Diseño de circuito integrado

En el diseño de circuitos integrados , el diseño de circuitos integrados ( CI ) , también conocido como diseño de máscara de CI o diseño de máscara , es la representación de un circuito integrado en términos de formas geométricas planas que corresponden a los patrones de capas de metal , óxido o semiconductor que componen los componentes del circuito integrado. Originalmente, el proceso general se denominaba tapeout , ya que históricamente los primeros CI utilizaban cinta gráfica negra crepé sobre soportes de mylar para la obtención de imágenes fotográficas (erróneamente se creía que hacía referencia a datos magnéticos; el proceso fotográfico era muy anterior a los soportes magnéticos ).

Al utilizar un proceso estándar —donde se conoce y controla cuidadosamente la interacción de las numerosas variables químicas, térmicas y fotográficas— el comportamiento del circuito integrado final depende en gran medida de la posición y las interconexiones de las formas geométricas. Mediante una herramienta de diseño asistido por ordenador , el ingeniero de diseño —o técnico de diseño— coloca y conecta todos los componentes que conforman el chip de manera que cumplan ciertos criterios, generalmente: rendimiento, tamaño, densidad y facilidad de fabricación. Esta práctica suele subdividirse en dos disciplinas principales de diseño: analógica y digital .

El diseño generado debe pasar una serie de comprobaciones en un proceso conocido como verificación física. Las comprobaciones más comunes en este proceso de verificación son ^{[ 1 ] [ 2 ].}

• Verificación de reglas de diseño (DRC),
• Diseño versus esquema (LVS),
• extracción parasitaria ,
• comprobación de reglas de antena y
• Verificación de normas eléctricas (ERC).

Una vez completada toda la verificación, se aplica el posprocesamiento del diseño ^{[ 3 ]} , donde los datos también se traducen a un formato estándar de la industria, normalmente GDSII , y se envían a una fundición de semiconductores . La finalización del hito del proceso de diseño, que consiste en enviar estos datos a la fundición, se conoce coloquialmente como "tapeout". La fundición convierte los datos en datos de máscara ^{[ 3 ]} y los utiliza para generar las fotomáscaras empleadas en un proceso fotolitográfico de fabricación de dispositivos semiconductores .

En los inicios, cuando el diseño de circuitos integrados era más sencillo, la disposición de los componentes se realizaba a mano utilizando cintas y películas opacas, una evolución derivada de los primeros tiempos del diseño de placas de circuito impreso (PCB): el proceso de fabricación mediante la técnica de "tape-out".

El diseño moderno de circuitos integrados se realiza con la ayuda de software de edición de diseño de circuitos integrados , generalmente de forma automática mediante herramientas EDA , incluidas herramientas de colocación y enrutamiento o herramientas de diseño basadas en esquemas . Normalmente, esto implica una biblioteca de celdas estándar .

La operación manual de selección y posicionamiento de las formas geométricas se conoce informalmente como " empuje de polígonos ". ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]}

• Interconexiones (circuitos integrados)
• Diseño físico (electrónica)
• placa de circuito impreso
• Diseño de circuitos integrados
• Plano de planta (microelectrónica)

• Clein, D. (2000). Diseño de circuitos integrados CMOS . Newnes. ISBN 0-7506-7194-7
• Hastings, A. (2005). El arte del diseño analógico . Prentice Hall. ISBN 0-13-146410-8
• Lienig, J., Scheible, J. (2020). Fundamentos del diseño de trazado para circuitos electrónicos . Springer. doi : 10.1007/978-3-030-39284-0 . ISBN 978-3-030-39284-0. S2CID 215840278 . {{cite book}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
• Saint, Ch. y J. (2002). Fundamentos del diseño de circuitos integrados . McGraw-Hill. ISBN 0-07-138625-4