2022年全國職業(yè)院校技能大賽高職組集成電路開發(fā)及應用賽項賽題(試卷7)

GZ-2022***集成電路開發(fā)及應用賽項賽題7集成電路開發(fā)及應用賽項來源于集成電路行業(yè)真實工作任務，由“集成電路設計與仿真”、“集成電路工藝仿真”、“集成電路測試”及“集成電路應用”四部分組成。第一部分集成電路設計與仿真使用集成電路版圖設計軟件，根據(jù)表1-1所示的集成電路真值表（輸出值Y0~Y15隨機抽?。?，使用指定工藝PDK，設計集成電路原理圖和版圖，并進行功能仿真。設計要求如下：芯片引腳：4個輸入端A、B、C、D；2個輸出端Y、Y′；1個電源端VCC；1個接地端GND。功能：按照表1-1所示的集成電路真值表，A、B、C、D輸入不同的邏輯電平，Y和Y′輸出對應邏輯電平。上述邏輯電平為“正邏輯”，即低電平用“0”表示、高電平用“1”表示。輸出值Y0~Y15由比賽現(xiàn)場裁判長抽取的任務參數(shù)確定。仿真設置：VCC為+5V，A為1kHz，B為2kHz，C為4kHz，D為8kHz。通過DRC檢查和LVS驗證。使用MOS管數(shù)量應盡量少。所設計版圖面積應盡量小。現(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驗證結果、版圖及尺寸。不能進行增加、刪除、修改、連線等操作。表1-1集成電路真值表輸入輸出ABCDYY′0000Y0Y150001Y1Y140010Y2Y130011Y3Y120100Y4Y110101Y5Y100110Y6Y90111Y7Y81000Y8Y71001Y9Y61010Y10Y51011Y11Y41100Y12Y31101Y13Y21110Y14Y11111Y15Y0

第二部分集成電路工藝仿真選擇題應根據(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。仿真操作題應根據(jù)題目要求，按照集成電路工藝規(guī)范，在交互仿真平臺進行仿真操作。（單選）在視頻中，①標注的是選項中的哪種溶液？A.二甲苯B.KOHC.去離子水D.丙酮（單選）視頻中正在進行對刀操作，若①與②兩者未對齊就進行劃片，則會造成（）現(xiàn)象。A.晶圓沾污B.晶圓整片劃傷C.藍膜切透D.切割處嚴重崩邊（單選）視頻中正在進行塑封作業(yè)，若①部件閉合壓力不足，可能會造成（）。A.塑封料填充不足B.開模失敗C.溢料D.塑封體變色（單選）視頻展示的裝片機外觀中，進行芯片粘接動作的位置是（）標注的區(qū)域。①②③④（單選）視頻中是塑料封裝時的操作，如果在視頻結尾處時未及時取塑封料，而是靜置一段時間后再將塑封料投入塑封機，此時可能會造成（）。塑封體氣泡塑封體上的打標字跡模糊塑封溢料塑封料流動性差（多選）視頻中表述的是在晶圓外檢過程中使用油墨筆進行打點的操作。在操作過程中，如果跳過標注為①的操作，可能會出現(xiàn)怎樣的異常現(xiàn)象？A.無影響B(tài).墨點沾污到其他合格晶粒C.墨點偏大D.墨點偏小（多選）晶圓外檢過程中，若發(fā)現(xiàn)不良晶粒未正常打點，則需要人工補墨點。視頻所示的補點方式其特點包括（）。A.操作簡單，技術要求較低B.技術要求較高 C.墨點較精確D.墨點大小不可控（多選）塑料封裝時，視頻中的操作是模壓過程（傳統(tǒng)模）中不可或缺的一步，該操作的作用有（）。A.去除塑封料中的水分 B.制作高質量塑封料 C.提高塑封料的可重復使用率 D.加快模壓過程，提高塑封機工作效率（多選）視頻表述的是封裝工藝中引線鍵合的操作過程，其中①指示的部位是（）。第一焊點第一鍵合點第二焊點第二鍵合點（多選）激光打標是為芯片打上標識的過程，當大量出現(xiàn)視頻中①標注的現(xiàn)象時，下列操作正確的有（）。繼續(xù)完成本批次作業(yè)暫停設備作業(yè)將存在該問題的芯片報廢處理技術人員檢修光路（仿真操作）晶圓貼膜—運行：集成電路制造封裝工藝的晶圓貼膜部分貼膜機操作過程（仿真操作）激光打標—結批：集成電路制造封裝工藝激光打標部分故障排除和作業(yè)結批過程（仿真操作）轉塔式分選機—設備運行：集成電路制造芯片測試工藝轉塔式測試分選環(huán)節(jié)分選機設備運行（仿真操作）單晶硅生長—拉晶與檢測：集成電路制造晶圓制造工藝單晶硅生長環(huán)節(jié)的拉單晶和單晶硅質量檢測（仿真操作）物理氣相淀積—參數(shù)設置與淀積：集成電路制造流片工藝金屬化部分的物理氣相淀積設備操作環(huán)節(jié)的參數(shù)設置和淀積設備運行

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)的技術資料（芯片手冊、元器件清單等），在規(guī)定時間內，按照相關電路原理與電子裝接工藝，設計、焊接、調試工裝板，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。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。子任務一：數(shù)字集成電路測試待測芯片：觸發(fā)器（例如：XD74LS76）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計、焊接、調試完成測試工裝，搭建并配置測試環(huán)境，測試芯片邏輯功能，應設置輸入引腳、控制引腳狀態(tài)，記錄輸出引腳電壓值并標注單位。子任務二：模擬集成電路測試待測芯片：TPS73625TPS73625采用NMOS作為調整管，可以提供最大400mA的電流輸出。它們的輸入輸出最小壓降可以達到75mV，且輸出端無須外接濾波電容也可以保持穩(wěn)定的輸出。TPS736xx系列器件的另一個顯著優(yōu)點是它們采用先進的雙極互補金屬氧化物半導體(BiCMOS)工藝在保持高精度輸出的同時，提供極低輸入輸出壓降和接地電流。此類擁有極低輸入輸出壓降能力的穩(wěn)壓器通常也稱為LDO。而接地電流極低也意味著待機功耗極低，對于一些便攜式產(chǎn)品來說是很好的選擇。芯片封裝及引腳說明如圖3-1所示：圖3-1TPS73625封裝及引腳圖參數(shù)測試（1）輸出電源（2）最大輸出電流（3）輸入輸出壓差（4）接地電流（5）負載調整率（6）線性調整率（7）電源抑制比（8）輸出噪聲電源應用電路測試利用比賽現(xiàn)場提供的TPS736XX芯片、萬能板、各類阻容元件、晶體管器件等，搭建一個輸出電壓為5V的穩(wěn)壓源。測試并記錄以下數(shù)據(jù);（1）輸出電源（2）最大輸出電流（3）輸入輸出壓差（4）接地電流（5）負載調整率（6）線性調整率（7）電源抑制比（8）輸出噪聲電源

第四部分集成電路應用集成電路應用任務基于STC12C5AS12或stm32f103c8t6單片機、AT24c02、DS18B20和風扇等實現(xiàn)智能風扇系統(tǒng)。參賽選手應利用STC12C5AS12或stm32f103c8t6單片機、DS18B20、AT24c02、AMS1117和SS8550等集成電路芯片及風扇（帶轉速傳感器）和LED燈及4位8段數(shù)碼管搭建智能風扇系統(tǒng)，編寫控制程序，實現(xiàn)風扇3擋切換、定時關閉、環(huán)境溫度顯示等功能。1．顯示界面如圖4-1、圖4-2和圖4-3所示。低擋中擋高擋計時模式圖4-1LED顯示方式00000000圖4-2轉速數(shù)據(jù)顯示圖4-3溫度數(shù)據(jù)顯示2．實現(xiàn)過程系統(tǒng)開機初始化，讀取AT24C02存儲值，采集環(huán)境溫度及顯示如圖4-3所示；風扇按照默認模式及擋位工作，默認擋位是上一次斷電的工作擋位及模式；當按下模式切換按鍵切換工作模式且AT24c02存儲當前模式，模式燈計時模式點亮、非計時模式熄滅。3．模式選擇計時模式此模式默認計時20s。當計時時間未達到20s時，擋位發(fā)生切換，計時從0開始；時間到達20s自動關閉風扇系統(tǒng)。非計時模式如果是按下?lián)跷话存I切換擋位，風扇也跟隨擋位變化轉速，LE