2023甘肅省集成電路應用開發賽項樣題2

集成電路應用開發賽項來源于集成電路行業真實工作任務，由

“集成電路設計與仿真”、“集成電路工藝仿真”、“集成電路測試”

及“集成電路應用”四部分組成。

第一部分集成電路設計與仿真

使用集成電路版圖設計軟件，根據表1-1所示的集成電路真值表

（輸出值X0~X7和Y0~Y7隨機抽取），使用指定工藝PDK，設計集

成電路原理圖和版圖，并進行功能仿真。

設計要求如下：

1.芯片引腳：3個輸入端A、B、C；3個輸出端X、Y、Z；1個

電源端VCC；1個接地端GND。

2.功能：按照表1-1所示的集成電路真值表，A、B、C輸入不

同的邏輯電平，X和Y輸出對應邏輯電平。Z輸出X和Y的

某種運算結果，該運算為“與、或、與非、或非、同或、異或”

之一，由比賽現場裁判長抽取的任務參數確定。上述邏輯電平

為“正邏輯”，即低電平用“0”表示、高電平用“1”表示。

輸出值X0~X7和Y0~Y7由比賽現場裁判長抽取的任務參數確

定。

3.仿真設置：VCC為+5V，A為1kHz，B為2kHz，C為4kHz。

4.通過DRC檢查和LVS驗證。

5.使用MOS管數量應盡量少。

6.所設計版圖面積應盡量小。

現場評判要求：

1

1.只允許展示已完成的電路圖、仿真圖、DRC檢查和LVS驗證

結果、版圖及尺寸。

2.不能進行增加、刪除、修改、連線等操作。

表1-1集成電路真值表

輸入輸出

ABCXYZ=X□Y

000XY

00“□”為

001X1Y1以下運算

010X2Y2之一：

與

011X3Y3

或

100X4Y4與非

101X5Y5或非

同或

110X6Y6

異或

111X7Y7

2

第二部分集成電路工藝仿真

選擇題應根據工藝問題或視頻片斷選擇適合的答案，漏選、多選、

錯選均不得分。仿真操作題應根據題目要求，按照集成電路工藝規范，

在交互仿真平臺進行仿真操作。

1.（單選）視頻展示的是封裝工藝中引線鍵合的操作過程，其中現

象②表示的環節是（）。

A.燒球

B.植球

C.走線

D.壓焊

2.（單選）在視頻中，①標注的是選項中的哪種溶液？

A.二甲苯

B.KOH

C.去離子水

D.丙酮

3.（單選）視頻中正在進行對刀操作，若①與②兩者未對齊就進行

劃片，則會造成（）現象。

A.晶圓沾污

B.晶圓整片劃傷

C.藍膜切透

D.切割處嚴重崩邊

3

4.（單選）視頻中的操作屬于什么工藝環節？

A.扎針測試前的導片

B.扎針測試后的導片

C.晶圓烘烤前的導片

D.晶圓烘烤后的導片

5.（單選）視頻結尾處為某工藝設備的操作界面，若此時需要打開

該設備載片臺的真空系統，應點擊（）號位置的按鍵。

A.①

B.②

C.③

D.④

6.（多選）在視頻中，沒有被粘接而留在藍膜上的晶粒可能存在的

不良現象是什么？

A.崩邊

B.缺角

C.針印過深

D.針印偏出PAD點

7.（多選）涂膠過程中，哪些是造成圖中異常現象的可能原因？

A.不適合的勻膠加速度

B.光刻膠內存在顆粒或氣泡

C.不適合的托盤

D.給膠量不足

4

8.（多選）晶圓外檢過程中，若發現不良晶粒未正常打點，則需要

人工補墨點。視頻所示的補點方式其特點包括（）。

A.操作簡單，技術要求較低

B.技術要求較高

C.墨點較精確

D.墨點大小不可控

9.（多選）晶圓劃片后對其外觀進行檢查，觀察到視頻中的不良現

象，出現該異常的原因可能有（）。

A.載片臺步進過大

B.劃片刀磨損

C.劃片刀轉速過大

D.冷卻水流量過小

10.（多選）激光打標是為芯片打上標識的過程，當大量出現視頻中

①標注的現象時，下列操作正確的有（）。

A.繼續完成本批次作業

B.暫停設備作業

C.將存在該問題的芯片報廢處理

D.技術人員檢修光路

11.（仿真操作）顯影—設備運

行：集成電路制造流片工藝

光刻部分顯影環節的顯影

機設備運行

5

12.（仿真操作）料管抽真空—領料與參數設置：集成電路制造芯片

測試工藝料管抽真空環節物料領取和真空機設備參數設置

13.（仿真操作）晶圓貼膜—運行：集成電路制造封裝工藝的晶圓貼

膜部分貼膜機操作過程

14.（仿真操作）激光打標—結批：集成電路制造封裝工藝激光打標

部分故障排除和作業結批過程

15.（仿真操作）轉塔式分選機—設備運行：集成電路制造芯片測試

工藝轉塔式測試分選環節分選機設備運行

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第三部分集成電路測試

參賽選手從現場下發的元器件中選取待測試芯片及工裝所需元

件和材料，參考現場下發的技術資料（芯片手冊、元器件清單等），

在規定時間內，按照相關電路原理與電子裝接工藝，設計、焊接、調

試工裝板，搭建和配置測試環境，使用測試儀器與工具，實施并完成

測試任務。

集成電路測試共分為數字集成電路測試和模擬集成電路測試兩

項子任務。

子任務一：數字集成電路測試

待測芯片：振蕩器（例如：CD74HCT123）

參數測試

（1）開短路測試

（2）VOL輸出低電平電壓測試

（3）IOH輸出高電平電流測試

（4）IIH輸入高電平電流測試

功能測試

設計、焊接、調試完成測試工裝，搭建并配置測試環境，測試芯

片邏輯功能，應設置輸入引腳、控制引腳狀態，記錄輸出引腳電壓值

及頻率并標注單位。

子任務二：模擬集成電路測試

待測芯片：LM324

LM324是四運放集成電路，它采用14腳雙列直插塑料封裝，內

部包含四組形式完全相同的運算放大器，除電源共用外，四組運放相

7

互獨立。其引腳功能如圖3-1所示:

VCC：電源端；

GND：電源端；

IN-：反相輸入端；

IN+：同相輸入端；

OUT：輸出端；

圖3-1LM324引腳及功能示意圖

其工作條件為：

單電源：3V~32V

雙電源：±1.5V~±16V

測試電路圖

如圖3-2所示：

圖3-2LM324測試電路圖

參數測試

(1)ICC靜態工作電流測試

8

1）測試條件：單電源2.5V供電，雙電源±2.5V供電；

2）測試要求：分別記錄單電源及雙電源供電時的測試結果并標注

單位；

(2)VOS失調電壓測試

1）測試條件：雙電源±2.5V供電；

2）測試要求：記錄測試結果并標注單位；

(3)AUS交流增益測試

1）測試條件：雙電源±2.5V供電；

2）測試要求：記錄測試結果并標注單位；

應用電路測試

利用比賽現場提供的LM324芯片、萬能板、各類阻容元件等，搭

建頻率為1KHz左右的方波信號發生器，如圖3-3所示。請記錄以下

數據：

（1）方波信號的波形、周期、Vpp、占空比。

（2）三角波信號的波形、周期、Vpp。

圖3-3方波信號發生器電路圖

9

第四部分集成電路應用

集成電路應用任務要基于單片機（LK32T102或stm32f103c8t6）、

運放（LM358）、熱式紅外傳感器和繼電器實現安防系統。

參賽選手應利用LM358、LK32T102或stm32f103c8t6、AMS1117

等集成電路芯片及繼電器、LED燈搭建安防系統，編寫控制程序，實

現有人入侵報警LED燈點亮，繼電器動作控制鎖死。

1．顯示界面如圖4-1、圖4-2、圖4-3和圖4-4所示。

歡迎使用安防系統

圖4-1初始顯示界面

1.居家模式

2.外出模式

圖4-2模式選擇界面

入侵次數：xxx次

入侵時間

00-00-00

圖4-3入侵信息界面