內容大鋼
本書按照最新的職業教育教學改革要求,根據集成電路行業對版圖設計崗位技能的實際需要,以「集成電路版圖設計」這一工作任務為主線,結合編著者多年的企業實踐經驗與教學經驗,以及本課程項目化教學改革成果進行編寫。本書主要由集成電路版圖設計基礎知識、基於華大九天系統的集成電路版圖設計流程和基於華大九天系統的集成電路版圖設計案例三大模塊組成。其中,集成電路版圖設計基礎知識模塊包括集成電路版圖設計基礎、集成電路版圖識別和集成電路版圖設計系統;基於華大九天系統的集成電路版圖設計流程模塊包括基於華大九天系統的集成電路前端設計和後端設計,以及版圖寄生參數提取及電路后模擬;基於華大九天系統的集成電路版圖設計案例模塊包括基於華大九天系統的版圖設計基礎案例、進階案例和複雜案例。
本書可作為全國高職高專院校相應課程的教材,也可作為應用型本科、中職學校、成人教育、自學考試、開放大學及相關培訓班的教材,還可作為集成電路工程技術人員的參考書。
目錄
第1章 集成電路版圖設計基礎
1.1 集成電路和集成電路設計
1.1.1 集成電路及其發展
1.1.2 集成電路製造流程
1.1.3 集成電路設計和要求
1.1.4 集成電路設計流程
1.1.5 集成電路設計分類方法
1.2 集成電路版圖設計與驗證
1.2.1 版圖設計的概念
1.2.2 版圖設計方法
1.2.3 版圖驗證及相關工具
1.3 集成電路版圖設計工具
1.3.1 全定製版圖設計工具
1.3.2 標準單元版圖設計工具
1.4 集成電路版圖設計工藝文件
思考與操作練習
第2章 集成電路版圖識別
2.1 集成電路版圖識別方法和工具
2.1.1 集成電路版圖識別方法
2.1.2 集成電路版圖識別工具
2.2 電阻版圖的識別
2.2.1 集成電路中電阻的計算與繪製
2.2.2 集成電路版圖中電阻的分類
2.3 電容版圖的識別
2.3.1 集成電路中電容的測算
2.3.2 MOS集成電路中常用的電容
2.4 二極體、三極體版圖的識別
2.4.1 二極體版圖
2.4.2 三極體版圖
2.5 MOS場效應管版圖的識別
2.5.1 MOS場效應管結構
2.5.2 MOS場效應管版圖
思考與操作練習
第3章 集成電路版圖設計系統
3.1 硬體系統
3.2 軟體系統
3.2.1 伺服器軟體系統
3.2.2 Linux操作系統中的常用指令
3.2.3 文本編輯器
3.2.4 遠程桌面軟體
3.3 華大九天EDA軟體
3.3.1 華大九天EDA軟體簡介
3.3.2 原理圖編輯工具Empyrean Aether SE簡介
3.3.3 電路模擬工具Empyrean ALPS簡介
3.3.4 版圖編輯工具Empyrean Aether LE簡介
3.3.5 寄生參數提取工具Empyrean RCExplorer簡介
第4章 基於華大九天系統的集成電路前端設計
4.1 前端設計準備
4.1.1 庫和庫文件
4.1.2 Empyrean Aether DM簡介
4.1.3 創建庫
4.1.4 管理庫
4.2 繪製CMOS反相器Schematic
4.2.1 創建Schematic View文件
4.2.2 添加元器件
4.2.3 連線
4.2.4 設置元器件參數
4.2.5 放置埠
4.2.6 檢查並保存
4.3 創建CMOS反相器的Symbol
4.3.1 創建Symbol
4.3.2 編輯Symbol
4.3.3 電路的層次化設計
4.4 電路模擬
4.4.1 創建模擬電路
4.4.2 打開模擬環境
4.4.3 模擬設置
4.4.4 輸出選擇
4.4.5 模擬並查看波形
4.4.6 模擬結果分析
第5章 基於華大九天系統的集成電路後端設計
5.1 版圖的設計規則
5.2 CMOS反相器版圖繪製
5.2.1 創建版圖文件
5.2.2 物理層和版圖層之間的關係
5.2.3 CMOS反相器版圖的輸入
5.3 原理圖驅動版圖設計方法
5.4 CMOS反相器版圖驗證
5.4.1 CMOS反相器的DRC驗證
5.4.2 CMOS反相器的LVS驗證
第6章 版圖寄生參數提取及電路后模擬
6.1 版圖寄生參數提取
6.1.1 版圖寄生參數簡介
6.1.2 寄生參數提取流程
6.2 電路后模擬
6.2.1 電路后模擬簡介
6.2.2 電路后模擬流程
第7章 基於華大九天系統的版圖設計基礎案例
7.1 基本元器件的設計
7.1.1 電阻
7.1.2 電容
7.2 基本數字模塊的設計
7.2.1 複合邏輯門的設計
7.2.2 複合邏輯門的優化設計
7.2.3 CMOS D鎖存器的設計
7.2.4 SRAM單元電路設計
7.3 基本模擬模塊的設計
7.3.1 電阻負載的共源放大電路及其版圖的設計
7.3.2 輸出驅動電路的設計
第8章 基於華大九天系統的版圖設計進階案例
8.1 十六分頻電路的設計
8.1.1 D觸發器的設計
8.1.2 十六分頻電路的設計
8.2 上電複位電路的設計
8.2.1 案例簡介
8.2.2 上電複位電路設計與模擬
8.2.3 上電複位電路版圖設計與驗證
8.3 低電壓複位電路的設計
8.4 RC環形振蕩器的設計
8.4.1 案例簡介
8.4.2 RC環形振蕩器電路設計與模擬
8.4.3 RC環形振蕩器的版圖設計與驗證
8.5 施密特觸發器的設計
8.5.1 案例簡介
8.5.2 IP電路設計與模擬
8.5.3 IP版圖設計與驗證
第9章 基於華大九天系統的版圖設計複雜案例
9.1 帶隙基準電路的設計
9.1.1 背景知識
9.1.2 電路設計與模擬
9.1.3 版圖設計
9.2 差分放大器的設計
9.2.1 差分放大器的電路模擬
9.2.2 差分放大器的版圖設計
9.3 高增益運算放大器的設計
9.3.1 簡單運算放大器的電路結構
9.3.2 高增益運算放大器的結構選取
9.3.3 兩級式運放的設計
9.4 運算放大器的頻率補償
9.4.1 系統穩定原理
9.4.2 米勒補償
9.5 運算放大器的電路模擬
9.5.1 模擬準備及模擬環境設置
9.5.2 模擬結果讀取
9.5.3 模擬結果分析
9.6 運算放大器的版圖設計
9.6.1 電流源版圖
9.6.2 MOS管版圖
9.6.3 電阻版圖
9.6.4 電容版圖
9.6.5 總體版圖與版圖優化
9.7 運算放大器的版圖驗證
9.7.1 DRC驗證
9.7.2 LVS驗證