Методи проектування.

Методи проектування класифікуються:

1) за способами організації виконання проектних процедур (макетування, розрахунок за аналітичними виразами, фізичне моделювання, математичне моделювання);

2) за ступенем автоматизації виконання проектних процедур.

Розглянемо найбільш розповсюджені методи першої групи.

Макетування. Виходячи з вимог технічного завдання (ТЗ) на розроблювану ВІС вибираються два-три технологічних процеси, при яких приблизно можуть бути задоволені вимоги ТЗ по функціональних параметрах ВІС. Потім для одержання зразків активних компонентів і базових логічних елементів (ЛЕ) розробляється спеціальна тестова топологічна схема, що повинна включати активні компоненти і базові логічні елементи. Звичайно така схема включає спеціальні тестові компоненти для контролю параметрів фізичної структури і помилок виготовлення.

З допомогою тестової схеми зважуються наступні задачі: вибір декількох типів геометричних конфігурацій активних компонентів і ЛЕ, що приблизно повинні задовольняти схемо-технічні вимоги; нагромадження статистичних даних по параметрах активних компонентів і ЛЕ в різних режимах роботи; дослідження характеру і визначення параметрів паразитних зв'язків між компонентами ВІС; контроль процесів виготовлення фотошаблонів і фотолітографії та визначення мінімально допустимих розмірів топологічних елементів, а також запасів на суміщення, необхідних при вирішенні топологічних задач; виявлення систематичних помилок процесів виготовлення фотошаблонів і фотолітографії для обліку їх при розробці топологічних схем.

При розробці тестової схеми необхідно враховувати можливість вибору того чи іншого технологічного методу виготовлення ВІС. Якщо ні по одній з наявних технологій неможливо спроектувати дану ВІС, що задовольняє вимогам ТЗ, що визначаються на етапі синтезу й аналізу принципової електричної схеми, то необхідно сформулювати вимоги до заново розроблювального технологічного процесу. При цьому на підставі довідкових даних і наявного досвіду визначаються найбільш перспективні для розроблювальної схеми фізико-топологічні параметри (геометрія активних і пасивних компонентів, дифузійний профіль і т.д.).

На отриманих зразках активних компонентів збирається макет ВІС, що потім досліджується методами, традиційними для звичайної схемотехніки на дискретних компонентах.

Основні недоліки макетування: висока вартість і значний час проектування. Основна перевага − вірогідність результатів.

Розрахунок за аналітичними виразами. Для одержання формул, що зв'язують вихідні параметри ВІС (функціональні та вимірювані) із внутрішніми параметрами компонентів, робляться значні спрощення (наприклад, експонентні вольт-амперні залежності вважаються лінійними).

По складності аналітичні вирази орієнтовані на обчислювальну потужність наявних у розпорядженні кожного розробника засобів − “людський мозок”, логарифмічна лінійка, мікрокалькулятор, програмувальний мікрокалькулятор, персональна ЕОМ і т.д. Основні недоліки даного методу проектування ВІС − висока трудомісткість виведення формул і, як правило, низька точність розрахунків. Основна перевага − доступність.

Фізичне моделювання полягає у вивченні об'єктів однієї фізичної природи за допомогою об'єктів, що мають іншу фізичну природу, але однаковий з ними математичний опис. В основі методу лежить принцип подібності (аналогій). Найбільш відомим прикладом є застосування електролітичних ванн при моделюванні поля чи потенціалів у транзисторній структурі.

Математичне моделювання. Найбільш істотна відмінність цього методу в тому, що математичні моделі ВІС отримують при мінімальних спрощеннях і вони більш адекватно описують процеси, що відбуваються в реальних пристроях. Крім того, при математичному моделюванні (і тільки при ньому) можна математично “точно” вирішувати екстремальні і статистичні задачі, що визначають якість проектування.

За ступенем автоматизації виконання проектних процедур методи проектування поділяються на ручні, автоматизовані й автоматичні. Звичайно, цей розподіл умовний, тому що з розвитком засобів обчислювальної техніки, а також у зв'язку з успіхами обчислювальної математики, роль автоматичного проектування постійно зростає.

Описувати проектовану ВІС можна на різних рівнях − поведінковому (архітектурному), структурному й ін. Створення автоматичних систем проектування вимагає вирішення ряду складних проблем: структурного синтезу на всіх етапах проектування ВІС, екстракції (відновлення принципової електричної схеми по відомій топології), поетапної верифікації й організації взаємозалежного контролю на всіх етапах проектування, організації підтримки й удосконалення бази знань, забезпечення можливості моделювання розроблюваної ВІС разом з іншими функціональними вузлами в складі складної технічної системи (обчислювальної, радіолокаційної, радіонавігаційної і т.д.).

Важливою проблемою, яку вдалося вирішити за допомогою автоматичних систем, є відносно простий перехід при проектуванні ВІС від одних конструктивно-технологічних обмежень до інших.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
	\|	Сучасні САПР.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.003 сек.