需要隔離的部位）和P-N 結隔離兩種方法。P-N結隔離是在隔離部位形成兩個背對背的P-N結；外延結構P-N結隔離是在P 型襯底表面的n型外延層上進行氧化、光刻、擴散等工藝，并將硼雜質擴散到特定部分，直到擴穿外延層和P 型襯底相接。外加反向電壓使外延n型層成為一個個相互隔離的小島，然后再在這個n型外延小島區域上分別制造電晶體或其他元件。
最后是氧化工藝技術。半導體器件性能與半導體表面有很大關系，所以必須對器件表面采用有效保護措施。二氧化矽被選作為保護鈍化層，一來它易于選擇腐蝕掉；二來可以在擴散之后在同爐內馬上通氧進行氧化；三來可以作為選擇摻雜的掩蔽物；再來它常被用來作導電層之間的絕緣層。當然用作鈍化的介質還有氮化矽薄膜，這里不多介紹。各種薄膜不僅要執行其本身的預定功能，也要和后續的全部工藝相相容。即鈍化薄膜要能承受所要求的化學處理及加熱處理，而其結構還保持穩定。從上面工藝流程可以看到，每一步光刻之前都有氧化工序，圖形加工只能在氧化層上進行。
設計是一項難度較大的工作，在設計中要考慮許多細節的東西，實踐與理論之間有一定的差距，對于我們技術學校的學生而言，可以讓他們做一些簡單的設計，自己動手搭建電路并做測試，在做中發現問題，解決問題，從而加深對知識的理解。
（作者單位：福建省第二高級技工學校）
參考文獻：
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集成電路的工藝設計范文5
【關鍵詞】集成電路 設計方法 IP技術
基于CMOS工藝發展背景下，CMOS集成電路得到了廣泛應用，即到目前為止，仍有95%集成電路融入了CMOS工藝技術，但基于64kb動態存儲器的發展，集成電路微小化設計逐漸引起了人們關注。因而在此基礎上，為了迎合集成電路時代的發展，應注重在當前集成電路設計過程中從微電路、芯片等角度入手，對集成電路進行改善與優化，且突出小型化設計優勢。以下就是對集成電路設計與IP設計技術的詳細闡述，望其能為當前集成電路設計領域的發展提供參考。
1 當前集成電路設計方法
1.1 全定制設計方法
集成電路，即通過光刻、擴散、氧化等作業方法，將半導體、電阻、電容、電感等元器件集中于一塊小硅片，置入管殼內，應用于網絡通信、計算機、電子技術等領域中。而在集成電路設計過程中，為了營造良好的電路設計空間，應注重強調對全定制設計方法的應用，即在集成電路實踐設計環節開展過程中通過版圖編輯工具，對半導體元器件圖形、尺寸、連線、位置等各個設計環節進行把控，最終通過版圖布局、布線等，達到元器件組合、優化目的。同時，在元器件電路參數優化過程中，為了滿足小型化集成電路應用需求，應遵從“自由格式”版圖設計原則，且以緊湊的設計方法，對每個元器件所連導線進行布局，就此將芯片尺寸控制到最小狀態下。例如，隨機邏輯網絡在設計過程中，為了提高網絡運行速度，即采取全定制集成電路設計方法，滿足了網絡平臺運行需求。但由于全定制設計方法在實施過程中，設計周期較長，為此，應注重對其的合理化應用。
1.2 半定制設計方法
半定制設計方法在應用過程中需借助原有的單元電路，同時注重在集成電路優化過程中，從單元庫內選取適宜的電壓或壓焊塊，以自動化方式對集成電路進行布局、布線，且獲取掩膜版圖。例如，專用集成電路ASIC在設計過程中為了減少成本投入量，即采用了半定制設計方法，同時注重在半定制設計方式應用過程中融入門陣列設計理念，即將若干個器件進行排序，且排列為門陣列形式，繼而通過導線連接形式形成統一的電路單元，并保障各單元間的一致性。而在半定制集成電路設計過程中，亦可采取標準單元設計方式，即要求相關技術人員在集成電路設計過程中應運用版圖編輯工具對集成電路進行操控，同時結合電路單元版圖，連接、布局集成電路運作環境，達到布通率100%的集成電路設計狀態。從以上的分析中即可看出，在小型化集成電路設計過程中，強調對半定制設計方法的應用，有助于縮短設計周期，為此，應提高對其的重視程度。
1.3 基于IP的設計方法
基于0.35μmCMOS工藝的推動下，傳統的集成電路設計方式已經無法滿足計算機、網絡通訊等領域集成電路應用需求，因而在此基礎上，為了推動各領域產業的進一步發展，應注重融入IP設計方法，即在集成電路設計過程中將“設計復用與軟硬件協同”作為導向，開發單一模塊，并集成、復用IP，就此將集成電路工作量控制到原有1/10，而工作效益提升10倍。但基于IP視角下，在集成電路設計過程中，要求相關工作人員應注重通過專業IP公司、Foundry積累、EDA廠商等路徑獲取IP核，且基于IP核支撐資源獲取的基礎上，完善檢索系統、開發庫管理系統、IP核庫等，最終對1700多個IP核資源進行系統化整理，并通過VSIA標準評估方式，對IP核集成電路運行環境的安全性、動態性進行質量檢測、評估，規避集成電路故障問題的凸顯，且達到最佳的集成電路設計狀態。另外，在IP集成電路設計過程中，亦應注重增設HDL代碼等檢測功能，從而滿足集成電路設計要求，達到最佳的設計狀態，且更好的應用于計算機、網絡通訊等領域中。
2 集成電路設計中IP設計技術分析
基于IP的設計技術，主要分為軟核、硬核、固核三種設計方式，同時在IP系統規劃過程中，需完善32位處理器，同時融入微處理器、DSP等，繼而應用于Internet、USB接口、微處理器核、UART等運作環境下。而IP設計技術在應用過程中對測試平臺支撐條件提出了更高的要求，因而在IP設計環節開展過程中，應注重選用適宜的接口，寄存I/O，且以獨立性IP模塊設計方式，對芯片布局布線進行操控，簡化集成電路整體設計過程。此外，在IP設計技術應用過程中，必須突出全面性特點，即從特性概述、框圖、工作描述、版圖信息、軟模型/HDL模型等角度入手，推進IP文件化，最終實現對集成電路設計信息的全方位反饋。另外，就當前的現狀來看，IP設計技術涵蓋了ASIC測試、系統仿真、ASIC模擬、IP繼承等設計環節，且制定了IP戰略，因而有助于減少IP集成電路開發風險，為此，在當前集成電路設計工作開展過程中應融入IP設計技術，并建構AMBA總線等，打造良好的集成電路運行環境，強化整體電路集成度，達到最佳的電路布局、規劃狀態。
3 結論
綜上可知，集成電路被廣泛應用于計算機等產業發展領域，推進了社會的進步。為此，為了降低集成電路設計風險，減少開發經費，縮短開發時間，要求相關技術人員在集成電路設計工作開展過程中應注重強調對基于IP的設計方法、半定制設計方法、全定制設計方法等的應用，同時注重引入IP設計技術理念，完善ASIC模擬、系統測試等集成電路設計功能，最終就此規避電路開發中故障問題的凸顯，達到最佳的集成電路開發、設計狀態。
參考文獻
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集成電路的工藝設計范文6
數字集成電路低功耗優化設計
隨著科技的不斷發展和進步，在集成電路領域當中，數字集成電路的增長速度飛快，在各種新技術的應用之下，集成電路系統的集成度和復雜度也有了很大的提升。對著移動設備、便攜設備的廣泛應用，使得數字集成電路面臨著越來越嚴峻的功耗問題。因此，在數字集成電路的未來發展當中，低功耗優化設計已經成為一個主要的發展趨勢，在數字集成電路的工藝制造、電路設計等方面，都發揮著巨大的作用。
一、低功耗優化設計的方法和技術
對于可移動、便攜式的數字系統來說，功耗具有很大的作用。因此在設計數字電路的時候，應當分析其功耗問題。在設計數字集成電路的過程中，要對功耗、面積、性能等加以考慮。而在這些方面，存在著相互關聯和約束的關系。因此，在對數字電路性能加以滿足的前提下，對設計方案和技術進行選擇，從而實現低功耗優化設計。具體來說，應當平衡性能、面積、功耗方面的關系，防止發生浪費的情況。對專用集成電路進行高效應用，對結構和算法進行優化，同時對工藝和器件進行改進。
二、數字集成電路的低功耗優化設計
1、門級
在數字集成電路的低功耗優化設計中，門級低功耗優化設計技術具有較為重要的作用，其中包含著很多不同的技術，例如路徑平衡、時許調整、管腳置換、們尺寸優化、公因子提取、單元映射等。其中，單元映射是在設計電路中，在邏輯單元、門級網表之間，進行合理的布局布線。公因子提取法能夠對邏輯深度進行降低、對電路翻轉進行減小、對邏輯網絡進行簡化從而降低功耗。路徑平衡則是針對不同路徑的延遲時間，對其進行改變，從而降低功耗。
2、系統級
系統級低功耗優化設計當中，主要包括了軟硬件劃分、功耗管理、指令優化等技術。其中，軟硬件劃分主要是對硬件和軟件在抽象描述的監督，對其電路邏輯功能加以實現，通過對方案的綜合對比，選擇低功耗優化設計方案。功耗管理是針對電路設計不同的工作模式，將空閑模塊掛起，從而降低功耗。而指令優化則包含指令壓縮、指令編碼優化、指令集提取等，通過對讀取速度、密度的提升，使功耗得到降低。
3、版圖級
在版圖級低功耗優化設計中，需要對互聯、器件等同時進行優化，對著集成電路工藝的發展，器件尺寸的減小，功耗也就自然降低。同時由于具有更快的開關速度，因此可以根基不同情況，在電路設計中選擇合適的器件進行優化。而對于系統來說，互聯作為連接器件的導線，對于系統性能也有著很大的影響。在信號布線的過程中，可以增加關鍵、時鐘、地、電源等信號以及高活動性信號的橫截面，從而降低功耗和延時。
4、算法級
在算法級低功耗優化設計當中，需要對速度、面積、功耗等約束條件加以考慮，從而對電路體系編碼、結構等進行優化。在通常情況下，為了提升電路質量、降低電路功耗，會采用提高速度、增加面積等方法來實現。算法級低功耗優化設計與門級、寄存器傳輸級不同，這兩者都是對電路的基本結構首先進行確定，然后對電路結構再進行低功耗優化調整。在算法級低功耗優化設計當中，主要包括并行結構、流水線、總線編碼、預計算等技術。
5、電路級
在電路級低功耗優化設計中，NMOS管陣列構成的PDN完成了邏輯功能，其中只需要少量額晶體管，具有較快的開關速度，同時由于具有較低的負載電容，不存在短路電流。在電源與第之間，沒有電流通路，因此不會產生靜態功耗，對于總體功耗的降低有著很大的幫助。同時，在應用的異步電路當中，在穩定狀態時，輸入信號才會翻轉，從而避免了輸入信號之間的競爭冒險，也避免了功耗浪費。
6、工藝級
在工藝級低功耗優化設計中，主要包括按比例縮小、封裝等技術。隨著技術的發展，系統擁有了更高的集成度，器件尺寸得以減小、電容得以降低，在芯片之間，通信量也有所下降，因此功耗也能夠得到有效的控制。其中主要包括了互連線、晶體管的按比例縮小。芯片應當進行封裝，充分與外界相隔離，從而避免外界雜質造成腐蝕，降低其電氣性能。而在封裝過程中，對于芯片功耗有著很大的影響。通過合理的進行封裝，能夠更好的進行散熱，從而是功耗得到降低。
7、寄存器傳輸級
在設計數字集成電路的過程中，寄存器傳輸級是一種同步數字電路的抽象模型，根據存儲器、寄存器、總線、組合邏輯裝置等邏輯單元之間數字信號的流動所建立的。在當前的數字設計中，工作流程是寄存器傳輸級上的主要設計，根據寄存器傳輸級的描述，邏輯綜合工具對低級別的電路描述進行構建。在寄存器傳輸級的低功耗優化設計當中，主要包括了門控時鐘、存儲器分塊訪問、操作數隔離、操作數變形、寄存器傳輸級代碼優化等方法。
隨著科技的不斷發展，在當前社會中，越來越多的移動設備和便攜設備出現在人們的生活中，因此，數字集成電路也正在得到更加廣泛的應用。而在電路設計當中，功耗問題始終是一個較為重點的問題，因此，應當對數字集成電路進行低功耗優化設計，從而降低電路功耗，提升電路效率。
參考文獻：
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