Б.К. БОГОМОЛОВ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ БИС
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
Учебно-методическое пособие
НОВОСИБИРСК
2010
УДК 621.396.6.049.77(076.5)
Б 744
Рецензенты: <...> ISBN 978-5-7782-1537-5
Настоящее методическое пособие содержит описания технологии и конструкции базового матричного кристалла серии 5503. <...> В приложении
приводится описание порядка работы в схемотехническом редакторе OrCAD. <...> УДК 621.396.6.049.77(076.5)
© Богомолов Б.К., 2010
© Новосибирский государственный
технический университет, 2010
ISBN 978-5-7782-1537-5
2
ВВЕДЕНИЕ
Наиболее универсальной элементной базой для реализации в интегральном исполнении различных устройств являются специализированные БИС (в английской терминологии ASIC – Aplication Specific
Integrated Circuits) на основе базовых матричных кристаллов (БМК, в
английской терминологии MPGA – Mask Programmable Gate Arrays)
[1,2]. <...> БМК предназначены для разработки широкого спектра радиоэлектронных устройств от средств связи до автомобильной, авиационной и бытовой техники. <...> БМК представляет собой вентильную матрицу нескоммутированных элементов, электрические связи между которыми реализуются с
помощью тонкопленочных межсоединений. <...> Изготовление конкретной
БИС на БМК осуществляется посредством коммутации КМОПтранзисторов с помощью однослойной или многослойной разводки. <...> 3
в ряде случаев БМК позволяет реализовать как цифровые, так и
линейные схемы;
наличие заранее исследованных и апробированных библиотечных элементов существенно уменьшает время разработки проектов,
применение макроэлементов избавляет пользователя от необходимости разработки типовых схемотехнических решений;
важное преимущество БМК относится к области квалификационных испытаний. <...> Настоящее методическое пособие ориентировано на БМК серии
5503, которые были разработаны в 2001 году и производятся научнопроизводственным комплексом «Технологический центр» (НПК ТЦ). <...> На основе САПР БИС «Ковчег» серий БМК 5501 и 5503 МИЭТ и
НПК ТЦ совместно разработали и начали реализацию проекта РОСЧИП, который предусматривает <...>
Проектирование_БИС._Лабораторный_практикум..pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Б.К. БОГОМОЛОВ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ БИС
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
Учебно-методическое пособие
НОВОСИБИРСК
2010
Стр.1
УДК 621.396.6.049.77(076.5)
Б 744
Рецензенты:
Е.А. Макаров, канд. физ.-мат. наук, доцент,
Н.И. Бородин, канд. техн. наук, доцент
Работа подготовлена на кафедре полупроводниковых приборов
и микроэлектроники для студентов IV–V курсов факультета РЭФ
(специальность 210104) и утверждена Редакционно-издательским
советом университета в качестве учебно-методического пособия
Богомолов Б.К.
Б 744
Проектирование БИС. Лабораторный практикум : учеб.-метод. пособие
/ Б.К. Богомолов. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2010. – 35 с.
ISBN 978-5-7782-1537-5
Настоящее методическое пособие содержит описания технологии и конструкции
базового матричного кристалла серии 5503. Этот кристалл предназначен
для создания широкого спектра радиоэлектронных устройств – от средств
связи до автомобильной, авиационной и бытовой техники.
Пособие также включает описание четырех лабораторных работ, в ходе которых
студенты знакомятся с маршрутом проектирования БИС: две работы на
базе САПР «ПАРОМ» и две работы на базе САПР «Ковчег 2.2». В приложении
приводится описание порядка работы в схемотехническом редакторе OrCAD.
Пособие разработано на основе материалов, присланных коллегами из Московского
государственного института электронной техники, за что автор выражает
им свою благодарность.
Предназначено для разработчиков радиоэлектронной аппаратуры, а также
для преподавателей, студентов, аспирантов, магистров, бакалавров и дипломированных
специалистов, изучающих современные методы проектирования специализированных
БИС.
УДК 621.396.6.049.77(076.5)
ISBN 978-5-7782-1537-5
© Богомолов Б.К., 2010
© Новосибирский государственный
технический университет, 2010
2
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение .........................................................................................................
1. Описание БМК ...........................................................................................
1.1. Состав серий БМК 5503 и 5507 .......................................................
1.2. Библиотека элементов .....................................................................
1.3. Конструкция БМК серий 5503 и 5507 ............................................
Лабораторная работа 1. Проектирование топологии биполярного транзистора
и размещение компонентов ИС ............
Лабораторная работа 2. Разработка и проверка топологии биполярной
заказной ИС ..........................................................
Лабораторная работа 3. Ввод принципиальной логической схемы и разработка
топологии 8-канального таймера ..........
Лабораторная работа 4. Проектирование топологии базовой ячейки поля
БМК серии 5503 и исправление ошибок
ввода логической схемы 8-канального таймера
Литература ......................................................................................................
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Схемный редактор ОrСАD ...........................................
1. Назначение и запуск редактора ОrСАD ............................................
2. Выбор из библиотеки и установка элемента на чертеже .................
3. Прорисовка внешних портов и элементов питания .........................
4. Установка символа подсхемы ............................................................
5. Прорисовка цепей и контактов ..........................................................
6. Редактирование схем ..........................................................................
7. Меню Quit ............................................................................................
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Технологический маршрут изготовления БМК серии
5501 и 5503. .............................................................................................
3
5
5
6
6
12
13
15
16
18
20
20
20
21
23
24
25
28
30
34
Стр.34