?数字IC是什么？

数字IC就是传递、加工、处理数字信号的IC，是近年来应用广、发展快的IC品种，可分为通用数字IC和***数字IC。

模拟IC则是处理连续性的光、声音、速度、温度等自然模拟信号的IC，模拟IC按应用来分可分为标准型模拟IC和特殊应用型模拟IC。如果按技术来分的话，模拟IC可分为只处理模拟信号的线性IC和同时处理模拟与数字信号的混合IC。

标准型模拟IC包括放大器，电压调节与参考对比，信号界面，数据转换，比较器等产品；特殊应用型模拟IC主要应用在通信、汽车、电脑周边和消费类电子等四个领域。

简单总结一下二者的区别：数字电路IC就是处理数字信号的器件，比如CPU、逻辑电路等；而模拟电路IC是处理和提供模拟信号的器件，比如运算放大器、线性稳压器、基准电压源等，它们都属于模拟IC。电路的输入、输出信号的类型不同数电：工作信号是数字信号“0”“1”，且信号的幅度只有高低两种电平，数值上是离散的。模拟IC处理的信号都具有连续性，可以转换为正弦波研究，而数字IC处理的是非连续性信号，都是脉冲方波。

不同数字器件有不同的制程, 所以需要不同的供电电压, 因此更需要电源管理这一模拟技术，随着数字技术的发展, 模拟技术分布于数字技术周边, 与数字技术密不可分。

数字IC设计流程

1、需求分析与规格制定

对市场调研，弄清需要什么样功能的芯片。

芯片规格，也就像功能列表一样，是客户向芯片设计公司提出的设计要求，包括芯片需要达到的具体功能和性能方面的要求。

　　2、架构设计与算法设计

根据客户提出的规格要求，对一些功能进行算法设计，拿出设计解决方案和具体实现架构，划分模块功能。

      3、HDL编码

　　使用硬件描述语言（VHDL，Verilog HDL）分模块以代码来描述实现，RTL coding，linux环境下一般用Gvim作为代码编辑器。

　　4、功能

验证就是检验编码设计的正确性。不符合规格要重新设计和编码。设计和验证是反复迭代的过程，直到验证结果显示完全符合规格标准。该部分称为前。

　　5、逻辑综合――Design Compiler

　　验证通过，进行逻辑综合。逻辑综合就是把HDL代码翻译成门级网表netlist。

综合需要设定约束条件，就是你希望综合出来的电路在面积，时序等目标参数上达到的标准。逻辑综合需要基于特定的综合库，不同的库中，门电路基本标准单元（standard cell）的面积，时序参数是不一样的。所以，综合库不一样，综合出来的电路在时序，面积上是有差异的。虚接口和对应的通用方法可以把设计和验证平台分隔开来，保证其不受设计改动的影响。一般来说，综合完成后需要再次做验证（这个也称为后）

逻辑综合工具：Synopsys的Design Compiler，工具选择上面的三种工具均可。

　　6、静态时序分析——STA

Static Timing Analysis（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（setup time）和保持时间（hold time）的违例（violation）。这个是数字电路基础知识，一个寄存器出现这两个时序违例时，是没有办法正确采样数据和输出数据的，所以以寄存器为基础的数字芯片功能肯定会出现问题。布局规划后，宏单元、I/OPad的位置和放置标准单元的区域都已确定，这些信息SE（SiliconEnsemble）会通过DEF文件传递给(PhysicalCompiler),PC根据由综合给出的。

IC半导体的基础知识(四)

P型半导体

   在纯净的硅(或锗)晶体内掺入微量的三价元素硼(或铟)，因硼原子的外层有三个价电子，当它与周围的硅原子组成共价键结构时，会因缺少一个电子而在晶体中产生一个空穴，掺入多少三价元素的杂质原子，就会产生多少空穴。因此，这种半导体将以空穴导电为其主要导体方式，称为空穴型半导体，简称P型半导体。必须注意的是，产生空穴的同时并没有产生新的自由电子，但原有的晶体仍会产生少量的电子空穴对。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。

   从以上分析可知，不论是N型半导体还是P型半导体，它们的导电能力是由多子的浓度决定的。可以认为，多子的浓度约等于掺杂原子的浓度，它受温度的影响很小。在一块硅片上采用不同的掺杂工艺，一边形成N型半导体，一边形成P型半导体，则在两种半导体的交界面附近形成PN结；后则是确立这颗IC的实作方法，将不同功能分配成不同的单元，并确立不同单元间链接的方法，如此便完成规格的制定。PN结是构成各种半导体器件的基础。

   1.PN结的形成 

   在一块硅或锗的晶片上，采取不同的掺杂工艺，分别形成N型半导体区和P型半导体区。由于N区的多数载流子为电子(即电子浓度高)，少子为空穴(空穴浓度低)，而P区正相反，多数载流子为空穴(即空穴浓度高)，少子为电子(电子浓度低)；需求层面：模拟类产品下游汽车、工业用途要求以可靠性、安全行为主，偏好性能成熟稳定类产品的同时资格认可相对较为严格，一般不低于一年半。在P区与N区的交界面两侧，由于浓度的差别，空穴要从浓度高的P区向浓度低的N区扩散，N区的自由电子要向P区扩散，由于浓度的差别而引起的运动称为扩散运动。这样，在P区就留下了一些带负电荷的杂质离子，在N区就留下了一些带正电荷的杂质离子，从而形成一个空间电荷区。这个空间电荷区就是PN结。在空间电荷区内，只有不能移动的杂质离子而没有载流子，所以空间电荷区具有很高的电阻率。

集成电路Ic

集成电路芯片，简称为IC；说白了，便是把一定总数的常见电子元器件，如电阻器、电容器、晶体三极管等，及其这种元器件中间的联线，根据半导体材料加工工艺集成化在一起的具备特殊作用的电源电路。

集成电路芯片早已在各个领域中充分发挥着十分关键的功效，是当代信息社会的根基。集成电路芯片的含意，早已远远地超出了其刚问世时的界定范畴，但其关键的一部分，依然沒有更改，那便是“集成化”，其所衍化出去的各种各样课程，大多数是紧紧围绕着“集成化哪些”、“怎样集成化”、“如何处理集成化产生的利与弊”这三个难题来进行的。电路中三极管的作用和工作区域不同数电：三极管作为开关使用且工作在截至和饱和区。