集成電路布圖設計

是指集成電路中至少有一個是有源元件的兩個以上元件和部分或者全部互連線路的三維配置，或者為制造集成電路而準備的上述三維配置。通俗地說，它就是確定用以制造集成電路的電子元件在一個傳導材料中的幾何圖形排列和連接的布局設計。

專利保護

集成電路布圖設計實質上是一種圖形設計，但它并非是工業品外觀設計，不能適用專利法保護。因為，從專利法的保護對象來看，針對產品、方法或其改進所提出的新的技術方案要求具有創造性、新穎性和實用性。這一點對集成電路布圖設計而言往往難以做到。從專利的的取得程序，專利申請審批的時間過長，成本較高，不利于技術的推廣和應用。

集成電路布圖設計雖然在形態上是一種圖形設計，但它既不是一定思想的表達形式，也不具備藝術性，因而不在作品之列，不能采用著作權法加以保護。而且集成電路布圖設計更新換代較快，若用著作權法來保護布圖設計，則會因著作權的保護期過長而不利于集成電路業的發展。

由于現有專利法、著作權法對集成電路布圖設計無法給予有效的保護，世界許多國家就通過單行立法，確認布圖設計的專有權，即給予其他知識產權保護。美國是最先對布圖設計進行立法保護的國家，隨后，日本、瑞典、英國、德國等國也相繼制訂了自己的布圖設計法。1989年5月，世界知識產權組織通過了《關于集成電路的知識產權條約》。此外，《知識產權協定》專節規定了集成電路布圖設計問題，其締約方按照上述公約的有關規定對布圖設計提供保護。

我國的集成電路布圖設計保護相對較晚。2001年3月28日國務院通過了《集成電路布圖設計保護條例》，于2001年10月1日生效。根據《集成電路布圖設計保護條例》，特制定《集成電路布圖設計保護條例實施細則》，自2001年10月1日起施行。根據《中華人民共和國集成電路科設計保護條例》，制定《集成電路布圖設計行政執法辦法》，自2001年11月28日起實行。

集成電路設計的流程圖

集成電路設計的流程一般先要進行軟硬件劃分，將設計基本分為兩部分：芯片硬件設計和軟件協同設計。

芯片硬件設計包括：

1.功能設計階段。

設計人員產品的應用場合，設定一些諸如功能、操作速度、接口規格、環

境溫度及消耗功率等規格，以做為將來電路設計時的依據。更可進一步規劃軟

件模塊及硬件模塊該如何劃分，哪些功能該整合于SOC 內，哪些功能可以設

計在電路板上。

2. 設計描述和行為級驗證

功能設計完成后，可以依據功能將SOC 劃分為若干功能模塊，并決定實現這些功能將要使用的IP 核。此階段間接影響了SOC 內部的架構及各模塊間互動的訊號，及未來產品的可靠性。決定模塊之后，可以用VHDL 或Verilog 等硬件描述語言實現各模塊的設計。接著，利用VHDL 或Verilog 的電路仿真器，對設計進行功能驗證（functionsimulation，或行為驗證 behavioral simulation）。注意，這種功能仿真沒有考慮電路實際的延遲，也無法獲得精確的結果。

3.邏輯綜合

確定設計描述正確后，可以使用邏輯綜合工具（synthesizer）進行綜合。

綜合過程中，需要選擇適當的邏輯器件庫（logic cell library），作為合成邏輯

電路時的參考依據。

硬件語言設計描述文件的編寫風格是決定綜合工具執行效率的一個重要

因素。事實上，綜合工具支持的HDL 語法均是有限的，一些過于抽象的語法

只適于作為系統評估時的仿真模型，而不能被綜合工具接受。

邏輯綜合得到門級網表。

4.門級驗證（Gate-Level Netlist Verification）

門級功能驗證是寄存器傳輸級驗證。主要的工作是要確認經綜合后的電路是否符合功能需求，該工作一般利用門電路級驗證工具完成。注意，此階段仿真需要考慮門電路的延遲。

5.布局和布線

布局指將設計好的功能模塊合理地安排在芯片上，規劃好它們的位置。布線則指完成各模塊之間互連的連線。注意，各模塊之間的連線通常比較長，因此，產生的延遲會嚴重影響SOC的性能，尤其在0.25 微米制程以上，這種現象更為顯著。 目前，這一個行業仍然是中國的空缺，開設集成電路設計與集成系統專業的大學還比較少，其中師資較好的學校有 上海交通大學，哈爾濱工業大學，哈爾濱理工大學，東南大學，西安電子科技大學，電子科技大學，復旦大學，華東師范大學等。這個領域已經逐漸飽和，越來越有趨勢走上當年軟件行業的道路。

設計過程

1.電路設計

依據電路功能完成電路的設計。

2.前仿真

電路功能的仿真，包括功耗，電流，電壓，溫度，壓擺幅，輸入輸出特性等參數的仿真。

3.版圖設計（Layout）

依據所設計的電路畫版圖。一般使用Cadence軟件。

4.后仿真

對所畫的版圖進行仿真，并與前仿真比較，若達不到要求需修改或重新設計版圖。

5.后續處理

將版圖文件生成GDSII文件交予Foundry流片。