集成电路设计过程

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集成电路设计过程范文第1篇

    关键词：知识产权 集成电路 布图设计权

    中国政府为了满足Trips协议的要求，于2001年颁布了《集成电路布图设计保护条例》，该条例已于同年开始实施[2].从该条例的文字规定看，中国的集成电路布图设计的保护水平已经完全满足了Trips协议的要求。

    事实上，中国政府早在1991年就开始起草《集成电路布图设计保护条例》。这一动议肇始于《集成电路知识产权条约》（以下简称《集成电路条约》）的制订。早在1986年，就召开了多次外交会议和专家会议，研究、起草《集成电路条约》，中国政府积极参与了该条约起草的全过程。1990年5月，在华盛顿召开外交会议，通过了集成电路条约，包括中国在内的多数国家投票赞成。此后，中国政府立即组织专门小组开始研究和起草《集成电路布图设计保护条例》。在起草工作初期，的《集成电路条约》是中国立法的主要参考文件。1993年，在GATT乌拉圭回合谈判中，Trips协议草案的邓克尔文本提出后，考虑到中国当时正试图恢复其GATT缔约国的地位，Trips协议成为中国起草《集成电路布图设计保护条例》所参考的最为重要的文献

    由于WIPO的《集成电路条约》一直未能生效；加之中国加入WTO的进程又是一波三折，中国的《集成电路布图设计保护条例》一直没有一个适当的出台时机。直到2001 年，中国在加入WTO方面出现了转机，为配合国内外各方面的工作，中国政府颁布了《集成电路布图设计保护条例》。就在这一年，中国加入了WTO.

    本文拟就中国《集成电路布图设计保护条例》的规定，同Trips协议和WIPO的《集成电路条约》以及有关国家的法律，分别从权利的保护对象、范围、内容和效力等方面，从知识产权法律理论的角度进行分析、评论和比较。

    一、保护对象

    中国的《集成电路布图设计保护条例》开宗明义在标题上直接采用布图设计作为中心词，这就将其保护范围限定于半导体集成电路，因为只有半导体集成电路在制造过程中对布图设计有着必然的依赖。该条例第二条在界定集成电路概念时专门指明，条例中所称集成电路为半导体集成电路。[3]

    将保护范围限定在半导体集成电路范围是国际上的通例。美国是世界上第一个颁布集成电路保护法律的国家，从美国1978年首次提出集成电路保护的问题，到1984 年颁布专门立法的过程可以看出，布图设计（美国法称掩模作品）一直被作为这类法律保护的直接对象[4].应当说，这一法律的最基本的目的就是为了防止未经许可随意复制他人的布图设计。此后，日本、瑞典等国的保护集成电路的国内法均采用了这种“美国模式”。

    1986年在美、日等国的提议下，WIPO开始制订保护集成电路的条约。尽管该条约在总体设计上采用了前述美国模式，但在其起草过程中，也曾经就是否明确将保护对象限定在半导体集成电路之内发生过争论。在1988年11月的草案中，对于是否在集成电路之前加上“半导体”这一文字限定，依旧是两种方案。

    事实上，通过保护布图设计的手段来达到保护集成电路目的的美国模式本身，已经将保护对象限定在半导体集成电路的范围之内了。因为在目前的技术发展水平上，布图设计本身就是针对半导体集成电路的，每一种半导体集成电路都必然与一套特定的布图设计相对应。而半导体集成电路之外的混合集成电路（Hybrid IC），如薄膜或者厚膜集成电路均不直接涉及布图设计的问题。美国人甚至在其国内法的标题上或正文中就直接采用了半导体芯片或者半导体产品的提法。[5]

    中国的集成电路保护条例从起草到颁布的整个过程，都一直使用半导体集成电路的提法。这种做法不仅同国际社会保持一致，而且也符合知识产权制度本身的功能分配。对于半导体集成电路之外的其他集成电路，如前述混合集成电路中并不存在像布图设计这样复杂的设计，充其量也就存在一些如同印刷电路、相对简单的金属化互联引线。严格说来，混合电路只是一种由若干分立器件（Devices）或半导体集成电路组合而成的功能性组件，完全不同于半导体集成电路将全部器件集成于单片的硅或化合物半导体材料之中。因此，对于半导体集成电路之外的其他相关产品完全可以适用专利法加以保护。不致出现如半导体集成电路所面临的与专利法之间的不和谐[6].

    尽管世界各国在其立法模式上普遍采用了保护布图设计的美国模式，但对布图设计的称谓却各不相同。世界上最早立法保护集成电路的三个国家中就分别采用了三种不同的叫法：美国人称其为掩模作品（Mask work）；日本人则使用了线路布局（Circuit Layout）的提法；瑞典人使用的是布图设计（Layout Design）。但这并不算结束，随后跟进的欧共体指令[7]却又使用了形貌结构（Topography，也有译作拓朴图或者构型的）。在这多个术语中，中国与WIPO的《集成电路条约》保持一致，采用了布图设计的称谓。

    美国法所使用的“掩模作品”，虽然在产业界十分流行，但在技术层面上显然已经落后。如今，相对先进的制造商已经完全可以不再使用传统的掩模板来制造集成电路。所有掩模图形均可以存储于计算机中，通过控制电子束扫描进行表面曝光，或者通过低能加速器进行离子注入等技术均可将掩模图形集成于半导体材料之中。而日本人所使用的线路布局一词则很容易同印刷电路 （Printed Circuit）混淆，在产业界也少有人这样称呼布图设计。相比之下，布图设计和形貌结构则是较为通行的用法，其中形貌结构（Topography）原本为地理学中术语，指起伏不平的地貌，后微电子产业借用了这一术语，用以指代布图设计。但在汉语环境中，布图设计的用法更为普遍，故中国的相关规定采用了布图设计一词[8].

    从上面分析可知，中国的国内法在保护对象方面采取了与国际上相关国际条约或者有关国家的国内法完全相同的模式，即通过直接赋予布图设计以专有权的方式，来实现保护采用该布图设计的集成电路的目的。

    二、权利内容的设定

    各国在集成电路保护问题上都采用了设权方式，即在传统的知识产权体系中新设立一种既不同于专利权，也不同于著作权等传统知识产权形式的新型权利—布图设计权 [9].就中国而言，考虑到中国立法的直接目的，自然不可能另外闭门自造一套与众不同的制度。根据中国《集成电路布图设计保护条例》，布图设计权人享有 （l）对受保护的布图设计的全部或者其中任何具有独创性的部分进行复制的专有权，和（2）将受保护的布图设计、含有该布图设计的集成电路或者含有该集成电路的物品投入商业利用的专有权。[10]这一规定同wTO的Trips协议相比，仅仅在文字表述方式上存在差异，其权利内容是完全相同的。[11]

    从前述规定中可以发现，所谓布图设计权在内容上包含两个方面，即复制权和商业实施权。而这两项内容在原有的知识产权种类中，分别属于著作权和专利权中的权能。布图设计权则兼采二者内容于一身，这反映出集成电路保护法在原有的知识产权体系中介于专利权和著作权之间的特殊地位，这一特性同样在布图设计受保护的条件上得到突出反映。受著作权法保护的作品必须具备独创性，被授予专利权的发明则必须具备创造性，即只有相对比现有技术水平有较大提高的发明才能获得专利权，这是各国专利法的通行做法。而从目前国际社会对于独创性的解释可知，作品只需具备最低限度的创造性即被认为具备了独创性。由此可以推知，专利法中的创造性在创造高度方面的要求显然高于著作权法中的独创性。而各国的集成电路保护法及相关国际条约在保护条件方面的规定，一方面借用了著作权法中关于独创性（originality）的概念，另一方面又要求受保护的布图设计不能是平庸或者司空见惯的。[12]可见在法律上对受保护布图设计在创造性方面所提出的要求正好介于著作权法和专利法之间。

    布图设计权之所以在内容上兼采著作权和专利权中的内容，根本原因还是布图设计本身同时具有著作权法和专利法保护对象的双重属性。布图设计在外在形式上，表现为一系列的图形。如欧共体集成电路保护指令中就直接将布图设计定义为一系列的图形，[13]当这些平面图形按照一定的规则被固化在硅片表面下不同深度中后，便可形成三维的立体结构，实现特定的电子功能，也就是说这种外在表现为图形的布图设计有其内在的实用功能，其最终的价值是通过特定的电子功能得以实现的，正是因为布图设计的这种属性导致了布图设计权在内容上的设计也具备了类似著作权和专利权的属性。

    三、权利效力和限制

    在各类知识产权中，受法律保护的条件存在高下之分。这必然导致权利效力也存在强弱不同。著作权的效力仅限于作品的表达（expression），而专利权所能延及的层面则比著作权法中的表达更为抽象。专利权的效力不仅延及于某一技术方案的某种具体实现方式，而且可以延及该技术方案本身。从前述布图设计权的内容的介绍中可以看出，中国法规中所规定的布图设计权，在效力上同专利权的设计并无差异。然而，回顾WIPO起草《集成电路条约》的过程可知，参与起草的各国曾就布图设计权的效力发生过极大的争议，发展中国家希望将布图设计权的效力限定在复制布图设计和利用布图设计制造集成电路这两个层面上；而以美、日为代表的集成电路技术强国则并不满足这两个层面，还打算将布图设计权的效力延伸至安装有受保护的布图设计集成电路的物品上。美、日两国的主张即是将布图设计权的效力延伸到第三个层次上，这在效力上就完全等同于专利权。由于发展中国家的强烈反对，致使WIPO的条约在布图设计权的效力上采取了模棱两可的做法，即在该条约的第3条（1）（h） 和第6条（1）（a）（ii）中分别采用了不同的表述方式。

    然而，在1994年WTO的Trips协议通过之后，由于Trips 协议就布图设计权的效力作了专门规定，[14]致使WIPO条约中遗留的问题在Trips协议中不复存在，Trips协议完全采取了美、日等国的立场，将权利效力延伸到了第三层次。中国为了能加入WTO，自然只能采用跟进的态度，在中国的《集成电路布图设计保护条例》第7条中，有关布图设计权的效力与 Trips协议在实质上完全一致。

    应该说，在Trips协议通过之后布图设计权的效力问题在立法上已经解决，但是Trips协议的这种做法在知识产权法律理论上是存在问题的，知识产权的效力从来都同该权利产生的条件高低相关。通常，权利产生的条件越苛刻，权利效力也就越强，这在前述著作权和专利权的效力差异上已经表现得尤为明显，不仅如此，对于同类知识产权也是这样，比如商标必须具备显著性才能受到法律保护，因此显著性即为商标权产生的条件。如果一个商标的显著性强，则依附于该商标上的商标权的效力也相应较强，而布图设计权在创造性要求方面显然低于专利法的要求，因此其权利效力理所当然地应当低于专利法，而不应当与专利权相同，即不应当延伸到第三层次上。当然，布图设计权的创造性要求比起著作权又远高于独创性要求，因此布图设计权的效力应当强于著作权。具体地讲，著作权效力只能及于对作品的复制；而布图设计权的效力则不仅可及于对布图设计的复制，还可以延伸到对布图设计本身的商业利用，即第二层次。所以，当年发展中国家在WIPO《集成电路条约》谈判中的主张在理论上应当是成立的。中国虽然一直都不赞同美、日等国的主张，但为了同 WTO的相关规定保持一致，只得将布图设计权的效力强化到用集成电路组装的物品的商业利用，即第三层次。

    无论是著作权，还是专利权在法律上都受到一定的限制，布图设计权也不例外。中国的相关法律对于布图设计权的限制同国际上其他国家的规定并无大异。为个人目的或者单纯为评价、分析、研究、教学等目的而复制受保护的布图设计，比如为前述目的实施反向工程的行为；或者在前述反向工程的基础上，创作出具有独创性的布图设计的行为；以及对自己独立创作的与他人相同的布图设计进行复制或者将其投入商业利用的行为等均不属于侵犯布图设计权的行为等。[15]这类行为等同于著作权法中合理使用行为。此外，中国《集成电路布图设计保护条例》还就权利用尽等知识产权法中通行的权利限制类型作出了规定。[16]

    在中国《集成电路布图设计保护条例》中还明确规定了非自愿许可的相关条件和性质[17].即不仅将实施非自愿许可限定在国家处于紧急状态或者作为不正当竞争行为的救济措施的条件上，而且将这种许可方式界定为非独占的、有偿的。并且，当实施非自愿许可的条件一旦消失，该许可就应当被终止。这些规定同Trips协议以及《巴黎公约》中关于强制许可的规定基本一致[18].

    四、实施效果的评价

    中国的《集成电路布图设计保护条例》从起草到颁布大约经历了10年的历程，应该说在立法方面基本遵循了国际上的通行做法，但在该条例实施的头15个月里，国家知识产权局总共接到的布图设计权申请数量为245件[19]，平均每月不足17件。到目前为止，中国尚未见有依照该条例判决的案件。这种情况同专利法、著作权法等其他知识产权相关法律门庭若市的状态相比显然呈门可罗雀之状。但如果从世界范围着眼，这一现象并非中国特色。美国作为集成电路的制造大国，在其《半导体芯片保护法》颁布20年后的今天，诉至法院的案件也屈指可数。德国作为欧洲的技术大国，每年在其专利商标局登记的布图设计数量较之专利、商标的申请量也可谓小巫见大巫。所以中国的现状完全是正常状态。

    这种状态从反面提出了一个问题，即我们是否应当对现行知识产权立法的合理性进行反思？近20年来，国际知识产权立法可谓突飞猛进。第一个十年，完成了知识产权立法的总体框架；第二个十年，完全在立法上达到发达国家的立法水平。如此发展速度固然有国内经济技术进步在宏观上带来的动力，但在微观上这些年的立法似乎过分地强调一时一事的需求，而忽略了知识产权法内在的逻辑联系和产业发展的长远需求。比如，近10余年中发生在著作权法中的一系列事件，如计算机程序、技术措施、MP3、P2P等无不反映出这种倾向。如今，在集成电路新产品遍布于世的信息时代，集成电路布图设计的立法似乎只具有一种象征意义，人们并没有踊跃地选择这种保护模式。这并非因为大家不看重集成电路本身，相反产业界对于集成电路的重视程度与计算机程序完全相当。因为集成电路是计算机硬件的核心，人们不可能对集成电路技术漠不关心。人们冷落集成电路布图设计保护法的原因还在于现实的需求和已有的法律框架间存在差距。

    进入20世纪80年代后期，由于集成电路产品更新速度大大地加快，这从计算机CPU芯片的更新上得到充分地反映。面对如此更新速度，即使是简单地复制这类超大规模芯片的布图设计也难以跟上技术的更新速度。随着计算机辅助设计技术的普及，设计工作不再单纯采用人工设计，大量的设计工作通过工具软件直接生成。换言之，单纯复制布图设计未必能立即给复制者带来丰厚的利益。此外，集成电路产品的设计不再仅仅取决于布图设计图形，相关工艺设计在产品制造中也发挥着越来越重要的作用。这些技术因素的变化致使原有的法律保护模式有隔靴搔痒之感。这必然导致集成电路布图设计保护法被打入冷宫。当然，事物的发展是呈螺旋状态的，当技术发展到一定程度后还会呈现新的瓶颈。这时技术更新的速度会大大放慢。到这时复制布图设计在诸多因素中或许又会重新回到主导地位，到那时这种以前述“美国模式”为基础的法律的作用或许又会重新显现出来。

    五、结论

    中国的集成电路保护法在现阶段只具有象征意义，因为在中国现在的土壤中保护集成电路布图设计的需求尚不十分强烈。这一方面是因为中国的集成电路产业尚不够发达，另一方面也是因为目前的保护模式并不完全适应产业界的需求。但中国作为国际社会的一员，为了保持与国际社会的一致性仍然颁布了这一法规。这一事实本身也说明了中国希望融入国际社会的愿望和决心。另一方面，国际社会在创设知识产权制度中的新规则时，应当从过去的实践中总结经验教训，更全面、更客观地根据长远需求，而不是眼前利益决定制度的发展和进步……

    注释

    [1]本文根据2004年10月10日在中德知识产权研讨会上发言稿修改而成。

    [2]见中华人民共和国国务院令第300号。

    [3]中国《集成电路布图设计保护条例》第二条第一项规定：“集成电路，是指半导体集成电路，即以半导体材料为基片，将至少有一个是有源元件的两个以上元件和部分或者全部互连线路集成在基片之中或者基片之上，以执行某种电子功能的中间产品或者最终产品”。

    [4] 见Morton David Goldberg，Computer software and Chips（protection and Marketing） 1985一Volume one，Practising Law Institute，page 203；又见Alfred P.Meijboom International Semiconductor Chip Protection，International Computer Law Adviser  Dec.1988；以及美国法典第17编第9章第901、902条。

    [5]见美国法典第17编第9章。

    [6]见郭禾，《半导体集成电路知识产权保护》载《中国人民大学学报》2004年第1期，总103期。

    [7]见欧共体《关于半导体产品形貌结构法律保护的指令》（87/54）。

    [8]早在约20年前编写的《中国大百科全书??电子学与计算机》就以布图设计作为主词条。见《中国大百科全书??电子学与计算机》第55页。

    [9]见郭禾，《集成电路布图设计权—一种新型的知识产权》，载《知识产权》杂志，1992年第6期。

    [10]见中国《集成电路布图设计保护条例》第7条。

    [11]见TriPs第35、36条。见wIPO集成电路条约第3条第2项（a）、（b），美国《半导体芯片产品保护法》第902条（b）款。

    [12]见wIPO集成电路条约第3条第2项（a）、（b），美国《半导体芯片产品保护法》第902条（b）款。见欧共体《关于半导体产品形貌结构法律保护的指令》（87/54）。

    [13]见欧共体《关于半导体产品形貌结构法律保护的指令》（87/54）。

    [14]见TriPs协议第36条。

    [15]见中国《集成电路布图设计保护条例》第23条。

    [16]见中国《集成电路布图设计保护条例》第24条。

    [17]见中国《集成电路布图设计保护条例》第25一29条。

    [18]见Trips协议第37条第2款、第31条，巴黎公约第5条。

集成电路设计过程范文第2篇

关键词：国际工程施工；补充设计；成本管理；经营效果

中图分类号：U412.36+6 文献标识码： A 文章编号：

1 概述

国际公路工程项目一般包括LotA : 建点、设计、测量和控制 ；LotB：清障剥离、土方、排水、植被；LotC：路体；LotD：桥隧构造物和土建四大块施工内容。其中LOTA中的设计指的就是补充设计。在国际公路工程中业主提供的所有施工图纸中的涉及LotC和 LotD的图纸是可以直接用于施工的，但涉及LotB的施工图纸都需要重新进行设计。它一般包括整个标段主线段，支线段、互通等的20米断面设计，管涵设计，半幅管设计，箱涵设计，横向排水设计，排水沟设计，大桥桥台和通道锥坡、护坡设计，通讯电缆沟设计等。本人通过对两个国际公路工程项目补充设计的实践，对补充设计的体会如下：

2 20米断面设计

公路项目施工一般要先启动土方工程，要启动土方工程就必须要批准的20米断面设计图。所以20米断面设计是高速公路项目补充设计需要最早启动的内容。象构造物比如通道，包括上部通道（PS通道），下部通道（PI通道），车辆通道（PV通道）以及大桥他们的图纸都是可以直接用来施工的图纸。

在国际工程中，20米断面他们认可是采用PISTE 软件生成的20米断面。采用AUCTOCAD及其计算机软件生成的他们一般不认可。 采用PISTE 软件生成的20米断面一是速度快不影响施工，二是工程量计算比较准确和方便，你可以根据需要从软件里调出你需要的某种工程量。比如每一层路面结构的开挖量，回填量等等。

在国际工程中普遍采用此软件设计20米断面。

3管涵设计

公路项目一般有较多的排水构造物，最多是管涵。

在投标时一般管涵的价项说明如下：此价项支付涵管施工后的延米长度。

此价项一般包含：

涵管的制造和供货，包括涵管施工的需要的供货；

按照施工图纸上确定的宽度，管涵垫层厚度抬高了的管涵外部直径相符的深度，不论施工地点土质情况，包括岩石，不论其开挖装料方式，进行开挖施工，无论运距远近的材料运输、卸料至再次使用地点或将其放置永久弃碴场，超过设计轮廓线的挖方工程由承包商负责的费用；

支撑、隧道支护以及可能的保护和挡墙支撑；

在干燥情况下构造物施工所需的排水和泵送；

天气炎热或者水下等等情况下的混凝土浇注工程；

专用技术条款规定的管涵垫层施工所需的材料；

不论流水线调整深度的管涵垫层的施工以及考虑到构造物最终压实的各类附属设施；

用贫砼填充多孔管涵之间的空隙（有的不一定包括）；

普遍的管函的施工剖面图见下图（图一）：

附图一：

3.1开挖和回填坡比的确定

根据管涵计价的价项说明按照施工图纸上确定的宽度，管涵垫层厚度抬高了的管涵外部直径相符的深度，不论施工地点土质情况，包括岩石，不论其开挖装料方式，进行开挖施工，无论运距远近的材料运输、卸料至再次使用地点或将其放置永久弃碴场。

所以为了减少开挖与回填工程量，设计时尽量采用大一点的开挖和回填坡度，比如图中所示2：1开挖和回填坡度。

3.2砂垫层厚度

根据管涵计价的价项说明包括管涵垫层的施工。所以不管是单孔，双孔还是多孔，有一个10公分到20公分范围砂垫层的问题。设计时尽量采用10公分。

3.3双孔及多孔涵管之间的连接混凝土

如果管涵计价说明中不包括用贫混凝土填充多孔管涵之间的空隙，就可以根据施工时实际用量来结算。

如果计价说明中包括用贫混凝土填充多孔管涵之间的空隙；在投标单价分析中不能漏了此项，另一方面是单价分析时不能单单考虑双孔来代替多孔，应把所有多孔的单价逐一分析。以免在此价项中有所亏损。

在计价说明中包括用贫混凝土填充多孔管涵之间的空隙；设计时应从以下几方面节约混凝土成本：

3.3.1混凝土的种类。这类混凝土只起一个固定连接管涵的作用，虽然标准参考图纸上标明的是垫层混凝土（BPE），但在设计时可以采用填充混凝土（BR）。因为根据规范垫层混凝土（BPE）每方大要采用250公斤左右的水泥，而填充混凝土（BR）每方只需采用150公斤左右的水泥。所以尽量采用填充混凝土（BR）。

3.3.2管涵之间的平行间距。双孔多孔管涵施工情况下2个管涵的平行间距。如上图所示有2种情况，第1种是2个管涵内壁间距60公分；第2种是2个管涵内壁间距50公分。设计图纸是采用第1种情况对我们有利。

3.3.3混凝土的高度问题。如上图从中心到底部内壁的高度和从顶部外部与2个管涵120度圆周交线之间的高度。设计时采用第1种即从中心到底部内壁的高度能够大大节约混凝土量。

4排水检查井及渗透井

包括自排水沟或开挖边沟的钢筋混凝土管涵连接处，以及盲沟及干管上的公共检查井及管涵上面的检查构造物。

总体的价项包含：必要土方基础施工，规定的深度开挖，无论地面性质如何，包括岩石部分，开挖方式及清理料，由承包商自费将其堆放至永久弃渣场；根据规定无论运距多远，供料，运料及卸料；盲沟分流；出现水时抽水泵及低基护板费用；检查井施工及由水处理和其他小工程导致的附加费用；

由于此类检查井也是按延米计价：

设计时要考虑边的厚度问题，尽量采用小尺寸厚度；投标时要考虑的是检查井的大小问题，由于检查井接涵管，所以就要考虑如图一所示接管涵是单管涵还是多孔管涵的问题。

5 混凝土排水沟设计

高速公路排水沟的具体形式图见下图（图三）所示：

附图三：

施工中混凝土排水沟是为TYPE-TR-b-H。其中（*）b可以为0.5；1.0；1.5；2.0；2.5；3.0；3.5m。（**）H可以为A型0.5 m；B型1.0 m；C型1.5 m。D型2.0 m。混凝土可以使用2种，即B20混凝土和钢纤维混凝土。此类混凝土排水沟是按照延米来计价的。

实际施工中为了方便施工加快施工进度，设计时选用钢纤维混凝土排水沟。施工时采用滑模机浇筑。

6结 语

公路工程的一个重要组成部分就是土方工程，同时也包含很多排水构造物，而土方工程和排水都属于补充设计的内容，只有在投标报价时仔细研究招标条款中的价项说明，不漏项，考虑齐全；同时在补充设计中从细节方面不断的优化，项目的利益最大化才将可能成为现实。

集成电路设计过程范文第3篇

01专项“最”符合重，大，专

在评估03专项中，我们印象最深刻的是：03专项碰到的最大瓶颈是终端(芯片)和软件。华为、中兴现在已经是国际知名企业，他们要想做大做强，一定要在软件和服务上下功夫，而所有这些都跟01专项密切相关。01专项不仅是国家七大新兴战略性产业的基础，是实现国家现代化的“螺丝钉”，而且她在当好这个“螺丝钉”时，还要打造自己的“螺丝钉”，做好IP(知识产权)模块和平台技术。集成电路设计不仅要熟悉自己的设计知识和电路实现的物理知识，还要深入了解电子整机系统的软硬件知识和要求，并在自己的工作中，建立应用服务平台。这些特点说明，01专项应对的是基础的基础，而当前我们在这方面又比较落后，处于国际竞争劣势环境中。这就要求我们必须在市场经济条件下，发挥社会主义的优势，举全国之力，攻克之，重大专项呼应了这个要求。

01专顶也是“最”有希望的

最重要的原因是：“时运”已到。最近听说中央政策研究室写了一个关于苹果公司成为全球最大科技公司的简报，国务院领导批给了科技部和教育部。我没有看到这个简报和批示，但可以体会到其中的涵义。

我们常讲“弯道超车”。苹果公司就是在lCT(信息和通信技术)产业由桌面互联网向移动互联网时代过渡中，实现了创新超越，使自己从上世纪九十年代濒临倒闭、需要微软注资的困境中，一举超越微软成为全球科技品牌价值第一和全球股票市值第二(仅次于石油大王埃克森美孚)的耀眼明星。

这个时代对我们半导体界来说，有一个很大的挑战。过去按摩尔理念，提高性能的办法是通过缩小器件尺寸来实现的，而云计算则是通过扩大(而非缩小)计算机集群来提高体系的性能：与此相对应的是，过去通过提升集成度(增加功能)和频率来提高器件或终端单位时间内的办事效率，而云计算则是通过虚拟化提高体系的效率。这是两种完全不同的理念。这样一来，就出现了一个很值得重视的变化：过去，要求终端无比强大，不断提高终端本地的应用效率，即做得更快、更强、更好；而现在，在大多数情况下，终端成了一个“好浏览器”，导致了终端模式的多样化和智能化，并成为网络服务的一个组成部分，主要用于信息的消费，而不是信息的生产。这也是我们信息板块监督评估组的共识。

集成电路设计过程范文第4篇

 

集成电路(IntegratedCircuit)产业是典型的知识密集型、技术密集型、资本密集和人才密集型的高科技产业，是关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业，是新一代信息技术产业发展的核心和关键，对其他产业的发展具有巨大的支撑作用。经过30多年的发展，我国集成电路产业已初步形成了设计、芯片制造和封测三业并举的发展格局，产业链基本形成。但与国际先进水平相比，我国集成电路产业还存在发展基础较为薄弱、企业科技创新和自我发展能力不强、应用开发水平急待提高、产业链有待完善等问题。在集成电路产业中，集成电路设计是整个产业的龙头和灵魂。而我国集成电路设计产业的发展远滞后于计算机与通信产业，集成电路设计人才严重匮乏，已成为制约行业发展的瓶颈。因此，培养大量高水平的集成电路设计人才，是当前集成电路产业发展中一个亟待解决的问题，也是高校微电子等相关专业改革和发展的机遇和挑战。[1_4]

 

一、集成电路版图设计软件平台

 

为了满足新形势下集成电路人才培养和科学研究的需要，合肥工业大学(以下简称"我校”从2005年起借助于大学计划。我校相继开设了与集成电路设计密切相关的本科课程，如集成电路设计基础、模拟集成电路设计、集成电路版图设计与验证、超大规模集成电路设计 、 ASIC设计方法、硬件描述语言等。同时对课程体系进行了修订，注意相关课程之间相互衔接，关键内容不遗漏，突出集成电路设计能力的培养，通过对课程内容的精选、重组和充实，结合实验教学环节的开展，构成了系统的集成电路设计教学过程。56]

 

集成电路设计从实现方法上可以分为三种：全定制(fullcustom)、半定制(Semi-custom)和基于FPGA/CPLD可编程器件设计。全定制集成电路设计，特别是其后端的版图设计,涵盖了微电子学、电路理论、计算机图形学等诸多学科的基础理论，这是微电子学专业的办学重要特色和人才培养重点方向，目的是给本科专业学生打下坚实的设计理论基础。

 

在集成电路版图设计的教学中，采用的是中电华大电子设计公司设计开发的九天EDA软件系统(ZeniEDASystem),这是中国唯1的具有自主知识产权的EDA工具软件。该软件与国际上流行的EDA系统兼容，支持百万门级的集成电路设计规模，可进行国际通用的标准数据格式转换，它的某些功能如版图编辑、验证等已经与国际产品相当甚至更优，已经在商业化的集成电路设计公司以及东南大学等国内二十多所高校中得到了应用，特别是在模拟和高速集成电路的设计中发挥了强大的功能，并成功开发出了许多实用的集成电路芯片。

 

九天EDA软件系统包括设计管理器，原理图编辑器，版图编辑工具，版图验证工具，层次版图设计规则检查工具，寄生参数提取工具，信号完整性分析工具等几个主要模块，实现了从集成电路电路原理图到版图的整个设计流程。

 

二、集成电路版图设计的教学目标

 

根据培养目标结合九天EDA软件的功能特点，在本科生三年级下半学期开设了为期一周的以九天EDA软件为工具的集成电路版图设计课程。

 

在集成电路版图设计的教学中，首先对集成电路设计的_些相关知识进行回顾，介绍版图设计的基础知识，如集成电路设计流程，CMOS基本工艺过程，版图的基本概念，版图的相关物理知识及物理结构，版图设计的基本流程，版图的总体设计，布局规划以及标准单元的版图设计等。然后结合上机实验，讲解Unix和Linux操作系统的常用命令，详细阐述基于标准单元库的版图设计流程，指导学生使用ZeniSE绘制电路原理图，使用ZeniPDT进行NMOS/PMOS以及反相器的简单版图设计。在此基础上，让学生自主选择_些较为复杂的单元电路进行设计，如数据选择器、MOS差分放大器电路、二四译码器、基本RS触发器、六管MOS静态存储单元等，使学生能深入理解集成电路版图设计的概念原理和设计方法。最后介绍版图验证的基本思想及实现，包括设计规则的检查(DRC),电路参数的检查(ERC),网表一致性检查(LVS),指导学生使用ZeniVERI等工具进行版图验证、查错和修改。7]

 

集成电路版图设计的教学目标是：

 

第熟练掌握华大EDA软件的原理图编辑器ZeniSE、版图编辑模块ZeniPDT以及版图验证模块ZeniVER丨等工具的使用;了解工艺库的概念以及工艺库文件technology的设置，能识别基本单元的版图，根据版图信息初步提取出相应的逻辑图并修改，利用EDA工具ZSE画出电路图并说明其功能，能够根据版图提取单元电路的原理图。

 

第二，能够编写设计版图验证命令文件(commandfile)。版图验证需要四个文件(DRC文件、ERC文件、NE文件和LVS文件)来支持，要求学生能够利用ZeniVER丨进行设计规则检查DRC验证并修改版图、电学规则检查(ERC)、版图网表提取(NE)、利用LDC工具进行LVS验证，利用LDX工具进行LVS的查错及修改等。

 

第三，能够基本读懂和理解版图设计规则文件的含义。版图设计规则规定了集成电路生产中可以接受的几何尺寸要求和可以达到的电学性能，这些规则是电路设计师和工艺工程师之间的_种互相制约的联系手段，版图设计规则的目的是使集成电路设计规范化，并在取得最佳成品率和确保电路可靠性的前提下利用这些规则使版图面积尽可能做到最小。

 

第四，了解版图库的概念。采用半定制标准单元方式设计版图，需要有统一高度的基本电路单元版图的版图库来支持，这些基本单元可以是不同类型的各种门电路，也可以是触发器、全加器、寄存器等功能电路，因此，理解并学会版图库的建立也是版图设计教学的一个重要内容。

 

三、CMOS反相器的版图设计的教学实例介绍

 

下面以一个标准CMOS反相器来简单介绍一下集成电路版图设计的一般流程。

 

1.内容和要求

 

根据CMOS反相器的原理图和剖面图，初步确定其版图;使用EDA工具PDT打开版图编辑器;在版图编辑器上依次画出P管和N管的有源区、多晶硅及接触孔等;完成必要的连线并标注输入输出端。

 

2.设计步骤

 

根据CMOS反相器的原理图和剖面图，在草稿纸上初步确定其版图结构及构成;打开终端，进入pdt文件夹，键入pdt,进入ZeniPDT版图编辑器;读懂版图的层次定义的文件，确定不同层次颜色的对应，熟悉版图编辑器各个命令及其快捷键的使用;在版图编辑器上初步画出反相器的P管和N管;检查画出的P管和N管的正确性，并作必要的修改，然后按照原理图上的连接关系作相应的连线，最后检查修改整个版图。

 

3.版图验证

 

打开终端，进入zse文件夹，键入zse,进入ZeniSE原理图编辑器，正确画出CMOS反相器的原理图并导出其网表文件;调出版图设计的设计规则文件，阅读和理解其基本语句的含义，对其作相应的路径和文件名的修改以满足物理验证的要求;打开终端，进入pdt文件夹，键入pdt，进入ZeniPDT版图编辑器，调出CMOS反相器的版图，在线进行DRC验证并修改版图;对网表一致性检查文件进行路径和文件名的修改，利用LDC工具进行LVS验证;如果LVS验证有错，贝懦要调用LDX工具，对版图上的错误进行修改。

 

4.设计提示

 

要很好的理解版图设计的过程和意义，应对MOS结构有一个深刻的认识;需要对器件做衬底接触，版图实现上衬底接触直接做在电源线上;接触孔的大小应该是一致的，在不违反设计规则的前提下,接触孔应尽可能的多，金属的宽度应尽可能宽;绘制图形时可以多使用〃复制"操作，这样可以大大缩小工作量，且设计的图形满足要求并且精确;注意P管和N管有源区的大小，一般在版图设计上，P管和N管大小之比是2:1;注意整个版图的整体尺寸的合理分配，不要太大也不要太小;注意不同的层次之间应该保持一定的距离，层次本身的宽度的大小要适当，以满足设计规则的要求。四、基本MOS差分放大器版图设计的设计实例介绍在基本MOS差分放大器的版图设计中，要求学生理解构成差分式输入结构的原理和组成结构，画出相应的电路原理图，进行ERC检查，然后根据电路原理图用PDT工具上绘制与之对应的版图。当将基本的版图绘制好之后，对版图里的输入、输出端口以及电源线和地线进行标注，然后利用几何设计规则文件进行在线DRC验证，利用版图与电路图的网表文件进行LVS检查，修改其中的错误并优化版图，最后全部通过检查，设计完成。

 

五、结束语

 

集成电路版图设计的教学环节使学生巩固了集成电路设计方面的理论知识，提高了学生在集成电路设计过程中分析问题和解决问题的能力，为今后的职业生涯和研究工作打下坚实的基础。因此，在今后的教学改革工作中，除了要继续提高教师的理论教学水平外，还必须高度重视以EDA工具和设计流程为核心的实践教学环节，努力把课堂教学和实际设计应用紧密结合在一起，培养学生的实际设计能力，开阔学生的视野，在实验项目和实验内容上进行新的探索和实践。

 

参考文献：

 

[1]孙玲.关于培养集成电路专业应用型人才的思考[J].中国集成电路,2007,(4):19-22.

 

[2]段智勇，弓巧侠，罗荣辉，等.集成电路设计人才培养课程体系改革[J].电气电子教学学报,2010,(5):25-26.

 

[3]唐俊龙，唐立军，文勇军，等.完善集成电路设计应用型人才培养实践教学的探讨J].中国电力教育,2011,(34):35-36.

 

[4]肖功利，杨宏艳.微电子学专业丨C设计人才培养主干课程设置[J].桂林电子科技大学学报,2009,(4):338-340.

 

[5]窦建华，毛剑波，易茂祥九天”EDA软件在"中国芯片工程〃中的作用[J].合肥工业大学学报(社会科学版),2008,(6):154-156.

 

[6]易茂祥，毛剑波，杨明武，等.基于华大EDA软件的实验教学研究[J].实验科学与技术，2006,(5):71-73.

集成电路设计过程范文第5篇

[关键词]输电线路； 初步设计；水泥杆；铁塔；导线；绝缘子

中图分类号：TM726.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）30-0141-01

1 初步设计

1.1 线路路径选择

输电线路的路径选择在整个设计过程中应给予高度的重视。路径选择分为图上选线和现场选线两个阶段，图上选线应做好事前准备如搜集1/1万～1/5万地形图；了解电力系统规划；城市、工矿发展、水利、铁路、高等级公路等的规划；森林及经济作物分布；军事设施、导航台、电台、已有电力线路情况等。

1.2 导线、地线的确定

由于我国国民经济发展速度较快，加上个别行业缺乏长远规划，往往当线路一建成，很快就达到满负荷运行。因此在选择经济电流密度时，须结合当地社会经济发展规划合理选择，有条件的情况下应适当增大最大负荷利用小时数，减少线路投运后，因导线截面选择不合理，造成的超负荷运行。

1.3 气象条件的确定

在进行输配电线路设计时，首先要明确当地的气象条件。气象条件应根据沿线的气象台、站的气象资料和附近线路的运行情况进行综合考虑。输电线路设计主要考虑下列气象条件：

1.3.1 最高温度：用于计算导线的最大弧垂，保证线路对地面及建筑物的安全距离；

1.3.2 最低温度：做为确定导线最大应力的基本条件；

1.3.3 最热月份的平均气温：用于验算导线的安全载流量；

1.3.4 最大风速：用于确定导线、电杆、拉线等受力部件的外负荷，以及验算导线与所接近的建筑物的水平安全距离；

1.3.5 年平均气温：防震设计一般用年平均气温时导线的应力作为计算控制条件；

1.3.6 导线覆冰：用于计算导线、电杆等部件的机械强度；

1.3.7 雷电日数：用于防雷保护方面的设计考虑。

风速、覆冰厚度和大气温度的不同取值成为气象条件组合。气象条件的组合既要反映自然的变化规律以及它们同时出现的可能性，又要考虑技术经济上的合理性；既反映客观实际的危险程度，保证线路的运行、施工、检修工作等的安全，又要考虑经济上的合理及计算上的方便。

1.4 绝缘配合及防雷设计

1.4.1 绝缘配合设计

绝缘配合设计一般从设备造价、维修费和事故造成的损失三方面进行考虑，选出经济、合理的绝缘水平。架空输电线路的绝缘配合需要解决。

1.4.1.1 杆塔上的绝缘配合设计：按运行电压、操作过电压、雷过电压来确定绝缘子的类型、片数，以及在相应风速下导线对杆塔的空气间隙距离。

1.4.1.2 档距中央导线与地线间绝缘配合设计：按雷过电压确定档距中央导线与地线的空气间隙距离。

1.4.1.3 档距中导线对地及各种被跨越物的绝缘配合设计：按操作过电压级雷过电压的要求，确定导线对地及各种被跨越物的最小允许间隙距离。

1.4.1.4 档距中央不同相导线间的绝缘配合设计：按正常运行电压及导线震荡的情况，确定不同相导线间的最小距离。

1.4.2 绝缘配合设计应注意的问题

1.4.2.1 对风速的取值。如正常工频点压：按最大风速计算；操作过电压：按最大风速的50%计算，但不低于15m/s；雷电过电压：按10 m/s计算（气候恶劣的地方也可以用15m/s）；校验带电作业间隙时的气象条件为：气温15℃，风速10 m/s。

1.4.2.2 绝缘子片数的选择一般是指悬垂绝缘子串的片数，耐张绝缘子串的片数应比垂绝缘子串多一片。

1.4.2.3 全高超过40米有地线的杆塔，高度每增加10米，应增加一片绝缘子，此时，雷电过电压的间隙也应相应增大。

1.4.2.4 计算导线与导线间的最小距离（即线间距离）应注区分普通挡距、大档距、大跨越的不同，应分别选用相应公式计算。一般普通挡距指1000m以下档距；大档距指1000-2000米不需要特殊考虑的档距；大跨越指跨越通航大河流、湖泊和海峡，档距在1000m以上或塔高在100m以上，导线和杆塔需要特殊考虑的档距。

1.4.3 防雷设计

按送电线路的电压等级，通过地区雷电活动情况和已有线路运行经验来确定采用地线根数，确定地线的保护角。架空送电线路最有效的防雷保护是采用接地的地线，并且地线的保护角越小，其遮蔽效果越好（一般应小于20°），对于同塔多回路线路应尽可能的采用负保护角，条件允许应提高绝缘水平，即采用平衡高绝缘。

1.5 杆塔和基础型式

1.5.1 杆塔设计

在工程设计中，一般应尽量选用典型设计或经过施工、运行考验过的成熟杆塔型式。对新型杆塔的设计，需要充分研究设计理由，一般经过科学试验后再选用。杆塔型式的选择确定，要结合导线选型，线路通过地区的地质、气象情况以及运行单位的运行经验等来合理选择确定。

1.5.2 基础设计

基础型式的选择要按照全线地形、地质、水文等情况，以及基础受力条件，来确定基础型式。钢筋混凝土杆和铁塔的基础按其受力型式划分，可分为：上拔、下压类基础和倾覆类基础。

1.6 通信保护设计

电力线路与通信线交叉跨越时，其交叉角应符合“线路设计规程”规定，跨越Ⅰ级通信线路时，交叉角应不小于45°；跨越Ⅱ级通信线时，交叉角应不小于30°；跨越Ⅲ级通信线时不作规定。

1.7 初步设计应提供图纸资料

初步设计应提供设计说明书、线路路径方案图、变电所进出线平面图、导线力学特性表、地线力学特性表、绝缘子串及金具组装一览图、接地装置图、杆塔形式一览图、基础形式一览图；设备材料估算表；岩土工程报告；水文气象报告（必要时）；概算书。

2.110kV输电线路工程设计中遇到的问题及注意事项

2.1 设计中应注意线路相位的对应。尤其是T接线路，一定要调查清楚原线路起止端的相位情况及线路中是否有相位改变的情况；另外是不同的用电系统相连接时一定要注意相位的变化。

2.2 线路导线排列方式改变的地方，如水平变垂直排列，三角变垂直排列等，必须要校验线间距离是否满足绝缘配合的要求。一旦发生电气距离不够的问题，解决起来将十分困难。同时要注意防止35kV架空线变电站进出线档终端杆塔比变电站构架高出太多的情况。

2.3 加强初步设计的野外踏勘工作。设计人员一定要亲临现场， 对输电线路沿线地质、地貌、水文等情况详细勘测，即看即记，不能过后补记。

2.4 当使用的耐张转角塔为船型横担，当转角度数大于50度时应校验边导线对横担的电气距离是否满足要求。

2.5 “T”接的输电线路，需设计出该“T”接点采用的杆型，并应具体说明连接布置方法。

2.6 当高差很大时，一般不要采用干字型耐张转角塔，容易发生杆塔跳线对塔身距离不够的问题，如确需采用须进行校验；耐张塔一定要提供挂板火曲度数；采用的塔型为杯型或猫型塔还需校验中导线对瓶口的电气距离。

2.7 耐张塔前后侧挂有不同型号导线时，注意导线产生的张力差是否影响杆塔，特别是拉线耐张水泥杆应进行特殊处理。

2.8 严格执行先勘察、后设计、再施工的原则，严禁违反基建程序，边勘察、边设计、边施工的“三边”工程。

3 结束语

综上所述， 对110kV下输电线路初步设计过程及设计中遇到的问题进行了简要分析介绍，内容包括：线路路径选择、导线形式选择、地线型式选择、气象条件确定、绝缘配合及防雷设计、杆塔型式选择、杆塔基础设计、通信保护设计及初步设计应提供图纸资料，并就一些设计中容易发生的问题进行了介绍，供同行参考。