2022高職 集成電路開發(fā)及應(yīng)用9

1、GZ2022* 集成電路開發(fā)及應(yīng)用賽項賽題9集成電路開發(fā)及應(yīng)用賽項來源于集成電路行業(yè)真實工作任務(wù)，由 “集成電路設(shè)計與仿真”、“集成電路工藝仿真”、“集成電路測試” 及“集成電路應(yīng)用”四部分組成。第一部分 集成電路設(shè)計與仿真使用集成電路版圖設(shè)計軟件，根據(jù)圖 11 所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖(狀 態(tài)值隨機(jī)抽取)，使用指定工藝PDK,設(shè)計集成電路原理圖和版圖， 并進(jìn)行功能仿真。設(shè)計要求如下：芯片引腳：1個時鐘輸入端CP；4個信號輸出端Q3、Q2、Q1、Q0； 1個電源端VCC； 1個接地端GND。功能：CP上升沿觸發(fā)狀態(tài)遷移；輸出端Q3、Q2、QI、Q0由高到低組成狀態(tài) S(Q3Q2Q1Q0)， S 共包含

2、 6 種不同的狀態(tài)SOS5按圖11順序轉(zhuǎn)移，各狀態(tài)值由比賽現(xiàn)場裁判長抽取的任務(wù)參數(shù)確定。仿真設(shè)置：VCC為+5V，CP為1kHz。通過 DRC 檢查和 LVS 驗證。使用 MOS 管數(shù)量應(yīng)盡量少。所設(shè)計版圖面積應(yīng)盡量小?，F(xiàn)場評判要求：只允許展示已完成的電路圖、仿真圖、DRC檢查和LVS驗證結(jié)果、版圖及尺寸。不能進(jìn)行增加、刪除、修改、連線等操作。狀態(tài)s狀態(tài)值Q3Q2Q1Q0 （由裁判長現(xiàn)場抽?。﹕o例如：1010S1S2S3S4S5圖 1-1 輸出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖第二部分集成電路工藝仿真選擇題應(yīng)根據(jù)工藝問題或視頻片斷選擇適合的答案，漏選、多選、 錯選均不得分。仿真操作題應(yīng)根據(jù)題目要求，按照集成電路工藝

3、規(guī)范, 在交互仿真平臺進(jìn)行仿真操作。（單選）在離子注入的過程中，需要將所需的雜質(zhì)離子電離成 正離子，視頻中的的名稱是什么？離子源磁分析器靶室加速管（單選）在視頻中，標(biāo)注的是選項中的哪種溶液？二甲苯KOH去離子水丙酮（單選）視頻中正在進(jìn)行對刀操作，若與兩者未對齊就進(jìn)行劃片，則會造成（）現(xiàn)象。晶圓沾污晶圓整片劃傷藍(lán)膜切透切割處嚴(yán)重崩邊（單選）視頻結(jié)尾處為某工藝設(shè)備的操作界面，若此時需要打開 該設(shè)備載片臺的真空系統(tǒng)，應(yīng)點(diǎn)擊（）號位置的按鍵。 TOC o 1-5 h z （單選）視頻展示的裝片機(jī)外觀中，進(jìn)行芯片粘接動作的位置是（）標(biāo)注的區(qū)域。（多選）在視頻中，沒有被粘接而留在藍(lán)膜上的晶粒可能存在的不良

4、現(xiàn)象是什么?崩邊缺角針印過深針印偏出PAD點(diǎn)（多選）在視頻中，造成處不良現(xiàn)象的原因可能有（）。貼膜機(jī)未清理干凈貼膜溫度過低貼膜機(jī)漏油橫切刀磨損（多選）視頻展示的是編帶抽真空過程中出現(xiàn)真空不足的現(xiàn)象, 造成視頻所述現(xiàn)象的原因可能有（）。設(shè)備故障鋁箔袋破損封口溫度設(shè)置過低封口時間設(shè)置太短指示的部位是（）。A.第一焊點(diǎn)（多選）視頻表述的是封裝工藝中引線鍵合的操作過程，其中第一鍵合點(diǎn)第二焊點(diǎn)第二鍵合點(diǎn)（多選）晶圓劃片后對其外觀進(jìn)行檢查，觀察到視頻中的不艮現(xiàn)象，出現(xiàn)該異常的原因可能有（）。載片臺步進(jìn)過大劃片刀磨損劃片刀轉(zhuǎn)速過大冷卻水流量過?。ǚ抡娌僮鳎┩磕z領(lǐng)料與調(diào)用程序：集成電路制造流片工藝光刻部分涂膠

5、環(huán)節(jié)的物料領(lǐng)取及程序調(diào)用12.（仿真操作）切筋成型故障結(jié)批：集成電路制造封裝工藝切筋成型部分故障排除與作業(yè)結(jié)批13.（仿真操作）引線鍵合領(lǐng)料與調(diào)用程序：集成電路制造封裝工藝引線鍵合部分物料領(lǐng)取和程序調(diào)用14.（仿真操作）離子注入領(lǐng)料與參數(shù)設(shè)置：集成電路制造流片工藝摻雜部分的離子注入設(shè)備上料和參數(shù)設(shè)置15.（仿真操作）潔凈車間進(jìn)入準(zhǔn)備防靜電與除塵：集成電路制造潔凈車間進(jìn)入操作規(guī)范部分的防靜電點(diǎn)檢和風(fēng)淋第三部分 集成電路測試參賽選手從現(xiàn)場下發(fā)的元器件中選取待測試芯片及工裝所需元 件和材料，參考現(xiàn)場下發(fā)的技術(shù)資料（芯片手冊、元器件清單等）， 在規(guī)定時間內(nèi)，按照相關(guān)電路原理與電子裝接工藝，設(shè)計、焊接、

6、調(diào) 試工裝板，搭建和配置測試環(huán)境，使用測試儀器與工具，實施并完成 測試任務(wù)。集成電路測試共分為數(shù)字集成電路測試和模擬集成電路測試兩 項子任務(wù)。子任務(wù)一：數(shù)字集成電路測試待測芯片：編碼器（例如：CD4532BE ）參數(shù)測試（1）開短路測試（2）VOL 輸出低電平電壓測試（3）IOH 輸出高電平電流測試（4）IIH 輸入高電平電流測試功能測試設(shè)計、焊接、調(diào)試完成測試工裝，搭建并配置測試環(huán)境，測試芯 片邏輯功能，應(yīng)設(shè)置輸入引腳、控制引腳狀態(tài)，記錄輸出引腳電壓值 并標(biāo)注單位。子任務(wù)二：模擬集成電路測試待測芯片：TLC1549TLC1549 是 10 位開關(guān)電容后續(xù)近似模數(shù)轉(zhuǎn)換器。這些設(shè)備有兩 個數(shù)字輸

7、入和一個3狀態(tài)輸出芯片選擇（CS），輸入輸出時鐘（I/O 時鐘）和數(shù)據(jù)輸出（數(shù)據(jù)輸出）提供一個三線接口，連接到主機(jī)處理 器。參數(shù)測試差分非線性度(Differential NonTinearity, DNL)積分非線性度(Integral NonTinearity, INL)偏移誤差(Offset Error)增益誤差(Gain Error)缺失編碼(Missing Code，MCR)信噪比(Signal-to-Noise Rate, SNR)總諧波失真(To tal Harmonic Dis tor tion, THD)信號與噪聲加失真比(Signal to Noise and Dis to

8、rtion ratio,SINAD)有效位數(shù)(Effective Number of Bit, ENOB)無雜散動態(tài)范圍 (Dynamic Range and Spuirous FreeDynamicRange,SFDR)應(yīng)用電路測試?yán)帽荣惉F(xiàn)場提供的TLC1549芯片、單片機(jī)、萬能板、各類阻容 元件、熱敏電阻、晶體管器件等,搭建一個輸出電壓為接觸式測溫儀。 實現(xiàn)如下功能,并測試驗證：實時檢測環(huán)境溫度,并能夠顯示當(dāng)前溫度當(dāng)溫度大于37.3度時報警。附：TLC1549驅(qū)動程序unsigned int ad_read(void)unsigned char i;unsigned int adtemp

9、;adcs=l； /禁止 I/O CLOCKadcs=0； /開啟控制電路，使能DATA OUT和I/O CLOCKadtemp=0； /清轉(zhuǎn)換變量for(i=0；i10；i+) /采集 10 次，即 10bitadclk=0；adtemp*=2；if(addata) adtemp+；adclk=1；adcs=1；return(adtemp)；第四部分 集成電路應(yīng)用集 成 電 路 應(yīng) 用 任 務(wù) 要 基 于 單 片 機(jī) ( STC12C5AS12 或 stm32fl03c8t6)及運(yùn)放(LM358)設(shè)計一款電壓表。參賽選手應(yīng)利用 LM358、STC12C5AS12 或 stm32f103c8t6、 AMS1117等集成電路芯片及4位8段數(shù)碼管模塊搭建電壓、電流采 集系統(tǒng)，編寫控制程序，實現(xiàn)直流電壓、電流采集、并顯示當(dāng)前電壓、 電流值等功能。1數(shù)碼管顯示部分如如圖4-1 和圖4-2所示。00.0 0.0圖4-1電壓顯