如何实现混合集成电路的设计？有哪些方法？

在下述的内容中，小编将会对混合集成电路的相关消息予以报道，如果混合集成电路是您想要了解的焦点之一，不妨和小编共同阅读这篇文章哦。

一、混合集成电路及技术

混合集成电路的应用以模拟电路、微波电路为主，也用于电压较高、电流较大的专用电路中。例如便携式电台、机载电台、电子计算机和微处理器中的数据转换电路、数-模和模-数转换器等。在微波领域中的应用尤为突出。

混合集成技术的发展趋势是：①用多层布线和载带焊技术，对单片半导体集成电路进行组装和互连，实现二次集成，制作复杂的多功能、高密度大规模混合集成电路。②无源网路向更密集、更精密、更稳定方面发展,并且将敏感元件集成在它的无源网路中,制造出集成化的传感器。③研制大功率、高电压、耐高温的混合集成电路。④改进成膜技术，使薄膜有源器件的制造工艺实用化。⑤用带互连线的基片组装微型片状无引线元件、器件，以降低电子设备的价格和改善其性能。

制造混合集成电路常用的成膜技术有两种：网印烧结和真空制膜。用前一种技术制造的膜称为厚膜，其厚度一般在15微米以上，用后一种技术制造的膜称为薄膜，厚度从几百到几千埃。若混合集成电路的无源网路是厚膜网路，即称为厚膜混合集成电路;若是薄膜网路，则称为薄膜混合集成电路。为了满足微波电路小型化、集成化的要求，又有微波混合集成电路。这种电路按元件参数的集中和分布情况，又分为集中参数和分布参数微波混合集成电路。集中参数电路在结构上与一般的厚薄膜混合集成电路相同，只是在元件尺寸精度上要求较高。而分布参数电路则不同，它的无源网路不是由外观上可分辨的电子元件构成，而是全部由微带线构成。对微带线的尺寸精度要求较高，所以主要用薄膜技术制造分布参数微波混合集成电路。

二、混合集成电路设计及方法

1、设计规划

研究和开发混合信号集成电路首先应从市场需求出发，选定一个研究开发的目标，然后确定混合信号集成电路的系统定义、系统指标，在此基础上开发和选择合适的算法。

2、系统建模

当算法确定后，将其映射成特定的结构，以利于线路设计及对各模块进行整体验证。此时，混合信号集成电路的系统功能行为与非功能约束都要被详细说明。另外考虑到电路的混合特性，电路必须要以不同类型的方式来规范，使用连续时变和离散时变的方式来处理，可以采用方框图结构形式将其分开。目前设计者常采用Matlab、C语言、SystemC、SPW 等软件进行系统设计。Matlab在算法工程师中应用极广，作为DSP算法的首选开发工具，它拥有很大的用户群。SystemC是一种专为集成电路系统设计而开发的语言，SPW是应用最广的系统级设计工具，在通信、视频等领域应用很多。

3、数字电路/模拟电路划分

在这个阶段，需要根据电路的功能将模拟电路和数字电路划分开来。数字电路用来处理离散的信号，模拟电路则处理连续的信号。

4、电路级设计与仿真

电路可以通过具体的元器件，例如，运算放大器、晶体管、电容器、逻辑门等来表征。混合信号集成电路包括数字和模拟两部分，其中模拟电路一般全定制设计，采用自底向上的设计流程，进行全定制版图设计、验证、仿真;数字电路一般采用自顶向下的设计流程，进行寄存器传输级描述、寄存器传输级仿真、测试、综合、门级仿真。然后，将两种电路放在混合信号验证平台中进行混合仿真。

这种混合仿真可以是寄存器传输级的数字电路与晶体管级的模拟电路的混合仿真，也可以是门级或晶体管级的数字电路与模拟电路的混合仿真。目前设计者主要采用由Mentor Graphics、Synopsys 和Cadence 三大EDA 工具供应商提供的模拟和混合信号工具和技术进行混合仿真。

5、版图级设计与后仿真

在这两个阶段，将整合后的电路级设计，结合相关物理实现工艺，进行对相关模拟电路和数字电路的版图设计、设计规则检查、版图验证、寄生参数提取等工作。之后通过相关的混合信号验证平台对整个系统进行混合信号电路的后仿真。

6、流片

在后仿真完成后，就可以将几何数据标准(GDSII)格式的文件送到制板厂做掩膜板，制作完成后便可上流水线流片。

三、混合集成电路种类

存在两种用于制造混合集成电路的成膜技术：网印烧结和真空成膜。用前一种技术制得的膜称为厚膜，其厚度通常在15微米以上，而用后一种技术制得的膜称为薄膜，其厚度在几百埃至几千埃之间。如果混合集成电路的无源网络是厚膜网络，则称为厚膜混合集成电路。如果是薄膜网络，则称为薄膜混合集成电路。为了满足微波电路的小型化和集成化的要求，存在微波混合集成电路。根据组成参数的集中和分布，该电路分为集中参数和分布参数微波混合集成电路。集总参数电路的结构与常规厚膜混合集成电路的结构相同，不同之处在于元件尺寸精度更高。分布式参数电路不同。它的无源网络不是由视觉上可区分的电子组件组成，而是完全由微带线组成。微带线的尺寸精度较高，因此薄膜技术主要用于制造分布式参数微波混合集成电路。

最后，小编诚心感谢大家的阅读。你们的每一次阅读，对小编来说都是莫大的鼓励和鼓舞。希望大家对混合集成电路已经具备了初步的认识，最后的最后，祝大家有个精彩的一天。