2024年甘肅省職業(yè)院校技能大賽高職組電子與信息類集成電路應(yīng)用開發(fā)賽項(xiàng)樣卷3

甘肅省集成電路應(yīng)用開發(fā)賽項(xiàng)樣題3集成電路應(yīng)用開發(fā)賽項(xiàng)來源于集成電路行業(yè)真實(shí)工作任務(wù)，由“集成電路設(shè)計(jì)與仿真”、“集成電路工藝仿真”、“集成電路測試”及“集成電路應(yīng)用”四部分組成。第一部分集成電路設(shè)計(jì)與仿真使用集成電路版圖設(shè)計(jì)軟件，根據(jù)圖1-1所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（狀態(tài)值隨機(jī)抽?。?，使用指定工藝PDK，設(shè)計(jì)集成電路原理圖和版圖，并進(jìn)行功能仿真。設(shè)計(jì)要求如下：芯片引腳：1個時(shí)鐘輸入端CP；3個信號輸出端Q2、Q1、Q0；1個電源端VCC；1個接地端GND。功能：CP上升沿觸發(fā)狀態(tài)遷移，輸出端Q2、Q1、Q0由高到低組成狀態(tài)S(Q2Q1Q0)，S共包含8種不同的狀態(tài)S0~S7按圖1順序轉(zhuǎn)移，各狀態(tài)值由比賽現(xiàn)場裁判長抽取的任務(wù)參數(shù)確定。仿真設(shè)置：VCC為+5V，CP為1kHz。通過DRC檢查和LVS驗(yàn)證。使用MOS管數(shù)量應(yīng)盡量少。所設(shè)計(jì)版圖面積應(yīng)盡量小?，F(xiàn)場評判要求：只允許展示已完成的電路圖、仿真圖、DRC檢查和LVS驗(yàn)證結(jié)果、版圖及尺寸。不能進(jìn)行增加、刪除、修改、連線等操作。狀態(tài)S狀態(tài)值Q2Q1Q0（由裁判長現(xiàn)場抽取）S0例如：101S1S2S3S4S5S6S7圖1-1輸出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖

第二部分集成電路工藝仿真選擇題應(yīng)根據(jù)工藝問題或視頻片斷選擇適合的答案，漏選、多選、錯選均不得分。仿真操作題應(yīng)根據(jù)題目要求，按照集成電路工藝規(guī)范，在交互仿真平臺進(jìn)行仿真操作。（單選）視頻展示的是封裝工藝中引線鍵合的操作過程，其中現(xiàn)象②表示的環(huán)節(jié)是（）。A.燒球B.植球C.走線D.壓焊（單選）在視頻中，標(biāo)注為③的芯片的偏移角度為多少度？A.無偏移B.偏移90度C.偏移180度D.偏移270度（單選）視頻中為裝片機(jī)的點(diǎn)膠區(qū)，銀漿分配器正在給芯片座點(diǎn)漿，其中點(diǎn)漿合格的標(biāo)號是（）。A.①B.②C.③D.④（單選）視頻中的操作屬于什么工藝環(huán)節(jié)？扎針測試前的導(dǎo)片扎針測試后的導(dǎo)片晶圓烘烤前的導(dǎo)片晶圓烘烤后的導(dǎo)片（單選）在顯影后檢查的視頻中，①標(biāo)注的現(xiàn)象是什么？個別點(diǎn)異常圖形異常脫膠圖形缺失或多余（多選）視頻中表述的是在晶圓外檢過程中使用油墨筆進(jìn)行打點(diǎn)的操作。在操作過程中，如果跳過標(biāo)注為①的操作，可能會出現(xiàn)怎樣的異?，F(xiàn)象？A.無影響B(tài).墨點(diǎn)沾污到其他合格晶粒C.墨點(diǎn)偏大D.墨點(diǎn)偏?。ǘ噙x）涂膠過程中，哪些是造成圖中異常現(xiàn)象的可能原因？A.不適合的勻膠加速度B.光刻膠內(nèi)存在顆粒或氣泡 C.不適合的托盤D.給膠量不足（多選）晶圓外檢過程中，若發(fā)現(xiàn)不良晶粒未正常打點(diǎn)，則需要人工補(bǔ)墨點(diǎn)。視頻所示的補(bǔ)點(diǎn)方式其特點(diǎn)包括（）。A.操作簡單，技術(shù)要求較低B.技術(shù)要求較高 C.墨點(diǎn)較精確D.墨點(diǎn)大小不可控（多選）塑料封裝時(shí)，視頻中的操作是模壓過程（傳統(tǒng)模）中不可或缺的一步，該操作的作用有（）。A.去除塑封料中的水分 B.制作高質(zhì)量塑封料 C.提高塑封料的可重復(fù)使用率 D.加快模壓過程，提高塑封機(jī)工作效率（多選）激光打標(biāo)是為芯片打上標(biāo)識的過程，當(dāng)大量出現(xiàn)視頻中①標(biāo)注的現(xiàn)象時(shí)，下列操作正確的有（）。繼續(xù)完成本批次作業(yè)暫停設(shè)備作業(yè)將存在該問題的芯片報(bào)廢處理技術(shù)人員檢修光路（仿真操作）氧化擴(kuò)散—領(lǐng)料與清洗：集成電路制造流片工藝薄膜制備部分的氧化前物料領(lǐng)取確認(rèn)和氧化前清洗（仿真操作）編帶外觀檢查—外觀檢查：集成電路制造芯片測試工藝編帶外觀檢查環(huán)節(jié)批次移入和芯片外觀檢查虛擬仿真交互。（仿真操作）晶圓烘烤—參數(shù)設(shè)置：集成電路制造晶圓測試工藝晶圓烘烤環(huán)節(jié)烘箱參數(shù)設(shè)置（仿真操作）離子注入—領(lǐng)料與參數(shù)設(shè)置：集成電路制造流片工藝摻雜部分的離子注入設(shè)備上料和參數(shù)設(shè)置（仿真操作）潔凈車間進(jìn)入準(zhǔn)備—防靜電與除塵：集成電路制造潔凈車間進(jìn)入操作規(guī)范部分的防靜電點(diǎn)檢和風(fēng)淋

第三部分集成電路測試參賽選手從現(xiàn)場下發(fā)的元器件中選取待測試芯片及工裝所需元件和材料，參考現(xiàn)場下發(fā)的技術(shù)資料（芯片手冊、元器件清單等），在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，按照相關(guān)電路原理與電子裝接工藝，設(shè)計(jì)、焊接、調(diào)試工裝板，搭建和配置測試環(huán)境，使用測試儀器與工具，實(shí)施并完成測試任務(wù)。集成電路測試共分為數(shù)字集成電路測試和模擬集成電路測試兩項(xiàng)子任務(wù)。子任務(wù)一：數(shù)字集成電路測試待測芯片：驅(qū)動器（例如：ULN2003）參數(shù)測試（1）開短路測試（2）VOL輸出低電平電壓測試（3）IOH輸出高電平電流測試（4）IIH輸入高電平電流測試功能測試設(shè)計(jì)、焊接、調(diào)試完成測試工裝，搭建并配置測試環(huán)境，測試芯片邏輯功能，應(yīng)設(shè)置輸入引腳、控制引腳狀態(tài)，記錄輸出引腳電壓值及性能參數(shù)并標(biāo)注單位。子任務(wù)二：模擬集成電路測試待測芯片：TLC5615TLC5615是一個10位電壓輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC），帶有緩沖參考輸入（高阻抗）。DAC的輸出電壓范圍是參考電壓的兩倍，并且DAC是單調(diào)的。該設(shè)備使用簡單，單電源為5V。上電復(fù)位功能可確?？芍貜?fù)啟動條件參數(shù)測試最小有效位零點(diǎn)偏移誤差增益誤差差分線性誤差應(yīng)用電路測試?yán)帽荣惉F(xiàn)場提供的TL5615芯片、單片機(jī)、萬能板、各類阻容元件、熱敏電阻、晶體管器件等，搭建控制器。實(shí)現(xiàn)無級控制恒流源輸出電流，并測試性能。附：TLC5615驅(qū)動程序voidDelayms（unsignedintt）{unsignedintx，y;for（x=t;x〉0;x--）for（y=120;y〉0;y--）;}voidWriteTLC5615（unsignedintwdata）//寫TLC5615數(shù)據(jù){unsignedchari;cs=0;//片選使能wdata<<=2;//將數(shù)據(jù)左移兩位，補(bǔ)擴(kuò)展位，組成12位數(shù)據(jù)寫入for（i=0;i<12;i++）//寫入12位數(shù)據(jù){sclk=0;din=(wdata&0x0800)？1:0;//取出最高位（第11位）寫入sclk=1;//上升沿送數(shù)據(jù)wdata<<=1;//下一位移到最高位}cs=1;//片選禁止}

第四部分集成電路應(yīng)用集成電路應(yīng)用任務(wù)要基于單片機(jī)（LK32T102或stm32f103c8t6）及運(yùn)放（LM358）等設(shè)計(jì)一款頻率及幅度可調(diào)方波信號發(fā)生器。參賽選手利用LM358、LK32T102或stm32f103c8t6、AMS1117等集成電路芯片及4位8段數(shù)碼管模塊搭建方波信號發(fā)生器，編寫控制程序，實(shí)現(xiàn)頻率、占空比可調(diào)等功能。1．?dāng)?shù)碼管顯示部分如圖4-1和圖4-2所示。00000000000000 圖4-1頻率顯示圖4-2占空比顯示2．實(shí)現(xiàn)過程開機(jī)初始化PWM、定時(shí)器等相關(guān)資源；通過上下按鍵切換需要設(shè)置參數(shù)欄；圖4-1所示是設(shè)置頻率參數(shù)，設(shè)置完成后按下確認(rèn)按鍵后立即生效；圖4-2所示設(shè)置占空比參數(shù)；以上兩個參數(shù)設(shè)置全部通過數(shù)字按鍵輸入?yún)?shù)，程序內(nèi)判斷輸入?yún)?shù)的范圍是否正確；設(shè)置完成后點(diǎn)擊打開輸出按鍵，即可