集成电路芯片分析实验-2023版人才培养方案课程教学大纲

《集成电路芯片分析实验》课程教学大纲

（实验课程2023版）

一、课程基本信息

课程号1323S03029开课单位电子信息工程学院

（中文）集成电路芯片分析实验

课程名称

（英文）ExperimentofIntegratedCircuitChipAnalysis

课程性质选修考核类型考查

课程学分1课程学时34

课程类别专业拓展课

适用专业（类）电子科学与技术

二、课程描述及目标

（一）课程简介

《集成电路芯片分析实验》课程是本专业（类）的一门专业拓展课程。通过实

验，加强学生对集成电路基本元器件和基本单元版图的认识、掌握、绘制和应用。

旨在培养学生应用工具解决集成电路版图设计实际工程问题的能力。本课程为校

企共建实践类课程，由企业工程师和任课教师共同完成课堂教学，让学生全面了解

集成电路的反向设计方法，掌握反向设计方法的设计流程，明确集成电路产业的知

识产权保护和反向设计在集成电路设计过程中的重要作用，知晓其就业前景，为我

国的集成电路行业发展贡献自己的力量。

本课程主要依托数字集成电路、模拟集成电路和集成CAD等理论体系。本课

程主要包括CMOS反相器的版图设计及仿真、CMOS二输入与非门的标准单元版

图设计及仿真、CMOS二输入或非门的标准单元版图设计及仿真、CMOS一位全

加器的版图设计及仿真等。

（二）教学目标

通过本课程，使学生掌握、使用集成电路专用软件对数字电路和模拟电路的基

本结构单元进行版图分析、设计，通过版图提取并添加合适的仿真命令和元件的模

1

型参数描述，对版图进行后仿真和性能验证等，增强学生的动手能力。

课程目标1:能够运用数字集成电路的设计和分析方法，运用所学的理论知识

设计可行的实验方案，认识基本元件的版图图形；

课程目标2：能够熟练使用专业集成设计软件，对芯片进行版图提取和电路整

理工作；

课程目标3：能够熟练使用专业集成设计软件，对整理后的电路进行理论分析

和仿真验证，并获得有效结论。

三、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点课程目标权重

♦3:能够将专业知识和数学模型用于推演、分析电子科学与技术领域复杂

课程目标1\

工程问题；

4-2:能够根据特定功能与应用领域，选择合理的研究路线，针对器件结构、

课程目标2\

电路单元与系统、工艺流程设计实验方案；

5-3:能够针对微电子器件与集成电路的研发，选用合理的软、硬件工具，

课程目标3\

模拟和预测器件与电路性能，并能够分析其局限性。

四、教学方式与方法

1、集成电路版图设计实验课的教学目标是通过上机实验，使同学们能够更加

深刻地理解和掌握《数字集成电路原理与设计》，《模拟集成电路原理与设计》和《集

成电路版图设计》课程中所讲的理论知识，熟悉和掌握软件中版图设计•、版图奏取、

电路整理、电路仿真等工具的功能和使用方法。

2、通过实际案例分析，加强对集成电路芯片反向分析的认识及应用，并能将

之应用于复杂工程设计，

五、教学重点与难点

（一）教学重点

本课的教学重点主要是使学生掌握集成电路版图设计的设计方法和设计过程,

了解和掌握芯片分析过程中的版图提取、电路整理等会涉及到的问题。

（二）教学难点

本课的教学难点主要是实际芯片中对规定的模块进行版图提取、电路整理、版

图绘制和仿真。

2

六、实验内容、基本要求与学时分配

序号实验项目名称实验内容与要求学时类型对应课程目标

课程目标1

CMOS反相器的版图提掌握CMOS反相器的版图画

14设计性课程目标2

取及电路整理法

课程目标3

CMOS二输入与非门的课程目标1

掌握CMOS二输入与非门的

2标准单元版图提取及电8设计性课程目标2

版图画法及后仿真的过程

路整理课程目标3

CMOS二输入或非门的课程目标3

掌握CMOS二输入或非门的

3标准单元版图提取及电8设计性课程目标2

版图画法及后仿真的过程

路整理课程目标1

CMOS放大电路的电路掌握CMOS放大电路的电路课程目标1

4整理、电路设计及性能参图和版图的设计及前仿真和14综合性课程目标2

数仿真后仿真的过程。课程目标3

认识和掌握有源器件和无源

有源器件和无源器件的课程目标1

5器件的版图样貌及参数提取10验证性

版图识别、参数提取

方法

CMOS工艺中数字逻辑认识和掌握数字基本单元电

6电路的识别、框取以及绘路的版图结构、单元框取及电12验证性课程目标2

制其对应的电路图路提取方法

对提取的数字基本单元电路

CMOS工艺中对提取的

进行整理.认识其逻辑功能.

7数字逻辑电路进行整理、12综合性课程目标3

对其进行模拟仿真及调试优

仿真及调试

化

CMOS工艺中模拟单元认识和掌握模拟基本单元电

课程目标2

8电路的识别、框取并绘制路的版图结构、参数提取和电12验证性

其对应的电路图路转化

CMOS工艺中对提取的对提取的模拟单元进行整理，

9模拟电路进行整理、仿真通过模拟仿真验证其逻辑功12综合性课程目标3

及调试能

对常用的数字逻辑电路

掌握用专用软件对基本单元

和模拟电路进行版图绘课程目标2

10电路从反向设计到正向没计10设计性

制、后仿、DRC和LVS课程目标3

的全过程

对比

掌握对模拟单路的噪声信号

11噪声分析电路及仿真2设计性课程目标3

进行仿真方法

3

序号实验项目名称实验内容与要求学时类型对应课程目标

根据实际情况、实验内

容做相应调整，选取其

合计104

中34学时作为课程内

容。

注：实验要求包括必修、选修；实验类型包括“验证性”、“设计性”、“……”等。

七、学业评价和课程考核

（一）考核类型：□考试0考查

（二）考核方式：□实验报告□实验作品

0其它：平时成绩（填写具体考核方式）

（三）成绩评定:

考核建议分值

考核/评价细则对应课程目标

依据（百分比）

行为表现（3分）：课堂行为表现是否优秀（无

迟到、旷课、早退、睡觉等不良行为及其它影

响教学活动秩序的行为）。

学习态度（3分）：是否积极主动地学习实验

（跟随教师操作，请教他人，查找资料，探

索

舅否完成课堂任务（3分）：能否提出相关的

课堂参课程目标1

15%不解问题；能否口述回答相关简单问题；能

与度课程目标2

否解决相关拓展问题：ChipAnalyzer、

HxComposcrxHxDcsignci软件使用熟练度。

合作团队组织（3分）：能否与他人交流学习

成果；能否帮助他人学习；是否以小组活动

中起组织作用。

平时情感（3分）：是否快乐地上了一堂课：是否

100%

考核学有所获。

满分按40分计算。主要考核对实验项目的软

件调试环境和硬件结构的熟悉程度，以及综

合运用所学知识自主设计实验的能力。

评价细则：

（1）实验项目设计思路清晰，解决方案合理，

分析计实验结果正确，能解决问题；

算仿真35%（2）所有操作得分的平均值，作为该项的最课程目标3

过程终成绩。

一般的评价包括：

优秀（30-35分）：设计思路清晰，解决方案

合理，实验结果正确，能解决问题。

良好（20-29分）：设计思路较清晰,解决方

案较合理，实验结果正确，能解决问题。

4

中等（10-19分）：设计思路一般，解决方案

较合理，实验结果大部分正确，能解决大部

分问题。

及格（5-9分）：设计思路一般，解决方案较

合理，实验结果部分正确，能解决部分问题。

不及格（0-4分）：设计思路欠妥，解决方案

不合理，实验结果不正确，没能解决问题。

满分按30分计算。主要考核实验项目对应硬

件软件设计过程及实验中分析问题、解决问

题的能力，并撰写实验报告。

评价细则：

（1）按照截止时间要求完成和提交实验报

告。缺交或未经老师批准迟交实验报告的，

该次报告为0分；

（2）报告抄袭者、雷同的报告全部判为。分；

（3）每次实验报告的评分标准：

①可读性:报告书写工整，表达清晰（10%）;

②正确性：思路清晰，解决方案可行，数据分

析合理，结论可靠（70%）；

③思考题、反思与总结（20%）。

（4）所有实验报告得分的平均值，作为该项课程目标1

结课报

50%的最终成绩。课程目标2

告

一般的评价包括：课程目标3

优秀（26-30分）：报告撰写工整，逻辑思路

清晰，内容充实，结论可靠，表达清晰。

良好（21-25分）：报告撰写工整，逻辑思路

较清晰，内容较充实，结论可靠，表达清晰。

中等（16-20分）：报告撰写较工整，逻辑思

路较清晰，内容较充实，结论可靠，表达较清

晰。

及格（11-15分）：报告撰写格式存在一定问

题，逻辑合理，内容有待进一步充实，能够得

到一定的结论。

不及格（0-10分）：报告撰写格式存在问题较

多，逻辑较合理，内容有待进一步充实，没有

得到结论。

不交实验报告•次减10分，直到减到0分为

止。

八、课程目标达成评价

课程目标的实际达成效果计算方式如下，达成值越高，教学效果越好，达成度

评价由授课教师负责，对专业所有完成本课程的学生进行评价。

学生相应环节得分平均值

课程F1标达成度=