集成电路版图设计报告

重庆大学本科学生专业版图课程设计任务书

说明：1、学院、专业、年级均填全称，如：光电工程学院、测控技术、2003。

2、本表除签名外均可采用计算机打印。本表不够，可另附页，但应在页脚添加页码。

摘要

近些年来，集成电路技术发展迅猛，促使半导体技术不断地发展，半导体技术正在进入将整个系统整合在单一晶片上的时代。故对VLSI的版图设计的要求也越来越高。Tanner软件可提供完整的集成电路设计环境，帮助初学者进入VLSI设计领域。本设计采用Tanner Tools Pro 工具，对DC-DC升压变换器芯片的过压保护电路进行版图设计与仿真，在报告中给出版图与仿真结果。

关键词：集成电路半导体 Tanner

Abstract

In recent years, the integrated circuit technology develops rapidly, which promote the semiconductor technology develop. Semiconductor technology are entering a new era that the whole system integrated in a single chip. Therefore, the requirement of VLSI layout design is higher. Tanner software can provide a complete integrated circuit design environment, which helps beginners step into the VLSI design field. This design uses Tanner Tools Pro design and simulate the over-voltage circuit of DC-DC boost converter chip. The layout and simulation results will be given in the report.

Key word:integrated circuit semiconductor Tanner

目录

1 设计背景及意义 (5)

1.1 概要 (5)

1.1.1 集成电路 (5)

1.1.2 Tanner Tools Pro (5)

1.2 国内外现状 (5)

2 电路分析 (6)

3 版图绘制 (7)

3.1 单个器件绘制 (7)

3.1.1 M1与M2管 (7)

3.1.2 M3与M4管 (8)

3.1.3 M5管 (8)

3.1.4 M6管 (8)

3.1.5 M7管 (8)

3.1.6 M8-M13管 (8)

3.1.7 M14管 (9)

3.1.8 M15管 (9)

3.1.9 M16管 (9)

3.1.10 电阻 (9)

3.1.11 压焊块pad (10)

3.2 总图 (11)

3.2.1 器件总图 (11)

3.2.1 整体图 (12)

4 仿真 (12)

4.1 前仿真 (12)

4.2 后仿真 (13)

5 心得体会 (14)

参考文献 (15)

附录 (15)

附录1 网表文件 (15)

附录2 仿真结果文件 (17)

1 设计背景及意义

1.1 概要

1.1.1 集成电路

集成电路（integrated circuit）是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；其中所有元件在结构上已组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。

1.1.2 Tanner Tools Pro

Tanner集成电路设计软件是由Tanner Research 公司开发的基于Windows 平台的用于集成电路设计的工具软件。该软件功能十分强大，性能不亚于工作站上的cadence，而且它易学易用，包括S-Edit，T-Spice，W-Edit，L-Edit与LVS，从电路设计、分析模拟到电路布局一应俱全。其中的L-Edit版图编辑器在国内应用广泛，具有很高知名度。

L-Edit Pro是Tanner EDA软件公司所出品的一个IC设计和验证的高性能软件系统模块，具有高效率，交互式等特点，强大而且完善的功能包括从IC设计到输出，以及最后的加工服务，完全可以媲美百万美元级的IC设计软件。L-Edit Pro包含IC设计编辑器(Layout Editor)、自动布线系统(Standard Cell Place & Route)、线上设计规则检查器（DRC）、组件特性提取器（Device Extractor）、设计布局与电路netlist的比较器(LVS)、CMOS Library、Marco Library，这些模块组成了一个完整的IC设计与验证解决方案。L-Edit Pro丰富完善的功能为每个IC设计者和生产商提供了快速、易用、精确的设计系统。

1.2 国内外现状

集成电路自诞生以来，一直遵循着摩尔定律的发展。目前集成电路技术已经进入纳米时代，世界上多条90nm／12英寸的生产线已进入规模化生产；65nm的生产技术已经基本成型，采用65nm技术的产品已经出产。集成电路设计技术中，EDA工具

已成为必备基础手段，一系列设计方法学的研究成果在其中得以体现并在产品设计过程中发挥作用，IP核复用技术已被广泛应用，相关产业即将成熟，系统级芯片(SOC)的设计思想在实际应用中得到广泛应用，并处于逐渐丰富和完善之中。

在我国，近年来集成电路设计业得到了长足发展，大唐微电子、杭州士兰、珠海炬力、华大等专业设计公司已经崭露头角，年销售额已经达到几亿元人民币。其设计能力达到0.25-0.18μm，高端设计达到0.13μm。我国集成电路设计已从逆向设计过渡到正向设计，全定制的设计方法也在某些电路设计中得到体现。但值得指出的是，我国集成电路设计公司基本上都是依赖国际先进的设计工具。在EDA工具方面，华大集成电路设计中心足我国大陆唯一研发EDA工具的科研机构。该设计中心已经成功开发出全套EDA工具软件包——熊猫九天系列(Zeni系列)。虽然我国在EDA工具研发方面取得了一定的成绩，但产品仍未达到普及的水平，还不能与世界顶尖厂家在高层次、高水平上竞争。在IP核方面，我国IP核技术的发展相对落后，研发总量不大，未能形成规模市场，而且还存在着接口标准不统一、复用机制不健全以及知识产权保护力度不够等问题，加之国际大型IP公司纷纷以各种合作的方式向国内企业以低价甚至免费方式授权使用其IP核产品，对我国IP核产品的市场化形成非常大的阻力。

2 电路分析

2.1 DC-DC升压变换器

DC-DC升压变换器是一种电源管理电路，是指提供给用电设备电力供应的电源部分的电路设计。电源电路一般可分为开关电源电路，稳压电源电路，稳流电

源电路，功率电源电路，逆变电源电路，DC-DC电源电路，保护电源电路等。2.2 过压保护电路

本次进行版图设计的电路为DC-DC升压变换器芯片的过压保护电路，其电路图为