集成电路布图设计(精选5篇)
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集成电路布图设计范文第1篇
关键词：集成电路布图设计；知识；保护
前言：
当今世界，随着科学技术的迅速发展，电子科技迎来了蓬勃的发展机遇，在短短的几十年时间内，电子行业发展到了一个前所未有的高度。尤其是计算机行业，更是电子行业中的领导者。但是，在这些电子行业中，最离不开的，便是集成电路系统，即集成电路系统行业的发展影响着电子行业的发展。由于集成电路产业的迅速发展，在其知识产权保护方面存在的问题也逐渐的暴露了出来。本文便着重于集成电路布局设计的知识及知识产权保护方面进行研究，从而为我国的集成电路事业的健康发展指出一条清晰明确的道路，顺应时展的潮流。
1 集成电路布图设计概述
1.1 集成电路布图设计的概念
集成电路系统的基础是半导体，即由半导体材料作为集成电路的基本元件，经由多个元件进行合并连接，共同置于由半导体组成的基片上，最终组装好的集成电路在电子器械或电子系统中控制电流，进而发挥其电子功能的部件。在计算机技术并不发达的初级阶段，由于材料学以及电子工程学的发展比较落后，使得计算机内部的电子元件是经由导线进行彼此之间的连接，这种搭设方式不但增加了电流流动的时间，减缓了信息传输的速度，还极大的增加了计算机内部的集成电路所占用的空间，使得计算机的体积极大，且信息处理缓慢，功能缺乏。但随着时代的发展，材料科学的不断进步，人们找到了良好的电子材料进行集成电路的搭建，因此，在集成电路的布局设计上能否取得进步便成为了计算机事业能否发展的关键所在。所谓的计算机部件设计，是经由软件或者图纸进行电路布局的3D模型规划，其就与土木工程中的建筑设计图纸相似，能够为产品的制造进行技术支持与步骤提供。可以说，集成电路布局设计在集成电路发展事业中所占的位置是最重要的，且在资金的投入上也是最高的。通常需要巨大的资金投入与人才投入才能设计出合理的集成电路布局。
1.2 集成电路布图设计的基本特征
集成电路布局设计的基本特征可以大体分为三个方面，依次为无形性，复制性以及表现形式的非任意性。在无形性上，由于计算机中的集成电路布局是由专业技术人员进行的智慧创造，仅仅能记录在图纸上以及电子储存设备中。可以说，这种思维创作的智慧结晶仅能通过有限的载体进行反映，进而被人了解知晓。这些都是集成电路布局设计的无形性的体现。在复制性上的体现更为明显，当集成电路的布局设计储存在电子储存设备当中时，通过计算机中的软件便可进行信息的复制，从而使得集成电路的布局设计被复制为多份。当不具备集成电路的布局规划信息与图纸时，想要了解某一电子设备中的集成电路布局状况，可以对该电子设备进行拆分处理，将内部的集成电路暴露出来，通过照相仪器或扫描仪器进行内部布局信息采集，便可以采集到集成电路的布局信息。这种信息的采集可以极大的降低集成电路设计者的工作难度与工作量。在表现形式的非任意性上，集成电路在原材料的使用，元件的基本参数，工艺技术要求等等方面都有极其严格的要求。在技术规范与原则上也有一定的套路，因此说，在集成电路的表现形式上，其具有非任意性。
1.3 以电磁炉为例的集成电路
此处以电磁炉的集成电路为例进行简单分析。SM16312集成电路主要控制电磁炉中的显示屏部分。通过中央处理器的控制将电信号转化为数据信号，进行编码转化显示在显示屏当中。且当电磁炉的集成电路出现问题进行更换时，需要注意的问题更多，首先便要保证维修环境的整洁，防止环境中污染物的影响使得电磁炉的显示屏部位出现问题。由集成电路控制的显示屏灯管比较脆弱，电路维修时操作手段的不当会使得灯管破碎或传输导线的断裂。进行导线焊接时，时间不可过长，否则容易导致电路控制的显示屏部位完全损坏。
2 集成电路布图设计的知识保护
2.1 对集成电路布图设计进行保护的意义
之所以对于集成电路布局设计进行保护，是因为布图设计是脑力劳动者脑力创作的成果与智慧的结晶。集成电路布图属于电子产业中专业要求较高的行业，如果不具备高端的专业知识与专业素养就无法进行集成电路的布图设计。在设计者进行布图设计的过程中，设计人员要对电路中的各个元件有详细而充分的了解，在进行布图设计时，既要考虑到固有的一些设计规定与功能布局，还要充分发挥设计者的创造力，只有将这两点进行有机的结合，才能够创造出优秀的集成电路布图。由于电路布图的这种设计是一种无形的资产，只能通过有形的载体进行信息承载才能够被人们了解。所以要对这种无形的设计进行产权保护，才能够在最大程度上保证布图设计者的权益不受到侵害。在创造性与实用性上，由于集成电路的布图需要脑力的劳动，一旦创造出独特的且信息处理迅速的电路布图设计则会产生巨大的经济效益，且有可能会对电子行业的进步与革新产生较大的影响，因此需要进行知识产权保护。
2.2 集成电路布图设计保护模式选择
对集成电路布图设计进行保护，就需要依靠法律的力量。国家制定了相应的《关于保护集成电路知识产权条约》。其中对于集成电路的保护就有明确的规定，既要求布局设计自身是由设计者自身进行独立的思维创造或与其他人共同合作进行创造进而得到的成果。对于那些根据别人的集成电路布局设计进行模仿或复制的布局设计，不但不对其进行法律保护，还要追究其法律责任。由于集成电路布图设计涉及到原创性，创造性与新颖性这三个方面，因此，知识产权在对其进行保护时，既要保护到成果作品自身，还要对其中蕴含的创新点与思维创造部分进行保护，这有这样，才能对与集成电路布图设计进行充分的保护，进而保护设计者的智力成果与财产安全。
2.3 集成电路布图设计专有权设计
对于集成电路布图设计的专有权进行保护，需要对主体，客体以及内容这三方面进行保护。在主体保护方面，涉及到布图设计的设计者，这既包括设计者自身与在思维创造过程中一同参与的合作者，还包括布图设计的相关法人与组织，另外，相关的可以享受该成果的权利委托人也是保护主体之一。而保护的客体，指的则是设计者创造出的具备思维创造性的布图设计。对于集成电路布图设计的内容保护既是对于设计专有权的具体权能进行保护。具体包括有复制权，商业利用权。
3 结语
当今世界，随着科学技术的迅速发展，电子科技迎来了蓬勃的发展机遇，在短短的几十年时间内，电子行业发展到了一个前所未有的高度。集成电路是以半导体材料为基础的，由多个元件进行线路连接，设置在基片之上，以达到一定功能的电子产品。本文通过对集成电路布图设计进行概述，并对集成电路布图设计的知识保护进行分析，从而促进我国的集成电路事业的发展，使我国的电子产业赶上时代潮流。
参考文献
[1]蒋黎.集成电路布图设计法律保护研究[D].吉林大学，2013.
集成电路布图设计范文第2篇
现代信息技术http://以计算机技术为基础，分为软件技术和硬件技术。在硬件技术中,集成电路技术则是最为重要的核心技术。早在20世纪70年代末,美国就曾有人断言："像现在opec(石油输出国组织)左右世界一样,将来掌握了半导体技术的国家将左右整个世界。"正因为如此,各国对于集成电路的开发都给予了足够的重视。但与此同时,也有一些厂商采取非法手段获取他人技术秘密或者仿制他人产品,以牟取暴利。我国政府曾积极参与起草世界知识产权组织《关于集成电路的知识产权条约》（以下简称条约）,并努力促成了该条约通过。中国加入世界贸易组织后,《与贸易有关的知识产权协议》（以下简称trips）就对中国有了约束力,其中也包括集成电路知识产权的法律保护。
一、条约的主要内容
1、保护对象
保护对象为集成电路布图设计。受保护的布图设计必须具备原创性。条约中所规定的原创性不同于著作权法中的原创性，条约就此作了专门解释。具有原创性的布图设计，即"该布图设计是创作者自己的智力劳动成果，并且在其创作时在布图设计的创作者和集成电路制造者中不是常规设计"。
2、布图设计权利人的有关权利
（1）复制权
复制受保护的布图设计的全部或其任何部分，无论是否将其结合到集成电路中。
（2）进口、销售或者以其它方式供销
为商业目的进口、销售或者以其它方式供销受保护的布图设计或者其中含有受保护的布图设计的集成电路。wwW.133229.COm
3、布图设计权利人的有关权利的限制
（1）合理使用
为私人目的或为了分析、评价、研究或者教学而复制受保护的布图设计，或者在此基础上创作出新的具有原创性的布图设计的行为不视为侵权，也不需要权利人许可。
（2）反向工程
第三者在评价或分析受保护的布图设计的基础上，创作符合第三条第（二）款规定的原创性条件的布图设计（拓朴图）（"第二布图设计（拓朴图"））的，该第三者可以在集成电路中采用第二布图设计（拓朴图），或者对第二布图设计（拓朴图）进行第（一）款所述的行为，而不视为侵犯第一布图设计（拓朴图）权利持有人的权利。
（3）非自愿许可
《关于集成电路知识产权条约》规定，任何缔约方均可在其立法中规定其行政或者司法机关有可能在非通常的情况下，对于第三者按商业惯例经过努力而未能取得权利持有人许可并不经其许可而进行复制、进口、销售等行为，授予非独占许可（非自愿许可）。
（4）善意侵权
《条约》规定，对于采用非法复制的布图设计（拓扑图）的集成电路而进行的该款所述的任何行为，如果进行或者指示进行该行为的人在获得该集成电路时不知道或者没有合理的依据知道该集成电路包含有非法复制的布图设计（拓扑图），任何缔约方没有义务认为上述行为是非法行为。
（5）权利用尽
《条约》的权利用尽条款规定，任何缔约方可以认为，对由权利持有人或者经其同意投放市场的受保护的布图设计（拓扑图）或者采用该布图设计（拓扑图）的集成电路，未经权利持有人的许可而进行该款所述的任何行为是合法行为。
4、国民待遇原则
即任何一个缔约国在布图设计的知识产权保护方面给予与国国民待遇，也同样给予其他缔约国的国民。
5、布图设计保护期限
条约规定保护集成电路布图设计的最低期限为8年。
6、保护形式
缔约国可以通过专门法律或者通过关于著作权法、专利法，禁止不正当竞争的法律，或者通过上述法律的结合来保护集成电路布图设计。
7、争议的解决
通过协商或者其他方式使有争议的缔约国之间达成和解，若不能和解，则由缔约国大会召集专家小组，由该小组起草解决争议的参考性报告，大会基于小组报告和对条约的解释，向争议各方提出建议。
8、保留
条约第13条规定：对本条约不得做任何保留。
二、trips有关集成电路布图设计的规定
与条约相比，trips对集成电路布图设计的保护更加严格，主要表现在以下几个方面：
1、保护范围扩大
缔约方应将未经权利人同意而进行的下述行为认作是非法行为 ，即为了商业目的而进口、出售、或销售受到保护的布图设计，一种采用了受到保护的布图设计的集成电路，或者一种采用了上述集成电路的产品，只要它仍然包括一个非法复制的布图设计。
2、善意侵权要付费
善意侵权人接到足够清楚的通知，被告知该布图设计是非法复制的之后，侵权人对于在此之前已经获得的库存件或预定件可以进行上述行为中的任何一种，但是却有义务向权利所有者支付一定的费用。
3、保护期限延长
布图设计的保护期限不得短于自注册申请日起或者自在世界上任何地方进行的首次商业性使用之日起的10年。
如果缔约方不要求以注册作为提供保护的条件，对布图设计的保护期限不得短于自在世界上任何地方进行的首次商业性使用之日起的10年。
三、集成电路布图设计不能用专利法、著作权法保护的原因
1、集成电路布图设计不能用专利法保护的原因
无论在哪个国家,其专利法都要求受保护的技术方案必须具备实用性、新颖性和创造性。集成电路产品对于实用性和新颖性要求都不会有太大问题,问题的症结在于创造性。
（1）集成电路的制造者和使用者,在通常情况下最为关心的是集成电路的集成度或者集成规模的大小，如果就这种产品作为一个整体去申请专利,未必都能通过创造性审查。
（2）在集成电路设计中常常采用一些现成的单元电路进行组合。而在专利审查中,组合发明要通过创造性审查,必须取得对该发明创造所属技术领域的普通技术人员来说是预先难以想到的效果。
确实具备创造性的集成电路产品仍可申请专利以寻求保护。
2、集成电路布图设计不能用著作权法保护的原因
用著作权法保护集成的电路布图设计的难度有：
（1）集成电路布图设计的价值主要体现在实用功能上,这已超出著作权法所保护的范围。
（2）著作权法对所保护的对象没有新颖性和创造性要求,这种保护模式不利于技术进步和创新。
（3）依照著作权法,实施"反向工程"的行为将被禁止。未经著作权人同意,任何人不得随意复制他人作品。
3、集成电路布图设计不能用其它知识产权法保护的原因
在现有的知识产权法框架中,还有实用新型法、外观设计法、商标法、反不正当竞争法、商号或企业名称保护法、原产地名称保护法等，在现有的诸多知识产权法律门类中,实用新型法虽然是保护技术产品的法律,但是绝大多数国家和地区(法国、澳大利亚等国除外)的法律都要求受保护的实用新型都必须是具备固定形状或者结构的产品；有的还要求实用新型也必须具备创造性。而集成电路产品的创新点往往并不体现在产品的外在结构和形状上，故从总体上看实用新型法似乎并不适合集成电路的保护。
外观设计法所保护的是产品的新颖外观。外观设计法的保护对象决无任何技术成分可言。
集成电路布图设计范文第3篇
关键词:司法鉴定;集成电路;知识产权
Judicial Forensic evaluation
and Integrated Circuits Intellectual Property Protection
FAN Bing, XIE Xue-jun
(CSIP Intellectual Property Expertise Center of Judicature, Beijing 100038,China)
Abstract: This article introduces the status of the integrated circuit-related intellectual property protection in China and the integrated circuit intellectual property protection system. Further information on the role of judicial forensic in IC related intellectual property disputes , and the current forensic principles and methods. Finally, methods for protection of intellectual property rights in China's IC industry were discussed.
Keywords: Judicial Forensic;integrated circuit; intellectual property
1引言――集成电路相关
知识产权纠纷的现状
近年来中国电子信息产业的蓬勃发展,带动了集成电路产业的高速发展。然而,与产业发展现状形成鲜明对比的是,代表着产业自主创新能力的产业自主知识产权状况却不容乐观。国外大公司战略布局了大量专利,在高新技术领域对中国进行打压,针对中国集成电路企业的知识产权纠纷频频发生。据不完全统计,2002年以来已有10多家中国集成电路企业被卷入国际知识产权纠纷,诉讼案件近20起。这些知识产权纠纷往往针对国内集成电路某些领域的领先企业进行,并且目的明确,均经过周密筹划。无论诉讼的结果如何,无疑都对被诉企业的发展产生极为不利的影响。同时国内集成电路企业之间的知识产权纠纷也不断涌现。知识产权竞争已经成为集成电路企业间最高层次的竞争,成为技术、资金、市场、关税之后,集成电路企业间展开竞争的主要手段。
2集成电路知识产权保护制度介绍
世界各国对于集成电路知识产权的保护主要体现为对集成电路布图设计的保护,通常的保护模式可分为三种:专利法保护、版权法保护以及专门立法保护。
部分国家将集成电路的布图设计作为一种可专利的技术方案,通过授予其专利权的方法来进行保护。也有部分国家将集成电路的布图设计作为一种图形作品纳入版权法中作品的范围,通过版权法给予保护。例如,美国1984年制定的《半导体芯片保护法案》,该法案明确采用类似版权的保护方式对集成电路进行保护,并将这一理念延伸到美国版权法中,将其保护客体界定为“掩模作品”,而不是简单地视为“掩模”。在美国,集成电路作为一种单独的作品种类已经被纳入了广义版权法的保护范围[3]。但在实践中,通过专利制度或者版权制度保护集成电路布图设计都存在一定的不足,通过专门立法加以保护成为目前世界各国立法,包括国际条约的普遍选择。
自美国之后,至今共有50多个发达国家和地区制定了保护集成电路布图设计的国内法。
在集成电路知识产权保护领域,最重要的国际公约是1989年世界知识产权组织(WIPO)在华盛顿缔结的《关于集成电路的知识产权条约》(即“华盛顿条约”)以及1994年关贸总协定缔结的知识产权协议(即"TRIPS协议")。前者是集成电路知识产权领域中第一个国际公约。我国也是七个签字国之一,但该条目至今尚未生效。后者对集成电路布图设计知识产权提出了更高水平的保护,并援引了前者的一些实体规定,使集成电路布图设计保护国际进程大大加快[4]。
在我国,集成电路布图设计的立法起步较晚。2001年3月28日,国务院常务会议审议通过了《集成电路布图设计保护条例》(以下简称《条例》),共六章三十六条,自2001年10月1日起施行,以行政法规单独立法的形式确认了对集成电路布图设计专有权的保护。
2001年9月18日,国家知识产权局了《集成电路布图设计保护条例实施细则》,从程序和手续上保证《条例》规定的基本权利义务实现,共分六章四十三条,也自2001年10月1日起施行。
此外,国家知识产权局还于2001年11月28日了《集成电路布图设计行政执法办法》,就国家知识产权行政机关处理侵犯布图设计专有权的纠纷、调解侵犯布图设计专有权的具体程序、办法作了更进一步的阐释。
最高人民法院还从司法审判实践的角度,于2001年10月30日《最高人民法院关于开展涉及集成电路布图设计案件审判工作的通知》,就案件的归类、管辖、诉前责令停止有关行为、中止诉讼等实践操作进行了明确。
目前,我国在集成电路布图设计方面的条例和法规还缺乏系统性,在法律效力和立法层次上均处于较低水平,无法为集成电路行业发展提供有效的法律和制度保障。因此,有人大代表在两会期间提议有必要尽快制订《集成电路布图设计保护法》,为集成电路产业自主创新提供强有力的法律保障。
3司法鉴定在相关纠纷中的作用
所谓知识产权侵权行为判定的规则是指法官在知识产权侵权案件审理过程中应该共同遵守的规律性的步骤,在知识产权侵权行为判定的过程中,一般应遵循以下规则[5]:
(1)有效性审查规则,即主动对权利有效性进行审查;
(2)权利范围确定的规则,即以权利的客体为中心确定保护范围;
(3)关联性原则,即由原告确定被控侵权物或者行为以及证明与被告的关联性;
(4)比对的规则,即把原告权利范围中的构成要素与被控侵权物或行为相比较,做出是否相同或者相似的判断。
对于涉及集成电路知识产权的纠纷案件,一般主要涉及到专利、商业秘密和集成电路布图设计等。鉴于集成电路案件涉及的技术含量较高,且技术更新换代很快,涉及被控侵权物或者行为与原告的权利进行技术方面对比时,法官通常要借助于专家或者专业的鉴定机构。主要有三种方式:其一,邀请专家以人民陪审员的身份,作为合议庭成员参与案件的审理,对案件中涉及的技术问题作出判断,涉及到法律问题则由法官进行判断,许多法院已经进行了这方面的尝试,取得了较好的效果;其二,根据案件所涉及的专业技术,通过该技术的专业协会,组织行业知名的专家组成专家组,法院委托该专家组对涉案技术进行判断,形成专家组的意见,这就是证据法中所称的专家证言;其三,法院委托专业的鉴定机构,对涉案技术进行鉴定。应注意的是,法院无论是委托专家还是委托鉴定机构,仅对技术问题作出鉴定结论,是否构成侵权应由法官作出判断[5]。
笔者走访过一些知识产权厅的法官,在审理集成电路相关的案件时,对一些关键的技术问题的判断一定程度上需要依据专业机构出具的鉴定报告。一般集成电路相关案件主要涉及到专利权、商业秘密和集成电路布图设计等方面。下面笔者以集成电路布图设计侵权的技术鉴定为例来介绍。
4司法鉴定方法的讨论
鉴定需要完成两个目标,即对集成电路布图设计进行的原创性判断和相似性分析。
对于原创性鉴定,原创性的体现可以通过下列几个方面来综合判断[1]:
(1)功能性(function)――指该集成电路布图设计具有什么样的特定的电气功能和逻辑功能。这里的“功能”不仅仅停留在集成电路布图设计登记时所要求的如“逻辑”、“存储”、“线性”、“微机”、“其他”等这样笼统的分类描述,而是从这个大类别下具体、详细地,从名称到能完成什么样的任务去判断。
(2)选择性(selection)――该芯片的材料性质、集成规模的大小、结构类别、技术类别、基本技术指标,该布图设计选择什么样(类型)的元件以及元件的数量、集成度等。
(3)布局性(distribution)――如元件是如何分配在基片各层上,分配在该层的什么位置上。
(4)互连性(Interconnection)――这些分配在基片之上或之中的元件之间具有什么样的连接关系,全部或者是哪些局部作了连线。
(5)组合性(combination)――由元件的互连而构成什么样的特定组合,以完成其选定的功能。
对这些方面如果作出独立的构思与设计,其结果应当是与当时的常规性设计有所区别的,一般足以达到被公认为非常规性的水平。
对相似性鉴定,鉴定人亦仅对双方是否存在实质相似性作出判断。司法鉴定文书,“不得有案件定性和确定当事人法律责任的内容”。
集成电路所集成的元器件极多,逐项比较难以实现。通过文献[1]所提出的以下几个步骤结合起来,可以对集成电路布图设计的相似性作出较准确的判断:
(1)类别比较:先按我国集成电路布图设计登记所要求的布图设计分类,从结构(5种)、 技术(8种)、功能(5种)作最顶层的比较。
(2)全局位置对比:可同时分析布图设计的布局性、选择性和组合性。首先比较芯片的大小和形状,这是设计者首先要选择的。布图的布局是设计者设定的,体现一定程度的组合性和配置意图,独立设计者之间不会生成完全相同的结果。
(3)采样的局部比较:除了整体器件对比之外,对于元件级的对比,可以用随机采样的手段,提取一部分双方对应的设计结果,包括有源元件、电阻、电容的布置等、进行比较。
(4)采样比较元件之间的连线关系:互连性是独创性的重要体现。互连线在整个布图设计中往往有“牵一发动全身”的关系,鉴定人可通过元件间的互连关系判断其相似性。
(5)元、器件间的逻辑关系比较:组合和连线,其结果体现在电路的逻辑关系上,这种关系可以通过输入/输出的信号状态来间接表示。在测试平台中用测试模式测定该芯片的技术性能,通过信号波形、时间周期等关系的对比,可以进一步判定双方的相似程度。
(6)具体的技术参数比较:集成电路的许多参数,如它能实现的功能、指标、元件数量、元件参数值、工作电流、休眠电流、工作电压、工作频率等等,经过测定,通过这方面的相似性可以推断电路模式及元、器件参数值的相似程度。
(5)(6)这两步,是利用芯片的专用测试平台上测试的。若两个芯片,都适用于同一专用测试平台,可称之为这两个芯片对这个平台具有“互用性”,这种情形下,这两者或者是同一种芯片,或者是具有实质相似性的芯片。
(7)指令集比较:如果集成电路可执行某类指令集,则指令集的相同与否,可以判定芯片的整体上逻辑结构是否相同。而整体逻辑结构则是芯片技术的核心部分,是其独创性的重要体现。
以上测试,可以全都进行,也可以进行其中一部分,以能够充分准确地说明相似性的程度为准。
5从司法鉴定角度
对集成电路企业的建议
集成电路企业属于高新技术企业,根据所属行业的特点,对知识产权的保护关系到一个集成电路企业的生死存亡,除了对其核心技术进行专利申请保护和对芯片进行集成电路布图设计保护登记之外,用不断完善的知识产权管理来维护其核心竞争力。加强对非公开技术秘密的保护,可通过将商业秘密在有资质的鉴定机构进行技术秘密备案,起到一定的保护效果。只有这样,一旦相关纠纷案件发生时才能够占领先机,维护企业自身的利益。
参考文献
[1] 王桂海,罗苏平. 集成电路知识产权保护及司法鉴定探讨[J]. 中国司法鉴定, 2007(1).
[2] 曹伟. 集成电路知识产权保护评析[J]. 现代法学. 2007(3).
[3] 郑胜利. 集成电路布图设计保护法比较研究[J]. 中外法学, 2002 (2) : 185 .
[4] 浅谈集成电路布图设计的知识产权保护制度,
[5] 曹波. 论知识产权侵权行为的判定. 山东审判. 2005 21(1).
作者简介
集成电路布图设计范文第4篇
关键词：集成电路版图；CD4002B；芯片解析
作者简介：王健（1965-），男，辽宁沈阳人，沈阳化工大学信息工程学院，副教授；樊立萍（1966-），女，山东淄博人，沈阳化工大学信息工程学院，教授。（辽宁 沈阳 110142）
中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）31-0050-02
“集成电路版图设计”是一门讲授集成电路版图版图工作原理、设计方法和计算机实现的课程，是电子科学与技术专业及相关电类专业课程体系中一门重要的专业课。[1]该课程一般以“模拟电子技术基础”、“数字电子技术基础”和“半导体器件”为先修课程，主要讲授集成电路双极工艺和CMOS工艺的基本流程、版图基本单元的工作原理和结构特点，以及布局布线的设计方法。[2]其目的是指导学生掌握集成电路版图分析与设计技术，提高学生实践能力和综合解决问题的能力。由于集成电路芯片外层有封装，学生在学习该课程前对版图无直观认识，很多版图设计教材是先讲授工艺流程，然后讲授单元版图，最后论述布局布线等内容，这样教学有悖于从感性到理性的认知过程，有碍教学效果。[3]有的教材在版图解析方面做了有益尝试，但由于当时技术条件限制，采用绘制图代替芯片解析照片，实践性欠佳。为了在有限的学时中能够尽快引导学生入门，在版图解析与设计两个方面的能力都有所提高，笔者将芯片CD4002B解析并应用到“集成电路版图设计”课程教学实践中，效果良好。
一、版图逆向解析
集成电路的设计包括逻辑（或功能）设计、电路设计、版图设计和工艺设计。通常有两种设计途径：正向设计、逆向设计。[2]
逆向设计的作用为仿制和获得先进的集成电路设计。逆向设计的流程为：提取横向尺寸，提取纵向尺寸和测试产品的电学参数。[2]
对于本科电子科学与技术专业教学，版图的逆向设计主要是提取芯片的横向尺寸。提取芯片横向尺寸方法为：打开封装，进行拍照、拼图；由产品的复合版图提取电路图、器件尺寸和设计规则；进行电路模拟和画版图。
二、CD4002B版图解析
CD4002B是两个四输入或非门芯片，封装为双列14针塑料封装，根据芯片编号规则判断为CMOS工艺制造。该电路具有器件类型全面、电路典型的特点，适用于教学实践。
1.CD4002B芯片版图拍照
首先将芯片放到浓硝酸中加热，去掉封装，用去离子水冲洗、吹干后在显微镜下拍照铝层照片。再将芯片放到盐酸溶液中漂洗去掉铝层，用去离子水冲洗、吹干后放到氢氟酸溶液中去掉二氧化硅层，经去离子水冲洗、吹干后用染色剂染色，杂质浓度高部分颜色变深，冲洗、吹干后在显微镜下对无铝层（有源层）芯片拍照。
采用图形编辑软件分别对两层照片进行拼接，获得版图照片。
2.芯片版图分析
通过对CD4002B两层（铝层和有源层）照片进行分析研究表明：解析的芯片为是一层铝，且铝栅极，P阱工艺。该芯片铝线宽度最小为9微米，栅极宽度为6微米。芯片包含的单元为NMOS、PMOS、反相器、四输入与非门、电阻、二极管等。
该芯片由两个四输入或非门组成，其中一个或非门电路图如图1所示，其中9、10、11、12管脚为输入端，14管脚为电源端，13管脚为输出端和7管脚为地端。四个输入端首先分别经过一个反相器，然后接入一个四输入与非门，最后经过一个反相器输出。逻辑关系经过推导和仿真验证为或非门关系。
为了实现静电保护，在输入、输出和电源端分别构造静电保护。输入端静电保护电路由四个二极管和一个限流电阻构成；输出端静电保护电路由二个二极管和一个限流电阻构成；电源端静电保护电路由一个二极管构成。
下面以芯片中四输入与非门版图和输入静电保护电路说明版图特点。
该芯片的四输入与非门版图如图2所示。N14、N15、N16、N17为NMOS管，共用一个P阱，从铝层分析四个NMOS管为串联关系。为了节省面积，相邻器件源极和漏极共用，即上一个管子源极是邻近管子漏极；P14、P15、P16、P17为PMOS管，从铝层分析四个NMOS管为并联关系，四个器件源极相连和漏极相连，提取的电路图见图1。
该芯片的输入管脚都有静电保护电路，如图3所示。其中D5-1、D5-2为两个以P阱为P区的二极管，该管N区接输入端，P区接地；R5为基区电阻；D5-3、D5-4为以基区电阻为P区，衬底为N区的二极管，其中P区接电阻，N区接电源。提取的电路图见图1。
三、课程教学改革
1.教学大纲的改革
本科生教学既要注重实践教学又要兼顾理论教学，不仅要掌握单元的版图设计和软件使用，还应该掌握版图结构原理。为此确立该课程的基本目标为：电路的分析及应用，能够读懂电路的线路图，并能进行正确分析；版图识读和常见基本器件的版图设计；布局布线与验证修改；[4]掌握版图的失效机理，并能掌握特殊器件版图的设计方法。
根据电子科学与技术的课程体系，参考几种教材制定了特色显著的教学大纲。该大纲主要内容包括：模拟和数字集成电路基本单元电路和工作原理；双极工艺、CMOS工艺和BICMOS工艺的介绍；集成电路的失效机理和防护措施；三种工艺的中的NPN和PNP晶体管、NMOS和PMOS晶体管、电阻、电容和电感等器件的版图和工作原理；特殊器件的版图及工作原理；[5]版图布局、布线和标准单元设计的基本规则；逆向版图的识别方法；[2]集成电路设计软件的使用方法。[6]
集成电路布图设计范文第5篇
关键词：布巴哈水电站RTK结合全站仪数据处理
Abstract：Cloth Baja power transmission line through regional complex, there is a river, muddy swamps, forest coverage, considering RTK measurement for satellite signal dependent, so the measurement using RTK combined with total station surveying can according to the completion of work, but also can improve the working efficiency.
Key words: cloth of Baja hydroelectric power station RTK combined with total station data processing
中图分类号：TV74 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）03-0020-02
1.工程概况
加蓬大布巴哈水电站位于加蓬弗朗斯维尔地区(Franceville)奥果韦(Ogooue)河上游流域布巴哈(Poubara)地区。整个测区地理坐标约为东径13°25′34″~13°33′15″，南纬1°39′44″~1°46′34″。
大布巴哈水电站一期工程装机容量160MW，多年平均发电量9.50 亿Kw.h；电站水库正常蓄水位411.0m，最高运行水位413.75m，最低运行水位405.0m，总库容4.5亿m3。一期工程由挡水建筑物、溢流建筑物、下游放水建筑物、引水建筑物、发电厂房和开关站组成。挡水建筑物采用中央河床碾压混凝土坝和两岸粘土心墙坝的混合坝型，坝顶高程415m，最大坝高37m。发电厂房为地面式布置，其中安装4 台单机容量为40MW 的水轮发电机组。 Franceville现有输配电网络有下列几条线路：
1 、POUBARA-FRANCEVILLE的线路和POUBARA-MVENGUE-MOANDA的线路（63kv）。
2 、FRANCEVILLE- MVENGUE线路（20kv）。
3 、MOANDA建有一座63/30kv的变电站，通过两条30kv的线路向MOUNANA和BAKOUMBA输电（并与CONGO-MBinda的线路连接）。
4 、FRANCEVILLE建有一座63/20kv的变电站，通过一条20kv的线路向LECONI地区输电。
5 、MOYABI建有一座10MW的备用电站，通过一座63-5.5kv的变电站向MOYABI的无线电发射站供电。
2.坐标系统及数据处理
根据测量任务及实际情况，实行GPS结合全站仪进行整个输电线路、变电站及开关站的测量。
本次测量所采用的计算方法全部采用电脑软件对数据进行处理， 坐标基准及投影方式以2009年4月法国科英公司测量专家到现场对枢纽区控制网复测后给出的结果为准，与工程区及库区坐标系统一致，采用UTM投影，投影分带为33M。以B3(9804434.877，338883.067，393.455）为基准点，在线路附近开阔地区布设控制点，其中POUBARA FRANCEVILLE的63kv输电线路共布设测量控制点9个，从Moanda-COMILOG的220kV输电线路共布设控制点16 个，其中COMILOG开关站附近布设控制点 2个。
测量时在控制点B3 架设GPS接收机，同时在线路埋设的控制点上架GPS接收机，进行联测，所有观测数据由GPS接收机自动记录，观测完成后传输至电脑由厂家提供的软件进行相关内业解算工作，解算出线路控制点坐标。
3.输电线路勘测的目的以及线路布置
测量所使用的机器设备主要有：徕卡TCR402全站仪一台套，中海达V8动态GPS四件套，手持式GPS 四台，对讲机8对，笔记本电脑3台，数码照相机1台。
3.1勘测目的
本次线路勘测的主要目的是确定线路走廊带状区域的勘测以及变电站的位置 ，以便对大布巴哈水电项目输配电线路进行布置， 获得《初步设计》和《施工图设计》所需要的必要的地形信息并确定主要的地理参数，例如为了确定接地网络的尺寸而需要获得的变电站基础的承载力，以及土壤的电阻率。对布巴哈工程现场地区线路以及相关的地形进行测定，以便对POUBARA FRANCEVILLE 和 POUBARA MOANDA的输电线路进行布线。
3.2线路的布置
大布巴哈工程主要应该为Moanda的矿区、 Franceville和Moanda地区的居民以及两个主要消费中心地区的工业和经济活动供电。
人口稠密的地区集中在现有的道路和线路的轴线上，特别是FRANCEVILLE M’VENGUE 以及 M’VENGUE MOANDA地区。线路和变电站预计布置如下：
从大布巴哈开关站起，应按现有63kV线路方向水平布置一条220 kV 的线路，一直通往M’vengué的机场，然后向北，至Monts de MBouma处，以便沿着铁路向西北延伸至Moanda。
从大布巴哈开关站起，一条63 kV的线路向北延伸到Franceville，基本上与现有线路平行。
大布巴哈厂房的上游将新建一座升压开关站，这个开关站包括一条220kV出线和一条63kV出线。布巴哈现有63kV线路将连接到大布巴哈63kV开关站上，然后按照原定路线通向Franceville和Moanda。
在Moanda 预计新建一座变电站，以便布置220 kV的排架 （63 kV进线及63 / 20 kV变电）。
Franceville 现有变电站需要扩建，以便布置新的排架（63 kV进线以及 63 / 20 kV变电）。
3.3 线路走廊
1. 应对标桩工作时标记的线路走廊进行地形测量。
2. 线路走廊沿着现有轴线或现有林间小路，或与之平行。
3. 通向Franceville的63kV线路：在现有POUBARA FRANCEVILLE西侧，从大布巴哈开始。
4. 通向Moanda-COMILOG的220kV线路。
5. 在POUBARA M’VENGUE 63 kV线路东侧，直到M’VENGUE机场。
6. 从机场出来，220kV线路与63kV线路交叉，然后向西延伸约1km。
7. 最后，线路延伸至加蓬铁路处，沿着铁路线通向Moanda, 直到待建的Moanda COMILOG变电站处。
4.输电线路测量内容、施测方法及具体操作
4.1.测量内容
1.根据测量技术规定测绘全线的中心断面和与中心断面高差为O.5 m以上的两侧边线断面图、中心线两侧各30m宽的平面图,在中心线轴线上10米测量一个点，在中心线两侧15米测量一个点。并根据设计人员的意见增测必要的数据。沿标记的线路走廊中心线的地形剖面图的比例尺为：高度1/500；长度 1/2500。
2. 本工程线路中心至边线间距离一般按30m考虑(特殊地带根据设计人员要求适当加测) ,当边坡高宽比不小于1: 3时,应测绘风偏横断面图,并在平断面上标注出各危险点的高程、左或右边线、距线路中心线水平距离。
3. 线路若经过有林地段(包括一般树种和经济林木)时,测绘线路中心及线路中心至边线距离30m内(特殊地带根据设计人员要求适当加测)林木高度,并将林木高度及树种名称标注在断面图及平面图上。
4. 对线路中心线两侧各50m内房屋建筑及其他构、建筑物应测绘并标注在断面图及平面图上。
5. 沿着线路走廊勘测有关土壤类型（低洼、干躁…）以及地表覆盖的植被的信息，对于植被矮（小于30m）的地区要对线路走廊宽度进行勘测，对于植被高（大等于30m）的地区，勘测宽度要增加。
6. 所有交叉跨越物,如公路、电力线、通信线(I、II级含交叉角)、埋地电(光)缆、水利设施等均进行实测,并标注在断面图及平面图上。
7. 对交叉跨越的通航河流、水库、洪水淹没区、在建或待建等级公路等根据设计要求连测有关的坐标、高程(包括洪痕高程)等,为准确定位 提供测量数据,并按规定标注在断面图及平面图上。
8. 线路经过的采石场,不论大小,均应测量线路与采石场的最近距离。
9. 当设计人员根据现场情况认为在局部走廊拥挤地段(如房屋密集地 段、障碍物较多、通视情况不好的地段等)需用仪器优化选线时,应配合做好多方案比选工作。
10. 全线杆塔位（预计）均需按设计人员的具体要求测量每基塔位平断面图或拉线基础与杆塔位基础的高差。
11. 所有杆塔位均应有桩,重要转角桩应有副桩。
12. 预计杆塔基面的测量要求；根据现场所定塔位对各杆塔测量塔基平断面图（图A）。要求每基杆塔位分别测量从中心桩至A、B、C、D四个基础方向的断面和E、F两个垂直线路方向的横断面（跨林高塔及转角塔可不测E、F断面）以及离中心桩r=15米范围内的平面图。 考虑现场的不确定因素, A、B、C、D断面要求测量范围为L≥15米,每L段须是5个测点以上的连线;E、F断面要求测量范围Lb≥15米。当在塔位中心桩方圆(半径15米〉范围内有河、塘、沟、渠、坟、 穴等设施及机耕路时需测量并标注在平面图内。并为结构设计提供塔基断面成果图(塔基断面格式图B)。
注1：横轴代表距离，纵轴代表高差，两轴交点为杆塔中心。横轴右侧箭头代表线路前进方向。
注2：A、B、C、D为塔角方向，顺时针编号，与线路起始方向的夹角由塔型和转角角度决定。
注3：塔基断面的纵横比例尺分别为1：100、1：200，若断面起伏较大时可均为1：200。
图B：塔基断面格式示意图
当转角为0时, y轴为线路方向;当为左转α(或右转α〉时, y 轴为线路方向左转α/2 (或右转α/2)的方向, x轴与y轴垂直。 杆塔位桩编号:转角桩从J1起编,直线桩从Zl号编起，辅助桩从Fl号编起
13. 在Moanda的Comilog工程的区域，业主提供一处 100 m x 50 m 的区域，在已经确定了位置的区域，变电站区域测1/500的地形图。平坦区域等高线间距为0.5m，有坡度区域等高线间距为0.25m。
4.2.线路及变电站的具体测量
对线路进行踏勘后发现，线路经过很多森林、河流、深沟区域。由于考虑到线路测量的精度，故采用RTK结合全站仪对线路进行测量。其具体的操作过程为：
（1）无森林、深沟的开阔区域
直接用RTK 测量线路中心线及中心线两侧各30m范围的地形。其中线路中心线10m左右采集一个测量点，线路两侧15m左右采集一个测量点。在地形变化突出的地方加测地形变化点。在塔基处对线路的横向、纵向和斜向进行测量，大概5m左右采集一个测量点。在经过田地、房屋、公路或其他建筑物时，对线路左右50m范围内的地物都进行了测量记录，并在最后的测量成果图中详细进行了标识。
（2）森林区域的测量
在森林覆盖区域，由于考虑到GPS的接收精度，故采用RTK结合全站仪的测量方法。先用RTK将控制点坐标引到线路上（在森林边的开阔处预先做两个临时控制点，用RTK对临时点测量十次，取其平均值作为临时控制点的坐标），然后在临时控制点上架设全站仪，用全站仪放样出线路的方向，指挥工人顺线路轴线方向砍出一条5m宽的无树区域，在此区域架设全站仪，顺线路方向进行测量。其中线路轴线方向大约10m左右采集一个测量点，线路两侧15m左右采集一个测量点，在地形变化较突出的地方加大了测量点采集的密度。在进行塔基测量时，将点引至塔基处，然后分别对塔基的纵向、横向及斜向进行了测量，其测量点密度为5m左右采集一个测量点。对线路范围内高大的树木、公路或地物等都进行了详细的测量记录，并在最后的测量成果图中进行了详细的标识。
（3）Moanda变电站、大布巴哈开关站、Franceville扩建变电站的测量
在Moanda变电站位置，根据业主所提供确定的变电站区域附近埋设控制点两个，由于此区域比较开阔，故采用RTK 对此区域附近100m100m范围的地形进行了详细的测量。其测量点采集密度大约为5m左右采集一个测量点，详细的测量了周围100m范围内的地物并在最后的测量成果图中进行了详细的标识。对大布巴哈电站上游升压开关站范围内的区域地形进行了详细的地形测量，对Franceville扩建变电站范围内的区域进行了详细的地形测量，对此区域附近的地物等进行了详细测量记录，并在最后的测量成果图中进行了详细的标识。
5.输电线路测量成果
此次输电线路测量共埋设并测量63kv线路测量控制点9个，测量线路长度为100000m，测量塔基100个。埋设并测量220kv线路测量控制点16个，测量线路长度为1000000mm，测量塔基100个。测量了Moanda变电站区域100m100m范围地形、大布巴哈电站上游升压开关站范围内的区域、Franceville扩建变电站范围内的区域。
6.结束语
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