1.分类
集成电路设计的分类主要有以下几种:
1)按电路类型分
集成电路设计按电路类型可分为数字集成电路设计、模拟集成电路设计和数模混合集成电路设计。
2)按设计方法分
集成电路设计按设计方法可分为正向设计和反向设计。正向设计就是按照某个特定的要求由设计者设计出相应的电路结构,通过仿真和版图设计,再到具体的芯片实现和功能测试。而反向设计则是通过对具体的集成电路芯片实物进行刻蚀解剖,提取出其版图结构,然后通过软件或人工的方式完成电路结构的设计,在此基础上可以进行优化和改善。
3)按器件结构分
集成电路设计按器件结构可分为双极型集成电路设计、金属-氧化物-半导体 (Meta Oxide Semiconductor, MOS)集成电路设计和Bi CMOS (Bipolar Complementary Metal Oxide Semiconductor)集成电路设计。双极型集成电路是最早集成化的电路,主要以NPN和PNP双极型晶体管(Bipolar Junction Transistor, BJT)为基础。MOS集成电路是以MOS场效应晶体管为主要元件构成的集成电路。Bi CMOS集成电路是把双极型晶体管 (BJT)和CMOS器件集成在同一块芯片上的工艺技术。
【Bi CMOS工艺简介】
4)按自动化程度分
集成电路设计按自动化程度可分为全定制和半定制两种。全定制集成电路是按照预期功能和技术指标而专门设计制成的集成电路,它对电路的结构、布局和布线等进行优化设计。缺点是制造周期长、成本高,制成后不易修改,优点是性能比较理想,芯片面积小,集成度高。半定制集成电路的设计通常是由厂家按照客户的要求,利用专门的设计软件将门阵列或标准单元进行必要的连接,设计出所需要的专用集成电路。优点是研制周期短、成本低、修改设计方便、易于大批量生产,缺点是芯片面积利用率低,性能通常不如全定制集成电路。
2.特点
集成电路的设计与以往的普通电路设计最大的区别就在于版图设计。普通电路的设计通常是按照客户的要求,利用计算机完成电路原理图及印制电路板的设计,然后将各个电路模块和电阻、电容等分立器件焊接或连接在一起。而集成电路的设计是首先利用计算机完成电路原理图的设计与仿真,满足性能指标后,再进行版图设计,版图验证通过后,将版图数据发送至生产厂家,最后由厂家完成芯片的最终制作。通过版图设计,可以将立体的电路结构转变为二维的平面图形,再经过工艺加工使之转换为基于硅材料的立体结构。版图设计是集成电路设计过程中非常重要的环节,起到了连接电路设计与电路制作的桥梁作用。