第一篇:集成电路的重要支撑材料
!三盼IC软件新政
!超大规模集成电路的重要支撑材料-沈哲瑜 1 国内外超净高纯试剂技术发展现状
超净高纯试剂(Ultra-clean and High-purity Reagents)在国际上通称为工艺化学品(Process Chemicals),美、欧和中国台湾地区又称湿化学品(Wet Chemicals),是超大规模集成电路(IC)制作过程中的关键性基础化工材料之一,主要用于芯片的清洗、蚀刻,另外超净高纯试剂还用于芯片掺杂和沉淀工艺。超净高纯试剂的纯度和洁净度对集成电路的成品率、电性能及可靠性均有十分重要的影响。超净高纯试剂具有品种多、用量大、技术要求高、贮存有效期短和腐蚀性强等特点,它基于微电子技术的发展而产生,一代IC 产品需要一代的超净高纯试剂与之配套。它随着微电子技术的发展而同步或超前发展,同时它又对微电子技术的发展起着制约作用。
依照超净高纯试剂的用途,可以将其划分为光刻胶配套试剂、湿法蚀刻剂和湿法工艺试剂。如果依其性质可以分为:无机酸类、无机碱类、有机溶剂类和其它超净高纯试剂。有关资料显示,超净高纯有机溶剂在半导体工业中的消耗比例大致占10-15%,其中有机类化学品的需求量在微电子化学品中占总体积的3%以上,市场需求量相当可观。
在超净高纯试剂的发展方面,与光刻胶相似,不同线宽的集成电路必须使用不同规格的超净高纯试剂进行蚀刻和清洗。超净高纯试剂的关键在于控制其所含的金属离子的多少和试剂中尘埃颗粒的含量,对于线宽较小的集成电路,几个金属离子或灰尘就足以报废整个电路。
1975年,国际半导体设备与材料组织(SEMI)制定了国际统一的超净高纯试剂标准,如表1所示。目前,国际上制备SEMI-C1到SEMI-C12级超净高纯试剂的技术都已经趋于成熟。随着集成电路制作要求的提高,对工艺中所需的液体化学品纯度的要求也不断提高。从技术趋势上看,满足纳米级集成电路加工需求是超净高纯试剂今后发展方向之一。
可以看出,超净高纯试剂制备的关键在于控制并达到其所要求的杂质含量和颗粒度。为使超净高纯试剂的质量达到要求,需从多个方面同时予以保障,包括试剂的提纯、包装、供应系统及分析方法等。目前,国际上普遍使用的提纯工艺有十余种,它们适用于不同成分、不同要求的超净高纯试剂的生产,例如,蒸馏、精馏、连续精馏、盐熔精馏、共沸精馏、亚沸腾蒸馏、等温蒸馏、减压蒸馏、升华、化学处理、气体吸收等。超净高 3
纯试剂在运输过程中极易受污染,所以超净高纯试剂的包装及供应方式是超净高纯试剂使用的重要一环。特别是颗粒控制的相关技术,它贯穿于超净高纯试剂生产、运输的始终,包括了环境控制、工艺控制、成品包装控制等各个环节。
目前在国际上从事超净高纯试剂的研究开发及大规模生产的主要有德国的E.Merck公司(包括日本的Merck-Kanto公司,占全球市场份额26.7%),美国的ashland公司(市场份额25.7%)、arch公司(市场份额9.5%)、Mallinckradt Baker公司(市场份额4.4%),日本的Wako(市场份额10.1%)、Sumitomo(市场份额7.1%),另外还有日本住友合成、德川、三菱,我国台湾地区主要有台湾Merck、长春、中华、友发、长新化学、台硝股份及恒谊等,韩国主要有东友(DONGWOO FINECHEM)、东进(DONGJINSEMICHEM)、SaMYOUNG FINECHEM等公司。在技术方面,美国、德国、日本、韩国及我国台湾地区目前已经在大规模生产0.2~0.6μm技术用的超净高纯试剂,其中的过氧化氢、硫酸、异丙醇等主要品种一般在5000~10000吨/年的规模,0.09~0.2μm技术用超净高纯试剂也已完成前期的工艺研究并形成规模生产,90nm以下技术用工艺化学品也已完成技术研究,具备相应的生产能力。
表1 工艺化学品SEMI国际标准等级
国内超净高纯试剂的研发水平及生产技术水平与国际上的先进技术水平相比尚有一定的差距,目前5μm IC技术用MOS级试剂的生产技术已经成熟,并已转化为规模生产。0.8~1.2μm技术用超净高纯试剂(相当于国际SEMI标准C7水平)的产业化技术基本成熟,初步形成生产规模。0.2~0.6μm技术用超净高纯试剂(相当于国际SEMI标准C8水平)的工艺制备技术及分析测试技术有所突破,但由于受相关配套条件的制约,产业化技术还有待进一步的完善。部分产品的产业化技术也将能够形成规模化生产,相关分析测试方法的研究也有了较大的突破,但总体上仍然受支撑条件落后、配套设施基础差等客观因素的制约,关键的仪器设备包括容器等必须依赖进口,超净高纯试剂工艺先进技术如气体吸收、离子交换、膜处理技术等的应用要达到国外的先进水平也有一定的差距,这也导致真正要实现超净高纯试剂的工业化规模生产存在较大的差距。
我国半导体市场规模在不断扩大,2006年我国IC市场已达4836亿元。2002~2006年5年间,平均增长率达33.6%。
目前国内12英寸(1英寸=25.4毫米)生产线2条,8英寸线10条,占国内47条生产线总数的1/4,产能已占全国的60%,8英寸以上高端生产线已开始成为国内芯片制造业主体。
按“十一五”计划新建的生产线对于超净高纯试剂耗用量将有较大幅度增长。此外,随着国内平板显示器(FPD)大发展,2007上广电NEC产能将达到90K/月,京东方产能将达到85K/月,“十一.五”二厂三厂建成后将达18万枚/月。FPD工艺与VLSI是类似的,需求的超净高纯试剂也要几万吨。
在市场供应方面,目前>1.2μmMOS级超净高纯试剂已经全部实现国产化,在更高档次的超净高纯试剂供应方面,目前绝大部分需要从其它国家或地区进口,SEMI标准C8水平及以上档次的产品则全部依赖进口。进口产品的来源主要有日本、韩国、美国等国家及中国台湾地区。华谊超净高纯试剂完成国家“十五”863任务并实现产业化
“十五”期间,国家科技部将“ULSI用超净高纯试剂研究”课题列入了“863”超大规模集成电路配套材料重大专项计划之中,由北京化学试剂研究所、上海华谊(集团)公司等单位承担,其研究的主要目的是完成0.13~0.10μm技术ULSI用超净高纯试剂的研究与开发工作,此项目现已完成,关键品种的制备工艺已趋完善,配套支撑条件基本上可以满足研发的要求,颗粒、金属杂质、阴离子及TOC等分析测试方法的研究也取得了一系列成果,为“十一五”的产业化技术及更加深入的研究奠定了良好的技术基础。
上海华谊(集团)公司为推进863课题研究开发工作,加快研究及产业化进程,于2003年1月组建了由华谊集团公司、中远化工有限公司、三爱富新材料股份有限公司和上海化学试剂研究所等多元投资的上海华谊微电子化学品有限公司,成为执行863计划的实体、主体,拥有600平方米实验室、100平椒矫拙换液团渲孟嘤Φ氖匝樯璞傅取Mü?63课题的研究开发,不仅提升了在超净高纯试剂方面的技术水平,也培养了一大批专业技术人才。
表2 我国目前电子化学品进口量和国产产品市场占有率
2004年由上海华谊(集团)公司、上海中远化工有限公司和台湾联仕共同出资组建成立合资公司——上海华谊微电子材料有限公司,建成15000吨/年规模的超净高纯试剂生产线,现已正式投产,是世界上屈指可数的微电子化学品生产厂,投资2.2亿元人民币,生产各类微电子化学品,主要有:30%双氧水、96%硫酸、29%氨水、37%盐酸、69%硝酸、99.7%醋酸、40%氟化铵,产品质量达到当前市场0.13μm线宽半导体制造业要求以及0.09μm半导体生产线质量标准的要求。
上海华谊微电子材料有限公司建筑面积近13000平方米,建有世界一流水平的生产线和净化包装线。实验室部分有洁净房259平方米,最高洁净要求可以达到10级,拥有价值近1500万元的大型精密测试仪器和技术装备,如测试限达到<1ppt(10-12)的电感耦合等离子光谱-质谱仪(ICP-MS)、测试限<0.1ppb(10-9)的原子吸收光谱仪(aa)、紫外-可见分光光谱仪(U.V)、极谱仪、总碳分析仪、<0.1ppb的离子色谱仪(IC)、气相色谱仪(GC)、高效液相色谱仪(HPLC)、激光散射颗粒测定仪(PMC)、空气净化颗 粒测试仪、微波消化器等。上海华谊微电子材料有限公司已于2006年年中建成投产。产品已开始进入主要集成电路厂家试用,如中芯国际、台积电,并出口东南亚。
在“十五”国家“863”重大专项课题研发成果的基础上,上海华谊(集团)公司进一步完善了ULSI用超净高纯试剂的发展目标——通过产业化技术的研究和相关的配套技 5
术,形成工业化规模生产,在上海华谊微电子材料有限公司基础上扩大产品的品种,为万吨级规模化生产建设奠定技术基础。同时开展小于0.09μm工艺技术用超净高纯试剂的工艺技术研究及相关配套技术的研究,以满足我国微电子深亚微米技术及纳米技术发展对超净高纯试剂的需求。与此同时完成标准化体系的研究及人才队伍的建设,为超净高纯试剂的研发和产业化提供技术和人才的保证,最终建成集研发与产业化于一体的、拥有自主知识产权的超净高纯试剂产业化示范基地,总体水平达到国际上当代先进水平,打破国外公司对我国的行业垄断,满足我国微电子技术不断发展对与之配套的超净高纯试剂的需求。华谊微电子化学品发展目标
上海华谊(集团)公司计划在“十五”国家“863”重大专项课题研发成果和上海华谊微电子材料有限公司的基础上,大力发展微电子化学品的研发和产业化,在“十一五”中达到如下的目标:(1)在目前的产品品种上增加高纯有机试剂的生产品种6~10个,主要是适用于极大规模集成电路和第五代以上平板显示器(FDP)工艺用清洗剂和有机高纯试剂;光刻胶的配套高纯超净有机试剂等。
(2)研发0.09μm用的微电子化学品和相应的CMP、CVD、超纯微电子化学品等国内急需品种,填补国内空白。
(3)以上海化学试剂研究所为基础结合上海华谊(集团)公司各方面的技术力量建成一个产、学、研结合的微电子化学品研发及测试平台。
(4)建立超净高纯试剂的产品标准。
(5)在超净高纯试剂的研发和产业化方面拥有一批自主知识产权。4 华谊ULSI超净高纯试剂研发和测试平台建设
由于高纯电子化学品的特殊性,在其研发过程中测试工作占相当大的比例,而高纯电子化学品的产品质量好坏直接影响最终半导体集成电路成品的合格率,所以国内需要符合微电子(ppt级)要求的电子级化学品分析实验室提供全面服务。而且,测试能力的不足在一定程度上也会制约高纯电子化学品研发工作的提升。
因此,通过建设华谊微电子化学品研发与测试平台,可以满足微电子化学品尤其是超净高纯试剂方面的制备、提纯和产业化技术的研发;提供用户在微电子化学品超净分析、超净高纯试剂测试、生产线品质问题的检验与分析,以及实验室间分析校正与比较的需求;同时也为华谊微电子化学品的研发提供坚实的依托,此举将显着提升华谊在微电子化学品方面的整体科技竞争力和持续创新能力。
在华谊(集团)公司内,上海化学试剂研究所曾经是一个化学试剂方面的研究、测试的专业单位,作为主要成员参与了“十五”期间的“863”攻关,承担了其中的有机高纯试剂的研发工作和大部分的测试工作,在有机高纯试剂的研发产业化和测试方面,提升 6
到了一个较高的水平,具有强大的研发基础和测试能力。同时,华谊集团(公司)技术研究院精细化工平台建在所内和上海市化学试剂质量监督检验站依托在所内也是资源上的极大优势。通过整合与利用华谊的资源,在研究所内建设微电子化学品研发与测试平台,重点开展微电子化学品制备技术与测试技术等方面的研发,掌握具有自主知识产权的微电子化学品制备方法和技术,使其技术水平与国际先进水平处于同一技术周期,并形成规模产业。
5工作条件和环境保障
根据上海华谊(集团)公司微电子化学品“十一五”发展规划,在“十五”建成万吨级超大规模集成电路配套专用化学品超净高纯的过氧化氢、硫酸、硝酸、盐酸、醋酸、氨水、氟化铵等七个产品的成功地产业化基础上,将继续为集成电路产品作好配套,发扬集团公司内的资源优势,进一步完善产品品种;在现有产品的基础上,发挥上海化学试剂研究所在研发、分析以及中试场地配有齐全的水、电、汽、原料、生产、安全、消防、质量管理等方面的基础经验及各种配套条件的优势,提高产品质量,使现有产品的技术、品质升级,提升为微电子制造特殊需要的专用化学品,替代进口,平稳价格,掌握自主技术,为超大规模集成电路制造所必须的配套支柱材料的研发和生产打下坚实的基础,为集团公司开创精细化工全新领域,力争在“十一五”中达到建成一个十亿元产出的新产业。
通过发挥各自优势,互相推动,互相补充,互相促进,互相依托,努力做到产学研结合,使之在短期内搞出特色,促进微电子化学品产业快速,良性发展。简介
沈哲瑜,高级工程师。上海化学试剂研究所副总工程师。长期从事高纯有机试剂、医药中间体、航天与军工特种助剂的合成研发及生产,经验丰富,多次获奖。
文章来自:全刊杂志赏析网(qkzz.net) 原文地址:http://qkzz.net/article/d6641aea-152a-4ac9-9368-e193cda88b1d_3.htm 文章来自:全刊杂志赏析网(qkzz.net) 原文地址:http://qkzz.net/article/d6641aea-152a-4ac9-9368-e193cda88b1d_2.htm 文章来自:全刊杂志赏析网(qkzz.net) 原文地址:http://qkzz.net/article/d6641aea-152a-4ac9-9368-e193cda88b1d.htm!我国大规模集成电路封装材料实现突破 北极星电力 2005-4-26 关键词:材料 集成电路
由中国科学院化学研究所成功开发出的可用于超大规模集成电路(VLSI)先进封装材料光敏型BTPa-1000和标准型BTDa1000聚酰亚胺专用树脂,目前已申请7项国家发 7
明专利。国内多家半导体企业和科研院所准备将这种新型树脂用于芯片及光电器件的制造,年产几十吨的工业中试装置正在建设,可望于今年7月投产。
中科院化学所高技术材料实验室主任、该课题负责人杨士勇研究员介绍,随着世界IC芯片向高集成化、布线细微化、芯片大型化、薄型化方向的发展,对封装材料的要求越来越高。先进封装技术需要将互连、动力、冷却和器件钝化保护等技术组合成一个整体,以确保IC电路表现出最佳的性能和可靠性。在国家863计划支持下,杨士勇研究员带领导的课题组经过潜心攻关研究,现已成功开发出体积收缩率小、固化温度低、树脂储存稳定性好的光敏型BTPa-1000和标准型BTDa一1000聚酰亚胺专用树脂。其中光敏型BTPa-1000聚酰亚胺树脂具有特殊的光交联机理,无需添加其它光敏助剂即可进行光刻得到精细图形,制图工艺简单,可在最大程度上避免外来杂质对IC芯片表面的污染,适用于多层布线技术制造多层金属互连结构或芯片钝化,是一类有着广泛应用前景的负性光致抗蚀剂。该课题组研制成功的FCBGa/CSP封装用UFEP-1000液体环氧树脂底灌料,具有粘度低、填充流动性好等特点。由于采用潜伏性环氧树脂固化促进剂,在低温和室温下具有良好的储存性能和适用期,具有优良的工艺性能和赭存稳定性。经适当热处理工艺固化后得到的树脂固化物具有优异的热性能和电绝缘性能以及良好的力学性能,是高密度微电子封装的关键性基础材料。
聚酰亚胺专用树脂是主要用于IC芯片表面钝化、高密度封装器件的应力缓冲内涂层,多层金属互连结构和MCM的层间介电绝缘材料。据中国环氧树脂行业协会专家介绍,液体环氧树脂底灌料主要用于倒装焊芯片的电路封装,起降低芯片和有机基板由于热膨胀系数的不匹配引起的内应力,保护器件免受湿气、离子污染物、辐射以及机械振动的影响,增加器件的封装可靠性。这两种材料都是先进微电子封装技术中的关键配套材料,广泛应用于高精度电子封装和半导体制造的各个方面。
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!七星电子领航集成电路专用设备产业腾飞 10-03-03 每日经济新闻 我国的集成电路装备制造业亟待发展,国家政策大力扶持。
集成装备制造业是用先进科学技术改造传统产业的重要纽带和载体,是高新技术产业和信息化产业发展的基础,是国家经济安全和军事安全的重要保障。而目前相对于集成电路制造业,我国的集成电路装备制造业无论从生产规模、研发水平、投资强度以及人才聚集等方面都还存在着很大的差距,因此,在2009年5月出台的《装备制造业调整和振兴规划》中,国家结合《电子信息产业调整和振兴规划》,从税收优惠、出口、金融、机制建设与管理等方面对国产装备制造业尤其是国产集成电路装备制造业提供了相当大的政策鼓励和扶持。七星电子作为国内领先的集成电路装备制造企业,在行业内具有显着优势,本次登陆资本市场将为其带来难得的发展机遇。
国际集成电路装备制造业的中国旗帜。
当前我国涉足集成电路装备研究和生产单位约40个,其中主要单位20家左右,主要提供6英寸以下集成电路装备,在中低档市场上拥有一定的用户群,但是,8英寸以上集成电路生产线设备的主要供应商是美国、日本等海外集成电路设备公司。面对我国集成电路制造装备技术与国际上的巨大差距,七星电子通过国际化合作,积极引进人才,结合本土制造领域的基础优势,形成一种“海外人才+国企改造+一流平台+产业运作”的模式,开创出一个迅速提升国内企业水平、层次和实力,实现机制体制转变的一条有效的途径。在8英寸以上主流装备市场上,只有七星电子是国内唯一一家具有8英寸立式扩散炉和清洗设备生产能力的公司。而在国家重大专项的12英寸集成电路装备的研发上,七星电子也担当着主要力量,研发处于国内领先水平。目前公司在国内相关集成电路设备市场占有率达12%。
合理价位。
根据研究机构预测,按照发行后总股本摊薄计算公司2010年~2012年每股收益分别为0.96元、1.39元和1.95元,目前a股上市公司中没有与公司业务完全一样公司,我们选取风华高科、士兰微等部分有代表性的电子元器件公司进行比较,这些公司2010年平均动态市盈率在39倍左右,考虑到行业差异和目前的市场环境,我们认为合理价位在40.89元左右。
(安信投顾/丁思德)
http://www.xiexiebang.com 02-04-16 全景网络证券时报
本报讯(记者 黄丽)为更好地打造企业核心竞争力,一直专注于覆铜板生产的生益科技_正大举向相关领域——硅微粉产业进军,公司日前拟出资4000万元与江苏省东海硅微粉厂合资经营连云港东海硅微粉有限责任公司。
据了解,新公司注册资本5500万元,其中生益科技现金出资4000万元,占出资总额的72.73%。新公司主导产品硅微粉是电子信息产业基础材料,主要用于封装IC、三极管、二极管等电子组件的环氧塑封料中。随着我国集成电路发展速率的加快(我国集成电路市场将保持20%左右的高增长率),相关配套材料的市场需求也将不断扩大,因此发展配套IC的环氧塑封料和硅微粉具有巨大的商机和发展前景。
谈到公司发展此项目的优势时,公司有关负责人表示,生益科技作为国内覆铜板行业的龙头企业,在基础电子材料领域中形成了较强的产业优势,硅微粉与覆铜板同属电子基础材料,生产、经营、管理的要求基本相同,生产管理与用户的认证可以借鉴。因此,成功的生益管理文化移植到生产技术管理相近的硅微粉行业,成功机会较大。
@硅微粉的生产相关上市公司 【1.主营业务】
生产和销售覆铜箔板(敷铜板)和半固化片(粘结片)【2.主营构成分析】【2010年中期概况】
|项目名称 |营业收入(万元)|营业利润(万元)|毛利率(%)|占主营业务收入比例(%)|覆铜板和粘结片(行业)| 259963.32| 44967.36| 17.30| 97.48 |硅微粉(行业)| 3218.45| 1728.73| 53.71| 1.21 |内销(地区)| 105284.04|-|-| 39.48 |外销(地区)| 157897.73|-|-| 59.21 |合计(地区)| 263181.77|-|-| 98.69!国内部分地区硅微粉市场评论2006-4-24 从近期的情况来看,目前市场上,硅微粉的价格比较稳定。
安徽地区硅微粉硅含量在99.3%的200目的550元/吨, 325目的650元/吨, 400目的850元/吨,600目的1250元/吨, 800目的1650元/吨, 1000目的2200元/吨, 1500目的3400元/吨 , 2000目的4800元/吨。东海地区硅含量在99.3%的200目的1100元/吨 ,325目的1250元/吨 ,400目的1400元/吨,600目的1600元/吨 ,800目的1600元/吨, 1000目的2500元/吨 , 1500目的3600元/吨 , 2000目的4000元/吨。
随着十一五规划的展开,节能15%被定为国家发展规划之一,商务部中国国际经济技术交流中心主任王粤指出,按照中国政府规划,到2020年,可再生能源占常规能源供应的比重,将从目前的7%提高到15%左右,以降低对煤炭、石油等化石能源的过分依赖,同时减少对环境的压力。随着太阳能产业的发展,太阳能以其可再生,无污染的优势,将越来越受到关注,中国太阳能产业的发展必将带动上游晶体硅和硅微粉等关键性原料的发展
硅微粉作为电子信息产业的基础材料,主要用于封装IC、太阳能光电转换器以及太阳能电池。目前,世界上只有中国、美国、德国等少数国家具备硅微粉生产能力,而全球能源的持续紧张,使大力发展太阳能成为了世界各国能源战略的重点,而太阳能产业的加速又促使硅微粉的市场需求迅猛增长,硅微粉呈现出供不应求的局面。
据有关资料显示国内生产太阳能光电转换器用硅微粉的厂家170多家,上海占40家。由此可见,国内的下游市场还是集中在上海等这些比较发达的城市。而国内比较有实力硅微粉的生产企业也都在距离上海比较近的周边地区,比如象国内最大的硅微粉生产企业-东海硅微粉有限公司。此公司也是目前国内发展最快、市场占有率最高的硅微粉生产企业,具有年产2.8万吨的产能,行业垄断优势相当明显。
所以在整个市场上,这些大的生产企业是价格很大一部分影响因素。第二,由于国 13
家对环保力度的加强,一些不符合环保标准的小企业,已经被有关部门,下令停止整顿。现在能够在市场上生存的都是一些有实力的大中型生产企业,在生产水平和技术上都比较高。
而另一方面,各个地区政府又在加大力度投入硅微粉行业,今年云阳突出发展以特色产业为重点的工业经济,一是加快工业园区建设。重点抓好20万吨硅微粉项目建设,力争首期5万吨项目于今年6月底前投产。现在政府实施这些政策的目的是:“去其糟粕,取其精华,”“两手抓,两手都要硬”从而从根本上规范这个硅微粉市场,提高在国际市场上的竞争力。硅微粉市场“钱”景大好!
!半导体材料本土化需要产业链上下游合作 2009-03-10 为了进一步支持集成电路制造企业更多了解和使用本土材料,并在保证质量的前提下降低制造企业采购成本,2月17日上海市集成电路行业协会举办了“集成电路产业材料本土化合作交流会”,新阳、安集、新傲、华谊及江丰5家材料公司先后向到会的长三角地区晶圆制造厂60多位代表介绍了各自的产品、技术和服务能力,并展开深入交流。协会希望借此帮助材料供应商开拓市场,应对产业“冬天”。协会举办这种具有针对性且务实的活动,得到演讲者及听众的充分肯定。
据悉,今年6月30日以后,国家将取消对集成电路制造业用进口设备及材料免税的优惠政策,这对本土设备、材料供应商而言绝对是个政策性利好消息。协会秘书长蒋守雷在致辞时表示,中国及上海IC设计公司的快速发展,集成电路产业各个环节都会受益,有些IC设计企业已恢复到去年最高水平,这就使材料企业为制造企业更好地实现低成本服务创造了条件,华虹12寸项目已经公示今年内有望投建,这一切预示着产业复苏的希望已经来临。
新阳半导体的CU电镀液、新傲科技的SOI外延片、安集微电子的CMP抛光液和清洗液、华谊微电子的高纯化学试剂、宁波江丰电子的靶材,都是中国半导体材料在各自领域
领先的供应商,目前正在向更高技术领域拓展其新材料、新工艺,面对半导体材料后来者商用测试时间长、投入大的现状,迫切需要用户的正面支持,特别是来自生产线管理者的积极扶持,而利用眼下产业不景气带来的开工不足正是良机。同时,材料商依托自身在半导体材料领域的技术优势向相关应用拓展也是个不错的选项。据悉,安集、江丰都把光伏应用市场视为自己涉足的新领域。
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第二篇:从严治党的重要制度支撑(本站推荐)
党的十八届三中全会决定要求,全面落实中央纪委向中央一级党和国家机关派驻纪检机构,实行统一名称、统一管理。这是党中央依据党章规定,从形势判断和目标任务出发作出的重大决策,是全面从严治党、强化党内监督的重要举措。
派驻监督是党的自我监督的重要形式。我们党从上世纪五六十年代就开始了派驻监督的探索,经历了不断发展的过程。党的十二大通过的党章规定:“党的中央纪律检查委员会根据工作需要,可以向中央一级党和国家机关派驻党的纪律检查组或纪律检查员。”十五届六中全会明确提出,纪律检查机关对派出机构实行统一管理。十八届三中全会决定第36条规定,派驻机构对派出机关负责,履行监督职责。这正是对党章规定派驻机构职责定位的遵循。
党要管党、从严治党必然要求党内监督全覆盖。当前,派驻监督与落实党章规定、贯彻十八届三中全会要求还有较大差距,作用也还没有发挥到位。首先是派驻范围有空白,中央一级党和国家机关有140多家,十八大前只派驻了50多家,且主要是向政府部门派驻,党要管党,就应当给党的工作部门派;派驻形式和派驻机构名称不统一,一些派驻纪检组工作定位不准、职责不清,对参与驻在部门业务乐此不疲,监督责任却被放在一边,造成主业荒疏;还有一些派驻干部把纪检组当成养老的地方,不会监督、不愿监督,缺乏担当精神、怕得罪人,监督执纪问责成为一句空话。
中央一级党和国家机关地位重要、权力集中、影响力大,理应在加强党的建设、执行党的纪律上走在前列。从信访、巡视和审计等渠道,以及纪律审查中发现的情况看,中央机关绝非净土,党风廉政建设和反腐败斗争形势同样严峻复杂。有的党组织、党员干部不守政治纪律和政治规矩,组织纪律松弛,对中央的路线方针政策落实不力,党的建设抓而不实、责任虚化。有的对中央八项规定精神置若罔闻,“四风”依然禁而不绝,防止反弹任务艰巨。有的搞无原则的一团和气甚至团团伙伙,存在违规选任干部、人事档案造假问题。有的下属单位、社会中介组织疏于管理、弊端丛生,领导干部违规兼职取酬。有的在项目审批、资金分配、资产管理等环节以权谋私、设租寻租问题突出。出现这些问题,根子正是在于党的领导核心作用弱化,管党治党的主体责任不落实、监督责任缺失。上梁不正下梁歪,中梁不正倒下来。如果看不住中央一级党和国家机关的权力,中央机关不能在从严治党上做出榜样,就谈不上以上率下,反倒会上行下效、带坏风气。
中央政治局常委会审议通过的《关于加强中央纪委派驻机构建设的意见》,是落实三中全会精神、深化纪检体制改革的实践总结,也是贯彻四中全会要求、依规治党的制度成果。中央决定,中央纪委在中央一级党和国家机关设立派驻机构、实现全覆盖,并对机构名称、责任权限、工作关系、管理保障、组织领导等作出了明确规定。这是对派驻工作强有力的指导,也是强有力的规范,昭示了党要管党的责任担当和从严治党的坚强决心。
中央精神就是定音鼓,形势任务就是动员令。各省区市党委、纪委也要按照中央精神,紧密联系实际,正视和解决派驻监督存在的突出问题,确保本地区纪委派驻机构建设取得实效。
第三篇:常用各种集成电路简介
电子基础知识:常用各种集成电路简介
新闻摘要:第一节三端稳压ic电子产品中常见到的三端稳压集成电路有正电压输出的78××系列和负电压输出的79××系列。故名思义,三端IC是指这种稳压用的集成电路只有三条引脚输出,分别是输入端、接地端和输出端。用78/79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少,电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路,使用起来可靠、方便。
第一节三端稳压ic
电子产品中常见到的三端稳压集成电路有正电压输出的78××系列和负电压输出的79××系列。故名思义,三端IC指种稳压用的集成电路只有三条引脚输出,分别是输入端、接地端和输出端。它的样子象是普通的三极管,TO-220的标准封装,也有9013样子的TO-92封装。
用78/79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少,电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路,使用起来可靠、方便,而且价格便宜。该系列集成稳压IC型号中的78或79后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压,如7806表示输出电压为正6V,7909表示输出电压为负9V。
78/79系列三端稳压IC有很多电子厂家生产,80年代就有了,通常前缀为生产厂家的代号,如TA7805是东芝的产品,AN7909是松下的产品。
有时在数字78或79后面还有一个M或L,如78M12或79L24,用来区别输出电流和封装形式等,其中78L调系列的最大输出电流为100mA,78M系列最大输出电流为1A,78系列最大输出电流为1.5A。它的封装也有多种,详见图。塑料封装的稳压电路具有安装容易、价格低廉等优点,因此用得比较多。79系列除了输出电压为负。引出脚排列不同以外,命名方法、外形等均与78系列的相同。
因为三端固定集成稳压电路的使用方便,电子制作中经常采用,可以用来改装分立元件的稳压电源,也经常用作电子设备的工作电源。
注意三端集成稳压电路的输入、输出和接地端绝不能接错,不然容易烧坏。一般三端集成稳压电路的最小输入、输出电压差约为2V,否则不能输出稳定的电压,一般应使电压差保持在4-5V,即经变压器变压,二极管整流,电容器滤波后的电压应比稳压值高一些。
在实际应用中,应在三端集成稳压电路上安装足够大的散热器(当然小功率的条件下不用)。当稳压管温度过高时,稳压性能将变差,甚至损坏。
当制作中需要一个能输出1.5A以上电流的稳压电源,通常采用几块三端稳压电路并联起来,使其最大输出电流为N个1.5A,但应用时需注意:并联使用的集成稳压电路应采用同一厂家、同一批号的产品,以保证数的一致。另外在输出电流上留有一定的余量,以避免个别集成稳压电路失效时导致其他电路的连锁烧毁。
第二节语音集成电路
电子制作中经常用到音乐集成电路和语言集成电路,一般称为语言片和音乐片。它们一般都是软包封,即芯片直接用黑胶封装在一小块电路板上。语音ic一般还需要少量外围元件才能工作,它们可直接焊到这块电路板上。
别看语音IC应用电路很简单,但是它确确实实是一片含有成千上万个晶体管芯的集成电路。其内部含有振荡器、节拍器、音色发生器、ROM、地址计算器和控制输出电路等。音乐片内可存储一首或多首世界名曲,价格很便宜,几角钱一片。音乐门铃都是用这种音乐片装的,其实成本很低。
不同的语言片内存储了各种动物的叫声,简短语言等,价格要比音乐片贵些。但因为有趣,其应用越来越多。会说话的计算器、倒车告警器、报时钟表等。语音电路尽管品种不少,但不能根据用户随时的要求发出声音,因为商品化的语音产品采用掩膜工艺,发声的语音是做死的,使成本得到了控制。
一般语音集成电路的生产厂家都可以特别定制语音的内容,但因为要掩模,要求数量千片以上。近年来出现的OTP语音电路解决了这一问题。OTP就是一次性可编程的意思,就是厂家生产出来的芯片,里面是空的,内容由用户写入(需开发设备),一旦固化好,再也不能擦除,信息也就不会丢失。它的出现为开发员试制样机提供了方便,特别适合于小批量生产。
业余制作采用可录放的语言电路是十分方便的,UM5506、ISD1400、ISD2500等,外围元件极少。bitbaby第一次知道可录放语音集成电路,是在九几年的无线电杂志上,记得那时是UM5101和T6668,都是用41256等DRAM的。那时多想有那么一套,不用磁带就可以录音的怪物,还能在放音时随意变调呢。早期的数码留言机也用它们,由于使用DRAM,如果没有后备电池,一旦断电后,所有的信息都会丢失。
现在采用EEPROM的语音电路大大方便了电子爱好者,它随录随放,不怕掉电,使用方便,外围元件少。只是价格较贵些,每秒钟成本约1元人民币。这类语音录放集成电路首推(美)ISD公司的ISD系列。国内、台湾都有厂家生产兼容的芯片及软包封的芯片、模块,但从结构来看,猜想来自于ISD。
第三节数字集成电路
数字集成电路产品的种类很多种。数字集成电路构成了各种逻辑电路,如各种门电路、编译码器、触发器、计数器、寄存器等。它们广泛地应用在生活中的方方面面,小至电子表,大至计算机,都是有数字集成电路构成的。
结构上,可分成TTL型和CMOS型两类。74LS/HC等系列是最常见的TTL电路,它们使用5V的电压,逻辑“0”输出电压为小于等于0.2V,逻辑“1”输出电压约为3V。CMOS数字集成电路的工作电压范围宽,静态功耗低,抗干扰能力强,更具优点。数字集成电路有个特点,就是它们的供电引脚,如16脚的集成电路,其第8脚是电源负极,16脚是电源正极;14脚的,它的第7脚是电源的正极。
通常CMOS集成电路工作电压范围为3-18V,所以不必像TTL集成电路那样,要用正正好好的5V电压。CMOS集成电路的输入阻抗很高,这意味着驱动CMOS集成电路时,所消耗的驱动功率几乎可以不计。同时CMOS集成电路的耗电也非常的省,用CMOS集成电路制作的电子产品,通常都可以用干电池供电。
CMOS集成电路的输出电流不是很大,大概为10mA左右,但是在一般的电子制作中,驱动一个LED发光二极管还是没有问题的。
此外,CMOS集成电路的抗干扰能力也较强,即行话所说的噪声容限较大,且电源电压越高,抗干扰能力越强。
电子制作中常用的数字集成电路有4001、4011、4013、4017、4040、4052、4060、4066等型号,建议多买些备用。市场上的数字集成电路进口的较多,产品型号的前缀代表生产公司,常见的有MC1XXXX(摩托罗拉)、CDXXXX(美国无线电RCA)、HEFXXXX(飞利普)、TCXXXX(东芝)、HCXXXX(日立)等。一般来说,只要型号相同,不同公司的产品可以互换。这里有一张表,是关于集成电路前缀及其生产公司的。
需要注意的是,CMOS集成电路容易被静电击穿,因此需要妥善保存。一般要放在防静电原包装条中,或用锡箔纸包好。另外焊接的时候,要用接地良好的电烙铁焊,或者索性拔掉插头,利用余热焊接。不过说实话,现在的CMOS集成电路因为改进了生产工艺,防静电能力都有很大提高,不少人都不太注意为CMOS集成电路防静电,IC却也活着。
第四节 模拟集成电
模拟集成电路被广泛地应用在各种视听设备中。收录机、电视机、音响设备等,即使冠上了“数码设备”的好名声,却也离不开模拟集成电路。
实际上,模拟集成电路在应用上比数字集成电路复杂些。每个数字集成电路只要元器件良好,一般都能按预定的功能工作,即使电路工作不正常,检修起来也比较方便,1是1,0是0,不含糊。模拟集成电路就不一样了,一般需要一定数量的外围元件配合它工作。那么,既然是“集成电路”,为什么不把外围元件都做进去呢?这是因为集成电路制作工艺上的限制,也是为了让集成电路更多地适应于不同的应用电路。
对于模拟集成电路的参数、在线各管脚电压,家电维修人员是很关注的,它们就是凭借这些判断故障的。对业余电子爱好者来说,只要掌握常用的集成电路是做什么用的就行了,要用时去查找相关的资料。
许多电子爱好者都是从装收音机、音响放大器开始的,用集成电路装,确实是一种乐趣。相信大家对这两者也都感兴趣。装的收音机有两种,一是AM中波的,通常用CIC7642、TA7641集成块装。另一种是FM调频的,通常要求具有一定的水平,用TDA7010、TDA7021、TDA7088,CXA1019(CXA1191)、CXA1238等。这些集成块也是收音机商所采用的经典IC。
CIC7642外形象一个9013,仅三个引脚,工作于1.5V下,其内部集成了多个三极管,用于组装直放式收音机,而且极易成功,因此许多电子入门套件少不了它。其兼容型号为MK484、YS414,许多进口的微型收音机、电子表收音机都用。
TA7641P装出来的收音机为超外差式,性能要好,但是因为有中周,制作调试都有点复杂,如果能买到套件组装,那也不算麻烦(照着指示把元件焊到电路板上就行啦:-〕。
TDA7000系列是飞利普公司的产品,有bitbaby没见过的TDA7000,以及TDA7010T,TDA7021T,TDA7088T,后三者有个后缀T,表示是微型贴片封装的。
bitbaby也没见过标准DIP(双列直插塑封)封装的,所以尽管它们的应用电路简单,做起来可麻烦,整个集成电路和一粒赤豆差不多大。(下面有图)TDA7088T是可以用变容管和电位器实现电调谐的。
CXA1019是索尼公司生产的,CXA1191是它的改进型号,它们被称为单片AM/FM收音集成电路,因为一片IC包含了从高频放大、本振到中频放大、低频(音频)放大的所有功能。CXA1238是AM/FM立体声收音集成电路,它不包括音频放大器,但有立体声解码功能,通常用于WALKMAN收放机等。
这里有个知识,就是CXA的收音IC同一型号有三种不同的大小(即后缀M型为贴片封装,S型为小型封装,P型为DIP封装)。
音响功放电路也是电子爱好者们津津乐道的话题。通过亲手制作,不但深入了解了原理,更是具有意义。bitbaby并不是发烧友(也烧不起),对吹毛求疵的“金耳朵”更是持有怀疑态度。请各位新手不要误入歧途。做一套实用的音响才是聪明之举,不要相信什么“把XXXXIC换成运放之皇NE5532后效果立竿见影”。
Bitbaby帮别人装过许多功放,也有不少经验。有的虽然只是用收录机用的功放集成块,但因为用了较大功率的电位器、较大容量的滤波电容、较大口径的扬声器,效果还是比收录机好。
TA7240P是收录机中常用的功放ic,双声道,各5.8W,12V左右供电,音质一般般。
TDA1521是高保真功放IC,功率较大,音质较好,上点档次的电脑有源音箱也都用该集成块。
LM1875(TDA2003、TDA2030、TDA2030A)等应用电路差不多,功率不同,TDA2030A是TDA2030的改进型,功率稍大。这些集成块应用也很多,但假货也多,有的假货是用廉价IC打磨过的,有的则是粗制滥造。
傻瓜功放是一种厚膜集成电路,其实不过是把各分立元件封装在一起,只有输入引脚用来接音源,输出引脚接音箱,以及电源引脚,方便了使用。
此外,还有TDA2822、LM386等的小功率音频放大器,在电池供电的产品中作功放。用它们也可做有源音箱,廉价的有源音箱就用它们。
第四篇:集成电路实验报告
集成电路实验报告
班级:
姓名:
学号:
指导老师:
实验一:反相器的设计及反相器环的分析
一、实验目的
1、学习及掌握cadence图形输入及仿真方法;
2、掌握基本反相器的原理与设计方法;
3、掌握反相器电压传输特性曲线VTC的测试方法;
4、分析电压传输特性曲线,确定五个关键电压 VOH、VOL、VIH、VIL、VTH。
二、实验内容
本次实验主要是利用 cadence 软件来设计一基本反相器(inverter),并利用 仿真工具 Analog Artist(Spectre)来测试反相器的电压传输特性曲线(VTC,Voltage transfer characteristic curves),并分析其五个关键电压:输出高电平VOH、输出低电平VOL、输入高电平VIH、输入低电平VIL、阈值电压 VTH。
三、实验步骤
1.在cadence环境中绘制的反相器原理图如图所示。
2.在Analog Environment中,对反相器进行瞬态分析(tran),仿真时间设置为4ns。其输入输出波形如图所示。
分开查看:
分析:反相器的输出波形在由低跳变到高和由高跳变到底时都会出现尖脉冲,而不是直接跳变。其主要原因是由于MOS管栅极和漏极上存在覆盖电容,在输出信号变化时,由于电容储存的电荷不能发生突变,所以在信号跳变时覆盖电容仍会发生充放电现象,进而产生了如图所示的尖脉冲。
3.测试反相器的电压传输特性曲线,采用的是直流分析(DC),我们把输入信号修改为5V直流电源,如图所示。
4.然后对该直流电源从0V到5V进行线性扫描,进而得到电压传输特性曲线如图所示。
5.为反相器创建symbol,并调用连成反相器环,如图。
6.测量延时,对环形振荡器进行瞬态分析,仿真时间为4ns,bcd节点的输出波形如图所示。
7.测量上升延时和下降延时。(1)测量上升延时:可以利用计算器(calculator)delay函数来计算信号c与信号b间的上升延时和下降延时如图所示。所以上升延时tpLH=91.933ps
(2)测量下降延时:同样方法可以测得信号c与信号b间的下降延时如图所示。所以下降延时为tpHL=124.8ps
8.测量上升时间。可利用计算器中的risetime函数来计算信号c的上升时间,如图所示。所以,信号c的上升时间156.2689ps
实验二:反相器优化及反相器链分析
一、实验目的
1、学习及掌握cadence图形输入及仿真方法;
2、掌握生成symbol的两种方法;
3、利用基本反相器设计反相器环,并分析其延时;
4、掌握使用计算器(Calculator)以及直接测量上升、下降延时的方法。
二、实验内容
本实验主要利用cadence软件来设计一由反相器环(奇数个)构成的环形振荡器,并利用计算器(Calculator)来分析环形振荡器的延时。
三、实验步骤
1、绘制反相器链
绘制的反相器链如图所示,各反相器的MOS管尺寸如下:栅长length设置为变量len,而宽度设置为:
invX1:a*Wid for PMOS,Wid for NMOS invX4:a*b*Wid for PMOS,b*Wid for NMOS invX16:a*b*bWid for PMOS,b*b*Wid for NMOS invX64:a*c*Wid for PMOS,c*Wid for NMOS
2、瞬态分析
进入Analog Environment中,进行瞬态分析之前必须得设置好参量。其中,a=2,b=4,c=64,Len=600n,Wid=1.5u。也就是说,反相器是二比一的反相器,并且每一级按放大倍数为4的比例放大,所有MOS管的栅长为600n,而最小MOS管的宽为2*1.5u。所以,原理图中所有MOS管的尺寸都已经确定下来。
进行瞬态分析,仿真时间为8ns,输出波形如图所示:
3、测量IN3与IN2间的延时
(1)测量上升延时:可以利用计算器(calculator)delay函数来计算信号IN3与信号IN2间的上升延时和下降延时。
同理,测量出IN3与IN2间下降延时如图所示。
4、测量IN2与OUT间的延时。
5、确定最优的PMOS/NMOS宽度之比a。使用变量仿真,通过改变PMOS/NMOS宽度之比a的值,来确定最快的情况。a由1->3变化,步进为0.2,输出IN2与OUT的波形如图所示:
由上图可以看出,当a由1->3变化时,IN2与OUT间的延时相当接近,所以我们可以认为静态CMOS属于无比逻辑。我们放大HL部分如图所示。我们可以发现最快的情况是当a=1时,此时PMOS与NMOS尺寸相同。
另外,我们可以放大LH部分如图所示。由图可知,选择a=1.5,更接近最优的上升延时。
6、确定最优的放大倍数b 同样,在这里我们使用变量仿真,通过b的值,来确定最快的情况。b由3->8变化,步进为1,输出IN2与OUT的波形如图所示,IN2与OUT间的延时也相当接近。
(1)放大LH部分如图所示。由图可以看出当b=4时,最小的上升延时为670ps
同样,可以利用计算器中的delay函数来确定变量b与延时的关系,输出图形如图所示。由图可以看出,当b=4.0时,最小的上升延时为645ps。
(2)放大HL部分如图所示。由图可以看出当b=4时,最小的下降延时为510ps
同样,可以利用计算器中的delay函数来确定变量b与延时的关系,输出图形如图所示。由图可以看出,当b=3.98时,最小的下降延时为645ps。
所以,由上分析可知,b=4时延时最小。
实验三:版图的绘制
一、实验目的
1、学习及掌握cadence图形输入及仿真方法;
2、利用反相器设计反相器链,并对其进行尺寸的优化;
3、学会反相器优化的基本方法;
4、进一步掌握上升延时、下降延时的测量方法。
二、实验内容
主要内容是为反相器设计版图。
三、实验步骤
1、反相器版图绘制
(1)绘制n有源区,如图所示。其尺寸为5×13,即NMOS的宽为1.5um。
(2)绘制NMOS栅极,如图所示,NMOS管的长为600nm。(2)在有源区中放置两个接触,如图所示,其尺寸为2×2。该接触的主要作用是为了使栅极与金属一层接触良好。
(2)在n有源区旁边绘制一个衬底接触,并添加p选择框和n选择框,如图所示。该衬底接触的主要作用是保证GND与栅极良好接触。这样,NMOS管就基本绘制完成。
(3)用同样的方法绘制PMOS管,如图所示。其中PMOS管的宽为3um,长为600nm。PMOS旁边也为衬底接触,该衬底接触的主要作用是保证VDD与栅极良好接触。
(4)绘制N阱,由于NMOS建立在P型衬底上,为了在同一块晶片上建立PMOS管,则必须对其掺杂,建立一N型区,然后再在该N型区中建立PMOS管。如图所示。
(7)在有源区上绘制金属,并绘制连线。其中为了在金属一层中添加输入引脚,所以在由金属一层到栅极之间要加一“过孔”。最后再绘制GND以及VDD就完成了反相器的版图绘制。完成后的反相器版图如图所示。
实验四:版图后仿真
一、实验目的
1、掌握版图提取(layout extraction)的方法;
2、掌握版图与线路图対查比较方法(LVS);
3、掌握后模拟仿真(post layout simulation)的基本方法;
4、掌握版图仿真的方法,以及与原理图仿真的比较方法。
二、实验内容
提取出反相器的版图,并用LVS工具验证版图与原理图是否一致,最后提取出版图中的寄生参数进行仿真,并与原理图仿真进行比较。
三、实验步骤
1、为了进行版图提取,还要给版图文件标上端口即添加输入(IN)输出(OUT)引脚以及电源(vdd!、gnd!)引脚,这是LVS的一个比较的开始点。版图上pin脚的目的是为了让版图提取工具可以识别I/O信号的位置,在完成后的版图上加pin脚,为后续的器件提取做好准备。填上端口的名称(Terminal Names 和Schematic中的名字一样)、模式(Mode,一般选rectangle)、输入输出类型(I/O Type)等。至于Create Label属于可选择项,选上后,端口的名称可以在版图中显示。如图所示。
2、版图提取
在版图编辑环境下选择Verify –extractor,然后在弹出的对话框中选择寄生电容提取Extract_parasitic_caps。填好提取文件库和文件名后,单击OK就可以了。然后打开Library Manager,在库myLib下nmos单元中增加了一个文件类型叫extracted的文件,可以用打开版图文件同样的方式打开它。如图就是提取出来的版图,可以看到提取出来的器件和端口,要看连接关系的话,可以选择erify-probe菜单,在弹出窗口中选择查看连接关系。如下图所示,可以很清楚的看到提取版图中的寄生电容。
3、版图与线路图对查比较(LVS,Layout Versus Schematic)从图中可以看出,原理图与版图中的网表完全匹配(The net-lists match.),说明原理图网表与版图网表是完全一致的。同时,还可以看出版图中有4个节点,4个端口,1个PMOS和1个NMOS;相似的,原理图中也有4个节点,4个端口,1个PMOS和1个NMOS。
也可以点击Netlist来查看原理图和版图的网表。如图所示,左图为由原理图产生的网表,右图为由版图产生的网表。
4、后模拟(Post Layout Simulation)在后模拟之前首先应建立analog_extracted view,在LVS窗口中点击Build Analog即可。然后创建一个名为testbench的原理图来进行后模拟。testbench的原理图如图所示。
进行analog_extracted view(带有寄生参数的仿真),仿真输出结果如图所示。
5、同时仿真Schematic View和Extracted View(1)配置config view
(2)同时进行版图仿真和原理图仿真,在Analog Environment环境中,Setup->Design选择所要模拟的线路图testbench,view name选择config,然后按以前的方法进行仿真,仿真输入输出结果如图所示。
实验五:期中测试
一、实验目的
1、复习根据版图绘制原理图,并验证版图与原理图是否一致的方法;
2、复习为原理图创建symbol,使用国际通用符号的方法;
3、复习测试电压传输特性曲线,并确定其关键电压的方法;
4、复习测量信号的上升延时和下降延时的方法;
5、复习版图仿真的方法;
6、复习改变电路尺寸,确定上升延时、阈值电压的变化关系的方法。
二、实验内容
根据版图绘制原理图
验证原理图与版图一致
提取版图之后,就进行LVS验证
创建symbol view
Testcell_sim原理图的创建
进行仿真分析
版图仿真
版图仿真和原理图仿真的结果有较大的差距。
LH放大部分
实验要求,对于图二所示电路原理图,原来nmos的宽为W=6um,则pmos的宽为a*W=a*6um,即a设为变量可改变MOS管宽度比
1)当a在1~4之间变化时,用DC扫描分析电路的阈值电压变化情况
当a=2时,阈值电压等于2.5V。所以,此时利用瞬态仿真,得到输入输出波形
计算器计算出此时上升延时和下降延时 输出OUT的上升延时
输出OUT的下降延时
2)当a在1~4之间变化时,用瞬态扫描(tran)分析电路的上升延时变化情况,输出结果如图
a在1‾4变化时,a与上升延时的关系曲线
当a在1~4变化时,输出信号的上升延时随着a的增大而逐渐减小。当a=2时,输出信号的上升延时26.8ps ,与上面得到的值完全相同
实验六:CMOS反相器设计
一、实验目的
1、进一步学习及掌握cadence图形输入及仿真方法;
2、掌握反相器的设计方法,使之达到设计要求;
3、进一步学会版图制造工艺以及版图设计的基本规则及方法;
4、进一步掌握版图提取(layout extraction)的方法以及版图与线路图対查比较方法(LVS);
5、进一步掌握后模拟仿真(post layout simulation)的基本方法;
6、掌握版利用Spectre进行瞬态仿真(tran)以及直流仿真(DC)的方法。
二、设计目标
本实验主要是要设计一反相器,使得该反相器满足以下几个条件:
1、该反相器能够同时驱动32倍最小尺寸CMOS反相器(Wn=1.5um,Wp=3um)和一个等效的100fF线电容;
2、该反相器的传输延时(propagation delay)必须小于300ps;
3、假设输入信号有50ps的上升和下降时间;
4、该反相器必须用AMI 0.6um工艺中的最小栅长设计。
三、实验内容
1、反相器尺寸设计
(1)反相器尺寸设计原理图
(2)确定尺寸
对上面的反相器原理图进行封装之后,建立如图所示的inv_des原理图,原理图主要是用来确定反相器的尺寸,使之满足设计目标。图中要设计的反相器输出接了一个32倍最小尺寸CMOS反相器和一个100fF的电容。32倍最小尺寸CMOS反相器的原理图如图所示。
进入Analog Environment,设置好参数,进行瞬态分析,param的变化范围是从1->10,得到输出信号的波形如图所示。在利用计算器中的delay函数测得输出信号的上升延时、下降延时与变量param的关系曲线如图所示。
由图上升延时与变量param的关系曲线可以看出,随着变量param的不断增大,上升延时不断减小,当param=5.2时,上升延时恰好等于300ps;由图下降延时与变量param的关系曲线可以看出,随着变量param的不断增大,上升延时也不断减小,当param=5时,下降延时恰好等于300ps。
综合以上两种情况可知,为了满足条件2:该反相器的传输延时(propagation delay)必须小于300ps,所以可取变量param=6。
变量param=6,绘制出设计好的原理图如图所示:
2、延时及功耗分析
在前面图所示原理图中,令变量param=6保持不变,然后进行瞬态分析,其输入输出波形如图所示。由图可知,输出波形基本不失真,所以此反相器能够同时驱动32倍最小尺寸CMOS反相器(Wn=1.5um,Wp=3um)和一个等效的100fF线电容。
(1)延时分析
利用计算器calculator中的delay函数分析波形的上升延时和下降延时如图九、十所示。由图可以看出:上升延时为234.20ps,下降延时为253.63ps。
(2)功耗分析
为了测量功耗,所以首先应测出电源电压和输出电流,再利用计算器中的spectrerPower函数来计算功耗。
3.电压传输特性曲线及关键电压
进入Analog Environment,设置好参数,为测试电压传输特性曲线,所以对V1进行DC扫描,扫描范围为0->5V。输出的电压传输特性曲线如图所示。
由上图可以看出:输出高电平VOH =5V、输出低电平VOL =0V、输入高电平、输入低电平、阈值电压分别为VIH =3.01V,VIL=2.02V,VTH=2.48V。所以,噪声容限为NMLVILVOL2.0202.02VNMHVOHVIH53.011.99V.4、版图绘制
根据实验要求绘制该反相器的版图如图十六所示。该反相器版图使用AMI 0.6um工艺,栅长为600nm,NMOS管的宽为9um,而PMOS管的宽本应该为18um,但是由于PMOS管的尺寸过大,在这里采用两个宽为9um的PMOS管并联的方式来等效宽为18um的PMOS管。
版图仿真
首先为反相器创建一个config view。然后,在Analog Environment环境中,Setup->Design选择所要模拟的线路图inv_design_postSim,view name选择config,然后按以前的方法进行仿真,仿真输入输出结果如图
对版图仿真的输出波形进行局部放大,由放大的图形可以看出,在此种情况下原理图仿真的延时比版图仿真的延时略小。
实验七:CMOS全加器设计
一、实验目的
1、进一步学习及掌握cadence图形输入及仿真方法;
2、掌握全加器的设计方法,并用全加器构成4位累加器;
3、进一步学会版图制造工艺以及版图设计的基本规则及方法;
4、进一步掌握版图提取(layout extraction)的方法以及版图与线路图対查比较方法(LVS);
5、进一步掌握后模拟仿真(post layout simulation)的基本方法;
6、掌握版利用Spectre进行瞬态仿真(tran)以及直流仿真(DC)的方法。
二、实验内容
1、全加器晶体管级原理图
根据实验原理绘制的全加器晶体管级原理图如图所示。注意:Cin为关键信号(最后稳定信号),故靠近输出端,可以减小延时。
2、全加器延时及功耗分析
对上面的全加器原理图进行封装之后,建立如图所示的Full_Adder_test原理图,原理图主要用来分析全加器的延时以及功耗等。
(1)最坏的上升延时分析
下面利用瞬态分析,测量Cin=1,A=1,B由0->1变化时的延时情况。如下图所示,是该情况下的输入输出波形。
用计算器中的delay函数测得此时的最坏下降延时(对于Sum来说,此时相当于最坏的上升延时)如图所示。由图可知,最坏的上升延时tpLH=484.753ps。
如图所示,是利用计算器中的spectrerPower函数计算出的功耗波形。由图可以看出,在静态时,电路消耗的功耗很微小(几乎为0);然而在动态时,相对静态而言,消耗的功耗就比较大。然而,从整体上来说功耗还是很小的。
(2)最坏的下降延时分析
下面利用瞬态分析,测量Cin=0,A=0,B由1->0变化时的延时情况。如下图所示,是该情况下的输入输出波形。
用计算器中的delay函数测得此时的最坏上升延时(对于Sum来说,此时相当于最坏的下降延时)如图所示。由图可知,最坏的下降延时为520.94ps。
第五篇:工艺纪律是提高产品质量的重要支撑
工艺纪律是提高产品质量的重要支撑
工艺文件是保证产品质量的基础,它规定了经济合理地达到产品质量要求的方法、手段和测试工具。工艺是经验的积累,是科学的总结,一种工艺需要经过长期的工艺试验或工艺评定,甚至需要经过很多投诉,经济损失累积才能获得,最后形成书面文件,成为实用的工艺。但仅靠工艺文件仍难以保证产品质量,不管多么先进的工艺文件,也要靠严肃的工艺纪律来保证,没有良好的工艺纪律,再好的工艺手段也体现不了好的工艺效果。违反工艺纪律就会影响产品质量,甚至造成质量事故,严格工艺纪律是加强工艺管理的重要内容,是确保产品质量、安全生产、提高效益的保证。
怎么样才能使工艺纪律在生产过程和管理控制中发挥应有的作用呢?我们工艺部重新编制了工艺记录检查流程,要做到经常的检查监督其执行情况,了解每个工序执行工艺的情况。我们的工艺检查并不是到车间里挑毛病,而是要帮助操作人员认真执行工艺中所规定的要求和有关技术参数,防止不符合质量要求的产品或半成品出现。工艺检查首先因明确无论违反行为的情节轻重,项目多少,都应该反馈至相关责任人进行分析处理,关于这一点我们应借鉴交警的工作原则,他们在处理交通违章时,即使违章人没有造成交通事故也要照章处罚,只有这样才能确保工艺纪律的严肃性和权威性,才能确保产品品质的稳定和提高。
工艺纪律检查中信息反馈至责任部门,进行了认真分析原因,并明确责任,同时以教育和适当的经济考核为主。工艺纪律检查如能发挥应有的作用,可以不断的帮助监督操作人员提高对工艺的理解能力和遵守工艺纪律的自觉性,同时也能帮助我们及时了解目前的工艺执行情况,对目前我们的工艺执行率8月份计算出来是84.2%,九月份上半月执行率92.8%,工艺执行率提高明显,但离工艺100%执行我们还有很长的路要走。
通过对工艺纪律检查和评判,不仅可以提高现场工艺执行率,同时还能发现工艺本身的不足,这对于我们进一步完善工艺,提高产品质量都起着积极重要的作用。