專用集成電路和可編程集成電路-文庫吧資料
2025-01-23 09:42本頁面
【正文】 分芯片進(jìn)行測試分析。 ? 對于一些實(shí)驗(yàn)性的研究項(xiàng)目或開發(fā)項(xiàng)目，需要的芯片數(shù)目很少，即使采用門陣列其代價也變得大局，因而出現(xiàn)了一種多設(shè)計項(xiàng)目硅圓片 (mulitiproject wafer， MPW)的加工方式。 ? (3)周期較長。 ? (2)成本較高。單元庫的開發(fā)需要投人大量的人力物力，當(dāng)工藝變化時，單元的修改工作需要付出相當(dāng)大的代價。 ? (3)可以與全定制設(shè)汁法相結(jié)合，在芯片內(nèi)放入專門定制的功能塊。芯片中沒有無用的單元，也沒有無用的晶體管。 ? (4)門陣列基片是完成了連線以外的所有加工工序，需要單獨(dú)設(shè)計的掩模版只有 2至 4塊；但對于標(biāo)被單元則不同，由于所調(diào)用的單元不同，布局的結(jié)果不同，布線結(jié)果不同，布線通道間距也不同，因順需要設(shè)汁所有的掩模版。在部分利用時，空余的管腿不予連接。 ? (2)兩者都具有布線通道，但有通道門陣列的布線通道是固定的，而標(biāo)準(zhǔn)單元中是可變的。 ? 從表面上看，標(biāo)準(zhǔn)單元 IC與門陣列 IC的芯片版圖好像沒有明顯的差別，但實(shí)質(zhì)上，兩者有以下本質(zhì)差異： ? (1)標(biāo)準(zhǔn)單元中各單元雖然高度相等，但寬度不等。這些宏功能塊可以是 PLA、 ROM、RAM甚至 ALU．也可以是另外經(jīng)過專門全定制沒汁的功能塊。在加工之前，需要將拓?fù)湫问睫D(zhuǎn)換成掩模形式，得到需要的掩模版圖，從這一最終的掩模版圖出發(fā)，再定制版各層掩模，進(jìn)而加工芯片。在布圖布線階段，只調(diào)用單元的拓?fù)浒鎴D，它的引入會大大壓縮數(shù)據(jù)的處理量，并有助于設(shè)計人員的直觀檢查。 ? 在設(shè)計的不同階段，標(biāo)準(zhǔn)單元自動設(shè)計系統(tǒng)將分別調(diào)用單元庫中上述 3種描述形式，如圖 89所示。 ? 單元的邏輯符號用以建立邏輯圖，單元的拓?fù)浒鎴D用以描述單元的外形尺寸、輸入輸出端口和控制端口的位置及其寬度。 芯片制造時的各層掩模版須根據(jù)最后布圖結(jié)果要專門加工定制，即不同的電路需要一套 (從十幾層到二十幾層不等的 )不同的掩模版，因而標(biāo)準(zhǔn)單元 IC無法事先完成部分加工工序。 ? 標(biāo)準(zhǔn)單元與門陣列的另一突出區(qū)別是布線通道的高度可以由設(shè)計系統(tǒng)根據(jù)需要加以調(diào)整 (不是固定不變的 )；當(dāng)布線發(fā)生困難時，可將布線通道間距適當(dāng)加大，因而布局布線是在一種不太受約束的條件下進(jìn)行的，可以保證 100％的布線布通率。設(shè)計人員只要輸入電路的邏輯圖或輸入一種電路描述文件，以及壓焊塊的排列次序的要求即可。在單層布線時，通道內(nèi)的布線情況如圖 88所示。 然后根據(jù)電路要求將各單元用這線連接起來，同時把相應(yīng)的輸入輸出單元和壓焊塊連接起來，就得到了所需要的； 8片版圖。 ? 設(shè)計時將所需單元從單元庫中調(diào)出．將其排列成若干行，行間留有布線通道。 ? 標(biāo)準(zhǔn)單元的特點(diǎn)是各個單元具有同一的高度（指版圖上的高度），但其寬度不等。 ? 標(biāo)被單元 (standard cell)與門陣列一樣也是庫單元設(shè)計方法。 同時還可以在門?；木植繀^(qū)域?qū)崿F(xiàn) PLA、 ROM或 RAM等邏輯電路。 (門海 ) ?門海的設(shè)計軟件將決定哪些行 (或行的哪些部分 )用于實(shí)現(xiàn)邏輯功能，哪些行 (或行的哪些部分 )用于連線。宏單元之間的連線將在無用器件區(qū)的上部進(jìn)行．連線與無用器件之間用厚介質(zhì)層加以隔離。 (門海 ) (門海 ) ?除了連接孔是可編程外，走線區(qū)域也是可編程的，這是門海技術(shù)的另一特點(diǎn)。左半部為反相器與一個 2輸入端或非門，它們之間出共用源／漏區(qū)并分別接 VDD和GND，所以不需要隔離，它們的兩邊則分別采用了隔離管隔離。如果相鄰兩個宏單元共有同一個源／漏區(qū)，且分別接 VDD和 GND，這時甚至可以不用柵隔離。 (門海 ) ?這種隔離只在需要時采用，因而門海結(jié)構(gòu)中沒有無用的基本單元。但宏單元之間的隔離則采用一對晶體管 (即一個基本單元 )來實(shí)現(xiàn)。柵極和源極漏區(qū)留有接觸孔或通孔 (若有第二層金屬 )的位置，但是否開孔將視具體電路的需要而定，因而連線孔是“可編程’’的。門?；締卧氖疽鈭D見圖 84。 ? 門海技術(shù)是把由一對不共柵極的 P管和 N管組成的基本單元鋪滿整個芯片 (除 I／ O區(qū)外 )，基本單元之間無氧化隔離區(qū)，而且無事先確定的布線通道區(qū)。 (門海 ) ? 為了克服合通道門陣列的門利用率較低這一缺點(diǎn)， 1982年提出了門海 (sea of gate)概念。 ①單元中晶體管的尺寸是固定的。這些優(yōu)點(diǎn)是門陣列在很多應(yīng)用領(lǐng)域中得到迅速推廣的原因。此外，當(dāng)工藝改變或單元結(jié)構(gòu)需要變化時，也只需要作較少的修改， CAD軟件不需要更換，因而原始投資較低。 ?門陣列的優(yōu)點(diǎn)很明顯。這里的等效輸入門是指 2輸入與非或者 2輸入或非門，一般形成 2輸入與非門所需單元數(shù)與形成一個 2輸入或非門的單元數(shù)一樣。 ? 門陣列可以采用各種電路技術(shù)，如 STL， ECL、
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1