模擬IC設(shè)計(jì)流程總結(jié)課件

模擬IC設(shè)計(jì)流程總結(jié)模擬IC設(shè)計(jì)流程總結(jié)1

主要內(nèi)容前端設(shè)計(jì)2后端設(shè)計(jì)工具4緒論31后端設(shè)計(jì)33結(jié)論35微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室主要內(nèi)容前端設(shè)計(jì)2后端設(shè)計(jì)工具4緒論31后2模擬IC與數(shù)字IC的比較微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室模擬IC與數(shù)字IC的比較微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室3模擬IC設(shè)計(jì)的特點(diǎn)GeometryisanimportantpartofthedesignUsuallyimplementedinamixedanalog-digitalcircuitAnalogis20%anddigital80%ofthechipareaAnalogrequires80%ofthedesigntime微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室模擬IC設(shè)計(jì)的特點(diǎn)Geometryisanim4?Requiresanabilitytograspmultipleconceptssimultaneously?Requiresawiderangeofskills(fromsystemtotechnology)?Beabletousesimulationcorrectly?(Usageofasimulator)x(Commonsense)≈Constant?Simulatorsareonlyasgoodasthemodelsandtheknowledgeofthosemodelsbythedesigner?Simulatorsareonlygoodifyoualreadyknowtheanswers模擬IC需要掌握的技能Don’tusecomputerasasubstituteforthinking!Simulation“truths”微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室?Requiresanabilitytograsp5模擬IC的設(shè)計(jì)流程微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室模擬IC的設(shè)計(jì)流程微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室6

主要內(nèi)容前端設(shè)計(jì)2后端設(shè)計(jì)工具4緒論31后端設(shè)計(jì)33結(jié)論35微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室主要內(nèi)容前端設(shè)計(jì)2后端設(shè)計(jì)工具4緒論31后7模擬IC的設(shè)計(jì)書(shū)籍序號(hào)書(shū)名作者1DesignofAnalogCMOSIntegratedCircuitsBehzadRazavi2CMOSAnalogCircuitDesignPHILLIPE.ALLEN/DOUGLASR.HOLBERG3AnalysisandDesignofAnalogIntegratedCircuitsP.R.Gray/R.G.Meyer4BipolarandMOSAnalogIntegratedCircuitDesignALAN.B.GREBENE5AnalogIntegratedCircuitsDesignJohns/Martin6IntroductiontoCMOSOP-AMPSandComparatorsROUBIKGREGORIAN7AnalogDesignforCMOSVLSISystemsFrancoMaloberti9CMOSMixed-SignalCircuitDesignR.JacobBaker,HarryW.Li,DavidE.Boyce10AnalogMOSIntegratedCircuitsIIPaulR.Gray/BruceA.Wooley/RobertW.Brodersen11FundamentalsofPowerElectronicsErickson,RobertW.12SwitchingPowerSupplyDesignPressman,AbrahamI.13PowerElectronics:Circuits,DevicesandApplicationsMuhammadH.Rashid14ModernDC-to-DCSwitchmodePowerConverterCircuitsSeverns,RudolfP.Bloom,Gordon,Ed.微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室模擬IC的設(shè)計(jì)書(shū)籍序號(hào)書(shū)名作者1DesignofAnal8逆向設(shè)計(jì)逆向設(shè)計(jì)：借鑒以前成功的經(jīng)驗(yàn)周期短見(jiàn)效快正向設(shè)計(jì)：提供系統(tǒng)解決方案周期長(zhǎng)系列性正向設(shè)計(jì)逆向設(shè)計(jì)微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室逆向設(shè)計(jì)逆向設(shè)計(jì)：借鑒以前成功的經(jīng)驗(yàn)周期短見(jiàn)效快正向9逆向設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng)(一)多讀SPEC，加深對(duì)芯片的理解。查找是否有ReliabilityReport，這對(duì)判斷芯片的PIN腳有幫助。標(biāo)注信號(hào)線最好由1-2人完成(3000個(gè)管子以上的版圖除外)，養(yǎng)成邊標(biāo)線邊紀(jì)錄的習(xí)慣。提取版圖是一個(gè)需要細(xì)心和耐心的過(guò)程。版圖提取錯(cuò)誤，會(huì)給隨后的電路分析造成很大的麻煩和重復(fù)勞動(dòng)，浪費(fèi)時(shí)間，延緩進(jìn)度。按照版圖的布局分塊提取版圖，注明晶體管的類型，遵循版圖原狀，不要合并晶體管。提取版圖時(shí)應(yīng)先確定器件的類型，再?gòu)腜OLY層畫(huà)出器件，然后再?gòu)腗ETAL層畫(huà)出連線。由下至上，提高效率。微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室逆向設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng)(一)多讀SPEC，加深對(duì)芯片的理解。微10逆向設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng)(二)整理電路時(shí)，應(yīng)按照書(shū)上的標(biāo)準(zhǔn)模塊電路的構(gòu)架進(jìn)行整理。熟悉書(shū)上的電路是關(guān)鍵。分析電路時(shí)，應(yīng)先手動(dòng)分析，然后仿真驗(yàn)證。劃分電路功能模塊時(shí)，要多看SPEC，要有系統(tǒng)的觀念，從整個(gè)系統(tǒng)出發(fā)進(jìn)行劃分。小組內(nèi)應(yīng)該多交流，集思廣益。提前準(zhǔn)備好芯片的外圍器件model，為整體仿真做好準(zhǔn)備。整體電路仿真時(shí)，會(huì)經(jīng)常調(diào)整子電路的參數(shù)和仿真條件。要做好每次仿真的記錄說(shuō)明，尤其是對(duì)netlist的修改。撰寫(xiě)DesignNote和SimulationReport，做好前端設(shè)計(jì)的結(jié)案數(shù)據(jù)。不必太詳細(xì)，但要重點(diǎn)突出，容易理解。微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室逆向設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng)(二)整理電路時(shí)，應(yīng)按照書(shū)上的標(biāo)準(zhǔn)模塊電11正向設(shè)計(jì)前端設(shè)計(jì)主要步驟如下：（1）熟悉Foundry的工藝，了解單管的I-VCurve，閱讀仿真所用的lib文件。（2）確定電路中MOS管的最小W和L，數(shù)字電路部分和開(kāi)關(guān)控制管一般取最小W和L。（3）確定SPEC，明確芯片所要達(dá)到的性能指標(biāo)，即ElectricalCharacteristics和TypicalPerformanceCharacteristics。（4）搭建系統(tǒng)框圖，確定主回路(實(shí)現(xiàn)主要功能所需模塊)。（5）子電路設(shè)計(jì)(功能、結(jié)構(gòu)、性能指標(biāo))。微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室正向設(shè)計(jì)前端設(shè)計(jì)主要步驟如下：微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室12（6）子電路仿真(功能驗(yàn)證、參數(shù)仿真、容差分析)。（7）整體電路仿真(功能驗(yàn)證、參數(shù)仿真、容差分析)。（8）撰寫(xiě)DesignNote和SimulationReport，做好前端設(shè)計(jì)的結(jié)案數(shù)據(jù)。（9）整理出最終電路圖。標(biāo)明走大電流的信號(hào)線，給出確定的電流值；標(biāo)明需要匹配的器件；標(biāo)明電路中的噪聲源及對(duì)噪聲敏感的信號(hào)線；標(biāo)明需要特別注意的地方。為版圖設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。

正向設(shè)計(jì)微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（6）子電路仿真(功能驗(yàn)證、參數(shù)仿真、容差分析)。正向設(shè)計(jì)微13

實(shí)例：電壓基準(zhǔn)源的設(shè)計(jì)

等效電路圖分析

微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室實(shí)例：電壓基準(zhǔn)源的設(shè)計(jì)等效電路圖分析14電壓基準(zhǔn)源實(shí)際電路圖增加了RC網(wǎng)絡(luò)改善基準(zhǔn)電壓的性能微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室電壓基準(zhǔn)源實(shí)際電路圖增加了RC網(wǎng)絡(luò)改善基準(zhǔn)電壓的性能微固學(xué)院15

主要內(nèi)容前端設(shè)計(jì)2后端設(shè)計(jì)工具4緒論31后端設(shè)計(jì)33結(jié)論35微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室主要內(nèi)容前端設(shè)計(jì)2后端設(shè)計(jì)工具4緒論31后16后端設(shè)計(jì)流程微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室后端設(shè)計(jì)流程微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室17版圖設(shè)計(jì)書(shū)籍微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室版圖設(shè)計(jì)書(shū)籍微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室18后端設(shè)計(jì)步驟后端設(shè)計(jì)主要步驟如下：（1）熟讀Foundry提供的DesignRules，正確理解每一條掩模設(shè)計(jì)規(guī)則。挑出五六個(gè)具有代表性的規(guī)則熟記。（2）確定芯片的封裝形式，做好芯片的Floorplan。（3）建立自己的Library，定義TechnologyFile和DisplayFile，做好基本的cell，以備調(diào)用。（4）合理搭建整體版圖的輪廓，先確定Pad(包括ESD)和大器件(如功率管)的位置，然后進(jìn)行主要信號(hào)線的布局，最后確定各個(gè)子電路模塊的形狀。（5）子電路模塊的Layout，同時(shí)進(jìn)行DRC(DesignRuleCheck)和LVS(LayoutVersusSchematic)。微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室后端設(shè)計(jì)步驟后端設(shè)計(jì)主要步驟如下：微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)19（6）完成整體版圖的拼接，注意模塊與模塊之間的走線。

力求整體版圖緊湊，無(wú)較大空隙。（7）進(jìn)行整體版圖的DRC和LVS驗(yàn)證，仔細(xì)檢查每一個(gè)出錯(cuò)的地方，必須要達(dá)到零錯(cuò)誤才能Goon。（8）進(jìn)行整體版圖的LPE(LayoutParasiticExtraction)，提取出網(wǎng)表并再次仿真驗(yàn)證電路的功能。（9）手動(dòng)檢查整體版圖，確定無(wú)誤后，導(dǎo)出GDSFile，交予Foundrytapeout。（10）進(jìn)行在線光掩膜數(shù)據(jù)檢視JDV(JobDeckView)。確認(rèn)無(wú)誤后Foundry開(kāi)始生產(chǎn)制造。后端設(shè)計(jì)步驟微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室后端設(shè)計(jì)步驟微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室20版圖設(shè)計(jì)的技巧(Ⅰ)PickFiveorSixNon-minDesignRulesPlentyofWideWiringandViasDon’tBelieveYourCircuitDesignerUseaConsistentOrientationDon’tGoOverboardTip1--5微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室版圖設(shè)計(jì)的技巧(Ⅰ)PickFiveorSixNon21版圖設(shè)計(jì)的技巧(Ⅱ)KeepOfftheBlocksCareforSensitiveandNoisySignalsEarlyIfItLooksNice,ItWillWorkLearnYourProcessDon’tLettheNoisyFindtheSubstrateTip6--10微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室版圖設(shè)計(jì)的技巧(Ⅱ)KeepOfftheBlocksC22版圖設(shè)計(jì)的技巧(Ⅲ)CopyandRenameCellsbeforeMakingChangesRememberYourHierarchyLevelDrawBigPowerBusesBreakUpLargeCircuitCOMMUNICATE!!!Tip11--15微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室版圖設(shè)計(jì)的技巧(Ⅲ)CopyandRenameCell23

實(shí)例：電壓基準(zhǔn)源的版圖微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室實(shí)例：電壓基準(zhǔn)源的版圖微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)24

主要內(nèi)容前端設(shè)計(jì)2后端設(shè)計(jì)工具4緒論31后端設(shè)計(jì)33結(jié)論35微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室主要內(nèi)容前端設(shè)計(jì)2后端設(shè)計(jì)工具4緒論31后25版圖設(shè)計(jì)工具

——

VirtuosoLEVirtuosoLayoutEditor——版圖編輯大師Cadence最精華的部分在哪里VirtuosoLayoutEditor界面漂亮友好操作方便高效功能強(qiáng)大完備微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室版圖設(shè)計(jì)工具——VirtuosoLEVirtuo26版圖設(shè)計(jì)工具

——

VirtuosoLE當(dāng)前選中層

全部可見(jiàn)或不可見(jiàn)

全部可選或不可選微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室版圖設(shè)計(jì)工具——VirtuosoLE當(dāng)全全微固學(xué)院27版圖驗(yàn)證工具

——

Dracula

Diva

Diva是Cadence的版圖編輯大師VirtuosoLE

集成的交互式版圖驗(yàn)證工具，具有使用方便、操作快捷的特點(diǎn)，非常適合中小規(guī)模單元的版圖驗(yàn)證。

Dracula

Dracula是Cadence的一個(gè)獨(dú)立的版圖驗(yàn)證工具，按批處理方式工作，功能十分強(qiáng)大，目前被認(rèn)為是布局驗(yàn)證的標(biāo)準(zhǔn)，幾乎全世界所有的IC公司都拿它作

sign-off的憑據(jù)。微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室版圖驗(yàn)證工具——DraculaDiva微固學(xué)院功28Dracula

的主要功能1．設(shè)計(jì)規(guī)則檢查

——

DRC

*2．電氣規(guī)則檢查

——

ERC3．版圖與電路圖一致性檢查

——

LVS

*4．版圖參數(shù)提取

——

LPE5．寄生電阻提取

——

PREAttention：Dracula

的處理對(duì)象是GDSII文件！微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室Dracula的主要功能1．設(shè)計(jì)規(guī)則檢查——DRC*29GDSII

格式轉(zhuǎn)換執(zhí)行：CIW－>File－>Export－>Stream…

彈出如下窗口：

運(yùn)行目錄輸出文件名微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室GDSII格式轉(zhuǎn)換執(zhí)行：CIW－>File－>Export30Dracula

之

DRCFunctionofDRC檢查布局設(shè)計(jì)與制程規(guī)則的一致性。設(shè)計(jì)規(guī)則包括各層width、spacing及不同層之間的spacing、enclosure等關(guān)系。設(shè)計(jì)規(guī)則的規(guī)定是基于processvariation、equipmentlimitation、circuitreliability。特殊情況下,設(shè)計(jì)規(guī)則允許有部分彈性。微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室Dracula之DRCFunctionofDRC微31DraculaDRC

驗(yàn)證步驟：把版圖的GDSII文件導(dǎo)出到含有DRC規(guī)則文件的目錄（rundirectory）下。更改DRC文件中的INDISK和PRIMARY值。在Terminal中，進(jìn)入含DRC規(guī)則文件的運(yùn)行目錄下，依次輸入如下命令：

%

PDRACULA

%

/gDRC文件名

%

/f

%

Dracula

之

DRC微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室DraculaDRC驗(yàn)證步驟：Dracula之DR32

Dracula

之

DRC打開(kāi)待檢驗(yàn)單元的版圖視圖，在工作窗口選擇

Tools－>DraculaInterface，工具菜單里多出DRC、LVS等項(xiàng)。

微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室Dracula之DRC打開(kāi)待檢驗(yàn)單元的版圖視圖，在工作33選擇DRC->setup，彈出如下圖所示對(duì)話框，在RunDirectory欄中填入運(yùn)行DRC的路徑后，點(diǎn)OK，打開(kāi)的版圖中會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤標(biāo)記。

Dracula

之

DRC微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室選擇DRC->setup，彈出如下圖所示對(duì)話框，在RunD34

Dracula

之

DRC

微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室Dracula之DRC微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室35

Dracula

之

LVS

DraculaLVS

驗(yàn)證步驟：1.把版圖的GDSII文件導(dǎo)出到含有LVS規(guī)則文件的目錄。2.把電路的hspice網(wǎng)表文件導(dǎo)出到含有LVS規(guī)則文件的目錄。3.更改LVS規(guī)則文件中的INDISK和PRIMARY值。4.在Terminal中含LVS規(guī)則文件的目錄下輸入：

%LOGLVS%cir網(wǎng)表文件名%con電路頂層名%x微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室Dracula之LVSDraculaLVS驗(yàn)證步36

Dracula

之

LVS

%PDRACULA

%

/gLVS文件名%/f%5.按上述步驟執(zhí)行完LVS后，在工作目錄下會(huì)生成名為

lvsprt.lvs的文件，打開(kāi)此文件可以查看LVS結(jié)果報(bào)告。如果版圖與電路圖匹配，會(huì)顯示“

LAYOUTANDSCHEMATICMATCHED

”，否則，會(huì)列出Discrepancy項(xiàng)，并注有不匹配的部分在版圖中的坐標(biāo)和網(wǎng)表中的器件名。微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室Dracula之LVS37

Dracula

之

LVSSetupenvironmentforLVS微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室Dracula之LVSSetupenvironmen38

Dracula

之

LVSSelecterror微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室Dracula之LVSSelecterror微固學(xué)39

主要內(nèi)容前端設(shè)計(jì)2后端設(shè)計(jì)工具4緒論31后端設(shè)計(jì)33結(jié)論35微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室主要內(nèi)容前端設(shè)計(jì)2后端設(shè)計(jì)工具4緒論31后40結(jié)論

1Circuitdesign:Makethetransistorworkatthebeststate.2Layoutdesign:Placethetransistoratthebestposition.3Testdesign:Validatetheproductasthedesigner’sidea.微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室結(jié)論1Circuitdesign:Ma41ThankYou!ThankYou!42模擬IC設(shè)計(jì)流程總結(jié)模擬IC設(shè)計(jì)流程總結(jié)43

主要內(nèi)容前端設(shè)計(jì)2后端設(shè)計(jì)工具4緒論31后端設(shè)計(jì)33結(jié)論35微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室主要內(nèi)容前端設(shè)計(jì)2后端設(shè)計(jì)工具4緒論31后44模擬IC與數(shù)字IC的比較微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室模擬IC與數(shù)字IC的比較微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室45模擬IC設(shè)計(jì)的特點(diǎn)GeometryisanimportantpartofthedesignUsuallyimplementedinamixedanalog-digitalcircuitAnalogis20%anddigital80%ofthechipareaAnalogrequires80%ofthedesigntime微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室模擬IC設(shè)計(jì)的特點(diǎn)Geometryisanim46?Requiresanabilitytograspmultipleconceptssimultaneously?Requiresawiderangeofskills(fromsystemtotechnology)?Beabletousesimulationcorrectly?(Usageofasimulator)x(Commonsense)≈Constant?Simulatorsareonlyasgoodasthemodelsandtheknowledgeofthosemodelsbythedesigner?Simulatorsareonlygoodifyoualreadyknowtheanswers模擬IC需要掌握的技能Don’tusecomputerasasubstituteforthinking!Simulation“truths”微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室?Requiresanabilitytograsp47模擬IC的設(shè)計(jì)流程微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室模擬IC的設(shè)計(jì)流程微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室48

主要內(nèi)容前端設(shè)計(jì)2后端設(shè)計(jì)工具4緒論31后端設(shè)計(jì)33結(jié)論35微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室主要內(nèi)容前端設(shè)計(jì)2后端設(shè)計(jì)工具4緒論31后49模擬IC的設(shè)計(jì)書(shū)籍序號(hào)書(shū)名作者1DesignofAnalogCMOSIntegratedCircuitsBehzadRazavi2CMOSAnalogCircuitDesignPHILLIPE.ALLEN/DOUGLASR.HOLBERG3AnalysisandDesignofAnalogIntegratedCircuitsP.R.Gray/R.G.Meyer4BipolarandMOSAnalogIntegratedCircuitDesignALAN.B.GREBENE5AnalogIntegratedCircuitsDesignJohns/Martin6IntroductiontoCMOSOP-AMPSandComparatorsROUBIKGREGORIAN7AnalogDesignforCMOSVLSISystemsFrancoMaloberti9CMOSMixed-SignalCircuitDesignR.JacobBaker,HarryW.Li,DavidE.Boyce10AnalogMOSIntegratedCircuitsIIPaulR.Gray/BruceA.Wooley/RobertW.Brodersen11FundamentalsofPowerElectronicsErickson,RobertW.12SwitchingPowerSupplyDesignPressman,AbrahamI.13PowerElectronics:Circuits,DevicesandApplicationsMuhammadH.Rashid14ModernDC-to-DCSwitchmodePowerConverterCircuitsSeverns,RudolfP.Bloom,Gordon,Ed.微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室模擬IC的設(shè)計(jì)書(shū)籍序號(hào)書(shū)名作者1DesignofAnal50逆向設(shè)計(jì)逆向設(shè)計(jì)：借鑒以前成功的經(jīng)驗(yàn)周期短見(jiàn)效快正向設(shè)計(jì)：提供系統(tǒng)解決方案周期長(zhǎng)系列性正向設(shè)計(jì)逆向設(shè)計(jì)微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室逆向設(shè)計(jì)逆向設(shè)計(jì)：借鑒以前成功的經(jīng)驗(yàn)周期短見(jiàn)效快正向51逆向設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng)(一)多讀SPEC，加深對(duì)芯片的理解。查找是否有ReliabilityReport，這對(duì)判斷芯片的PIN腳有幫助。標(biāo)注信號(hào)線最好由1-2人完成(3000個(gè)管子以上的版圖除外)，養(yǎng)成邊標(biāo)線邊紀(jì)錄的習(xí)慣。提取版圖是一個(gè)需要細(xì)心和耐心的過(guò)程。版圖提取錯(cuò)誤，會(huì)給隨后的電路分析造成很大的麻煩和重復(fù)勞動(dòng)，浪費(fèi)時(shí)間，延緩進(jìn)度。按照版圖的布局分塊提取版圖，注明晶體管的類型，遵循版圖原狀，不要合并晶體管。提取版圖時(shí)應(yīng)先確定器件的類型，再?gòu)腜OLY層畫(huà)出器件，然后再?gòu)腗ETAL層畫(huà)出連線。由下至上，提高效率。微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室逆向設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng)(一)多讀SPEC，加深對(duì)芯片的理解。微52逆向設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng)(二)整理電路時(shí)，應(yīng)按照書(shū)上的標(biāo)準(zhǔn)模塊電路的構(gòu)架進(jìn)行整理。熟悉書(shū)上的電路是關(guān)鍵。分析電路時(shí)，應(yīng)先手動(dòng)分析，然后仿真驗(yàn)證。劃分電路功能模塊時(shí)，要多看SPEC，要有系統(tǒng)的觀念，從整個(gè)系統(tǒng)出發(fā)進(jìn)行劃分。小組內(nèi)應(yīng)該多交流，集思廣益。提前準(zhǔn)備好芯片的外圍器件model，為整體仿真做好準(zhǔn)備。整體電路仿真時(shí)，會(huì)經(jīng)常調(diào)整子電路的參數(shù)和仿真條件。要做好每次仿真的記錄說(shuō)明，尤其是對(duì)netlist的修改。撰寫(xiě)DesignNote和SimulationReport，做好前端設(shè)計(jì)的結(jié)案數(shù)據(jù)。不必太詳細(xì)，但要重點(diǎn)突出，容易理解。微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室逆向設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng)(二)整理電路時(shí)，應(yīng)按照書(shū)上的標(biāo)準(zhǔn)模塊電53正向設(shè)計(jì)前端設(shè)計(jì)主要步驟如下：（1）熟悉Foundry的工藝，了解單管的I-VCurve，閱讀仿真所用的lib文件。（2）確定電路中MOS管的最小W和L，數(shù)字電路部分和開(kāi)關(guān)控制管一般取最小W和L。（3）確定SPEC，明確芯片所要達(dá)到的性能指標(biāo)，即ElectricalCharacteristics和TypicalPerformanceCharacteristics。（4）搭建系統(tǒng)框圖，確定主回路(實(shí)現(xiàn)主要功能所需模塊)。（5）子電路設(shè)計(jì)(功能、結(jié)構(gòu)、性能指標(biāo))。微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室正向設(shè)計(jì)前端設(shè)計(jì)主要步驟如下：微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室54（6）子電路仿真(功能驗(yàn)證、參數(shù)仿真、容差分析)。（7）整體電路仿真(功能驗(yàn)證、參數(shù)仿真、容差分析)。（8）撰寫(xiě)DesignNote和SimulationReport，做好前端設(shè)計(jì)的結(jié)案數(shù)據(jù)。（9）整理出最終電路圖。標(biāo)明走大電流的信號(hào)線，給出確定的電流值；標(biāo)明需要匹配的器件；標(biāo)明電路中的噪聲源及對(duì)噪聲敏感的信號(hào)線；標(biāo)明需要特別注意的地方。為版圖設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。

正向設(shè)計(jì)微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（6）子電路仿真(功能驗(yàn)證、參數(shù)仿真、容差分析)。正向設(shè)計(jì)微55

實(shí)例：電壓基準(zhǔn)源的設(shè)計(jì)

等效電路圖分析

微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室實(shí)例：電壓基準(zhǔn)源的設(shè)計(jì)等效電路圖分析56電壓基準(zhǔn)源實(shí)際電路圖增加了RC網(wǎng)絡(luò)改善基準(zhǔn)電壓的性能微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室電壓基準(zhǔn)源實(shí)際電路圖增加了RC網(wǎng)絡(luò)改善基準(zhǔn)電壓的性能微固學(xué)院57

主要內(nèi)容前端設(shè)計(jì)2后端設(shè)計(jì)工具4緒論31后端設(shè)計(jì)33結(jié)論35微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室主要內(nèi)容前端設(shè)計(jì)2后端設(shè)計(jì)工具4緒論31后58后端設(shè)計(jì)流程微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室后端設(shè)計(jì)流程微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室59版圖設(shè)計(jì)書(shū)籍微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室版圖設(shè)計(jì)書(shū)籍微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室60后端設(shè)計(jì)步驟后端設(shè)計(jì)主要步驟如下：（1）熟讀Foundry提供的DesignRules，正確理解每一條掩模設(shè)計(jì)規(guī)則。挑出五六個(gè)具有代表性的規(guī)則熟記。（2）確定芯片的封裝形式，做好芯片的Floorplan。（3）建立自己的Library，定義TechnologyFile和DisplayFile，做好基本的cell，以備調(diào)用。（4）合理搭建整體版圖的輪廓，先確定Pad(包括ESD)和大器件(如功率管)的位置，然后進(jìn)行主要信號(hào)線的布局，最后確定各個(gè)子電路模塊的形狀。（5）子電路模塊的Layout，同時(shí)進(jìn)行DRC(DesignRuleCheck)和LVS(LayoutVersusSchematic)。微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室后端設(shè)計(jì)步驟后端設(shè)計(jì)主要步驟如下：微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)61（6）完成整體版圖的拼接，注意模塊與模塊之間的走線。

力求整體版圖緊湊，無(wú)較大空隙。（7）進(jìn)行整體版圖的DRC和LVS驗(yàn)證，仔細(xì)檢查每一個(gè)出錯(cuò)的地方，必須要達(dá)到零錯(cuò)誤才能Goon。（8）進(jìn)行整體版圖的LPE(LayoutParasiticExtraction)，提取出網(wǎng)表并再次仿真驗(yàn)證電路的功能。（9）手動(dòng)檢查整體版圖，確定無(wú)誤后，導(dǎo)出GDSFile，交予Foundrytapeout。（10）進(jìn)行在線光掩膜數(shù)據(jù)檢視JDV(JobDeckView)。確認(rèn)無(wú)誤后Foundry開(kāi)始生產(chǎn)制造。后端設(shè)計(jì)步驟微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室后端設(shè)計(jì)步驟微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室62版圖設(shè)計(jì)的技巧(Ⅰ)PickFiveorSixNon-minDesignRulesPlentyofWideWiringandViasDon’tBelieveYourCircuitDesignerUseaConsistentOrientationDon’tGoOverboardTip1--5微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室版圖設(shè)計(jì)的技巧(Ⅰ)PickFiveorSixNon63版圖設(shè)計(jì)的技巧(Ⅱ)KeepOfftheBlocksCareforSensitiveandNoisySignalsEarlyIfItLooksNice,ItWillWorkLearnYourProcessDon’tLettheNoisyFindtheSubstrateTip6--10微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室版圖設(shè)計(jì)的技巧(Ⅱ)KeepOfftheBlocksC64版圖設(shè)計(jì)的技巧(Ⅲ)CopyandRenameCellsbeforeMakingChangesRememberYourHierarchyLevelDrawBigPowerBusesBreakUpLargeCircuitCOMMUNICATE!!!Tip11--15微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室版圖設(shè)計(jì)的技巧(Ⅲ)CopyandRenameCell65

實(shí)例：電壓基準(zhǔn)源的版圖微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室實(shí)例：電壓基準(zhǔn)源的版圖微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)66

主要內(nèi)容前端設(shè)計(jì)2后端設(shè)計(jì)工具4緒論31后端設(shè)計(jì)33結(jié)論35微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室主要內(nèi)容前端設(shè)計(jì)2后端設(shè)計(jì)工具4緒論31后67版圖設(shè)計(jì)工具

——

VirtuosoLEVirtuosoLayoutEditor——版圖編輯大師Cadence最精華的部分在哪里VirtuosoLayoutEditor界面漂亮友好操作方便高效功能強(qiáng)大完備微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室版圖設(shè)計(jì)工具——VirtuosoLEVirtuo68版圖設(shè)計(jì)工具

——

VirtuosoLE當(dāng)前選中層

全部可見(jiàn)或不可見(jiàn)

全部可選或不可選微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室版圖設(shè)計(jì)工具——VirtuosoLE當(dāng)全全微固學(xué)院69版圖驗(yàn)證工具

——

Dracula

Diva

Diva是Cadence的版圖編輯大師VirtuosoLE

集成的交互式版圖驗(yàn)證工具，具有使用方便、操作快捷的特點(diǎn)，非常適合中小規(guī)模單元的版圖驗(yàn)證。

Dracula

Dracula是Cadence的一個(gè)獨(dú)立的版圖驗(yàn)證工具，按批處理方式工作，功能十分強(qiáng)大，目前被認(rèn)為是布局驗(yàn)證的標(biāo)準(zhǔn)，幾乎全世界所有的IC公司都拿它作

sign-off的憑據(jù)。微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室版圖驗(yàn)證工具——DraculaDiva微固學(xué)院功70Dracula

的主要功能1．設(shè)計(jì)規(guī)則檢查

——

DRC

*2．電氣規(guī)則檢查

——

ERC3．版圖與電路圖一致性檢查

——

LVS

*4．版圖參數(shù)提取

——

LPE5．寄生電阻提取

——

PREAttention：Dracula

的處理對(duì)象是GDSII文件！微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室Dracula的主要功能1．設(shè)計(jì)規(guī)則檢查——DRC*71GDSII

格式轉(zhuǎn)換執(zhí)行：CIW－>File－>Export－>Stream…

彈出如下窗口：

運(yùn)行目錄輸出文件名微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室GDSII格式轉(zhuǎn)換執(zhí)行：CIW－>File－>Export72Dracula

之

DRCFunctionofDRC檢查布局設(shè)計(jì)與制程規(guī)則的一致性。設(shè)計(jì)規(guī)則包括各層width、spacing及不同層之間的spacing、enclosure等關(guān)系。設(shè)計(jì)規(guī)則的規(guī)定是基于processvariation、equipmentlimitation、circuitreliability。特殊情況下,設(shè)計(jì)規(guī)則允許有部分彈性。微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室Dracula之DRCFunctionofDRC微73DraculaDRC

驗(yàn)證步驟：把版圖的GDSII文件導(dǎo)出到含有DRC規(guī)則文件的目錄（rundirectory）下。更改DRC文件中的INDISK和PRIMARY值。在Terminal中，進(jìn)入含DRC規(guī)則文件的運(yùn)行目錄下，依次輸入如下命令：

%

PDRACULA

%

/gDRC文件名

%

/f

%

Dracula

之

DRC微固學(xué)院功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室DraculaDRC驗(yàn)證步驟：Dracula之DR74