数字IC设计工程师要具备哪些技能

学习“数字集成电路基础”是一切的开始，可以说是进入数字集成电路门槛的步。CMOS制造工艺是我们了解芯片的节课，从生产过程（宏观）学习芯片是怎么来的，这一步，可以激发学习的兴趣，产生学习的动力。

接下来，从微观角度来学习半导体器件物理，了解二极管的工作原理。进而学习场效应管的工作原理，这将是我们搭电路的积木。

导线是什么？这是一个有趣的话题，电阻、电容、电感的相互作用，产生和干扰，也是数字电路要解决的重要问题。

门电路是半定制数字集成电路的积木（Stardard Cell），所有的逻辑都将通过它们的实现。

存储器及其控制器，本质上属于数模混合电路。但由于计算机等复杂系统中存储器的日新月异，存储器的控制器由逻辑层（数字）和物理层（模拟）一起实现。

FPGA是可编程门阵列，就是提前生产好的ASIC芯片，可以改配置文件，来实现不同的功能。常常用于芯片Tapeout前的功能验证，或者用于基于FPGA的系统产品（非ASIC实现方案，快速推向市场）。

可测试性设计（即Design For Test），通常用来检测和调试生产过程中的良率问题。封装和测试是芯片交给客户的后一步。似乎这些与狭义的数字电路设计不相关，但这恰恰公司降低成本的秘诀。

后，还需要了解数字电路与模拟电路的本质区别，这将会帮助我们融汇贯通所学的知识。

IC产品的生命周期

典型的IC产品的生命周期可以用一条浴缸曲线（Bathtub Curve）来表示。Ⅰ Ⅱ ⅢRegion (I) 被称为早夭期（Infancy period）

这个阶段产品的 failure rate 快速下降，造成失效的原因在于IC设计和生产过程中的缺陷；Region (II) 被称为使用期（Useful life period）在这个阶段产品的failure rate保持稳定，失效的原因往往是随机的，比如温度变化等等；u Region (III) 被称为磨耗期（Wear-Out period）在这个阶段failure rate 会快速升高，失效的原因就是产品的长期使用所造成的老化等。因为采用的是层次化的应用，假如设计中的某个引脚名字需要修改，我们只能修改驱动这个端口的方法。认识了典型IC产品的生命周期，我们就可以看到，Reliability的问题就是要力图将处于早夭期failure的产品去除并估算其良率，预计产品的使用期，并且找到failure的原因，尤其是在IC生产，封装，存储等方面出现的问题所造成的失效原因。下面就是一些 IC 产品可靠性等级测试项目（IC Product Level reliability testitems ）

一、使用寿命测试项目（Life test items）：EFR, OLT (HTOL), LTOL①EFR:早期失效等级测试（ Early fail Rate Test ）目的: 评估工艺的稳定性，加速缺陷失效率，去除由于天生原因失效的产品。tf文件--technologyfile，Foundry厂提供的标准单元、宏单元和I/OPad的库文件就与FRAM,CELLview,LMview形式给出(Milkway参考库andDB,LIBfile)2。测试条件: 在特定时间内动态提升温度和电压对产品进行测试失效机制：材料或工艺的缺陷，包括诸如氧化层缺陷，金属刻镀，离子玷污等由于生产造成的失效。

大功率模拟集成电路

随着集成电路产业快速发展,集成电路的集成度越来越高,内部结构也越来越复杂,对于测试的要求也越来越高。1奈米，在10奈米的情况下，一条线只有不到100颗原子，在制作上相当困难，而且只要有一个原子的缺陷，像是在制作过程中有原子掉出或是有杂质，就会产生不的现象，影响产品的良率。集成电路测试技术作为保障集成电路性能、质量的重要技术之一也得到了很快的发展。直流参数测试是集成电路测试技术的重要组成部分,能够快速有效的检测芯片的性能,受到集成电路测试行业的高度重视。实现了一种大功率直流参数测试的研制,可以实现高电压、大电流的直流参数测试,具有很高的测试精度,而且具有一定的通用性。

首先根据文献资料分析本课题研究的背景以及意义,介绍了集成电路测试系统组成、分类以及国内外的发展状况。6、静态时序分析——STAStaticTimingAnalysis（STA），静态时序分析，验证范畴，它主要是在时序上对电路进行验证，检查电路是否存在建立时间（setuptime）和保持时间（holdtime）的违例（violation）。介绍了集成电路直流参数测试的基本原理与方法,在此基础上分析了大功率模拟集成电路直流参数测试的设计需求,提出了设计需要实现的功能与设计指标,构建了大功率模拟集成电路直流参数测试实现的原理方案;设计了接口控制模块、逻辑控制模块与精密测量单元,详细分析了精密测量单元的工作原理,并搭建了具体的硬件电路;根据硬件所需要实现的测试功能,设计了测试底层驱动函数,提供给应用软件测试函数接口实现可编程测试,并对测试进行了软件校正;后文章给出了功能测试数据与报告,分析了集成运算放大器的测试原理和方法,并给出了测试过程与测试数据,表明测试性能达到了比较好的效果。设计的大功率模拟直流参数测试模块,已经被广东某集成电路制造企业使用,使用效果表明测试模块性能稳定,通用性强,成本低,特别适合国内集成电路企业的应用,具有比较高的实用价值。