2024年甘肅省職業(yè)院校技能大賽高職組電子與信息類集成電路應(yīng)用開發(fā)賽項(xiàng)樣卷1

甘肅省集成電路應(yīng)用開發(fā)賽項(xiàng)樣題1集成電路應(yīng)用開發(fā)賽項(xiàng)來源于集成電路行業(yè)真實(shí)工作任務(wù)，由“集成電路設(shè)計(jì)與仿真”、“集成電路工藝仿真”、“集成電路測(cè)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(jì)與仿真使用集成電路版圖設(shè)計(jì)軟件，根據(jù)下面計(jì)數(shù)器功能要求（計(jì)數(shù)器初值和進(jìn)制隨機(jī)抽?。褂弥付üに嘝DK，設(shè)計(jì)集成電路原理圖和版圖，并進(jìn)行功能仿真。設(shè)計(jì)要求如下：芯片引腳：1個(gè)CP時(shí)鐘輸入端；3個(gè)信號(hào)輸出端Q2、Q1、Q0；1個(gè)VCC電源端；1個(gè)GND接地端。功能要求：輸出端Q2、Q1、Q0由高到低組成狀態(tài)S(Q2Q1Q0)，S狀態(tài)范圍為1~7即二進(jìn)制值(001)2~(111)2。CP上升沿計(jì)數(shù)，每次計(jì)數(shù)S的值自增m，若超過(111)2則再從(001)2繼續(xù)增加。初始狀態(tài)S0由比賽現(xiàn)場(chǎng)裁判長(zhǎng)抽取的任務(wù)參數(shù)確定，m值由比賽現(xiàn)場(chǎng)裁判長(zhǎng)抽取的任務(wù)參數(shù)從1~6之中確定。仿真設(shè)置：VCC為+5V，CP為1kHz。通過DRC檢查和LVS驗(yàn)證。使用MOS管數(shù)量應(yīng)盡量少。所設(shè)計(jì)版圖面積應(yīng)盡量小。現(xiàn)場(chǎng)評(píng)判要求：只允許展示已完成的電路圖、仿真圖、DRC檢查和LVS驗(yàn)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。參數(shù)抽取舉例：待抽取參數(shù)抽取結(jié)果（舉例）初始狀態(tài)值S0（Q2Q1Q0）110每次自增m值3如圖1-1所示，現(xiàn)場(chǎng)抽取初始狀態(tài)S0=110，現(xiàn)場(chǎng)抽取m值為3；則第一個(gè)CP上升沿到來后，S值自增3次（111、001、010）變?yōu)?010)2；第二個(gè)CP上升沿到來后，S值自增3次（011、100、101）變?yōu)?01；第三個(gè)CP上升沿到來后，S值自增3次（110、111、001）變?yōu)?01；以此類推，繼續(xù)循環(huán)計(jì)數(shù)。注意：上述自增3次的過程僅供分析參考，并不體現(xiàn)在電路時(shí)序中。S0S0（Q2Q1Q0）圖1-1舉例說明狀態(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(cuò)選均不得分。仿真操作題應(yīng)根據(jù)題目要求，按照集成電路工藝規(guī)范，在交互仿真平臺(tái)進(jìn)行仿真操作。（單選）視頻展示的是封裝工藝中引線鍵合的操作過程，其中現(xiàn)象②表示的環(huán)節(jié)是（）。A.燒球B.植球C.走線D.壓焊（單選）在顯影后檢查的視頻中，發(fā)現(xiàn)有異常現(xiàn)象，其中造成①標(biāo)注現(xiàn)象的原因可能是什么？選錯(cuò)對(duì)位標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)偏差顆粒沾污前道涂膠異常（單選）視頻結(jié)尾處為某工藝設(shè)備的操作界面，若此時(shí)需要打開該設(shè)備載片臺(tái)的真空系統(tǒng)，應(yīng)點(diǎn)擊（）號(hào)位置的按鍵。①②③④（單選）視頻展示的裝片機(jī)外觀中，進(jìn)行芯片粘接動(dòng)作的位置是（）標(biāo)注的區(qū)域。①②③④（單選）視頻中是塑料封裝時(shí)的操作，如果在視頻結(jié)尾處時(shí)未及時(shí)取塑封料，而是靜置一段時(shí)間后再將塑封料投入塑封機(jī)，此時(shí)可能會(huì)造成（）。塑封體氣泡塑封體上的打標(biāo)字跡模糊塑封溢料塑封料流動(dòng)性差（多選）在視頻中，沒有被粘接而留在藍(lán)膜上的晶?？赡艽嬖诘牟涣棘F(xiàn)象是什么？A.崩邊B.缺角C.針印過深D.針印偏出PAD點(diǎn)（多選）視頻中表述的是在晶圓外檢過程中使用油墨筆進(jìn)行打點(diǎn)的操作。在操作過程中，如果跳過標(biāo)注為①的操作，可能會(huì)出現(xiàn)怎樣的異?，F(xiàn)象？A.無影響B(tài).墨點(diǎn)沾污到其他合格晶粒C.墨點(diǎn)偏大D.墨點(diǎn)偏小（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(diǎn)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(duì)其外觀進(jìn)行檢查，觀察到視頻中的不良現(xiàn)象，出現(xiàn)該異常的原因可能有（）。載片臺(tái)步進(jìn)過大劃片刀磨損劃片刀轉(zhuǎn)速過大冷卻水流量過?。ǘ噙x）激光打標(biāo)是為芯片打上標(biāo)識(shí)的過程，當(dāng)大量出現(xiàn)視頻中①標(biāo)注的現(xiàn)象時(shí)，下列操作正確的有（）。繼續(xù)完成本批次作業(yè)暫停設(shè)備作業(yè)將存在該問題的芯片報(bào)廢處理技術(shù)人員檢修光路（仿真操作）晶圓打點(diǎn)—故障結(jié)批：集成電路制造晶圓測(cè)試工藝打點(diǎn)環(huán)節(jié)故障處理和作業(yè)結(jié)批（仿真操作）芯片粘接——設(shè)備運(yùn)行：集成電路制造封裝工藝芯片粘接部分裝片機(jī)設(shè)備運(yùn)行（仿真操作）曝光—設(shè)備運(yùn)行：集成電路制造流片工藝光刻部分曝光環(huán)節(jié)的曝光機(jī)設(shè)備運(yùn)行過程（仿真操作）干法刻蝕—故障與結(jié)批：集成電路制造流片工藝刻蝕部分的干法刻蝕操作過程中故障排除和作業(yè)結(jié)批（仿真操作）晶圓劃片—參數(shù)設(shè)置：集成電路制造封裝工藝的晶圓劃片部分參數(shù)設(shè)置

第三部分集成電路測(cè)試參賽選手從現(xiàn)場(chǎng)下發(fā)的元器件中選取待測(cè)試芯片及工裝所需元件和材料，參考現(xiàn)場(chǎng)下發(fā)的技術(shù)資料（芯片手冊(cè)、元器件清單等），在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，按照相關(guān)電路原理與電子裝接工藝，設(shè)計(jì)、焊接、調(diào)試工裝板，搭建和配置測(cè)試環(huán)境，使用測(cè)試儀器與工具，實(shí)施并完成測(cè)試任務(wù)。集成電路測(cè)試共分為數(shù)字集成電路測(cè)試和模擬集成電路測(cè)試兩項(xiàng)子任務(wù)。子任務(wù)一：數(shù)字集成電路測(cè)試待測(cè)芯片：加法器（例如：CD74HC283E）參數(shù)測(cè)試（1）開短路測(cè)試（2）VOL輸出低電平電壓測(cè)試（3）IOH輸出高電平電流測(cè)試（4）IIH輸入高電平電流測(cè)試功能測(cè)試設(shè)計(jì)、焊接、調(diào)試完成測(cè)試工裝，搭建并配置測(cè)試環(huán)境，測(cè)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(cè)試待測(cè)芯片：LM358LM358是雙運(yùn)算放大器。內(nèi)部包括有兩個(gè)獨(dú)立的、高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無關(guān)。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運(yùn)算放大器的場(chǎng)合。參數(shù)測(cè)試輸入失調(diào)電壓輸入失調(diào)電流電源供電電流輸出短路電流輸出電壓范圍共模抑制比電源抑制比開環(huán)增益應(yīng)用電路測(cè)試?yán)帽荣惉F(xiàn)場(chǎng)提供的LM358芯片、萬能板、各類阻容元件、晶體管器件等，搭建一個(gè)300mA的恒流源。測(cè)試并記錄以下數(shù)據(jù);（1）恒流源輸出電流穩(wěn)定性。（2）負(fù)載兩端的電壓以及紋波系數(shù)。（3）恒流源的效率。

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)（LK32T102或stm32f103c8t6）及運(yùn)放（LM358）等設(shè)計(jì)一款頻率及幅度可調(diào)方波信號(hào)發(fā)生器。參賽選手利用LM358、LK32T102或stm32f103c8t6、AMS1117等集成電路芯片及4位8段數(shù)碼管模塊搭建方波信號(hào)發(fā)生器，編寫控制程序，實(shí)現(xiàn)頻率、占空比可調(diào)等功能。1．?dāng)?shù)碼管顯示部分如圖4-1和圖4-2所示。00000000000000 圖4-1頻率顯示圖4-2占空比顯示2．實(shí)現(xiàn)過程開機(jī)初始化PWM、定時(shí)器等相關(guān)資源；通過上下按鍵切換需要設(shè)置參數(shù)欄；圖4-1所示是設(shè)置頻率參數(shù)，設(shè)置完成后按下確認(rèn)按鍵后立即生效；圖4-2所示設(shè)置占空比參數(shù)；以上兩個(gè)參數(shù)設(shè)置全部通過數(shù)字按鍵輸入?yún)?shù)，程序內(nèi)判斷輸入?yún)?shù)的范圍是否正確；設(shè)置完成后點(diǎn)擊打開輸出按鍵，即可正常輸出