2024甘肅省集成電路應(yīng)用開(kāi)發(fā)賽項(xiàng)樣題2

2023甘肅省集成電路應(yīng)用開(kāi)發(fā)賽項(xiàng)樣題2

集成電路應(yīng)用開(kāi)發(fā)賽項(xiàng)來(lái)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)表1-1所示的集成電路真值表

（輸出值X0~X7和Y0~Y7隨機(jī)抽?。?，使用指定工藝PDK，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：

1.芯片引腳：3個(gè)輸入端A、B、C；3個(gè)輸出端X、Y、Z；1個(gè)

電源端VCC；1個(gè)接地端GND。

2.功能：按照表1-1所示的集成電路真值表，A、B、C輸入不

同的邏輯電平，X和Y輸出對(duì)應(yīng)邏輯電平。Z輸出X和Y的

某種運(yùn)算結(jié)果，該運(yùn)算為“與、或、與非、或非、同或、異或”

之一，由比賽現(xiàn)場(chǎng)裁判長(zhǎng)抽取的任務(wù)參數(shù)確定。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X0~X7和Y0~Y7由比賽現(xiàn)場(chǎng)裁判長(zhǎng)抽取的任務(wù)參數(shù)確

定。

3.仿真設(shè)置：VCC為+5V，A為1kHz，B為2kHz，C為4kHz。

4.通過(guò)DRC檢查和LVS驗(yàn)證。

5.使用MOS管數(shù)量應(yīng)盡量少。

6.所設(shè)計(jì)版圖面積應(yīng)盡量小。

現(xiàn)場(chǎng)評(píng)判要求：

1

1.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。

2.不能進(jìn)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

ABCXYZ=X□Y

000XY

00“□”為

001X1Y1以下運(yùn)算

010X2Y2之一：

與

011X3Y3

或

100X4Y4與非

101X5Y5或非

同或

110X6Y6

異或

111X7Y7

2

第二部分集成電路工藝仿真

選擇題應(yīng)根據(jù)工藝問(wèn)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。

1.（單選）視頻展示的是封裝工藝中引線鍵合的操作過(guò)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

2.（單選）在視頻中，①標(biāo)注的是選項(xiàng)中的哪種溶液？

A.二甲苯

B.KOH

C.去離子水

D.丙酮

3.（單選）視頻中正在進(jìn)行對(duì)刀操作，若①與②兩者未對(duì)齊就進(jìn)行

劃片，則會(huì)造成（）現(xiàn)象。

A.晶圓沾污

B.晶圓整片劃傷

C.藍(lán)膜切透

D.切割處嚴(yán)重崩邊

3

4.（單選）視頻中的操作屬于什么工藝環(huán)節(jié)？

A.扎針測(cè)試前的導(dǎo)片

B.扎針測(cè)試后的導(dǎo)片

C.晶圓烘烤前的導(dǎo)片

D.晶圓烘烤后的導(dǎo)片

5.（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(kāi)

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。

A.①

B.②

C.③

D.④

6.（多選）在視頻中，沒(méi)有被粘接而留在藍(lán)膜上的晶?？赡艽嬖诘?/p>

不良現(xiàn)象是什么？

A.崩邊

B.缺角

C.針印過(guò)深

D.針印偏出PAD點(diǎn)

7.（多選）涂膠過(guò)程中，哪些是造成圖中異?，F(xiàn)象的可能原因？

A.不適合的勻膠加速度

B.光刻膠內(nèi)存在顆?；驓馀?/p>

C.不適合的托盤

D.給膠量不足

4

8.（多選）晶圓外檢過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)不良晶粒未正常打點(diǎn)，則需要

人工補(bǔ)墨點(diǎn)。視頻所示的補(bǔ)點(diǎn)方式其特點(diǎn)包括（）。

A.操作簡(jiǎn)單，技術(shù)要求較低

B.技術(shù)要求較高

C.墨點(diǎn)較精確

D.墨點(diǎn)大小不可控

9.（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（）。

A.載片臺(tái)步進(jìn)過(guò)大

B.劃片刀磨損

C.劃片刀轉(zhuǎn)速過(guò)大

D.冷卻水流量過(guò)小

10.（多選）激光打標(biāo)是為芯片打上標(biāo)識(shí)的過(guò)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（）。

A.繼續(xù)完成本批次作業(yè)

B.暫停設(shè)備作業(yè)

C.將存在該問(wèn)題的芯片報(bào)廢處理

D.技術(shù)人員檢修光路

11.（仿真操作）顯影—設(shè)備運(yùn)

行：集成電路制造流片工藝

光刻部分顯影環(huán)節(jié)的顯影

機(jī)設(shè)備運(yùn)行

5

12.（仿真操作）料管抽真空—領(lǐng)料與參數(shù)設(shè)置：集成電路制造芯片

測(cè)試工藝料管抽真空環(huán)節(jié)物料領(lǐng)取和真空機(jī)設(shè)備參數(shù)設(shè)置

13.（仿真操作）晶圓貼膜—運(yùn)行：集成電路制造封裝工藝的晶圓貼

膜部分貼膜機(jī)操作過(guò)程

14.（仿真操作）激光打標(biāo)—結(jié)批：集成電路制造封裝工藝激光打標(biāo)

部分故障排除和作業(yè)結(jié)批過(guò)程

15.（仿真操作）轉(zhuǎn)塔式分選機(jī)—設(shè)備運(yùn)行：集成電路制造芯片測(cè)試

工藝轉(zhuǎn)塔式測(cè)試分選環(huán)節(jié)分選機(jī)設(shè)備運(yùn)行

6

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：振蕩器（例如：CD74HCT123）

參數(shù)測(cè)試

（1）開(kāi)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

及頻率并標(biāo)注單位。

子任務(wù)二：模擬集成電路測(cè)試

待測(cè)芯片：LM324

LM324是四運(yùn)放集成電路，它采用14腳雙列直插塑料封裝，內(nèi)

部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器，除電源共用外，四組運(yùn)放相

7

互獨(dú)立。其引腳功能如圖3-1所示:

VCC：電源端；

GND：電源端；

IN-：反相輸入端；

IN+：同相輸入端；

OUT：輸出端；

圖3-1LM324引腳及功能示意圖

其工作條件為：

單電源：3V~32V

雙電源：±1.5V~±16V

測(cè)試電路圖

如圖3-2所示：

圖3-2LM324測(cè)試電路圖

參數(shù)測(cè)試

(1)ICC靜態(tài)工作電流測(cè)試

8

1）測(cè)試條件：?jiǎn)坞娫?.5V供電，雙電源±2.5V供電；

2）測(cè)試要求：分別記錄單電源及雙電源供電時(shí)的測(cè)試結(jié)果并標(biāo)注

單位；

(2)VOS失調(diào)電壓測(cè)試

1）測(cè)試條件：雙電源±2.5V供電；

2）測(cè)試要求：記錄測(cè)試結(jié)果并標(biāo)注單位；

(3)AUS交流增益測(cè)試

1）測(cè)試條件：雙電源±2.5V供電；

2）測(cè)試要求：記錄測(cè)試結(jié)果并標(biāo)注單位；

應(yīng)用電路測(cè)試

利用比賽現(xiàn)場(chǎng)提供的LM324芯片、萬(wàn)能板、各類阻容元件等，搭

建頻率為1KHz左右的方波信號(hào)發(fā)生器，如圖3-3所示。請(qǐng)記錄以下

數(shù)據(jù)：

（1）方波信號(hào)的波形、周期、Vpp、占空比。

（2）三角波信號(hào)的波形、周期、Vpp。

圖3-3方波信號(hào)發(fā)生器電路圖

9

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）、

運(yùn)放（LM358）、熱式紅外傳感器和繼電器實(shí)現(xiàn)安防系統(tǒng)。

參賽選手應(yīng)利用LM358、LK32T102或stm32f103c8t6、AMS1117

等集成電路芯片及繼電器、LED燈搭建安防系統(tǒng)，編寫控制程序，實(shí)

現(xiàn)有人入侵報(bào)警LED燈點(diǎn)亮，繼電器動(dòng)作控制鎖死。

1．顯示界面如圖4-1、圖4-2、圖4-3和圖4-4所示。

歡迎使用安防系統(tǒng)

圖4-1初始顯示界面

1.居家模式

2.外出模式

圖4-2模式選擇界面

入侵次數(shù)：xxx次

入侵時(shí)間

00-00-00

圖4-3入侵信息界面