集成电路版图设计
前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇集成电路版图设计范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
集成电路版图设计范文第1篇
集成电路版图设计是集成电路设计的最终结果，版图质量的优劣直接关系到整个芯片的性能和经济性，因此，如何培养学生学好集成电路版图设计技术，具备成为合格的版图设计工程师的基本潜质，是摆在微电子专业老师面前的一个普遍难题。如何破解这个难题，我们做了以下探索。
一、突出实践，理论配合
传统的《集成电路版图设计》课程采取理论教育优先，学生对于版图的基本理论和设计规则非常熟悉，但动手实践能力缺乏培养，往往在学生毕业后进入集成电路设计企业还需二次培训版图设计能力，造成了严重的人力资源浪费。这是由于没有清晰的认识《集成电路版图设计》课程的性质，造成对它的讲授还是采取传统教学方式：老师讲，学生听，偏重理论，缺乏实践，影响到学生在工作中面临实际设计电路能力的发挥。《集成电路版图设计》是一门承接系统、电路、工艺、EDA技术的综合性课程，如果按照传统方式授课，课程的综合性和实践性无法得到体现，违背了课程应有的自身规律，教学效果和实用意义不能满足工业界的要求。我们在重新思考课程的本质特点后，采取了实践先行，理论配合的教学方法，具体如下：集成电路版图是根据逻辑与电路功能和性能要求，以及工艺水平要求来设计光刻用的掩膜图形，实现芯片设计的最终输出。版图是一组相互套合的图形，各层版图相应于不同的工艺步骤，每一层版图使用不同的图案来表示。我们首先讲授版图设计工具EDA软件的使用，让学生掌握EDA软件的每一个主要功能，从图形的选择、材料的配置，让学生从感性角度认识实际的版图设计是如何开展的，每一个步骤是如何使用软件完成的，整体芯片版图设计的流程有哪些规定，学生此时设计的版图可能不是很精确和完美，但学生对于什么是版图和如何设计版图有了初步的感性认识，建立起版图设计的基本概念，对于后续的学习奠定了牢实的实践基础，此时再去讲授版图设计理论知识，学生更能理解深层的工艺知识和半导体理论，真正做到了知行合一，实践先行的教育理念，对学生能力的培养大有裨益。
二、注重细节，加强引导
传统方式讲授《集成电路版图设计》理论占大部分时间，学生知道二极管、晶体管、场效应管、电阻、电容等基本元器件的工作原理和构成要素，但是在版图设计中，这些元器件为什么要这样设计，其实内心中充满着疑惑和不解。针对学生的疑惑，我们从工艺细节入手来解决这个问题。作为集成电路版图设计者，首先要熟悉工艺条件和期间物理，才能确定晶体管的具体尺寸、连线的宽度、间距、各次掩膜套刻精度等。版图设计的规则也是由工艺来确定的，掌握了工艺也就掌握了版图设计的钥匙。我们将通用工艺文件的每一条规则向学生讲解，通用元器件的规则整理出它们的共性，最小宽度、长度、间距的尺寸提醒学生要记忆，不同芯片生产厂的工艺对比学习和研究，学生在这一系列规则的学习过程中，慢慢理解熟悉了工艺规则文件的组织构成及学习要点，能够举一反三的在不同工艺规则下，设计同一种元器件的版图，即使电路元器件的数量巨大，电路拓扑关系复杂，在老师耐心的讲解下，学生也能够依据工艺规则设计出符合要求的版图，这都是在理解了工艺规则细节的基础上完成的。所以，关注细节，加强引导，是提高学生学习效果的一个重要方法。
三、完善考核机制，争取比赛练兵
学生成绩的提高，合理完善的考核机制不可或缺。以往《集成电路版图设计》课程的考核主要是理论知识作业和课程报告，学生的学习效果和实际动手能力没有得到考核，造成不能全面评价学生的学习成绩。我们采取项目形式，全方位考核学生的学习效果。根据知识点，将通用模拟电路分成五大类，每个大类提取出经典的电路10种，使用主流芯片加工厂的生产工艺，由经验丰富的老师把它们的版图全部设计出来，作为库单元放在服务器中供学生参考。在学生充分理解库单元实例的基础上，将以往设计的一些实用电路布置给学生，要求在规定的时间内，设计出合格的版图，以此作为最终的考核结果。学生在学习课程期间，可以接触到不同工艺、不同结构的多种类电路，而且必须在规定的时间内设计出版图，这极大的促进了他们学习的积极性和时间观念。学生在设计版图的过程中，会遇到多种问题，他们会采取问老师答疑，和同学讨论的多种方式解决，不仅能督促他们平时上课认真听讲，而且对遇到的问题也能多角度思考，最重要的是他们亲自动手设计版图，将工艺、电路、器件综合考虑，在约定的时间内能力得到极大提高。老师根据学生上传至服务器中设计的不同项目版图打分，而且将每个项目的得分出具详细的报告，对学生的成绩进行点评。学生通过查阅报告，能够知道课程学习的缺点和得分项，为下一次提高设计成绩是一个很好的参考。除了日常学习设计版图项目，学生可以争取参加微电子专业的一些比赛，通过比赛体会一些具有挑战性的版图设计项目，来提高学生在实际场景下如何发挥设计能力和项目组织能力，为他们未来进入职场从事版图设计工作奠定坚实的专业能力和实际解决问题能力。
四、总结
《集成电路版图设计》课程是一门兼具理论基础和实践锻炼想结合的课程，对它的讲授不仅需要扎实的理论基础，还需合理的实践环节配合，才能取得良好的教学效果。
参考文献
[1]Christopher Saint/Judy Saint.集成电路版图基础-实用指南[M].北京:清华大学出版社,2006(10).
[2]蔡懿慈.超大规模集成电路设计导论[M].北京:清华大学出版社,2005(10.
[3]编委会.最新高等院校实验室建设与管理及教学指导手册[M].北京:中国教育出版社,2006(11).
基金项目：北方工业大学教育教学改革和课程建设基金。
集成电路版图设计范文第2篇
关键词：模拟 集成电路 设计 自动化综合流程
中图分类号：TN431 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（a）-0062-02
随着超大规模集成电路设计技术及微电子技术的迅速发展，集成电路系统的规模越来越大。根据美国半导体工业协会（SIA）的预测，到2005年，微电子工艺将完全有能力生产工作频率为3.S GHz，晶体管数目达1.4亿的系统芯片。到2014年芯片将达到13.5 GHz的工作频率和43亿个晶体管的规模。集成电路在先后经历了小规模、中规模、大规模、甚大规模等历程之后，ASIC已向系统集成的方向发展，这类系统在单一芯片上集成了数字电路和模拟电路，其设计是一项非常复杂、繁重的工作，需要使用计算机辅助设计（CAD）工具以缩短设计时间，降低设计成本。
目前集成电路自动化设计的研究和开发工作主要集中在数字电路领域，产生了一些优秀的数字集成电路高级综合系统，有相当成熟的电子设计自动化（EDA）软件工具来完成高层次综合到低层次版图布局布线，出现了SYNOPSYS、CADENCE、MENTOR等国际上著名的EDA公司。相反，模拟集成电路自动化设计方法的研究远没有数字集成电路自动化设计技术成熟，模拟集成电路CAD发展还处于相当滞后的水平，而且离实用还比较遥远。目前绝大部分的模拟集成电路是由模拟集成电路设计专家手工设计完成，即采用简化的电路模型，使用仿真器对电路进行反复模拟和修正，并手工绘制其物理版图。传统手工设计方式效率极低，无法适应微电子工业的迅速发展。由于受数/模混合集成趋势的推动，模拟集成电路自动化设计方法的研究正逐渐兴起，成为集成电路设计领域的一个重要课题。工业界急需有效的模拟集成电路和数模混合电路设计的CAD工具，落后的模拟集成电路自动化设计方法和模拟CAD工具的缺乏已成为制约未来集成电路工业发展的瓶颈。
1 模拟集成电路的设计特征
为了缩短设计时间，模拟电路的设计有人提出仿效数字集成电路标准单元库的思想，建立一个模拟标准单元库，但是最终是行不通的。模拟集成电路设计比数字集成电路设计要复杂的得多，模拟集成电路设计主要特征如下。
（1）性能及结构的抽象表述困难。数字集成电路只需处理仅有0和1逻辑变量，可以很方便地抽象出不同类型的逻辑单元，并可将这些单元用于不同层次的电路设计。数字集成电路设计可以划分为六个层次：系统级、芯片级（算法级），RTL级、门级、电路级和版图级，电路这种抽象极大地促进了数字集成电路的设计过程，而模拟集成电路很难做出这类抽象。模拟集成电路的性能及结构的抽象表述相对困难是目前模拟电路自动化工具发展相对缓慢，缺乏高层次综合的一个重要原因。
（2）对干扰十分敏感。模拟信号处理过程中要求速度和精度的同时，模拟电路对器件的失配效应、信号的耦合效应、噪声和版图寄生干扰比数字集成电路要敏感得多。设计过程中必须充分考虑偏置条件、温度、工艺涨落及寄生参数对电路特性能影响，否则这些因素的存在将降低模拟电路性能，甚至会改变电路功能。与数字集成电路的版图设计不同，模拟集成电路的版图设计将不仅是关心如何获得最小的芯片面积，还必须精心设计匹配器件的对称性、细心处理连线所产生的各种寄生效应。在系统集成芯片中，公共的电源线、芯片的衬底、数字部分的开关切换将会使电源信号出现毛刺并影响模拟电路的工作，同时通过衬底祸合作用波及到模拟部分，从而降低模拟电路性能指标。
（3）性能指标繁杂。描述模拟集成电路行为的性能指标非常多，以运算放大器为例，其性能指标包括功耗、低频增益、摆率、带宽、单位增益频率、相位余度、输入输出阻抗、输入输出范围、共模信号输入范围、建立时间、电源电压抑制比、失调电压、噪声、谐波失真等数十项，而且很难给出其完整的性能指标。在给定的一组性能指标的条件下，通常可能有多个模拟电路符合性能要求，但对其每一项符合指标的电路而言，它们仅仅是在一定的范围内对个别的指标而言是最佳的，没有任何电路对所有指标在所有范围内是最佳的。
（4）建模和仿真困难。尽管模拟集成电路设计已经有了巨大的发展，但是模拟集成电路的建模和仿真仍然存在难题，这迫使设计者利用经验和直觉来分析仿真结果。模拟集成电路的设计必须充分考虑工艺水平，需要非常精确的器件模型。器件的建模和仿真过程是一个复杂的工作，只有电路知识广博和实践经验丰富的专家才能胜任这一工作。目前的模拟系统验证的主要工具是SPICE及基于SPICE的模拟器，缺乏具有高层次抽象能力的设计工具。模拟和数模混合信号电路与系统的建模和仿真是急需解决的问题，也是EDA研究的重点。VHDL-AMS已被IEEE定为标准语言，其去除了现有许多工具内建模型的限制，为模拟集成电路开拓了新的建模和仿真领域。
（5）拓扑结构层出不穷。逻辑门单元可以组成任何的数字电路，这些单元的功能单一，结构规范。模拟电路的则不是这样，没有规范的模拟单元可以重复使用。
2 模拟IC的自动化综合流程
模拟集成电路自动综合是指根据电路的性能指标，利用计算机实现从系统行为级描述到生成物理版图的设计过程。在模拟集成电路自动综合领域，从理论上讲，从行为级、结构级、功能级直至完成版图级的层次的设计思想是模拟集成电路的设计中展现出最好的前景。将由模拟集成电路自动化综合过程分为两个过程。
模拟集成电路的高层综合、物理综合。在高层综合中又可分为结构综合和电路级综合。由系统的数学或算法行为描述到生成抽象电路拓扑结构过程称为结构级综合，将确定电路具体的拓扑结构和确定器件尺寸的参数优化过程称为电路级综合。而把器件尺寸优化后的电路图映射成与工艺相关和设计规则正确的版图过程称为物理综合。模拟集成电路自动化设计流程如图1所示。
2.1 模拟集成电路高层综合
与传统手工设计模拟电路采用自下而上（Bottom-up）设计方法不同，模拟集成电路CAD平台努力面向从行为级、结构级、功能级、电路级、器件级和版图级的（Top-down）的设计方法。在模拟电路的高层综合中，首先将用户要求的电路功能、性能指标、工艺条件和版图约束条件等用数学或算法行为级的语言描述。目前应用的SPICE、MAST、SpectreHDL或者不支持行为级建模，或者是专利语言，所建模型与模拟环境紧密结合，通用性差，没有被广泛接受。IEEE于1999年3月正式公布了工业标准的数/模硬件描述语言VHDL-AMS。VHDL-1076.1标准的出现为模拟电路和混合信号设计的高层综合提供了基础和可能。VHDL一AMS是VHDL语言的扩展，重点在模拟电路和混合信号的行为级描述，最终实现模拟信号和数模混合信号的结构级描述、仿真和综合125，28]。为实现高层次的混合信号模拟，采用的办法是对现有数字HDL的扩展或创立新的语言，除VHDL.AMS以外，其它几种模拟及数/模混合信号硬件描述语言的标准还有MHDL和Verilog-AMS。
2.2 物理版图综合
高层综合之后进入物理版图综合阶段。物理综合的任务是从具有器件尺寸的电路原理图得到与工艺条件有关和设计规则正确的物理版图。由于模拟电路的功能和性能指标强烈地依赖于电路中每一个元件参数，版图寄生参数的存在将使元件参数偏离其设计值，从而影响电路的性能。需要考虑电路的二次效应对电路性能的影响，对版图进行评估以保证寄生参数、器件失配效应和信号间的祸合效应对电路特性能影响在允许的范围内。基于优化的物理版图综合在系统实现时采用代价函数表示设计知识和各种约束条件，对制造成本和合格率进行评估，使用模拟退火法来获取最佳的物理版图。基于规则的物理版图综合系统将模拟电路设计专家的设计经验抽象为一组规则，并用这些规则来指导版图的布线布局。在集成电路物理综合过程中，在保证电路性能的前提下，尽量降低芯片面积和功耗是必要的。同时应当在电路级综合进行拓扑选择和优化器件尺寸阶段对电路中各器件之间的匹配关系应用明确的要求，以此在一定的拓扑约束条件下来指导模拟集成电路的版图综合。
模拟电路设计被认为是一项知识面广，需多阶段和重复多次设计，常常要求较长时间，而且设计要运用很多的技术。在模拟电路自动综合设计中，从行为描述到最终的版图过程中，还需要用专门的CAD工具从电路版图的几何描述中提取电路信息过程。除电路的固有器件外，提取还包括由版图和芯片上互相连接所造成的寄生参数和电阻。附加的寄生成分将导致电路特性恶化，通常会带来不期望的状态转变，导致工作频率范围的缩减和速度性能的降低。因此投片制造前必须经过电路性能验证，即后模拟阶段，以保证电路的设计符合用户的性能要求。正式投片前还要进行测试和SPICE模拟，确定最终的设计是否满足用户期望的性能要求。高层综合和物理综合从不同角度阐述了模拟集成电路综合的设计任务。电路的拓扑选择和几何尺寸可以看成电路的产生方面，物理版图综合得到模拟集成电路的电路版图，可以认为电路的几何设计方面。
参考文献
集成电路版图设计范文第3篇
[关键词]集成电路布图设计，法律保护，知识产权
一、引言：保护的意义
集成电路，按照《简明大不列颠百科全书》的解释，是指利用不同的加工工艺，在一块连续不断的衬底材料上同时做出大量的晶体管、电阻和二极管等电路元件，并将它们进行互联。[1]1958年，世界上第一块集成电路诞生，引发出一场新的工业革命。集成电路的发明和发展，导致了现代电子信息技术的兴起。在当代世界新科技革命发展进程中，以集成电路为基础、以计算机和通讯技术为主体的电子信息是最活跃的先导技术，同时又是一种崭新的具有巨大潜力的生产力。而从生产的规模和市场的效应来看，2000年世界上集成电路的销售额约为2000亿美元，目前世界集成电路的人均消费量大约为20-30块。[2]中国的集成电路产业起步于60年代，虽然在发展速度上滞后于发达国家，但也已经初具规模并在不断壮大之中。有人认为，“集成电路工业不仅是现代国际技术经济竞争的制高点，而且是影响各国未来‘球籍’的基本因素。如果把石油比作近现代工业的血液的话，那么完全可以把小小的芯片（集成电路）比作先导和超现代工业和生活的某种‘母体’，它是一个国家高附加值收益的富源，也是其综合国力的基石。”[3]因此，从国家的产业政策导向来看，我们需要为集成电路工业的发展提供制度上的激励，而最根本的促进措施就是在集成电路的最初开发完成（形成布图设计）的时候赋予开发者一定的权利，使相关保护可以延及于其后的生产过程。
而从动态的市场交易层面来考察，我们也可以发现对集成电路布图设计进行保护的意义。依照科斯定理，技术发展与创新的背后是巨大而复杂的创造性劳动投入与资本投入，这需要仰仗市场来收回成本与获取收益，而一个重要的前提是解决市场交易双方的产权问题。[4]这一点不仅对含有集成电路的最终产品是重要的，对作为中间产品的集成电路布图设计同样重要。因为在社会化大生产的条件下，专业的分工越来越细致，交易不只是在产品最终完成之后才发生，而是与生产的过程相交织。例如一个手机的生产厂商可能只进行各个部件的组装，而核心的芯片以及其他的外壳等可能都是由别的开发商完成的。因此在这里明确集成电路布图设计的知识产权就是非常重要的，实际上这也是任何涉及基础性技术的生产领域必然要首先解决的问题。
对集成电路布图设计进行保护的另一个基本考虑是维护投资者的利益。这也是当代知识产权立法的一个渐变的趋势，在数据库保护和药品专利授予等方面也有所体现。集成电路布图设计的创造是一个以大量资金为依托、以相当的智力投入为主导、以丰富的相关技术来支撑，并仍然有失败风险的研发过程。[5]而新产品一旦上市，不法厂商利用先进的设备和技术，对该芯片进行解剖、显微拍照、逐层腐蚀和分析，或者利用激光技术逐层扫描、拍照，将芯片的布图设计复制出来，很快就能仿制出该芯片并大量生产，并以较低的价格占领原开发者的市场。[6]在这种情况下，知识产权法应当为付出大量投资和智力劳动并最早生产出有益的集成电路产品的主体提供恰当的保护。
对集成电路布图设计进行法律保护的意义还在于通过国际贸易学习和研究国外先进的集成电路技术，减少我国产业发展的成本。如何在落后的高新技术领域实现突破，真正利用好后发优势，是每一个发展中国家都必须审慎考虑的问题。笔者个人以为，在集成电路技术领域我们可以采用“欲擒故纵”的策略。首先明确我们保护集成电路布图设计知识产权的立场，然后利用“反向工程”进行我们自己的创新。当然，这种创新的实行以及其后对创新产品的布图设计保护还需要我们的企业加强法律意识投资，与外国厂商合作时签订明确的合同，避免不必要的利益纠纷。在这方面，国家专用集成电路系统工程研究中心的实践已经提供了较好的可资借鉴的经验。[7
二、保护模式之检讨
无论是对开发者、创作者利益的保护，还是促进集成电路产业的发展，乃至保证市场交易的产权清晰，都还只是我们的一种良好的愿望。既有的法律保护模式和规则的内容是否有利于实现以及在多大程度上实现了这些目的仍然是值得我们反思的问题。关于规则内容的讨论，笔者将在本文的后面几部分展开。这里主要探讨一下法律保护模式的合理性和更多选择的可能性问题。1984年美国颁布了世界上第一部集成电路保护法《半导体芯片保护法》，其后日本于1985年颁布了《半导体集成电路线路布局法》，欧盟于1986年颁布了《半导体形貌结构法律指令》，这样似乎在世界范围内形成了一个布图设计保护的统一模式-进行专门的特别立法。也正是在这些立法的影响下我国的集成电路布图设计的法律保护也采用的是专门立法的方式。然而，1989年WIPO制定的《关于集成电路的知识产权条约》（《华盛顿条约》）对“保护的法律形式”并没有统一的要求。该条约第4条规定“每一缔约方可自由通过布图设计（拓扑图）的专门法律或者通过其关于版权、专利、实用新型、工业品外观设计、不正当竞争的法律，或者提供任何其他法律或者任何上述法律的结合来履行其按照本条约应负的义务。”因此，我们至少可以说，对集成电路进行专门立法保护的模式只是可供选择的模式之一，不是必然的路径。即使在最初选择这种方式的美国也有着相当激烈的争论，最终是尽可能扩大保护的思想占了上风，于是舍弃了有许多限制的版权法和专利法保护模式。然而，从美国《半导体芯片保护法》颁布以来二十年的法律实践来看，几乎没有诉讼案件，集成电路布图设计专有权的登记申请数量也少得可怜，[8]这不能不让我们怀疑专门立法的合理性了。而且，中国集成电路的产业状况与美国有很大的差距，我们虽然有必要对集成电路进行法律保护，但是否已经成熟到进行专门立法是不无疑问的。我国目前虽然已经制定了《集成电路布图设计保护条例》，但笔者担心这可能是浪费了立法成本而迈出的错误一步。从集成电路作为工业产品的性质来看，它理应受工业产权来保护，但人们在实践中发现，除少数集成电路的设计、制造工艺可以得到专利保护之外，大部分集成电路的开发尽管需要投入大量的智力劳动，但难以达到专利法所要求的创造性、新颖性等标准，无法获得专利法的保护。[9]集成电路产业中用来衡量技术发展水平的标准-集成度，与专利法中的创造性标准体系并不协调。半导体存储器规模的扩大使得一个集成电路芯片上所包含的电子元器件数量增多，即集成度提高，但这更多的是通过对现有技术的合理应用实现的，因此通常不具有创造性。[10]另外，在集成电路设计中，由于大家都是对既有单元电路进行优化的组合利用，所以也很难顾及新颖性的问题或者说通常都是不具备新颖性的。专利授权的实质条件三者已去其二，看来用专利法保护集成电路布图设计确实是不合适的。但专利法中的许多规定，诸如登记制度、保护期和侵权责任等对集成电路布图设计的法律保护仍有一定的借鉴价值。
专利法保护的不适应性并不能说明必须进行专门的立法。因为集成电路布图设计与计算机软件相似，除了工业品的性质以外还具有作品的特点。[11]所以采用版权法进行保护的模式也是我们应当予以考虑的。在知识产权学界，大部分学者的一致意见认为，采用版权法保护集成电路布图设计会遇到不可逾越的障碍。首要的障碍是用版权法保护集成电路布图设计会破坏版权法“思想与表达两分”的根本理念。这一点在理论上确实成其问题。但不要忘记，即使是传统的版权法上的作品，思想与表达的边界也并非总是清晰的。因此这是一个对作品进行法律解释时所需要解决的问题。而且，通过“直接模仿”形成的布图设计与原布图设计在形式上只会有细微的非实质性差异，足以认定构成剽窃。其次的障碍是集成电路布图设计是典型的实用物品，而版权法并不保护这样的实用物品，因为这种保护可能超出版权法的立法宗旨而不当保护了专利法不予保护的对象。然而，专利法不保护的客体也有两种类型。一种是因为该技术属于公有领域的财富，授予专利权会不当侵害社会公众的利益，阻碍社会进步；而还有一种则是达不到专利法进行保护的要求但本身具有可保护性的技术。在本文的第一部分我们已经讨论了对集成电路布图设计进行法律保护的意义，因此它是完全可以用专利法以外的法律保护的。另外，版权法对“实用物品”的拒斥实际上是要避免和专利法在保护范围上的混淆。但一个事物从不同的侧面观察必然有不同的性质，当作品的美学性与实用性不可避免地结合在一起时，我们也要尽力在传统的法律框架中解决保护上的难题，而不要轻易突破这个框架。因为那要付出一定的立法成本和承担巨大的制度变革的风险。至少目前国内外的法律实施状况尚不能表明这种专门立法是成功的。再有一个障碍是有人认为采用版权法保护集成电路布图设计会使“反向工程”成为不可能，加上过长的保护期，结果会阻碍整个集成电路产业的发展。但笔者认为，这是通过一两个特别条款就可以解决的问题，不能成为排斥用版权法进行整体保护的理由。另外，在保护的程序上也应当舍弃版权法的自动保护原则而借鉴实用新型的形式审查登记制度。
而反不正当竞争法作为知识产权法的补充，对于正在创作中的布图设计以及其它的一些与集成电路布图设计有关的竞争利益也能提供适当的保护。这虽然主要是由法官在适用法律时予以注意的，但在将来修订反不正当竞争法时也可以考虑设定明确的条文。
综上所述，现有的对集成电路布图设计进行专门立法保护的模式并未显现其成功之处。通过对集成电路布图设计的不同性质的分析，笔者认为采用以版权法为主导、借鉴专利法的某些程序性规定，并由反不正当竞争法加以补充的体系来保护的模式是一种较好的选择。目前我国的《集成电路布图设计保护条例》还是一种位阶较低的立法，因此笔者建议将来修订法律时把它作为版权法的单独一章，[12]并规定好与专利法及反不正当竞争法衔接的条款。
三、保护的客体及保护要件
针对集成电路的知识产权保护，其客体为布图设计，这一点已是学界共识。因此我们在此需要讨论的是布图设计的内涵和外延，并且讨论的结果在以版权法为主导的保护模式下应当是合乎逻辑的解释。
本文在一开始提出了工业上对集成电路的大概界定，而法律出于使保护边界清晰的考虑也对集成电路进行了定义。依据《华盛顿条约》和我国《集成电路布图设计保护条例》的规定，集成电路是指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。相应地，《条约》和《条例》也阐释了布图设计的含义，布图设计是指集成电路中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的三维配置，或者为制造集成电路而准备的上述三维配置。如果纯粹从字面意义出发来理解这两个概念，我们还是很难有比较直观且准确的认识。甚至可能误以为知识产权法保护的集成电路布图设计只是一种三维形态的工艺模型或产品。所以我们有必要来了解一下整个集成电路芯片的设计过程。芯片的产生通常包括逻辑设计和工艺（布图）设计两个过程。[13]所谓逻辑设计，顾名思义，是以问题解决或功能实现为目标而利用导线将诸如寄存器、存储器等基本的逻辑组件连接成一个网表的过程。这一过程基本上是对公知的科学原理的直接应用，从创作的角度看类似于公共素材的利用，设计者是不能将其据为己有的，因此这个步骤中不存在知识产权保护的问题。关键在于第二步骤，即布图设计的完成。布图设计是根据前一步骤的网表以及根据生产制作工艺的规范要求，对集成电路中所有元件及连接各元件之间的连线进行几何配置和布局。[14]这些互连的层次应当尽量以最小的面积实现集成电路的设计要求和满足工艺规范。集成电路的布图设计也常被称为掩膜设计（另外还有布局设计、版图设计等），这是因为布图设计惯以一组类似于照相底片的图形表现出来。只有在布图设计完成之后，才能依据布图设计，通过多次光刻、腐蚀、扩散、离子注入、氧化和积淀等各种制作工序，将这些相关图形逐一叠加、套刻在半导体芯片上，形成三维的布局结构，最终实现集成电路的设计功能。从这一动态的考察中，我们至少可以得到的一点启示是，集成电路的布图设计不是一开始就是以三维的形态出现的，通常都是经过二维向三维的转化过程的，因此法律所保护的布图设计是一种抽象的表达。理解了这一点，我们再回到法律对集成电路的界定就会发现，布图设计作为一种抽象无形的“设计”，可以为各种形式的载体所体现，故而法律要同时兼顾对中间产品和最终产品的保护。关于这一点，笔者将在分析对布图设计的复制权时作详细讨论，这里不再赘述。
既然我们倡导以版权法为主导的集成电路布图设计保护模式，就必须首先以构成作品的要件来确定法律保护的布图设计。版权法对作品的要求是具有“独创性”和可以以有形形式复制。而通过上述对布图设计开发过程的研究，我们可以发现一般的布图设计都是凝聚了设计者的艺术创造力并以各种有形形式表现的，即是符合版权法的一般要求的。但法律中总存在着原则与例外的对合及互动，在知识产权这样一个随技术发展而变迁的法域，这种对合与互动则更为明显。集成电路布图设计与传统的作品不同，它是一种工业作品，法律对它的保护要特别考虑工业上的应用性。否则，我们只需要在布图设计构成图形作品或其说明书构成文字作品时给予版权法上的一般保护就可以了。但现实的要求显然不是这样的，它希望我们可以有更为全面的保护体系。因此，对大多数的集成电路布图设计，我们视其为工业版权[15]的客体，提高对其独创性的要求。其实我国《集成电路布图设计保护条例》第4条已经阐释了这种独创性的高度，该条规定：“受保护的布图设计应当具有独创性，即该布图设计是创作者自己的智力劳动成果，并且在其创作时该布图设计在布图设计创作者和集成电路制造者中不是公认的常规设计。受保护的由常规设计组成的布图设计，其组合作为整体应当符合前款规定的条件。”由此可见，集成电路布图设计的独创性要求应当是设计者“自己创造”并且为该领域的“非常规设计”。对于后者的判断属于技术层面的经验性问题，很难列出一般的规则。但有一点可以确定的是，这种“非常规”的要件不追求“非显而易见”的发明跨度，而只要求一定的比常规设计进步的差异性。
除了自己创作和非常规设计的实质要件之外，布图设计要获得知识产权保护还必须符合一定的形式要件。虽然在很大程度上集成电路布图设计可以被视为一种作品，但它毕竟是技术领域的产物，对社会经济的发展有着直接而巨大的影响。因此，与专利相似的是，布图设计要获得法律上确定的授权就必须以一定的方式向社会公众公示其想要保护的东西，从而使之在保护期已过的情况下能够继续增进社会福利。目前各国立法通常认可的两种方式为登记和首次商业利用，我国也不例外。其中对登记的申请采取如同实用新型和外观设计类似的“形式审查”的方式。笔者认为这些具体的有关布图设计保护的形式要件的规则是合理并应当予以维持的。
四、保护的内容-权利形态
当我们谈及著作权、专利权、商标权和商业秘密权等知识产权的时候，我们实际上是在描述一族一族不太相同的权利，它们却又有着共同的专有和排他的特性。我们倡导以版权法为主导的保护模式，本来完全可以将有关布图设计的知识产权称为布图设计著作权。但由于这种著作权的特殊性以及为了与目前学界对集成电路布图设计的研究建立对话的平台，笔者在此仍以集成电路布图设计专有权来表述这种新型的知识产权，毕竟这个称谓本身并无不合理的地方。而由于每一类型的知识产权都是一个“权利束”，因此研究其中的具体权能比较具有实践上的价值。
在现有的专门立法和国际公约中，集成电路布图设计专有权首先都只是经济权利的集合，并没有精神权利的存在。与一般作品往往由一个作者单独完成或少数几个作者合作完成不同，集成电路布图设计是在极其严密的分工体系下由一个团队集体完成的，同时还借助了计算机等先进的现代工艺设备。所以可能每一个参与者对整个布图设计的贡献都是微小的，立法者不愿付出过大的制度成本来赋予每一位创作者以精神权利。因为一旦进行这样的赋权，其后必然会牵涉集体管理和群体诉讼等复杂的法律实践难题。而且，诸如“修改权”和“保持作品完整权”这样的精神权利的存在会使集成电路产业技术的发展过多地受制于每一个布图设计专有权人，所以从立法政策的角度考量只能予以舍弃。另外，集成电路布图设计在大多数情况下是一种独特的法人工业作品，最终通过登记或商业利用获得专有权的往往不是这些创作者，而是雇佣他们的投资人，赋予该法人以精神权利显然是不适当的。但笔者个人认为，集成电路布图设计毕竟是智力创作的结晶，设计者可能有期望通过设计成果赢得社会荣誉的心理，所以对于像署名权这样的标表性人身权利可以仿照专利法那样赋予设计者。
下面我们就来重点讨论一下包含在集成电路布图设计专有权中的经济权能。按照现行的立法，集成电路布图设计专有权的首要内容就是复制权。因为复制是侵犯布图设计专有权的“源头”，没有未经许可的复制，也就不可能有其他侵权行为的发生。[16]但这里的复制要从实质意义上进行理解，因为在这一点上，我国著作权法第十条对复制权的规定是不甚恰当的。该条规定的复制权，是“以印刷、复印、拓印、录音、录像、翻录、翻拍等方式将作品制作一份或多份的权利。”而实际上，无论是对传统作品的复制还是对布图设计的复制都应当包括抄袭、改编、演绎等更为广泛的情形。这类似于英文的“reproduction”和“copy”的区别。[17]对复制权进行实质意义上的界定有助于集成电路布图设计保护上的周延性。一方面，布图设计作为抽象无形的“设计”，会以视觉图像形式、文字表达形式和物理实体形式等多种样态表现出来[18]，狭义的复制概念无助于判断侵权的存在；另一方面，布图设计作为集成电路的重要基础，只是中间形态的产品，而包含该布图设计的集成电路以及含有该集成电路的物品这些最终产品的保护也要借助对复制概念的宽泛解释。
现行法所规定的布图设计专有权的另一项内容是商业利用权。这是一个开放的概念，通常认为《集成电路布图设计保护条例》第30条第1款第（二）项是对该权利的一般解释。因此，布图设计的商业利用是指“为商业目的进口、销售或者以其他方式提供受保护的布图设计。”规定这一类权利的目的主要是将商业性利用的行为与非商业性利用的行为区别开来，因为后者通常不构成侵权。在某种意义上，我们可以说集成电路布图设计也可以被合理使用。后面笔者还将详细讨论对布图设计专有权的限制，这里不再赘述。笔者个人理解，商业利用权的规定还有另外一方面的操作上的意义，即在发生侵权纠纷时便于计算赔偿数额。因为单纯从布图设计被复制的份数，我们无法知道权利人的损失或侵权的获益。但借助了市场这个中介就比较容易了，具体而言，销售额和进口额就是两个最好的参照标准，以此为基础，权利人的潜在损失也可以合理预期了。回到我们所倡导的以版权法为主导的保护模式，这些权利形态也是完全可以融入其中的。关于复制权，只需要把我国版权法上的规定纠正过来就可以实现两者的一致性了。而销售权和进口权，虽然是接近于专利法上所规定的权利类型，但以发行权解释也并无不妥之处。至于“以其他方式提供布图设计的”权利，我们首先可以扩展版权法上出租权和展览权的客体范围，其次以“等”字收尾的立法用语也足以涵盖未来可能出现的新的商业利用形态。
五、保护的例外-权利的限制
知识产权作为一种特殊的专有权，其在排他效力上不像有形物的所有权那样绝对和完整，因为所有的智力创造都是在汲取了已有的文明成果的基础上产生的，所以法律在进行保护时必然要考虑到社会公众的受益和文化传承的继续，即规定对权利的某些限制。现行法上集成电路布图设计专有权所受的限制主要有以下几个方面。
（一）、反向工程，又称还原工程，是指对他人的布图设计进行分析、评价，然后根据这种分类评价的结果创作出新的布图设计。反向工程之所以被视为合法，在于鼓励人们设计出功能相似但集成度更高、速度更快、成本更低廉的集成电路产品。[19]从产业发展的角度看，只有在相关技术领域形成了相当的一致性并且这种一致又成为该类技术下一步发展无法避免的基石的时候，法律才会允许反向工程的存在。因此，允许对计算机软件进行反向工程以开发兼容产品和允许对布图设计进行研究以开发同类产品的理由并无差异。然而，这相当于在法律为权利人构筑的护栏上打开了一个缺口，不能不谨慎待之。换言之，合法的反向工程本身也必须满足一定的条件。首先，构成反向工程的行为，其直接目的必须是对他人的布图设计进行分析、评价、用于教学或在他人布图设计的基础上创作新的布图设计。其次，对在反向工程过程中复制的他人的布图设计不能进行商业利用。再次，利用反向工程所创作出的新的布图设计必须符合独创性的要求。在这里，对这种“第二布图设计”的独创性的判断要求进行反向工程者出具相关证明文件和实验数据等作为证据。并且原则上它不能与被进行反向工程的集成电路布图设计完全相同。
集成电路版图设计范文第4篇
关键词：纳米尺度互连线 集总参数模型 电路仿真 CMOS射频集成电路设计
中图分类号：TN402 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）10-0176-02
1 引言
随着半导体技术的发展，纳米尺度的CMOS工艺射频集成电路（RFIC）在工业、科技、医药医疗的应用越来越广泛，且其工作频率已经进入微波、毫米波段，如X波段、Ku波段及60GHz应用等[1]。然而，当电路的工作频率进入到这种高频频段时，电路模型的精度是电路能否成功实现的关键所在。在电路版图设计之后，通常是利用Assura和Calibre等工具来获得互连线的寄生电阻和寄生电容。然而，由于电路的寄生电感比寄生电阻和寄生电容复杂且精度低，很难利用版图验证设计工具得到寄生电感值，因此，需要借助于电磁场仿真软件对传输线进行准确模拟。然而，在电路设计初期通常需要考虑用于互连的微带传输线对电路性能的影响，传统单纯利用电磁场仿真软件进行参数提取的方法无法准确根据设计要求进行参数调整。本文构建了基于物理特性的互连线模型，该模型的寄生参数通过传输线物理特性和电磁场仿真软件得到，易于计算和电路设计分析。同时，该模型的参数和频率无关，易于电路分析，适用于射频集成电路的设计。最后，论文详细论述了将模型用于集成电路设计中的流程。
2 互连线寄生参数仿真模型
射频集成电路设计中使用的互连线结构按照其类别可分为两类：第一类是微带线是以芯片衬底地作为其地平面，第二类是互连线是以某一金属层（通常是第一层金属M1）作为其地平面。对于这两类互连线结构而言，采用衬底地平面作为公共地平面的互连线比采用底层金属M1作为公共地的互连线更加灵活，因为在实际电路设计中受限于电路结构，其底层金属需要作为信号线进行器件之间互连，这种情况下需要采用第一种结构来实现信号互连。然而，使用底层金属M1作地线可以隔离衬底，减少衬底的损耗，因此在集成电路设计中两种传输线结构相互并存。
图1是互连线的模型图，该模型为单π集总参数模型，与常规的电感π模型相似[2]。图1中模型并联部分表示寄生电容和电阻，串联部分表示寄生电感和电阻。在设计窄带宽的电路时，尤其是进行放大器电路设计，关注的是工作频率附近的参数。所以，方框模型可以视为独立于工作频率，即模型在窄带电路设计中依旧可以使用。模型中，电感L2和电阻R2为互连线自身的分布电感和分布电阻，包含了集肤效应和邻近效应对电路的影响，而并联电容和电阻为导线和衬底之间等效电容和等效电阻。
对于该传输线模型，其离散参数的矩阵近似于模拟值和实际测量值。根据等效规则，电路的参数都可由Y参数推导得出[3]。在得到每一模块的参数后，串联电感值，电阻值和并联电容值都可以求出。
根据等效规则，工作频带的S参数应该与模拟和测试值相同。根据对Y矩阵的定义，可以推导出以下公式：
式中，为工作频率，函数real（）和函数imag（）分别代表着复数的实部和虚部。
以上的公式对于大多数传输线是可用的，无论传输线是否对称。在大多数情况下，传输线的Y1，Y3部分在结构上并不对称。但是，当两端口的反射系数的值相同时，将出现对称的特殊情况。此时传输线可化简为相同的部分，且可从电报方程中得出各元件的值。
在以上的分析中，电容，电感和电阻分别是频率的参数，而本模型中各部分数值处理成和频率无关的数值，这将在电路设计中产生误差。由于替换产生的误差可有下面公式得出：
是仿真实际S参数值，是模型的S参数值。
通常，当电路的频率与正常工作频率差异较大时，由于集肤效应和邻近效应，这个误差将会造成更加严重的影响。依照上述的模型，我们利用电磁场仿真软件ADS-Momentum构建了互连传输线，该传输线采用第二类结构，该传输线位于的TSMC 0.18um射频/混合信号工艺的第6层金属上，金属线宽6um，线长115um。工作频率为10GHz，根据公式（2）得到集总参数模型各个参数如下：
为比较模型和实际电磁场仿真数据之间差别，公式（4）中各个数据对应模型的S参数和电磁场仿真软件得到的S参数进行了对比，图2是采用电磁场仿真软件ADS-Momentum和模型部分参数对比，从图中可以看出，电磁场仿真软件的模型和本模型S参数的误差远离工作频率段误差越大，这是由于公式（2）中对频率进行了近似处理，远离工作频率的点采用工作频率来代替，由于这种代替，数据之间误差越大。在其偏离中心频率50%位置处（即15GHz和5GHz），模型和Momentum仿真数据的差异低于5%。在实际电路设计，通常需要电路设计师关注于传输线寄生参数对电路性能影响，此时工作频率点附近模型简易、准确是电路设计重点，而偏离工作频率点的模型误差在窄带电路设计是可以接受的。
3 模型在射频集成电路设计中应用
CMOS射频集成电路设计是利用已有的有源器件和无源器件模型进行电路设计。传统的集成电路设计首先进行电路原理图设计，然后进行电路版图设计，再进行参数提取，在参数提取中主要利用Cadence系统自身已有的仿真工具Assura来实现，在参数提取结束后再进行后仿真。当电路设计不满足要求时，需要重复上述过程，然而，在上述的传统集成电路中，由于参数提取过程的参数为分布参数，难以直接用于电路O计参数调整。同时，传统的参数提取方法只进行了电阻和电容的参数提取，而对寄生电感没有进行提取，这将导致电路设计的预期结果和实测结果出入较大。
为克服传统的射频集成电路设计的上述不足，可以将本论文的参数模型和集成电路设计相互结合。图4是本论文的模型应用于射频集成电路设计中流程图，在原理图和版图设计中依然类似于传统的集成电路设计方法，但版图设计及参数提取时将版图中的互连线单独分离出来，利用电磁场仿真软件ADS-Momentum电磁场仿真，仿真结束后利用模型将其中的各个互连线参数提取出来，由于互连线的宽度、长度和图1中模型的各个参数密切相关，故将互连线得到的各个参数代入到版图后仿真设计中，检测互连线参数是否满足电路设计要求。如果互连线参数满足设计要求，则电路设计完成；否则，根据要求适当调整互连线参数，并判断调整后参数是否满足电路设计要求，如果满足电路设计要求，则依据重新设计的要求进行版图调整，完成电路设计。如果调整后的互连线参数依然不满足电路设计要求，则依据要求进行原理图设计调整，然后依次重复上述过程。如图3所示。
从上述的电路设计流程可以看出，在射频集成电路设计中应用本模型可以及时了解电路中的各个互连线参数，根据电路设计要求调整互连线参数，满足电路设计要求。在整个设计流程中，首先根据互连线提取参数判断是否满足电路设计要求，进而根据设计要求调整互连线参数来满足电路设计要求，这将简化传统电路设计循环，减少电路设计时间，同时通过互连线参数调整将互连线作为电路设计的一部分进行综合考虑，这将有助于提高电路综合性能。
4 结语
本文提出了适用电路后仿真的纳米尺度互连线模型，该模型基于物理意义而构建，模型的各个参数皆为集总参数，各个参数都可以通过电磁场仿真软件而获得并在集成电路设计中进行调整。该集总参数的模型结构简单，易于使用，适合于CMOS射频集成电路设计分析中使用，同时文中给出了该模型应用于射频集成电路设计的流程并分析了其特点，分析表明采用文中模型可以根据电路设计要求进行调整互连线的尺寸，并可将互连线参数作为电路设计的一部分进行综合考虑，有助于提高电路综合性能。
参考文献
[1]A.Niknejad， “Siliconization of 60 GHz”， IEEE Microw. Mag.， pp.78-85，Feb.2010.
[2]J.Rong， M.Copeland，“The modeling， characterization， and design of monolithic inductors for silicon RFICs”，IEEE Journal of Solid-state Circuits， Vol.32，No.3，pp.357-369，March 1997.
[3]廖承恩.微波技g基础，西安：西安电子科技大学出版社，1994.12.
收稿日期：2016-09-28
集成电路版图设计范文第5篇
一、集成电路布图设计的概念
集成电路的布图设计是指一种体现了集成电路中各种电子元件的配置方式的图形。集成 电路的设计过程通常分为两个部分：版图设计和工艺。所谓版图设计是将电子线路中的各个 元器件及其相互连线转化为一层或多层的平面图形，将这些多层图形按一定的顺序逐次排列 构成三维图形结构；这种图形结构即为布图设计。制造集成电路就是把这种图形结构通过特 定的工艺方法，“固化”在硅片之中，使之实现一定的电子功能。所以，集成电路是根据要实现的功能而设计的。不同的功能对应不同的布图设计。从这个意义上说，对布图设计的保护也就实现了对集成电路的保护。
集成电路作为一种工业产品，应当受到专利法的保护。但是，人们在实践中发现，由于集成电路本身的特性，大部分集成电路产品不能达到专利法所要求的创造性高度，所以得不到专利法的保护。于是，在一九七九年，美国众议院议员爱德华（Edward）首次提出了以著作权法来保护集成电路的议案。但由于依照著们法将禁止以任何方式复制他人作品，这样实施 反向工程也将成为非法，因此，这一议案在当时被议会否决。尽管如此，它对后来集成电路保护的立法仍然有着重要意义，因为它提出了以保护布图设计的方式来保护集成电路的思想；在这基础上，美国于1984年颁布了《半导体芯。片保护法》；世界知识产权组织曾多次召集专家会议和政府间外交会议研究集成电路保护问题，逐渐形成了以保护布图设计方式实现对集成电路保护的一致观点，终于在一九八九年缔结了《关于保护集成电路知识产权条约》。在此期间，其他一些国家颁布的集成电路保护法都采用了这一方式。
虽然世界各国的立法均通过保护布图设计来保护集成电路，但关于布图设计的名称却各不相同。美国在它的《半导体芯片保护法，）中称之为“掩模作品”（maskwork）；在日本的《半导体集成电路布局法》中称之为“线路布局”（cir— cuitlayout）；而欧共体及其成员国在其立法中称布图设计为“形貌结构”（topography）；世界知识产权组织在《关于集成电路知识产权条约》中将其定名为布图设计。笔者以为，在这所有的名称中以“布图设计”一词为最佳。“掩模作品”一词取意于集成电路生产中的掩模。“掩模作品”一词已有过时落后之嫌，而“线路布局”一词又难免与电子线路中印刷线路版的布线、设计混淆。“形貌结构”一词原意为地貌、地形，并非电子学术语。相比之下，还是世界知识产权组织采用的“布图设计”一词较为妥当。它不仅避免了其他名词的缺陷，同时这一名词本身已在产业界及有关学术界广泛使用。《中国大百科全书》中亦有“布图设计”的专门词条‘
二、布图设计的特征
布图设计有着与其他客体相同的共性，同时也存在着自己所特有的个性。下面将分别加以论述。
1.集成电路布图设计具有无形性
无形性是各种知识产权客体的基本特性，，因此也是布图设计作为知识产权客体的必要条件。布图设计是集成电路中所有元器件的配置方式，这种“配置方式”本身是抽象的、无形的，它没有具体的形体，是以一种信息状态存在于世的，不象其他有形物体占据一定空间。
布图设计本身是无形的，但是当它附着在一定的载体上时，就可以为人所感知。前面提到布图设计在集成电路芯片中表现为一定的图形，这种图形是可见的。同样，在掩模版上布图设计也是以图形方式存在的。计算机辅助设计技术的发展，使得布图设计可以数据代码的方式存储在磁盘或磁带中。在计算机控制的离子注入机或者电子束曝光装置中，布图设计也是以一系列的代码方式存在。人们可通过一定方式感知这些代码信息。布图设计是无形的，但是其载体，如掩模版、磁带或磁盘等等却可以是有形的。
2.布图设计具有可复制性
通常，我们说著作权客体具有可复制性，布图设计同样也具有著作权客体的这一特征。当载体为掩模版时，布图设计以图形方式存在。这时，只需对全套掩模版加以翻拍，即可复制出全部的布图设计。当布图设计以磁盘或磁带为载体时，同样可以用通常的磁带或磁盘拷贝方法复制布图设计。当布图设计被“固化”到已制成的集成电路产品之中时，复制过程相对复杂一些。复制者首先需要去除集成电路的外封装；再去掉芯片表面的钝化层；然后采用不同的腐蚀液逐层剥蚀芯片，并随时拍下各层图形的照片，经过一定处理后便可获得这种集成电路的全部布图设计。这种从集成电路成品着手，利用特殊技术手段了解集成电路功能、设计特点，获得其布图设计的方法被称为“反向工程”。
在集成电路产业中，这种反向工程被世界各国的厂商广泛采用。集成电路作为现代信息工业的基础产品，已渗透到电子工业的各个领域，其通用性或兼容性对技术的发展有着非常重要的意义。因此，而反向工程为生产厂商了解其他厂商的产品状况提供了可能。如果实施反向工程不是单纯地为复制他人布图设计以便仿制他人产品，而是通过反向工程方法了解他人品功能、参数等特性，以便设计出与之兼容的其他电路产品，或者在别人设计的基础上加以改进，制造出更先进的集成电路，都应当认为是合理的。著作权法中有合理使用的规定，但这种反向工程的特许还不完全等同于合理使用。比如，合理使用一般只限于复制原作的一部分，而这里的反向工程则可能复制全套布图设计。改编权是著作权的权能之一，他人未经著作权人同意而擅自修改其作品的行为是侵权行为，但这里对原布图设计的改进则不应视为侵权。
综之，无论何种载体，布图设计是具有可复制性的。
3.布图设计的表观形式具有非任意性著作权客体的表现形式一般是没有限制的。同一思想，作者可随意采取各种形式来表达，因此著作权法对其表现形式的保护并不会导致对思想的垄断。布图设计虽然在集成电路芯片中或掩模版上以图形的方式存在，具备著作权客体的外在特性，但是其表现形式因受诸多客观因素的限制，却是有限的或者非任意的。
首先，布图设计图形的形状及其大小受着集成电路参数要求的限制。如果要求集成电路 具有较高的击穿电压，设计人在完成布图设计时就必须将晶体管的基区图形设计为圆形，以 克服结面曲率半径较小处电场过于集中的影响。对于用于功率放大的集成电路，其功放管图 形的面积必须较大，使之得以承受大电流的冲击。
其次，布图设计还受着生产工艺水平的限制。为了提高集成电路的集成度或者追求高频 特性，常常需将集成电路中各元件的面积减小。这样，布图设计的线条宽度也相对较细。目前国。外已达到亚微米的数量级。但如果将线条设计得太细，以致工艺难度太大将会大大地降低集成电路成品率和可靠性，这是极不经济的；同样地，如果一味，地追求功率参数，将芯片面积增大，也会降低集成电路的成品率。
此外，布图设计还受着一些物理定律以及材料类及其特性等多种因素的限制。比如，晶体管可能因为基区自偏压效应而导致发射极间的电位不等。为克服基区自偏压效应，则需在加上均压图形。
虽然从理论上讲，突破这些限制条件的图形也可以受到著作权的保护，但由于布图设计的价值仅仅体现在工业生产中，所以对那些完全没有实用价值的、由设计人自由挥洒出来的所谓“布图设计”实施保护是没有任何意义的。这些图形不是真正意义上的布图设计，称其为一种“抽象作品”或许更为恰当。布图设计在表现形式的有限性方面，与工业产权客体相似。
三、布图设计权的特性
从上面的分析可知，集成电路布图设计有其自身的特征，并同时兼备著作权客体和工业产权客体的特性。在立法保护布图设计、规定创作人的布图设计权时，应当考虑这一特点。
首先，布图设计权应具备知识产权的共同特性，即专有性；时间性和地域性。布图设计具有无形性，同一布图设计可能同时为多数人占有或使用。为保障布图设计创作人的利益，布图设计权应当是一项专有权利。另一方面，布图设计的价值毕竟是通过其工业应用才得以实现。仅就一特定的布图设计而言，使用它的人越多，为社会创造的价值就越大。如果布图设计权在时间上是无限的，则不利于充分发挥其对社会的作用，也不利于集成电路技术的发展。所以布图设计权应有一定时间期限。当然，对时间期限的具体规定应当既考虑公共利益，又照顾到创作人的个人权益。只有找到二者的平衡点，才是利益分配的最佳状态。地域性作为知识产权的共性之一，同样为布图设计权所具备，在世界知识产权组织的《关于集成电路的知识产权条约》第三条；第四条和第五条的内容都涉地域问题，这实际上肯定了布图设计权的地域性。
其次，布图设计权还具有其独特的个性。下面将其分别与著作权和工业产权相对照，从而分析其特点。
1.布图设计权的产生方式与著作权不同，只有在履行一定的法律程序后才能产生。集成电路作为一种工业产品，一旦投放市场将被应用于各个领域，性能优良的集成电路可能会因其商业价值引来一些不法厂商的仿冒。另一方面，由于集成电路布图设计受到诸多因素的限 制，其表现形式是有限的，这就可能存在不同人完全独立地设计出具有相同实质性特点的布图设计的情况。这就是说，布图设计具有一定的客观自然属性，其人身性远不及普通著作权客体那样强。所以法律在规定布图设计权的产生时，必须对权利产生方式作出专门规定，否则便无法确认布图设计在原创人和仿冒人之间，以及不同的独立原创人之间的权利归属。
2.布图设计权中的复制权，与著作权中的复制权相比，受到更多的限制。翻开各国集成电路技术的发展史，反向工程在技术的发展中有着不可取代的作用。如果照搬著作权法中关于复制权地规定，实施反向工程将被认为是侵权行为。为了电子工业和集成电路技术的发展，应当对复制权加以一定的限制，允许在一定条件下或合理范围内实施反向工程，美国《半导体芯片保护法》第906条第一款中规定，“仅为了教学、分析或评价掩模作品中的概念或技术，或掩模作品中所采用的电路、逻辑流和图及元件的布局而复制该掩模作品者”；或进行上述的“分析或评价，以便将这些工作的结果用于为销售而制造的具有原创性的掩模作品之中者”均不构成侵犯掩模作品专有权。与此相反，单纯地为复制布图设计而实施反向工程仍为侵权。反向工程是对复制权的一种限制。
3.与工业产权相比，布图设计权产生的实质性条件也有所不同。专利法中“创造性”条件要求申请专利的技术方案具备“实质性特点”，而大多数集成电路达不到这一要求。比如，在设计专用集成电路时，常将一些已为人所熟知的单元电路加以组合，这种拼揍而成的集成电路大多难以满足专利法的创造性要求，这使得大量集成电路得不到专利法的保护，这正是传统专利制度与集成电路这一新型客体之间不协调的一面。所以集成电路保护法在创造性方面的要求不应象专利法要要求那么严，但也不能象著作权法完全不要求任何创造高度要求，因为布图设计的价值毕竟体现在工业应用上。
