集成电路芯片范文

集成电路芯片范文第1篇

关键词：集成电路芯片；数据手册；硬件设计；软件设计；微控制器

中图分类号：TP39；TN60 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2017）06-00-02

0 引 言

目前电子产品的智能化、微型化乃是大势所趋，而设计的重点主要为硬件电路设计与软件程序设计。硬件电路设计必须熟悉集成电路芯片的功能及相应的应用电路，为此我们经常需要阅读集成电路芯片的数据手册（Datasheet）。

在项目设计阶段的芯片选型、硬件电路设计、软件程序设计，直至后期的产品系统调试等，都离不开集成电路芯片数据手册的技术支持。从阅读集成电路芯片数据手册的角度来看，数据手册大致可分为两大类，一类是不带有CPU的集成电路芯片，如常用的74HC系列数字电路、功率MOSFET电子器件等；另一类是带CPU的集成电路芯片-微控制器等，如STM8S系列、ARM Cortex-M4。

如何在最短的时间内根据项目设计的功能要求，选择并熟悉集成路芯片功能参数、设计硬件原理图及印制电路板图，直至最终完成系统调试工作，本文从电子工程师应用的角度，就集成电路芯片数据手册的快速阅读内容、方法、建议作归纳总结，供设计者参考。

1 集成电路芯片数据手册简介

集成电路芯片数据手册是集成电路芯片制造商提供的芯片使用手册，比较详细地描述产品的特性（Features）、电气特性（Electrical Characteristics）、引脚功能（Pinout and Pin Description）、典型应用电路（Typical Application Circuit）、封装尺寸（Package Dimensions）或封装信息（Package Information）、PCB库元件封装参考图（Soldering Footprint or Recommended Package Footprint）、备用功能映射（Alternate Function Remapping）、通用硬件寄存器映射（General Hardware Register Map）、时序图（Timing Diagram）、详细型号说明及订货信息（Ordering Information）等，是工程师在电子产品设计、维修等工作过程中查阅最多的文档资料。

2 集成电路芯片数据手册的阅读内容

2.1 阅读集成电路芯片数据手册的简介部分

阅读集成电路芯片数据手册（Datasheet）简介部分的目在于知道这是什么元件，有什么功能，可应用在什么场合。主要包括产品提供商、元器件型号、封装类型、基本特性或应用场合等内容。概述（General Description），相对而言比较笼统的介绍了芯片的功能；特性（Features） 标注的是基本电气的性能；应用（Applications）大致了解芯片的用途，可应用在哪些方面等。有些手册会给出等效原理图（Schematic Diagram），但只是电路效果相同，并非芯片内部的实际电路，即使按该电路搭建，也无法替代该芯片的使用。

2.2 熟悉元器件的功能框图、引脚功能描述及注意事项

首先要特别注意元器件的工作电源及引脚编号，若单片机集成电路AT89S52是5 V工作电源，只有一个接地引脚，而目前很多基于ARM Cortex-M0、ARM Contex-M4等微控制器的工作电源为3.3 V，且有多个工作电源VDD引脚与多个接地引脚GND。其次接线图（Connection Diagram）或引脚描述（Pinout and Pin Description）会告诉读者引脚的编号、功能，注意选用的芯片封装，不同的封装往往编号相同但引脚功能不同。最后功能块图（Block Diagram）会描述芯片内部的主要功能模块，方便使用者进一步熟悉芯片内部的资源；注意事项是指芯片工作所能长期承受的电气参数及工作环境，超出这一条件芯片便会损坏或无法正常工作。正确理解引脚功能描述是使用芯片、正确设计接口电路并选取正确电路参数的前提。

2.3 电路的设计

阅读芯片数据手册的最终目的是使用电子元器件进行电路设计。正确设计电路是应用该电子元器件的前提。所谓电路设计就是在电子元器件的外面添加一些电阻以限流，添加电容进行滤波，添加三极管进行电流放大，添加光电藕合器进行隔离以提高抗干扰或实现电平转换等，以便电子元器件能够按照工艺控制要求正常、稳定、长期工作。不仅要查阅数据手册提供的典型应用电路（Typical Application Circuit）作为参考，还要特别注意制造商提供的应用笔记（Application Note），应用笔记是生产制造商对Data Sheet的延伸和补充，是制造商对芯片使用经验的总结，提供的参考电路具有非常好的实用效果，若有应用笔记一般会在Data Sheet中加以说明。

2.4 器件的封装

在进行原理图设计时，必须确定芯片的封装，因为不同的封装其引脚的编号很可能不同，且制作电路板时必须有详细的尺寸才能建PCB元件库。封装尺寸（Package Dimensions）或封装信息（Package Information）会详细说明芯片的机械尺寸，主要包括芯片大小、引脚间距、引脚宽度及PCB库元件封装参考图（Soldering Footprint or Recommended Package Footprint）。

2.5 横向阅读

通过横向阅读可以阅读不同公司相同产品的数据手册，因为有的制造商提供的数据手册比较详细，而有的则比较简单，且仅部分制造商会提供应用笔记参考。同时还可以从互联网上百度芯片的应用案例，并进入知网查阅芯片的相关应用论文，以进一步加深对芯片应用的理解，正确、快速设计出芯片的应用电路。

2.6 元器件的采购

认真阅读订货须知（Ordering Information），主要内容为型号的详细含义，注意芯片引脚数、芯片封装、引脚间距、工作温度范围、包装形式等标识，需提供详细的型号才能采购，同时注意包装信息，方便现自动贴装。

2.7 微控制器的阅读

对于微控制器的阅读，必须注意内部资源及相关寄存器，具体内容为程序空间及存贮类型、数据空间RAM、掉电保护E2PROM或D_Flash空间、系统振荡电路及时钟、定时器/计数器、A/D转换及D/A转换、SPI接口、I2C总线、CAN总线、异步通信口UART等。值得注意的是，通用输入输出（GPIO）引脚往往是复合多功能引脚，其功能的确定由相关寄存器设置，因此硬件设计必须与软件设计相结合。此外，从编程的角度出发，还要熟悉编译系统及程序下载适配器等。

3 快速阅读集成电路芯片数据手册方法建议

3.1 阅读集成电路芯片数据手册方法

快速阅读集成电路芯片的数据手册，建议采用如下步骤：

（1）到芯片制造商官方网站下载数据手册及芯片应用笔记资料，亦可通过供货商提供；

（2）正确理解参数的含义，熟悉芯片的相关参数，确认该芯片能否满足功能需求；

（3）硬件设计时要研究与引脚、功能控制等相关的芯片内部资源；

（4）软件编程要熟悉相关寄存器；

（5）无需阅读全文，只需阅读所要使用的功能部分即可，且需注意所选型号与所提供资源的关系；

（6）注意关连性，如用到定时器时要熟悉系统时钟，因为定时器的时钟源来自系统时钟分频；

（7）软件编程时应注意分析并读懂时序图，不必阅读大量的文字说明；

（8）到百度或智库查阅相关应用性案例作为参考，以节省研究时间，尽快正确使用。

（9）注意结合芯片采购，选中的型号或封装需能在市场采购到且要考虑供货时间、价格成本等，尤其对于用量不大的产品设计，更应注意供货市场的稳定性。

（10）考虑芯片的生命周期，同时尽可能选用小封装贴片元件，注意其后续的供货生命周期及需求量，有些元件虽然新，但用户少，有些元件虽然老但用户多，典型的如AT89C52芯片。

（11）注意数据手册中的“note”，重要通知（Important Notice）以及法律责任申明等信息，这也是较好利用芯片的关键所在。

3.2 阅读集成电路芯片数据手册建议

阅读芯片数据手册的目的是为了正确应用芯片。因此对工程师做出如下建议：

（1）平时可以通过选择两篇典型的数据手册，如美国安森美（ON Semiconductor） 的NTD5865NL功率MOSFET管和意法半导体ST的STM8S103微控制器，阅读研究并积累；

（2）注意提高英文阅读能力，因为大多数集成电路芯片产自国外；

（3）尽可能找制造厂家的英文版数据手册阅读，翻译的中文数据手册中往往存在错误。

4 结 语

阅读英文版集成电路芯片数据手册，在阅读过程中要将重点内容与所需功能相结合，芯片选型和市场供货相结合，硬件设计和软件设计相结合，在阅读过程中注意查阅并理解参数的正确含义，具备快速阅读芯片数据手册的能力，是所有电子工程师必须具备的基本能力，本文仅作一些探讨。

参考文献

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集成电路芯片范文第2篇

不同于数字IC采用工具软件进行自动设计的方法，要设计出好的模拟IC更多的影响因素需要考虑，而这些依赖于设计者的专业基础是否扎实、设计经验是否丰富。本文的主角――电子科技大学唐鹤教授，深耕业内多年，是一位经验丰富的模拟集成电路设计者。

行走电子世界15年

从18岁进入电子的世界，至今唐鹤已经行走其中15年。2001年，唐鹤考入电子科技大学通信工程专业。成立于1956年的该校，是以电子信息科学技术研究为核心的国家重点大学。在这里完成四年本科阶段学习后，唐鹤赴美进入美国著名三大理工科院校之一的伊利诺伊理工大学攻读电子工程专业硕士学位。

2010年，唐鹤不仅拿到加州大学河滨分校电子工程专业博士学位，在此期间的研究也有重大突破：他创立了高速电容插值ADC的量化模型设计方法，建立ADC指标与设计参数（BW、W/L、插值电容等）的数学模型，使ADC设计更科学、性能达到最优化。这项研究成果在国际权威期刊上发表，唐鹤两次受邀在相关大会上做报告。不仅如此，他还成功设计了采用Op-Amp Sharing和SCBiasing结构的超低功耗Pipelined ADC芯片，并建立了可使Pipelined ADC功耗实现最优化的数学模型和设计方法。

读博期间，唐鹤已进入美国硅谷豪威科技公司（Omnivision Technologies Inc.，）担任模拟电路设计工程师。毕业后的两年间，这里成为唐鹤模拟集成电路的主战场，他主要负责高速MIPI模块芯片的设计开发。由他独创设计的高速多路驱动HSTX，实现了摆率（slew-rate）可控和更低的功耗，并且整体性能提高10%。他设计的MIPI系统分离式构架，降低了时钟和数据的抖动（jitter）与偏斜（skew），提升速度10%，并且大大节省面积和功耗在30%以上。由他设计的芯片模块，成功应用于多家著名公司的智能手机和平板电脑中，实现量产后为企业创造了可观的产值。

多年奋战在模拟IC设计和研究第一线，唐鹤已在国际期刊、杂志和国际会议上发表SCI/EI论文三十余篇，六次受邀在国际会议上做报告，其研究成果申请了多项专利。2012年，唐鹤放弃了美国的高薪工作和待遇，带着一颗为祖国微电子事业腾飞做贡献的报国之心，带着丰富的研究、设计经验和成果回到国内，成为母校电子科技大学微电子与固体电子学院的一名教师。目前，他是国家自然科学基金项目（产学研）、霍英东教育基金项目、四川省科技支撑计划（产学研）等6个项目的负责人，四川省科技成果转化项目（重大产业类）的技术负责人。唐鹤2013年入选四川省“”专家，2014年成为四川省学术与技术带头人后备人选，今年（2015年）更是成为四川省“十三五”科技规划的专家工作组成员（负责IC设计方向的规划工作）。

模拟IC研究成果多

在不断地学习和研究中，唐鹤积累了丰富的经验，也逐渐确定了自己的研究方向。他在高速高精度ADC芯片和高速SerDes系统芯片研究方面，具备了深厚的科研创新能力和丰富的工业界设计经验。多年潜心研究，唐鹤收获了累累硕果。尤其是回到国内后，他继续从事高速高精度低功耗ADC芯片（RF ADC）的研究与设计，并将研究的重点放在射频采样高精度低功耗ADC（RF Sampling ADC）、高清数字视频低功耗ADC和应用于下一代移动通信（5G）的超高速ADC方面。他在研究中不断创新的同时还大力推动自己科技成果的转化。在射频采样高精度低功耗ADC芯片方面，唐鹤通过建立ADC core模拟电路部分的数学模型，并采用自创数字校正设计，创建了一套新的设计方法，使ADC在满足高精度的同时采样频率超过GHz，并且节省功耗和面积达40%。RF ADC代表着ADC研究的最高水平和未来发展的趋势。目前，唐鹤正与成都某IC企业开展产学研合作，第一期的研究已初步完成，并且取得了诸多的创新设计，比如自创的数字校正方法和模拟设计量化模型法，大幅降低整体功耗和面积。第二期样品定型的开发正在进行，预计在2015年底或2016年初完成，可开始进入小试阶段。

高清数字视频ADC芯片需求非常可观，未来还将继续扩大。在这方面研究中，唐鹤首创了一次校正（one-time calibration）技术，不需要中断ADC正常工作即可实现高速校正，并且性能可基本不受电源电压、温度和工艺的影响，功耗和面积也大幅降低。目前与四川某IC企业正在开展高清数字视频ADC芯片的开发和产业化合作。第一期开发正在进行，取得了one-time calibration等创新性设计，使其性能更加优良和稳定，不受外界环境影响，并且可大幅节约芯片面积。现已初步完成设计，2015年底可实现样品定型，形成知识产权，准备推向市场。

他还创建了高速电阻插值型ADC的量化模型设计方法，建立了ADC性能指标与设计参数（architecture、Gain/BW、W/L、IF以及系统offsets等）的数学模型，使设计更加科学和快捷，并且保证最优化性能。

另外，针对大数据、云计算产业和企业级的应用，唐鹤与企业合作，正在开发PCIe固态硬盘主控芯片，以极大提高系统读写性能和可靠性。这项研究正在紧张进行中，预计2016年中将完成功能和性能测试，完成芯片定型。

集成电路芯片范文第3篇

关键词：JFET；运算放大器；版图设计；可靠性

0 引言

该JFET输入运算放大器主要用在高速积分器、快速D/A转换器、采样-保持等电路中，其关键技术指标是高精度、高速和高可靠。作为集成电路设计流程中最重要的一个环节，芯片版图的设计将是提高电路精度、成品率和可靠性的关键因素。

1 芯片功能及原理图

本文设计的JFET输入双运算放大器输入偏置电流最大200pA，失调电流最大50pA，失调电压最大2mV，共模抑制比最小85dB，电源抑制比最小85dB，电压增益最小90dB，转换速率最小10V/μs，增益带宽积最小4.5MHz。电路由失调调零电路、输入ESD保护电路、偏置电路、差分输入电路、电压放大电路、输出扩流电路、保护电路组成。电路原理图如图1所示。

2 芯片版图设计

2.1 芯片版图的平面设计

本文设计的JFET输入双运算放大器最大的热源就是输出扩流电路，为了保证电路精度，降低温度对输入部分的影响，应该将差分输入电路远离输出扩流电路；保护电路需要测量输出管的电流和结温（主要是电流），因此需把它放在贴近输出扩流电路的位置；电路失调调零电路考虑到电路中测应放在芯片边缘；偏置电路采用正温度系数的扩散电阻和负温度系数的齐纳二极管串联，基本消除了温度的影响，可以放在输出扩流电路边上，同时降低了温度对差分输入电路的影响。

考虑到电路的高可靠性能，在电路的输入、输出、电源端均加上ESD保护电路，提高电路抗静电等级。

综上所述，结合具体布线情况，得出了芯片版图的整体布局，如图2所示。

2.2 主要模块及元器件版图设计

本设计采用4μm双极对通隔离兼容JFET工艺，单层金属布线，共15次光刻版，全部采用负胶接触光刻。最小特征尺寸为4μm，外延层厚度12μm，电阻率3Ω・cm，基区结深2.5～3.0μm。

2.2.1 标准元器件版图设计

本设计中用到的标准元件主要有P沟道JFET、外延型JFET，小功率npn晶体管、横向pnp管、电阻、电容。P沟道JFET沟道长度设计为10μm。外延型JFET沟道宽度设计为32μm。小功率npn晶体管发射区下限尺寸主要受光刻精度的限制，小于4mA的npn晶体管发射区为φ22μm圆形，发射极电流按0.1mA/μm计算【1】；4～25mA的npn晶体管发射区设计为200μm×18μm的矩形。纵向pnp晶体管发射区设计为350μm×30μm的矩形，同时在发射区做重掺杂，提高纵向pnp管的大电流增益。横向pnp管基区宽度设计为14μm。

另外，设计时还采用了发射极铝层大面积覆盖（过EB结势垒区），以减少表面复合，提高npn管和横向pnp管的小电流放大倍数【1】。

本设计中采用的电阻主要有基区电阻和高硼注入电阻。对于精度要求高、匹配性好的电阻采用基区电阻，如差分输入端要求精确匹配的电阻。为了保证电阻的精度和好的匹配性，设计时尽量避免弯头的出现。其余要求不高且阻值较大的电阻采用高B注入电阻，为了形成可靠的欧姆接触，在接触孔下的扩散区做了重掺杂。

电容器的设计采用MIS电容器，考虑电路对转换速率的要求，电容面积按2pF/10000μm2计算。

2.2.2 差分输入电路的版图设计

差分输入电路的精度是影响JFET输入运算放大器的最主要因素。因此，在版图设计时除了合适的布局外，还要充分考虑到该部分电路所用元器件的匹配性，设计时主要采用以下匹配原则：（1）JFET采用统一的几何形状，放置在最相邻的位置，采用共质心拓扑结构交叉耦合的版图设计【2】；（2）JFET所属隔离岛实行N+重掺杂，保证隔离岛等电位，减小JFET表面漏电；（3）npn晶体管发射区采用φ22μm圆形结构，放置在JFET边上，采用交叉耦合的版图设计，减小输入级有源负载失配对失调的影响；（4）匹配好的JFET远离芯片热源，放置在芯片的对称轴上；（5）所用电阻均为基区电阻，条宽为20μm。采用上述原则设计出如下结构：

经布局规划，模块实现和版图优化，得到芯片的整体版图（图4），芯片版图尺寸为：3380μm×1860μm。

3 流片结果及分析

芯片版图经总体布局、布线设计完成后，对版图进行了DRC和LVS检查，并在流片厂双极对通隔离兼容JFET工艺线成功流片，芯片图形如图5所示。

表1是该运算放大器样品的上机测试参数与国外同型号产品对比结果。从表1可以看出，该运算放大器达到了国外同型号产品的参数要求（实测时TI公司同类产品IB为100pA左右，Linear Technology公司同类产品IB为150pA左右），可以替代进口的同型产品。

4 结语

为了实现高精度、高速、高可靠运算放大器，本文设计出了一种输入级完全对称的版图结构。芯片版图经总体布局、布线设计完成，并在流片厂成功流片。结果表明，该芯片的性能指标优于国内同型产品，版图设计很好地实现了电路功能，初测芯片的成品率达90%。

参考文献：

[1]复旦大学微电子教研组.集成电路设计原理――模拟集成电路[M].北京：高等教育出版社，1983.

集成电路芯片范文第4篇

鉴定分析原则,通常在专利侵权纠纷案件中进行比对分析时都遵循以下步骤:首先,专利权保护范围的确定,发明专利权的保护范围应当以权利要求书中明确记载的必要技术特征所确定的范围为准,也就是说权利要求中的全部技术特征的总和构成的技术方案才是受法律保护的客体。由于发明专利的独立权利要求 从整体上体现该专利的技术方案,记载了解决技术问题的必要技术特征,与从属权利要求相比保护范围最大。因此,判断被控侵权产品或方法是否与对比专利的技术特征相同或等同时,应当对保护范围最大的独立权利要求做出解释。在解释专利权利要求时,应当以专利权利要求书记载的技术内容为准,而不是以权利要求书的文字或措辞为准的原则。其技术内容应当通过参考和研究说明书,在全面考虑发明的技术领域、技术解决方案、作用和效果的基础上加以确定。

其次,全部技术特征原则,判断被控侵权产品或方法是否落入对比专利的保护范围,应当将产品或方法的各技术特征分别与对比专利权利要求中的各技术特征逐一进行比对,如果被控侵权产品或方法包含了对比专利权利要求中的全部必要技术特征,则落入了对比专利的保护范围。被控侵权产品或方法缺少对比专利的权利要求记载的一项或者多项技术特征的,或者被控侵权产品或方法的技术特征与对比专利权利要求记载的对应技术特征相比,有一项或者多项技术特征既不相同也不等同的,应当认定被控侵权产品或方法没有落入专利权保护范围。

再次,等同原则,专利权的保护范围也包括与该必要技术特征相等同的特征所确定的范围。等同原则是指被控侵权产品或方法中有一个或者一个以上的技术特征经与对比专利权利要求记载的技术特征相比,从字面上看不相同,但经过分析可以认定两者是相等同的技术特征。等同特征需同时满足以下两个条件:(1)被控侵权物中的技术特征与专利权利要求中的相应技术特征相比,以基本相同的手段,实现基本相同的功能,达到基本相同的效果;(2)本领域的普通技术人员通过阅读专利说明书、附图和权利要求书,无需经过创造性劳动就能够联想到的特征。

依据上述的鉴定原则,笔者通过阅读专利说明书、附图和权利要求书,解读XXX号专利独立权利要求1中的必要技术特征,并对芯片产品的上表面x射线光照图进行分析,归纳其技术方案。

XXX号专利独立权利要求1的技术方案包括如下技术特征:衬底和导体,在衬底的上表面上具有电路芯片、衬底信号区和电路芯片信号区;在衬底的上表面上形成图案的导体具有第一端子和第二端子,其中第一端子连接到衬底信号区,第二端子连接到电路芯片信号区。

笔者在对集成电路芯片产品的上表面x射线光照图以及芯片产品侧面通孔的x射线光照图进行分析后,得出芯片的封装特征包括:衬底基板、顶层表面导体、电容、功率放大器管芯、电感、管脚区,上述管芯通过金属线电气连接到衬底图案上。将上述导体结构中包括的技术特征及其连接关系逐一与XXX号专利独立权利要求1的上述技术特征进行分析比对后发现,XXX号专利独立权1中的技术特征:“在衬底的上表面上形成图案的导体具有第一端子和第二端子,其中第一端子连接到衬底信号区,第二端子连接到电路芯片信号区”与芯片产品的技术特征:“顶层表面导体及其连接方式”这一技术特征存在着不同。该差别主要是由于芯片产品的顶层表面导体具有多个端子,这多个端子有连接另一导体端子,有连接芯片信号区,也有连接表贴元件焊盘,可以看出这多个端子的连接对象不同,进而所要实现的电路功能也是不同的。由此就可以初步认定由于导体的端子不同,即导体结构的不同,导致导体的连接方式与XXX号专利技术特征存在着明显的差别。

然而,若直接采用对上述的集成电路芯片技术特征的分析方式会存在问题,因为上述的分析方式是将芯片产品技术方案中的导体技术特征作为一个整体来看,若将芯片产品的导体结构做进一步的拆分则又会有不同的结果,即考虑将具有多个端子的导体看作由几个部分的两个端子的导体构成,此时的结果是必定和权利要求1的导体技术特征相同。对此,将上表面的导体以整体来看还是将该导体进行拆分成几个部分的两个端子的导体是需要进一步认真考虑分析的问题。

为进一步分析,笔者针对XXX号专利独立权利1中的技术特征“导体”从专利说明书、附图和权利要求书进行了解读,该权1的技术方的这一技术特征实际上保护的是实施例中的“具有绕圈形式电感”导体,导体是对这一电感的上位概念,并且通过该电感可以达到调整电感量作用,对此笔者也根据这一思路来看待芯片产品,通过分析芯片产品上表面x射线光照图上的导体的构成,发现上表面上也具备“绕圈形式电感”特征的导体,其次又对其两个端子的连接关系进行了仔细的分析。结果是XXX号专利独立权利1中的技术特征“导体”与芯片产品的技术特征:“顶层表面导体及其连接方式”这一技术特征是相同的,而芯片产品的技术特征“导体”即使有多个端子也不妨碍这两个特征具有相同性,因为没有带来实质上的区别和技术效果。

由上述的案例可以看出,对产品技术方案的技术特征拆解,若采用不同的拆解方式有可能就会产生不同的结果,而导致判断结论的错误。目前在司法实践中判断两技术方案是否相同或等同的过程,采取的是逐一特征比对原则,当构成两整体技术方案的全部技术特征中的一项或一项以上不相同且不等同,则认定两者整体技术方案不相同,亦不等同。对此准确地对产品技术特征进行划分,是很重要的,若仅是简单拆分得出不恰当的结论就会给当事人以及法院带来困扰,具体如上面的例子出现的情况。

如何尽可能克服上述情况,笔者认为要能够很好准确的对产品的技术方案的技术特征进行分析,应当以独立权利要求为主线。对此,首先要清晰定义出独立权利要求中的技术特征。目前专利侵权判定的实践中对技术特征的定义有:具有独立功能且能对整体技术方案产生独立影响的技术单元或技术单元的集合,其具备有两个必要条件,一是具备独立性;二是具备价值性。独立性是指不需要再通过与其它技术内容组合就能够体现其自身的功能,价值性指不仅具有独立的功能,而且已经在整体技术方案中发挥了作用或产生了技术影响。在该案例中就是需要根据权利要求所记载的必要技术特征,对芯片产品的技术特征进行对应的分解,案例中的XXX号专利独立权利1中的技术特征“导体”具备上述的两个必要条件,再通过这两个必要条件适用在芯片产品上,并对其进行产品技术方案的拆解,必定可以得到确定的分析结果。

集成电路芯片范文第5篇

【关键词】 集成电路 超低功耗 技术研究

集成电路在不断的发展过程中，其所具备的信息处理能力越来越高，然而集成电路板的功耗也在不断增大，这就使得电子设备设计者在性能和功耗的选择过程中往往只能进行折中选择，这些都制约了电子元件的纳米化发展，制约了集成电路的超大规模发展。这种愤怒格式的超低功耗技术只是通过对技术的制约来实现低功耗，因此超低功耗技术成为了一种制约集成电路发展的技术难题。

一、现有的集成电路的超低功耗可测性技术

在集成电路的发展进程中，超低功耗集成电路的实现是一项综合工程，需要在材料、电路构造及系统的功耗之间进行选择。可测性技术所测试出的数据影响制约着集成电路的发展。但随着集成电路在不断发展过程中趋于形成超大规模集成电路结构，这就导致在现有的测试技术中，超大规模的集成电路板容易过热而导致电路板损坏。现有的超低功耗可测性技术并不能满足对现有芯片的测试，并不能有效地通过对日益复杂的集成电路进行测试，因此在对超低功耗集成电路技术进行研究的同时，还要把握现有的集成电路的超低功耗的可测性技术不断革新，以摆脱现有测试技术对集成电路板发展的制约。

二、超低功耗集成电路研究发展方向

2.1 现有的超低功耗集成电路技术

在实际的操作过程，超低功耗集成电路是一项难以实现的综合性较强的工程，需要考虑到集成电路的材料耗能与散热，还要考虑到系统之间的耗能，却是往往在性能和功耗之间进行折中的选择。现有的超低功耗集成电路大多是基于CMOS硅基芯片技术，为了实现集成电路的耗能减少，CMOS技术是通过在在整体系统的实现设计，对结构分布进行优化设计、通过对程序管理减少不必要的功耗，通过简化合理地电路结构对CMOS器材、结构空间、工艺技术间进行立体的综合优化折中。在实际的应用工程中，通过多核技术等结构的应用，达到降低电路集成的耗能，但是睡着电子原件的不断更新换代，使得现有的技术并不能达到性价比最优的创收。

2.2 高新技术在超低功耗集成电路中的应用

随着电子元件的不断向纳米尺度发展，集成电路板的性能得到了质的飞跃，但是集成电路芯片的耗能也变得日益夸张，因此在集成电路板的底层的逻辑存储器件及相关专利技术、芯片内部的局域之间的相互联通和芯片间整体联汇。通过有效的超低功耗的设计方法学理论，进行合理的热分布模型模拟预测，计算所收集的数据信息，这种操作流程成为超低耗解决方案中的不可或缺的部分。

现在的主要的超低功耗技术有，在集成电路的工作期间采用尽可能低的工作电压，其中芯片的核电压为0.85V，缓存电压0.9V。通过电压的有效控制能够减少电路集成技术所运行期间所造成的热量散发，从而导致芯片过热。对非工作核的实行休眠的栅控功耗技术，减少芯片的运作所需要承受的功。通过动态供电及频率技术对集成电路芯片进行有效的控制节能。为了实现超低功耗集成电路，需要从器材的合理结构、对电路元件材料的选择、空间上的合理分配等多个层次进行努力。通过有效地手段减少芯片在运作过程中所存在的电力损耗，从而降电能功耗在电路总功耗中所占的比例，这样能够将集成电路板的耗能有效地控制。利用高新材料形成有效的多阀值CMOS/功率门控制技术，对动态阀值进行数据监控，可以有效地减少无用的做功，有效地减少器件泄漏电流。通过对多门学科知识的应用实践及高新材料的实际应用，能够有效地进行减少集成电路的功耗。

三、结语

集成电路芯片范文第6篇

【关键词】集成电路版图；CD4011B；CMOS工艺

1.引言

集成电路产业是最能体现知识经济特征的高技术产业[1]。以集成电路为主要技术的微电子产业的高度发展促进了现代社会的电子化、信息化、自动化，并引起了人们社会生活的巨大变革。集成电路布图设计（以下简称版图设计）在集成电路设计中占有十分重要的作用。版图设计是指集成电路中至少有一个是有源元件的两个以上元件和部分或者全部互连线路的三维配置，或者为制造集成电路而准备的上述三维配置[2]。集成电路芯片流片成本高，必须保证较高的成品率，版图设计人员应具有扎实理论基础和丰富的实践经验。典型芯片是经过实践检验性能优越，所以，通过研究已有的典型芯片版图是提高设计能力的有效途径。

版图设计是在一定的工艺条件基础上根据芯片的功能要求而设计的。目前，集成电路的主要工艺有三种，分别是双极工艺、CMOS工艺和BICMOS工艺[3][4]。其中CMOS工艺芯片由于功耗低、集成度高等特点而应用最广泛，所以，研究CMOS工艺芯片版图具有更重要的意义。

本文对CD4011B芯片进行了逆向解析，通过研究掌握了该芯片的设计思想和单元器件结构，对于提高CMOS集成电路设计水平是十分有益的。

2.芯片分层拍照

3.单元结构

4.电路图和仿真

5.结论

本文采用化学方法对CD4011B芯片进行了分层拍照，提取了电路图，仿真验证正确。从芯片的版图分析，该芯片采用NMOS场效应晶体管、PMOS场效应晶体管、PN结二极管和基区电阻等器件单元，四个与非门版图一致且对称布局。该芯片采用典型的CMOS工艺，为了节省面积采用叉指场效应晶体管，输入和输出端采用防静电保护结构。电路为典型的CMOS与非门电路。该芯片的版图布局体现了设计的合理性和科学性。

参考文献

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[2]汪娣娣，丁辉文.浅析我国集成电路布图设计的知识产权保护——我国集成电路企业应注意的相关问题[J].半导体技术，2003，28：14-17.

[3]朱正涌，张海洋，等.半导体集成电路[M].北京：清华大学出版社，2009.

[4]曾庆贵.集成电路版图设计[M].北京：机械工业出版社，2008.

[5]王健，樊立萍.CD4002B芯片解析在版图教学中的应用[J].中国电力教育，2012，31：50-51.

[6]Hastings，A.模拟电路版图的艺术[M].北京：电子工业出版社，2008.

作者简介：

王健（1965—），男，辽宁沈阳人，硕士，沈阳化工大学信息工程学院副教授，研究方向：微机电系统设计。

张大为（1983—），男，辽宁沈阳人，硕士，沈阳航空职业技术学院讲师，研究方向：电路设计。

集成电路芯片范文第7篇

“十五”期间，我国集成电路产业进入发展最快的历史阶段。从2000年到2005年，我国集成电路产业销售收入从186亿元提高到702亿元，年均增长30.4%，在世界集成电路产业中的份额从1.2%提高到4.5%，市场规模翻了两番达到3800亿元，占到全球比重四分之一。芯片设计能力达到0.18微米，芯片制造工艺水平达到12英寸0.13微米，光刻机、离子注入机等关键设备取得重要突破。芯片设计业和制造业比重之和与封装测试业的比重之比从2000年的31:69提高到2005年50.9:49.1，产业结构更趋合理。涌现出一批具备较强竞争力的集成电路骨干企业，并形成了以长江三角洲和京津地区为中心的产业集聚区。

“十一五”期间，我国集成电路产业需要进一步提高自主创新能力，增强竞争力。为促进集成电路产业进一步健康、快速、有序发展，依据《信息产业“十一五”规划》，信息产业部制定了《集成电路产业“十一五”专项规划》（以下简称《专项规划》）。《专项规划》通过回顾“十五”期间我国集成电路产业发展情况，分析“十一五”期间面临的形势，对发展思路与目标、重点任务和政策措施分别提出了要求，以指导和规范我国集成电路产业按照科学发展观要求，实现可持续发展。

一、“十一五”面临形势

《专项规划》从技术发展趋势、市场分析、产业环境三个方面分析了我国集成电路产业面临的机遇和挑战。

（一）技术发展趋势

未来一段时间，随着设备和材料水平不断提升，集成电路产业链的各个环节的技术水平仍将保持较快发展。在设计方面，随着市场对芯片小尺寸、高性能、高可靠性、节能环保的要求不断提高，高集成度、低功耗的SoC芯片将成为未来主要的发展方向，软硬件协同设计、IP复用等设计技术也将得到广泛应用。在芯片制造方面，随着存储器、逻辑电路、处理器等产品对更高的处理速度、更低的工作电压等方面的技术要求不断升级，12英寸数字集成电路芯片生产线将成为主流加工技术，90纳米、65纳米工艺技术得到大规模应用，45纳米技术也将步入商业化；8英寸及以下芯片生产线将更多地集中在模拟或模数混合集成电路等制造领域。在封装测试方面，球栅阵列封装(BGA)、芯片倒装焊(Flipchip)、堆叠多芯片技术、系统级封装(SiP)、芯片级封装(CSP)、多芯片组件(MCM)等高密度封装形式将快速发展，高速器件接口、可靠性筛选方法、高效率和低成本的测试技术将逐步普及。在设备和专用材料方面，由于该环节处于集成电路产业链的顶端，其技术进步是直接推动产业链各环节进步的核心动力，12英寸芯片生产线、满足新型封装测试技术重大设备成为开发的主要方向，高K、低K介质、新型栅层材料、SOI、SiGe等新型集成电路材料将快速发展。

（二）市场分析

上世纪70年代以来，世界集成电路市场规模呈现了波浪式增长的发展趋势，年均增长率约15%。随着集成电路产业日趋成熟，竞争更加理性，“十一五”期间世界集成电路市场将进入平稳发展阶段，波动趋缓，预计年均增长率约为14%，2010年达到约3000亿美元。

从国内市场看，“十一五”前期国内电子信息整机产业尤其是笔记本电脑、移动通信终端等产品仍将保持较快发展。“十一五”中后期，随着国内电子信息整机市场发展趋稳，我国电子信息产品制造业规模的增长速度将回落至20%以内，集成电路市场增长也将趋缓，增长速度将略高于世界平均水平，年均约15%。按照这种估计，到2010年我国集成电路市场规模将突破8300亿元。在进出口贸易方面，“十一五”期间我国集成电路产业技术和产业化水平难以满足需求的局面无法得到根本扭转，贸易逆差的状况仍将持续呈现。

（三）产业环境

当前，集成电路产业的全球化趋势明显，资源在全球进行配置，跨国企业的改组或并购、分工合作的形式日趋多元化。为了把握集成电路产业转移的机遇，营造良好的发展环境，我国政府适时颁布实施了18号文件和51号文件，设立了集成电路专项研发资金，并不断加强知识产权保护力度，这些政策措施为我国集成电路产业发展营造了较好的氛围和环境。同时，在国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要、科学技术发展中长期规划纲要、2006-2020年国家信息化发展战略等重要文件中均将集成电路作为优先发展的重点领域。国家《进一步鼓励软件产业与集成电路产业发展的若干政策》正在研究制定，这些规划、产业政策的出台将进一步优化国内集成电路产业的发展环境。

同时，我国巨大的市场潜力和日趋完善的产业体系，对世界集成电路制造业、封装测试业以及整机装配业向我转移具有较强的吸引力，但是资金技术密集的设备材料等支撑产业、高端设计和新工艺技术转移步伐则相对滞后。一方面发达国家出于国家竞争战略考虑对集成电路产业的技术扩散设置壁垒，另一方面集成电路产业资金和技术密集型特点决定其发展不仅要求大规模资金的持续投入，还需要技术的不断积累和创新，跨国公司出于维护全球竞争优势考虑对产业转移严格控制。

“十五”时期以来，我国集成电路产业虽然实现了快速发展，产业规模和实力有所提升，但与国外先进水平相比，产业规模相对较小、自主创新能力较弱、产业链不完善、技术水平也较落后，在竞争中仍处于劣势。

总的来说，当前我国发展集成电路产业面临的机遇和挑战并存，而且机遇大于挑战。集成电路产业是电子信息产业的核心、基础和战略性产业，建立较为完善和具有竞争力的产业体系是实施信息产业强国战略的必然选择。未来一个时期我国集成电路产业发展的过程中，要善于利用世界集成电路产业转移的机遇，既要重视引进外资企业的先进技术和装备，鼓励企业发展高水平的芯片制造业、封装测试业，更要针对产业链薄弱环节，优先发展芯片设计业，重视材料设备等支撑业的发展，着重提高自主创新能力，开发具有自主知识产权的核心技术和关键装备和材料。

二、发展思路与目标

新形势下，“十一五”我国集成电路产业必须紧紧围绕国家的战略目标，进一步落实科学发展观，以规划引导行业发展，着力自主创新，提升竞争能力，落实产业政策，完善发展环境，协调产业结构，完善产业体系。

（一）发展思路

与以往相关规划相比，《专项规划》中最突出的特点就是从打造完善产业链中的角度，结合产业链各环节的特点，提出了我国集成电路产业发展思路。

(1)坚持完善产业链发展。这充分体现了我国在“十一五”期间发展集成电路产业的战略决策，这在以前的集成电路产业规划中是没有的，也进一步体现了科学发展观对《专项规划》中发展思路制定的科学化、措施可操作的要求。通过对国内集成电路产业链中各个环节的现状分析，以及对我们面临的形势认识，结合世界集成电路产业发展的趋势和要求，《专项规划》提出了“形成以设计业为龙头、制造业为核心、设备制造和配套产业为基础，较为完整的集成电路产业链”的总体思路。发展思路对设计业、制造业以及设备制造和配套产业等产业链各环节的明确定位，有利于指导我国集成电路产业朝着更为合理的结构发展。具体说，就是明确设计业的龙头地位，强调设计业在集成电路产业中的引领作用，将集成电路设计作为优先发展的领域给予重视，希望通过优先发展设计业，既满足国内不断增长的市场需求，同时带动产业链的整体发展。以制造业为核心就是考虑到制造业投资规模大，技术门槛高，整体带动性强，处于产业链的中游位置，是完善产业链的关键。设备制造和配套产业是完善产业链的必要环节，也是提高我国集成电路产业链竞争力的基础，没有设备和材料产业支撑，我国集成电路产业仍将受制于人。

(2)强调自主创新能力。“十五”期间我国集成电路产业实现起步，并初具规模，为下一步发展奠定了基础，培育出一批具备一定竞争能力的企业。但应该看到我国集成电路产业自主创新能力还相对薄弱，无论研发实力、知识产权拥有程度，还是市场控制力都不强。在今后的五到十年，我们要着重提高自主创新能力，尤其要壮大作为产业发展龙头的芯片设计业，要注重与整机的衔接，选择涉及国家安全和量大面广的集成电路产品作为重点突破，培育一批具有较强自主创新能力的骨干企业。芯片制造业在重视现有生产线的升级改造、工艺技术的研究开发的同时，积极发展IDM模式，鼓励骨干企业通过不断提升改造，逐步发展壮大为具有国际竞争实力的大公司，这是我国提升集成电路产业竞争实力的一条重要途径。当然，建立IDM模式公司的难度很大，技术和资金门槛很高，发展我国的IDM公司是一个渐进的过程，不会一蹴而就，对此我们应该有清醒的认识。封装测试业要巩固现有优势，继续加快技术进步和设备更新，实现技术水平和产业规模升级。材料装备等支撑业要加强基础技术研究，逐步掌握核心技术，形成产业支撑。通过产业链上各环节的创新能力提升，努力形成具有自主知识产权和国际竞争力的自主可控的集成电路产业。

(3)进一步引导产业聚集。“十五”以来，长三角、京津冀、珠 三角等区域集成电路产业发展呈现出明显的集聚和辐射带动效应。产业集聚不仅有利于完善地区产业链，降低生产和物流成本，而且有利于促进上下游企业间的技术合作，有效缩短研发周期，提高企业的市场竞争力。

（二）发展目标

结合发展思路的要求，在综合分析各方面因素的基础上，《专项规划》提出了由主要经济指标、结构调整目标、技术创新目标等三个方面构成的集成电路产业发展目标体系。

主要经济指标。主要选择了几个最能体现产业状况的指标，突出了产业总体规模、增长速度、在世界集成电路产业中的比重、我国的集成电路产业自给能力等四个方面。2005年我国生产集成电路266亿块，销售收入为702亿元，“十五”期间我国集成电路销售收入的平均增长速率约为30.4%。根据不完全统计，目前我国在建和拟建的12英寸集成电路芯片生产线5条，8英寸生产线5条，预计总投资超过100亿美元。“十一五”期间，预计我国集成电路产业规模仍将保持较快增长，复合增长率保持在25%～30%，2010年我国集成电路产量将增长到800亿块，销售收入约3000亿元。相对于世界集成电路市场14%的年均增长率，我国国内集成电路产业销售收入占世界集成电路市场份额将由“十五”末的4.5%提升到约10%。关于产品自给的比例，预计随着国内芯片设计技术和能力的不断提高，集成电路自给比例将从“十五”末的16%提高到2010年约30%。

结构调整目标。为促进产业链的协调发展，《专项规划》确定了结构调整目标。主要基于以下考虑：芯片设计是集成电路产业的龙头，也是集成电路产业附加值最高的部分，优先发展集成电路设计业就是要提高设计业在整个产业中的比例。随着政策环境进一步宽松，扶持力度进一步加大和市场的牵引，“十一五”期间芯片设计业的增长速度将快于制造业和封装测试业的增长速度，而且随着“十一五”中后期制造业和封装测试业产能扩张趋于稳定，设计业在整个产业中的比重还将进一步提高，并逐渐趋向于一个比较适当的比例。因此，对将芯片设计业、芯片制造业和封装测试业的比重关系将会由2005年的17.7%、33.2%、49.1%提高到2010年的23%、29%、48%是可能的。

技术创新目标。芯片设计业的快速发展，必将促进国内集成电路技术的进步，并开发出一批适应国内市场需求的核心芯片，然而考虑到设计平台工具开发和设计技术的制约，“十一五”我国主流设计水平还会比世界同期落后一代以上。在芯片制造业领域，考虑到芯片制造工艺技术和市场需求，《专项规划》将芯片制造业的目标设定在12英寸生产线，加工线宽达到90纳米以下，力图进一步缩小和世界先进水平之间的差距。封装测试领域，主要考虑是结构调整和技术升级，要进一步加强先进封装能力的建设，使国内封装测试业的技术水平达到国际主流，多种新型封装形式能实现规模生产。在关键设备和材料领域，以实施国家重大科技专项为契机，关键设备等支撑业也将有突破性进展，目前我国已经在8英寸及其以下的光刻机、刻蚀机、离子注入机等一批关键技术设备上实现突破，到“十一五”末实现12英寸部分关键技术设备、材料的国产化是有可能的。

三、重点任务

根据发展思路与目标，《专项规划》提出共性技术研发和公共服务平台建设、产品开发、芯片制造与封装测试能力、支撑产业发展、产业园区建设等四项“十一五”集成电路产业发展的重点任务。

（一）加快集成电路共性技术研发和公共服务平台建设

集成电路是资金、技术和人才密集型行业，自主创新能力的提升需要集中各方面的资源，超前部署，跟踪前沿技术，集中投入。《专项规划》提出要调动国家、企业、高校和研究机构、社会等多方面的力量，选择有基础、有实力的集成电路产业密集区域建立集成电路研发中心。共性技术研发平台的建设要按照市场需求，面向产业化发展，以企业形式运作，形成产学研用相结合的研究开发模式，重点研究开发集成电路产业的前沿技术和发展热点，如SOC等产品设计、纳米级工艺制造、先进封装与测试等共性关键技术，逐步积累技术开发能力，培养人才，为行业提供技术咨询和服务，增强全行业的自主创新能力。

考虑到国内集成电路产业尤其是设计业，小企业数量多，资金投入能力有限，单一企业建立测试验证环境难度大。为促进国内集成电路产业的发展壮大，培育优势骨干企业，将在产业聚集区域积极建设提品开发和测试环境的公共服务平台，为企业在EDA设计工具、IP核、产品评测等方面提供便捷、高效的服务，一方面有利于帮助企业解决可以克服集成电路产业发展中面临的资金、技术瓶颈，另一方面也有利于减少重复建设，降低企业开发成本，最终形成我国集成电路产业发展的良好环境。

（二）重点支持量大面广产品的开发和产业化

从国内集成电路产业规模、技术水平和研发能力的实际出发，微处理器和微控制器、存储器等高端产品领域技术和资金门槛高，短期国内企业难以突破。这种情况下，如何发展我国集成电路设计业？“十五”发展实践告诉我们：应紧紧依靠我国消费市场和整机配套的规模优势，抓住产业升级换代的新机遇，面向国际国内两个市场，特别是国内市场，选择数字音视频信源/信道芯片、图像处理芯片，移动通信终端基带芯片、信息安全芯片等一些面向整机配套的量大面广的专用集成电路为突破口，开发一批具有自主知识产权的产品，坚持从中低端向高端推进，从走向核心。大唐微电子、杭州士兰微等优秀的国内IC设计公司的成功证明了这一点。坚持这样的道路不仅能逐步促成一批拥有核心技术、具备国际竞争力企业的成长，从长远来看更是提高我国集成电路自主性的重要途径。

（三）增强芯片制造和封装测试能力

“909”工程是我国在90年代为促进集成电路产业发展实施的一项重大工程。经过十年的发展，华虹集团已成长为我国骨干集成电路企业，也是我国自主发展集成电路的主力军，在前工序生产线和集成电路设计能力建设和发展方面取得很大成就，为打破国外集成电路技术封锁、保证涉及国家安全和国计民生的芯片制造安全做出了突出贡献。随着世界集成电路产业工艺技术不断升级，“909”工程升级改造对于保持我国集成电路产业竞争力，维护国家经济安全具有重要意义。

经过“十五”时期的发展，我国集成电路芯片制造领域基本形成了以代工模式为主的发展格局。从全球发展情况看，世界集成电路的龙头企业大多走的是IDM的发展道路，就是企业拥有设计、制造和销售，如Intel公司。我国台湾地区的集成电路企业普遍采用了代工模式，就是专注于芯片制造，为设计企业提供制造服务，如台积电公司。“十一五”期间，为更好地服务于国内外市场，满足国内集成电路市场持续快速增加的需求，我国在增强新一代芯片加工线生产能力的同时，要鼓励IDM模式的骨干企业发展，促进设计业与制造业的协调互动发展。发展IDM模式，对于满足我国多元化的市场需求，特别是发展壮大自主可控的集成电路产业有着深远的战略意义。

在芯片制造能力建设方面，要重点发展12英寸、90纳米及以下技术的生产线，同时兼顾8英寸芯片生产线的建设，确保在供给量上满足不同层次的市场需求。对于6英寸及以下的生产线，要注意把握市场动态，在继续满足低端市场需求的同时，积极开发模拟电路、数模混合电路等产品。

我国封装测试业已形成了较大的产业规模，培育了长电科技、天水华天等一批具有较强竞争力的企业。“十一五”期间封装测试业应重点提升产品档次，满足集成电路产业的技术进步，大力发展先进的BGA、PGA、CSP、MCM、SIP等先进封装技术，提高测试技术和水平，继续保持竞争优势。

（四）突破部分专用设备仪器和材料

目前，我国已经具备了6英寸及其以下生产线装备的生产能力，部分设备达到8英寸工艺技术要求，与国际水平相比，整体技术差距依然很大，目前，国12英寸生产线的所有设备和8英寸的绝大部分设备依赖进口，国内集成电路装备制造业对产业支撑能力十分有限。分析全球集成电路产业强国，美国、日本都拥有很强的装备制造产业。因此，要从根本上提升集成电路产业，必须培育我国自主的装备制造业。“十一五”要充分利用前期工作的经验，以实施重大科技专项为突破口，在8～12英寸集成电路生产设备，包括光刻机、刻蚀机、离子注入机、平坦化设备、掺杂设备、快速热处理设备，划片机、键合机、硅片减薄机、集成电路自动封装系统等关键装备方面加大研发投入，并努力实现产业化。

我国在集成电路关键材料方面基础还相当薄弱。“十一五”期间，要加大对外开放力度，通过引进消化吸收，逐步建立关键材料产业体系。努力实现12英寸硅抛光片和8~12英寸硅外延片、锗硅外延片、SOI材料、宽禁带化合物半导体材料、光刻胶、化学试剂、特种气体、引线框架等关键材料的国内配套，并逐步实现自给。

（五）推进重点产业园区建设

集成电路是一个高投入、高风险、高回报的行业，对配套环境要求较高，不宜遍地开花。“十五”时期，信息产业部认定的北京、天津、上海、苏州、宁波等国家集成电路产业园在促进我国集成电路产业发展方面显示出了较强的集聚带动效应，为形成产业链体系和规模化的产业集群发挥了重要作用。“十一五”应充分发挥这些园区的辐射带动作用，继续引导有实力的企业进入产业园区，不断补充、丰富、完善和加强产业链建设，由园区的骨干企业作龙头，带动和盘活区域产业，增强园区产业链上下游企业间的互动配合，形成具有竞争实力的产业集群，同时园区还要加强和完善配套服务设施，不断完善公共技术和服务平台，为园区的企业和人才提供良好的生活环境和发展环境，提高园区竞争力，从而推动我国集成电路产业区域规模化壮大和快速发展。

四、政策措施

《专项规划》坚持务实发展的基本理念，从政策制定、资金投入、外资利用和人才培养等四个方面提出了具体的政策措施。

加快政策推出。18号文件和51号文件的，对“十五”期间我国集成电路产业快速发展、产业规模跻身世界前列起到了巨大的推动作用。当前我国集成电路产业已经进入一个新的发展阶段，需要营造长期稳定的法规环境，产业政策法制化已迫在眉睫。“十一五”国家将研究制定《软件与集成电路产业发展促进条例》。同时，在现有工作的基础上，加快出台《关于进一步鼓励软件产业和集成电路产业的若干政策》，保持对集成电路行业的支持力度，增强企业发展信心，构建更加完善的集成电路产业政策环境。

加大投入力度。我国集成电路产业自主创新能力不足和技术水平相对落后，必须持续加大资金投入力度，鼓励企业研究开发自主知识产权的核心技术，推动产业发展。要进一步发挥集成电路专项研发资金对行业技术进步的促进作用，研究设立“国家集成电路产业发展基金”，对集成电路关键技术和产品的研发和产业化给予支持。同时，要组织实施好集成电路重大工程和重大科技专项，这对于行业发展具有重要作用。

提高利用外资水平。我国集成电路的发展经验表明，坚持对外开放战略，积极吸引外资是解决资金瓶颈、加快技术进步、提升行业整体水平的重要途径。我国现有的8英寸和12英寸生产线绝大部分是外商投资建设的，“十五”期间，仅芯片制造领域国内利用外资总额就超过150亿美元，外商不仅带来了资金，还带来了技术、人才和管理。“十一五”我们必须继续坚定不依地走对外开放地发展道路，不断提高利用外资的水平和能力，完善政策环境、投资环境和人才环境，吸引有实力的跨国公司在国内建立研发中心、生产中心、运营中心，带动国内集成电路产业在企业管理、市场开拓、人才培养等方面的成长。

加强人才培养。人才是产业发展的关键，而对国内产业发展旺盛的市场需求，目前国内微电子人才培养机制尚不能适应产业发展的需要，人才培养方面过多侧重于研究型人才的培养，市场需求量大的技术开发型和职业技术型人才供给不足。因此，要构建面向多层次的微电子人才梯队培养的教育培训体系。同时要重点培养国际化高层次复合型集成电路人才，努力引进海外优秀集成电路人才，并为这些人才创造公平、有利、宽松的各种环境，鼓励他们为我国集成电路产业的发展做出更多贡献。

集成电路产业作为信息产业的基础和核心，是关系到国民经济和社会发展全局的战略性产业，在推动经济发展、社会进步、提高人民生活水平以及保障国家安全等方面发挥着重要作用。“十一五”期间，经过全行业长期不懈努力，完全有可能推动我国集成电路产业再上新台阶。

政策回放：集成电路产业“十一五”专项规划

集成电路产业作为信息产业的基础和核心，是国民经济和社会发展的战略性产业，在推动经济发展、社会进步、提高人民生活水平及保障国家安全等方面发挥着重要作用，已成为当前国际竞争焦点和衡量一个国家或地区现代化程度及综合国力的重要标志。

“十一五”期间，大力发展集成电路产业，尽快建立一个自主创新能力不断提高、产业规模不断扩大的产业体系，对保障信息安全、经济安全、增强国防实力，及推动社会进步，提高人民生活水平，具有极其重要战略意义和现实意义。

按照《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中“大力发展集成电路、软件和新型元器件等核心产业”及《信息产业“十一五”规划》中“完善集成电路产业链”的总体要求，在深入研究、广泛调研基础上，突出集成电路行业特点，编制集成电路专项规划，作为集成电路行业发展的指导性文件和加强行业管理的依据。

一、“十五”回顾

产业和市场规模迅速扩大。自从《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》文件颁布以来，我国集成电路产业进入发展最快的历史阶段。2005年集成电路产量达到266亿块，销售收入由2000年的186亿元提高到2005年的702亿元，年均增长30.4%，占世界集成电路产业中的份额由1.2%提高到4.5%。市场规模迅速扩大，2005年我国集成电路市场规模较2000年翻了两番，达到3800亿元，占全球比重达25%，成为全球仅次于美国第二大集成电路市场。

部分关键技术领域取得突破。32位CPU芯片、网络路由交换芯片、GSM/GPRS手机基带芯片、TD-SCDMA基带芯片、数字音视频和多媒体处理芯片、第二代居民身份证芯片等一批中高端产品相继研发成功并投入市场，产品设计能力达到0.18微米，集成度超过千万门；集成电路芯片生产线工艺水平达到12英寸0.13微米，90纳米工艺技术研发取得进展，与国外先进水平之间的差距明显缩小；分辨率193nmArF准分子激光步进扫描投影光刻机、100nm大角度离子注入机、100nm高密度离子刻蚀机等重大技术装备取得重要突破。

产业结构日趋合理。我国集成电路产业已初步形成了设计、芯片制造和封装测试三业并举、较为协调的发展格局。经过“十五”发展，设计业和芯片制造业在产业中的比重显著提高，由2000年的31%提高到2005年的50.9%，封装与测试比重由同期的69%下降到49.1%，较为合理的产业结构初步形成。

骨干企业成长迅速。2005年销售额过亿元的集成电路设计公司已近20家，一批集成电路设计公司成功上市。上海华虹NEC电子有限公司、中芯国际集成电路制造有限公司等企业的工艺技术水平大幅提高，国际竞争力显著增强，成为全球第七位和第三位芯片加工企业。2005年销售额过10亿元的封装测试企业超过10家，江阴长电科技股份有限公司、南通富士通微电子股份有限公司、天水华天科技股份有限公司等封装测试企业产能不断扩大，技术水平不断提升。

产业集群效应凸显。集成电路产业集聚效应明显，2005年长江三角洲、京津地区集成电路销售额之和达到644.17亿元，占同年全国总销售额的91.7％。国家（上海）集成电路产业园、国家（苏州）集成电路产业园等5个部级集成电路产业园区集聚和辐射带动作用日益显现。

产业环境逐步改善。《鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策》（国发[2000]18号）的颁布实施，集成电路专项研发资金的设立，知识产权保护力度不断加强，为我国集成电路产业提供了良好的政策环境，极大地调动国内外各方面投资集成电路产业的积极性，5年来吸引外资累计约160亿美元。

尽管“十五”期间成绩显著，但是集成电路产业仍存在诸多问题。产业政策尚未完全落实到位，投融资环境还有待进一步改善；自主创新能力薄弱，缺乏核心技术和自主品牌；产业研发投入严重不足，总体技术水平与国外有很大差距；制造技术以代工为主，缺乏自主品牌；产业规模小，与国内市场规模差距较大；产品结构滞后于市场需求，进出口贸易逆差不断扩大；集成电路专用材料及设备自给率低，集成电路产业链并未完善；集成电路高级专业人才缺乏。

二、“十一五”面临形势

（一）集成电路技术发展趋势

市场和技术双重驱动创新。第三代移动通信、数字电视、下一代互联网等领域重大技术和市场的快速发展，“三网融合”的不断推进，驱动集成电路产业的技术创新和产品创新。多技术、多应用的融合将催生新的集成电路产品出现，纳米技术的发展、新体系架构等新技术发明也在孕育着新的突破。

集成电路设计新技术不断涌现。随着90纳米及以下微细加工技术和SoC设计技术的发展，软硬件协同设计、高速、高频、低功耗设计、IP复用、芯片综合／时序分析、可测性／可调试性设计、总线架构、可靠性设计等技术将得到更快的发展和更广泛的应用。

65～45纳米工艺将实现产业化。“十一五”期间，12英寸、65～45纳米微细加工工艺将实现工业化大生产，铜互联工艺、高K、低K介质材料等将大规模采用；新型栅层材料、下一代光刻技术、光学和后光学掩模版、新型可制造互连结构和材料、光刻胶等工艺、材料将成为技术研发的重点；SOI、SiGe等材料显示出了良好的应用前景。

适应更高要求的新型封装及测试技术成为主流。集成电路封装正向高密度、高频、大功率、高可靠性、低成本的方向发展。球栅阵列封装(BGA)、芯片倒装焊(Flipchip)、堆叠多芯片技术、系统级封装(SiP)、芯片级封装(CSP)、多芯片组件(MCM)等封装类型将是“十一五”期间的主流封装形式。随着芯片性能的提高和规模的扩大，测试复杂度不断提高，自动测试技术和测试设备将快速发展，高速器件接口、可靠性筛选方法、高效率和低成本的测试技术等将成为测试的发展重点。

（二）集成电路市场分析

从上世纪70年代以来，世界集成电路市场虽有波动，但仍保持了年均约15％的增长率。经历了2001年的衰退后，世界集成电路市场销售额逐年增长，2005年实现销售额1928亿美元，达到历史最好水平。预计“十一五”期间，集成电路整体市场将保持平稳增长，波动幅度将趋缓，到2010年世界集成电路市场规模约为3000亿美元，平均增长率约14%。微处理器与微控制器、逻辑电路和存储器等三大类通用集成电路仍将占据主要市场，专用集成电路市场将较快增长。

未来5年，我国集成电路市场将进一步扩大，预计年均增长速度约为20%，到2010年，我国集成电路市场规模将突破8300亿元（2006～2010年我国集成电路市场需求预测见表1），采用0.18微米及以下技术的产品将逐步成为市场的主流产品，产品技术水平多代共存将是我国集成电路市场的特点。信息技术的快速发展，新应用领域的出现如移动通信、数字音视频产品、智能家庭网络、下一代互联网、信息安全产品、3C融合产品、智能卡和电子标签、汽车电子等的需求将形成集成电路新的经济增长点。

“十一五”期间我国集成电路进口额年均增长率将在15%以上，贸易逆差局面难以得到改变。

（三）集成电路产业面临环境

国内产业政策环境将不断改善。中央、地方各级政府和有关部门高度重视集成电路产业的发展，《进一步鼓励软件产业与集成电路产业发展的若干政策》等政策的出台，将为集成电路产业发展提供更加有利的政策环境。

投资强度和技术门槛越来越高。1条12英寸集成电路前工序生产线投资规模超过15亿美元，产品设计开发成本上升到几百万美元乃至上千万美元。企业的资金实力和技术创新能力成为竞争的关键。

国外高端技术转移限制仍将继续。作为战略性产业，全球主要发达国家越来越重视集成电路产业发展，为保持其领先地位，仍将控制关键技术装备、材料、高端设计和工艺技术向发展中国家转移，国内产业面临的技术挑战仍将长期存在。

知识产权和专利等摩擦将加剧。随着全球化竞争的不断深入，跨国公司利用其在技术、市场和资金的主导地位，更多地采用知识产权等技术手段开展竞争，国内企业发展面临各方面的压力。

三、“十一五”发展思路与目标

（一）发展思路

继续落实和完善产业政策，着力提高自主创新能力，推进集成电路产业链各环节协调发展。以应用为先导、优先发展集成电路设计业；积极发展集成器件制造（IDM）模式，鼓励新一代芯片生产线建设，推动现有生产线的技术升级；提升高密度封装测试能力；增强关键设备仪器和基础材料的开发能力。形成以设计业为龙头、制造业为核心、设备制造和配套产业为基础，较为完整的集成电路产业链。

设计业：鼓励设计业与整机之间的合作，加快涉及国家安全和量大面广集成电路产品的设计开发，培育一批具有较强自主创新能力的骨干企业，开发具有自主知识产权的集成电路产品。

制造业：鼓励现有生产线的技术升级和改造，形成90纳米工艺技术的加工能力；积极发展集成器件制造（IDM）模式，鼓励新一代芯片生产线建设；引导产业向有基础、有条件的地区集聚，形成规模效应，

封装测试业：加快封装测试业的技术升级。积极调整产品、产业结构，重点发展SIP、Flipchip、BGA、CSP、MCM等先进封装技术，提高测试水平和能力。

材料、设备等支撑业：以部分关键设备、材料为突破口，重视基础技术研究，加快产业化进程，提高支撑能力。

（二）发展目标

1.主要经济指标。到2010年，我国集成电路产业产量达到800亿块，实现销售收入约3000亿元，年均增长率达到30％，约占世界集成电路市场份额的10%，满足国内30％的市场需求。

2.结构调整目标。到2010年，集成电路产业结构进一步得到优化，芯片设计业在行业中的比重提高到23％，芯片制造业、封装与测试业比重分别为29％和48％，形成基本合理的产业结构。

3.技术创新目标。到2010年，芯片设计能力大幅提升，开发一批具有自主知识产权的核心芯片，主流设计水平达到0.13μm～90nm；国内重点整机应用自主开发集成电路产品的比例达到30％左右。芯片制造业的大生产技术达到12英寸、90-65nm；封装测试业进入国际主流领域，实现系统封装（SiP）、芯片倒装焊（Flipchip）、球栅阵列封装（BGA）、、芯片级封装（CSP）、多芯片组件（MCM）等新型封装形式的规模生产能力。12英寸部分关键技术装备、材料取得突破并进入生产线应用。

四、重点任务

（一）加快集成电路共性技术研发和公共服务平台建设

面向产业需求，建立企业化运作、面向行业的、产学研用相结合的国家集成电路研发中心，重点开发SOC等产品设计、纳米级工艺制造、先进封装与测试等产业链各环节的共性关键技术，为实现产业可持续发展提供技术来源和技术支持。

支持集成电路公共服务平台的建设，为企业提品开发和测试环境，在EDA设计工具、知识产权保护、产品评测等方面提供公共服务，促进中小企业的发展。

（二）重点支持量大面广产品的开发和产业化

面向高清晰度数字电视、移动通信、计算机及网络、信息安全产品、智能卡及电子标签产品、汽车电子等市场需求大的整机市场，引导芯片设计与整机结合，加大重点领域专用集成电路（ASIC）的开发力度，重点开发数字音视频相关信源、信道芯片、图像处理芯片，移动通信终端基带芯片、高端通信处理芯片、信息安全芯片等量大面广的产品，形成一批拥有核心技术的企业和具有自主知识产权的产品。

（三）增强芯片制造和封装测试能力

提高产业控制力，支持“909”工程升级改造；继续坚持对外开放，积极利用外资，鼓励集成器件制造（IDM）模式的集成电路企业发展，促进设计业、制造业的协调互动发展；重点发展12英寸集成电路生产线，建设5条以上12英寸、90纳米的芯片生产线；建设10条8英寸0.13～0.11微米芯片生产线，提高6英寸～8英寸生产线的资源利用水平；加强标准工艺模块开发和IP核的开发，不断满足国内芯片加工需求。积极采用新封装测试技术，重点发展BGA、PGA、CSP、MCM、SIP等先进封装技术，扩大产业规模，提高测试技术和水平。

（四）突破部分专用设备仪器和材料

掌握6～8英寸集成电路设备的制备工艺技术，重点发展8～12英寸集成电路生产设备，包括光刻机、刻蚀机、离子注入机、平坦化设备、掺杂设备、快速热处理设备，划片机、键合机、硅片减薄机、集成电路自动封装系统等设备，具备为6～8英寸生产设备进行维护和翻新能力；力争实现100nm分辨率193nmArF准分子激光步进扫描投影光刻机、高密度等离子体多晶硅刻蚀机、大角度倾斜大剂量离子注入机等重大关键装备产业化；重点开发12英寸硅抛光片和8英寸、12英寸硅外延片，锗硅外延片，SOI材料，宽禁带化合物半导体材料、光刻胶、化学试剂，特种气体、引线框架等材料，为产业发展提供有力支撑。

（五）推进重点产业园区建设

发挥国家、地方政府和各产业园区的积极性，重点建设北京、天津、上海、苏州、宁波等国家集成电路产业园，不断优化发展环境、完善配套服务设施，引导集成电路企业落户园区，以园区内骨干企业为龙头，加强产业链建设，带动相关企业的发展，提高园区竞争实力。

五、政策措施

（一）加快制定法规与政策，进一步营造良好的产业环境

积极推进《软件与集成电路产业发展促进条例》的编制，加快推出《关于进一步鼓励软件产业和集成电路产业的若干政策》，加大知识产权保护力度，促进集成电路产业的健康发展。

（二）进一步加大投入力度

加大政府投入，形成集成电路专项研发资金稳定增长机制。研究设立“国家集成电路产业发展基金”，鼓励集成电路企业技术创新和新产品开发，促进行业技术进步；组织实施集成电路重大工程和国家科技重大专项，研发集成电路关键技术和产品；鼓励国家政策性金融机构重点支持重点集成电路技术改造、技术创新和产业化项目；支持集成电路企业在境内外上市融资；鼓励境内外各类经济组织和个人投资集成电路产业。

（三）继续扩大对外开放，提高利用外资质量

坚持对外开放，继续优化环境，大力吸引国（境）外资金、技术和人才。重点吸引有实力的跨国公司在国内建设高水平的研发中心、生产中心和运营中心，不断提高国内集成电路产业企业管理、市场开拓、人才培养能力。积极提高资源利用效率，完善外商投资项目核准办法，适时调整《外商投资产业指导目录》，优化产业布局，减少低水平盲目重复建设。

（四）加强人才培养，积极引进海外人才

集成电路芯片范文第8篇

尽管我国集成电路产业发展迅速，但仍难以满足国内巨大且快速增长的市场需求，集成电路产品仍大量依靠进口。2010年，国内集成电路进口规模已经达到1570亿美元，创历史新高。集成电路已连续两年超过原油成为进口规模最大的商品。

展望未来五到十年，集成电路产业的发展存在诸多利好因素。首先，政策环境进一步支持产业发展。2011年1月，国务院了《国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》（简称4号文件），从财税、投融资、研发、进出口、人才、知识产权等方面给予集成电路产业诸多优惠，政策覆盖范围从设计企业与生产企业延伸至封装、测试、设备、材料等产业链上下游企业。

其次，战略性新兴产业将为集成电路产业带来更多发展机会。2010年10月，国务院《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，明确提出加快培育和发展下一代信息技术、节能环保、生物产业、高端装备制造产业、新能源、新材料以及新能源汽车等战略性新兴产业。其中在下一代信息技术领域，发展重点包括高性能集成电路、物联网、三网融合、新型显示、下一代移动通信、下一代互联网等方面。国家鼓励发展战略性新兴产业，不仅将直接惠及集成电路产业，而且能通过拉动下游应用市场，间接带动国内集成电路企业的发展。

再次，资本市场将为企业融资提供更多机会。创业板的推出在一定程度上打通了国内集成电路企业发展的资金瓶颈。创业板带来的财富效应，还将吸引更多资金和人才投入到集成电路行业。此外，国务院4号文件中也明确提出将通过中央预算内投资、产业投资基金、银行贷款以及企业自筹资金等多种途径对集成电路企业的融资给予鼓励。

市场需求大、政策和资本市场支持，“十二五”期间国内集成电路产业发展面临前所未有的机遇，并将步入发展黄金期。

根据国家规划，到2015年，国内集成电路产业规模将在2010年的基础上再翻一番，销售收入超过3000亿元，占世界集成电路市场份额提高到14%以上，满足国内30%的市场需求。芯片设计能力大幅提升，开发出一批具有自主知识产权的核心芯片，芯片制造业大生产技术具备12英寸、45纳米和32纳米的成套工艺，研发22纳米工艺。此外，封装测试业进入国际主流领域。

集成电路芯片范文第9篇

关键词： 静电放电；IC；耦合；建模

一、介绍

静电放电（ESD）对集成电路（ICs）存在严重危害。静电放电失败的发生很大程度上是由于对芯片放电静电过程中电场或磁场耦合。此试验的结果对芯片和放电装置的相对位置是敏感的，静电放电枪和芯片的朝向、两者之前线路的长度和终止点，以及其他因素的影响。

本文提出一种快速、准确的方法来预测集成电路对静电放电产生的电磁场耦合的响应。该方法把放电装置产生的电磁场的全波模型从仿真集成电路对耦合场的响应中分离出来。相对于纯粹的全波技术，这种方法有三点优势：

1、需要的计算时间少，因为大的静电放电模型和相对小的集成电路模型是分别仿真的。全波求解只需要计算放电装置产生的电磁场，而不需要考虑集成电路方面。

2、非线性集成电路的仿真通过SPICE模型来完成。

3、这种方法允许设计师迅速的改变芯片和放电装置的方向，而不用重复模拟放电装置产生的电磁场。只需改变SPICE模型中电磁场引发的电压和电流。

该方法有3个步骤：对放电装置产生的电磁场的估计；完善集成电路的等价SPICE模型（包括以电磁场耦合为代表的活动源）；集成电路的仿真和构建能预测放电产生的电压和电流的核心模型。

二，提出的新的仿真方法

1、计算静电放电枪产生的电磁场

在这个阶段，3D环境和集成电路封装模型所代表的完整静电放电枪已不存在。当集成电路的存在对放电装置的电压和电流难以造成影响的时候，可以从模型中加集成电路部分去除掉。这种假设已经被仿真测试并证明为正确的。集成电路封装以外，网格的尺寸可以被显著减少。

仿真的结果是芯片内的电磁场量（特别是Ez，Hx和Hy）。这些场量用来预测代表对封装电磁场耦合的电压和电流源。记录的场的位置正好是芯片插脚的位置。

2、建立集成电路和场耦合的SPICE模型

封装的SPICE模型有两个部分：被动的部分代表集成电路封装的寄生效应，主动的部分包含等价的电压和电流源代表电磁场耦合。模型的被动部分由芯片封装的几何形状决定。在很少的情况下，可以使用简单的集总元件（R，L和C）。多数情况是使用分散式的模型。

有两种方法来获得被动的封装模型：a）在仿真模型中提取插脚的自感、互感和电容；b）从S参数的测量值中提取这些寄生效应。

每个可构建成类似分离环包含一个寄生电感，一个寄生电容，终止阻抗、一个电压源，代表磁场耦合， 一个电流源，代表电场耦合，以及与临近插脚的互感和电容。这里，耦合仅仅显示在两根插脚之间。在实际的芯片中，模型应包含更多的插脚。

从静电放电枪产生的电磁场计算每个插脚的“主动”电压和电流源。芯片插脚的几何形状，以及所引发的磁场穿过插脚环引发的电压降。这个电压值为：

dAeff为环面积的微分，Hn为环面积中的磁场，μ为空间磁导率，t为时间。仿真结果表明，对于一个2公分见方大小的封装，从其中心点到静电放电枪的距离为5公分，场在一个插脚环面积中没有大的变化，所以电压源可以近似的得到：

以相似的方式计算电场耦合。由于典型集成电路的低高度，只有插脚水平部分的入射场（即Ez场）是重要的。插脚垂直部分的水平入射场可以忽略。

Ez表示垂直电场，ε为介电常数，S为插脚表面积的微分。如之前所说，当各种场缓慢的通过集成电路，电流可以近似表示为

3、结合芯片封装和芯片内部电路的SPICE模型

集成电路封装模型，包含封装寄生现象和场耦合，并在最后要结合芯片的内部电路模型。一旦结合起来，整体模型就可以用SPICE方式来仿真，不仅可以加快仿真速度，也能完整的包含芯片内的复杂电路。

三、提出方法的验证

之前为了验证所提出的建模方法，进行了相关实验。首先通过测试放电装置全波模型的精度进行确认，之后，通过依次测试芯片封装的被动模型精度，测试芯片能量耦合的全部估量来进行确认。在这些实验中，模仿实际集成电路的几何结构和电路结构构建出一个“大的”芯片式结构。这样构筑出的结构相对于实际芯片更易于修正和测量，便于了解更多芯片的内部电路结构。

1）静电放电装置模型的论证

如上所述，第一步是记录静电放电装置的模拟电磁场。实验和仿真中可使用一部Noise Ken ESS200静电放电枪。该放电枪的全波模型已经通过对比测量值和一个贴近放电枪的闭合环所感应到的噪声电压模型确认了。

测量装置环半径为13.5毫米，距离放电枪的尖端10厘米。环的一端终止于一个大的接地面，另一端与一个安装在地平面上的SMA连接器的内导体相连。用一个示波器测量通过SMA连接器的电压。

2）被动封装模型的论证

在第二步，大芯片的被动模型已经得到验证。大芯片由两块电路板构筑而成，在模型上放置了一个简单的配电网络电路。下面的PCB板模拟芯片封装的引脚框架。将这个大芯片的模型放在有实际功能的第三块PCB板上。尽管这个大芯片有10个“脚”，在此试验中只用到其中4个，分别代表VDD、VSS、VDDAD和VSSAD。尽管封装的全波模型用起来很容易，但这里还是通过测量来得到模型产生的寄生电感和电容值。

模型顶端的铜层分为四个脚，分别对应VDD、VSS、VDDAD和VSSAD。这四个脚与集总部件相连形成PDN电路结构。模型的底板为铜皮，模拟典型芯片的下垫板。

3）全部耦合模型的论证

实验研究验证了能够预测从静电放电装置到芯片的耦合。静电放电枪的尖端到芯片模型边缘的距离为10公分。芯片插脚上的电压由通过同轴电缆串联到插脚的500欧姆电阻来测量。一般而言，尽管不能在时间上全程匹配，但是功率电平波形的趋势匹配良好，最可能的原因是芯片模型和实际的阻抗存在失配。

四、结论

提出了一种快速估算从静电放电装置到芯片的电磁场耦合的方法。此方法可能会比全波仿真的方法快上很多，同时可以完整显示on-die电路的复杂结构。此方法相对于全波法的主要优势在于方便设计师在实验设置和电压电流耦合变化中的探索和改进，改变芯片相对于放电装置的位置就像改变电磁场通常计算封装的等价电压和电流源一样简单。不是必须用到全波仿真。不同的静电放电装置的配置（例如放电枪到芯片的距离和连接方式）可以用全波模型仿真一次，反复使用。同样的，改变芯片，来测试放电装置电路的改进，不需要任何额外的全波仿真，并可以用SPICE全程执行。初步结果表明在静电放电过程中芯片式封装的电压的仿真值和测量值是近似的。■

参考文献

[1] K. Wang， D. Pommerenke， R. Chundru， T. Van Doren， J. Drewniak， A.Shashindranath， “Numerical Modeling of Electrostatic Discharge Generators，” IEEE Trans. Electromagn. Compat.， Vol.45， no.2， May 2003.

集成电路芯片范文第10篇

【关键词】集成电路设计产业 发展作用 发展趋势

1 中国集成电路设计产业的发展历程

集成电路又称IC（Integrated Circuit），自从1958年第一块集成电路诞生后得到了快速的发展。在整体机中，集成电路在计算机中的应用最为广泛，紧接着是通讯行业，然后是电子消费类行业。集成电路按结构分类可以分为单片集成电路和混合集成电路两大类。20世纪初世界上第一个电子管面世。到20世纪60年代我国的第一块集成电路研制成功，比世界上第一块集成电路晚了七年的时间。而且在这期间双极型和MOS型电路的出现催生了集成电路产业的形成。20世纪90年代PC成为IC技术和市场发展的主要推动力。到了21世纪，智能终端和汽车电子将成为IC技术和市场发展的新的推动力。

2 中国集成电路设计产业发展的作用

现代社会的数字化、网络化和信息化的速度越来越快，集成电路设计产业在对于一个国家经济的发展、国防的建设、信息安全的维护以及综合国力的提高都有重要作用。下面笔者从中国集成电路产业发展对国民经济和国防安全两个方面的重要作用进行简单的分析。

2.1 有助于加快国民经济的发展

集成电路设计产业对国民经济的提高首先体现在计算机方面。从第一台计算机的发明到现在电脑的全面普及不得不说得益于芯片集成度的提高，当然，它与集成电路设计产业的快速发展有着密切的联系。其次是对通信领域的促进。现在智能手机的普及各种支付软件的使用等都极大地方便了人们的生活，拉近了人们之间的距离。同时也推动了社会的快速发展。最后是对消费类电子领域的促进。人们从最早的黑白电视到现在的彩色电视，数字电视和计算机的普遍应用都可以看出集成电路设计产业促进了传统产业的更新换代，促进了世界的进步。对加快国民经济的发展具有重大意义。

2.2 有益于加强国防安全的建设

计算机既是集成电路的核心也是国家和国民信息的载体。目前，微电子技术在计算机、通讯设备、导航设备、电子对抗设备等军用设备中已经得到广泛的应用。这也使得微子技术的成熟水平和发展规模成为衡量一个国家军事能力和综合国力的重要标志。现代战争不再是单纯武力的较量，更多的是科学技术之间的抗衡。微电子技术使人们摆脱了一些超重超大的武器装备。所以微电子技术的使用大大提高了单兵的作战能力。微电子技术促进了装备的轻便化、提高了军队的隐蔽性，能大大增强部队和武器装备的作战能力。二是提高了武器的打击精准度。三是增强了国家和国民的信息安全性。

3 中国集成电路设计产业的发展趋势

在政策支持和市场需求的带动下，去年中国集成电路设计产业的发展呈现平稳快速发展的态势。中国集成电路设计产业在面临新的发展机遇和挑战以及新的发展重点和发展前景时又会表现出什么样的发展趋势呢？下面是笔者提出的几点看法。

3.1 中国集成电路设计产业将达到世界主流水平

在2015年，中国集成电路设计产业在很多技术领域取得了巨大的成功。例如运用16纳米FinFETplus技术的SoC芯片的设计技术的成功；28纳米多晶硅生产工艺的成熟；4G芯片在中国市场爆炸性的增长；2015年28纳米制程芯片在中芯国际的大规模生产；在2016年，中国在14纳米级以下工艺和存储器等多个方面实现突破性的进展。这些都预示着中国的集成电路设计产业会在2017年再创新佳绩。并且中国的集成电路设计产业将有望达到世界主流水平。

3.2 中国集成电路设计产业将面临更大的挑战

由于中国集成电路设计与市场需求的变化不协调，致使中国的集成电路产业难以进入整机领域中的高端市场。首先，国内移动智能终端产品形态趋于多样化发展，这就要求集成电路在产品功能和技术参数方面不断创造创新，而我国的智能终端用高端芯片领域的竞争力还不够强。其次，我国集成电路市场约占全球总市场的57%，虽然是全球最大的集成电路市场，但是中国在市场中的权威性还很低。需求量大的CPU、存储器等市场还是由国外企业多垄断，这一现象对于芯片的国有化目标产生了很大的阻碍。所以国内的集成电路设计产业将面临更大的挑战。最后是集成电路领域的企业并购现象的加剧，使国内的竞争格局面临重塑，国内企业的竞争压力也将持续增加。

3.3 智能终端和汽车电子将仍是中国集成电路产业发展的主要推动力

在云计算和大数据技术的推动下，高科技走进了人们的日常生活中。能源管理、城市安全、远端医疗、智慧家庭和智慧交通等的发展对中国集成电子领域的需求不断加大。低耗能和小尺寸的芯片技术在智能手机和智能家电中的广泛使用也加大了对集成电子技术的要求。随着国内企业芯片技术的提升，国外芯片技术垄断中国芯片市场的现象将被打破。另外在2015年汽车电子的复合增长率超过了10%。由此可以看出中国的集成电路设计产业发展的主要推动力仍将是智能终端和汽车电子。

4 结语

集成电路设计产业的发展对于增强国防实力、发展经济和提高人们生活水平和生活质量有着密切的联系。只有拥有高端的技术工艺，在国际中拥有重要的话语权才是综合国力增强的主要表现。集成电路的发展仍向着高频、高速、高度集成、低耗能、尺寸小、寿命长等方向展开。在21世纪，集成电路产业的发展仍是我国科技发展的重中之重也是信息技术发展的必然结果。在面临大的机遇和严峻挑战的同时，中国集成电路设计产业的发展必须保持稳中求进，积极研发高端技术上来。发展自身的长处，积极弥补自身的短板达到平衡发展。

参考文献：

[1]于宗光，黄伟.中国集成电路设计产业的发展趋势[J].2014.

[2]张倩倩.新时期我国集成电路设计产业跨越式发展研究.2011.