集成电路设计Integrated circuit design),根据当前集成电路的集成规模,亦可达到超大规模集成电路设计VLSI design),是指以集成电路、超大规模集成电路为目标的设计流程。Conroe_die

根据一个芯片上集成的微电子器件的数量,集成电路可以分为以下几类:

小规模集成电路:SSI 英文全名为 Small Scale Integration, 逻辑门10个以下 或 晶体管 100个以下。

中规模集成电路:MSI 英文全名为 Medium Scale Integration, 逻辑门11~100个 或 晶体管 101~1k个。

大规模集成电路:LSI 英文全名为 Large Scale Integration, 逻辑门101~1k个 或 晶体管 1,001~10k个。

超大规模集成电路:VLSI 英文全名为 Very large scale integration, 逻辑门1,001~10k个 或 晶体管 10,001~100k个。

甚大规模集成电路:ULSI 英文全名为 Ultra Large Scale Integration, 逻辑门10,001~1M个 或 晶体管 100,001~10M个。

GLSI 英文全名为 Giga Scale Integration, 逻辑门1,000,001个以上 或 晶体管10,000,001个以上。

而根据处理信号的不同,可以分为模拟集成电路、数字集成电路、和兼具模拟与数字的混合信号集成电路。

集成电路作为信息社会的基石,在当今世界上发挥着与其他产品无与伦比的作用。可以毫不夸张地说,在一切技术领域,乃至日常生活的每一个角落,无不有集成电路的身影。因此集成电路技术成了各国技术竞争的焦点。Maslinx美国团队提供集成电路产业服务,致力于推动了低成本、低功耗、多功能的集成电路研究,强调高速、低压、低功耗的新型电路设计,紧密结合物联网技术,体现IC设计的最新发展。

  • 发展历程

集成电路设计经历了从晶体管的集成到逻辑门的集成,进而发展到IP核的集成,当今已处于系统芯片(SOC)的阶段。随着CMOS工艺的不断进步,CMOS电路的低成本、低功耗以及速度的不断提高越来越显示出强大的优势。社会需求和IC制造业都对IC设计方法和设计工具不断地提出新的问题:特征尺寸缩小;系统功能的复杂性增加和系统的性能提高;集成度的增加和功耗的降低等。IC设计技术在解决这些问题中不断地发展。

  • 集成电路布图设计

MCU

在制造集成电路产品的过程中,集成电路布图设计起着至关重要的作用。

集成电路布图设计是指一种体现了集成电路中各种电子元件的配置方式的图形。集成电路的设计过程通常分为两个部分:版图设计和工艺。所谓版图设计是将电子线路中的各个元器件及其相互连线转化为一层或多层的平面图形,将这些多层图形按一定的顺序逐次排列构成三维图形结构;这种图形结构即为布图设计。制造集成电路就是把这种图形结构通过特定的工艺方法,“固化”在硅片之中,使之实现一定的电子功能。所以,集成电路是根据要实现的功能而设计的,不同的功能对应不同的布图设计。从这个意义上说,对布图设计的保护也就实现了对集成电路的保护。

虽然世界各国的立法均通过保护布图设计来保护集成电路,但关于布图设计的名称却各不相同。所谓布图设计(Layout Design)是指集成电路芯片中各种元器件的三维配置,美国人称之为掩模作品(Mask Works),欧洲人称其为形貌结构(Tohography),日本人将它叫作线路布图(Circuit Layout)。布图设计可以以掩模图形的方式存在于掩模板(制造集成电路所必须的一种中介物。制造一种集成电路需要载有这种集成电路全套布图设计的掩模板,多时可达十多块)上,也可以以编码的方式存在于计算机中或者磁盘、磁带上。对于制造完毕的集成电路芯片,布图设计是以图形的方式存在于芯片表面和表面下不同深度处。正是这一系列图形的组合构成了相互联系的各种元器件,从而可以实现其电子功能。一个有经验的技术人员只要掌握了全套布图设计,便可十分容易地制造出这种集成电路。

IC

集成电路布图设计具有可复制性。当载体为掩模版时,布图设计以图形方式存在,这时,只需对全套掩模版加以翻拍,即可复制出全部的布图设计。当布图设计以磁盘或磁带为载体时,同样可以用通常的磁带或磁盘拷贝方法复制布图设计。当布图设计被“固化”到已制成的集成电路产品之中时,复制过程相对复杂一些。复制者首先需要去除集成电路的外封装,再去掉芯片表面的钝化层,然后采用不同的腐蚀液逐层剥蚀芯片,并随时拍下各层图形的照片,经过一定处理后便可获得这

种集成电路的全部布图设计。这种从集成电路成品着手,利用特殊技术手段了解集成电路功能、设计特点,获得其布图设计的方法被称为“反向工程”。

  • 产业支持

在中国,集成电路产业是国家战略性新兴产业,是国民经济和社会信息化的重要基础。近年来,在国家一系列政策措施的扶持下,经过各方面共同努力,我国集成电路产业获得较快发展。制定实施《进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》,继续完善激励措施,明确政策导向,对于优化产业发展环境,增强科技创新能力,提高产业发展质量和水平。但与国际先进水平相比,我国软件产业和集成电路产业还存在发展基础较为薄弱,企业科技创新和自我发展能力不强,应用开发水平急待提高,产业链有待完善等问题。