一种设计集成电路的布局方法与流程

本发明属于布局设计领域，特别涉及一种设计集成电路的布局方法。

背景技术：

1、设计集成电路(ic)的布局方法在电子行业中具有重要的地位。随着科技的飞速发展，对集成电路性能、尺寸和成本的要求越来越高。为了满足这些需求，集成电路设计者需要采用更高效、更优化的布局方法。本文将介绍一种设计集成电路布局方法的技术背景。

2、集成电路布局方法的发展历程可以追溯到20世纪60年代。当时，手工布图成为主流方法，设计者通过描绘原理图来设计电路。然而，这种方法效率低下，难以应对复杂数字电路的设计。在20世纪70年代，计算机辅助设计(cad)开始应用于集成电路布局，设计者可以通过计算机软件来绘制电路图。尽管这种方法提高了设计效率，但由于计算能力的限制，它仍然无法满足大规模电路设计的需求。

3、随着计算机硬件的不断发展，集成电路布局方法也取得了显著进步。20世纪80年代，自动布局方法开始出现，设计软件可以根据设计规则自动布置元件。这种方法大大提高了设计效率，缩短了产品上市时间。然而，自动布局方法仍然受到设计规则和计算复杂度的限制，对于复杂电路的设计效果并不理想。

4、为了解决这个问题，研究人员开始研究基于人工智能(ai)的集成电路布局方法。这种方法利用机器学习和深度学习技术，可以从大量训练数据中学习有效的布局策略。基于ai的布局方法可以自动优化电路布局，以提高性能、缩小尺寸和降低成本。这种方法具有很高的灵活性，可以根据不同的设计目标和约束自动调整布局策略。

5、基于ai的集成电路布局方法已经取得了显著的成果。例如，深度学习算法可以自动优化电路的线宽、间距和过孔等参数，从而在保证性能的同时降低制造成本。此外，机器学习算法还可以根据电路的特性自动选择合适的布局算法，例如贪心算法、遗传算法等。这些研究成果为集成电路布局方法的发展提供了有力支持。

6、设计集成电路的布局方法经历了从手工布图到计算机辅助设计，再到自动布局和基于ai的布局的发展过程。随着科技的不断进步，未来集成电路布局方法还将继续演进，为电子行业带来更多的创新和突破。

7、因此，现在亟需一种设计集成电路的布局方法。

技术实现思路

1、本发明提出一种设计集成电路的布局方法，解决了现有技术中在设计集成电路布局的时候，通常没有能够进行ai辅助设计，主要依靠设计人员的经验，没有一个完整的智能设计方法的问题。

2、本发明的技术方案是这样实现的：一种设计集成电路的布局方法，所述方法包括如下步骤：建立集成电路图纸数据库，并在数据库内将集成电路中的功能单元进行独立分类，对每个功能单元进行单独扫描，并将扫描的图像数据导入集成电路图纸数据库中备存；在设计前对设计目标和需求进行明确，并确定集成电路中的功能单元，对集成电路封装芯片尺寸进行确认后，将确认尺寸的封装芯片进行数据可视化后导入可视化平台，并将功能单元的尺寸数据进行列表展出；根据封装芯片中的功能单元类型和数量确定元件的封装形式，并在数据可视化平台中将封装芯片和功能单元进行选定，并通过自动布局工具将元件进行放置后，对放置位置进行调整；在数据可视化平台中将封装芯片和功能单元位置进行确定后，根据位置关系进行数据连接线匹配，并根据数据连接线匹配情况，进行绘制连线；在数据可视化平台中将布局完成后的数据进行导出至仿真软件中，在仿真软件中进行实时模拟，并对模拟结果进行验证，在验证数据符合设计阈值时，将布局文件输出。

3、本申请文件与现有技术主要区别点在于，独立分类和单独扫描功能单元：现有技术在布局设计时通常是对整个集成电路进行扫描和分类，而该方法首先将功能单元进行独立分类，然后对每个功能单元进行单独扫描，这样可以更精确地管理和控制每个功能单元的设计，提高布局效率和精度。

4、设计目标明确和封装芯片尺寸确认：在设计前，该方法明确了设计目标和需求，并确认了集成电路中的功能单元，同时对集成电路封装芯片尺寸进行了确认。这有助于在设计过程中更准确地控制和调整，避免后期因设计目标不明确或封装尺寸不合适导致的修改和返工。

5、数据可视化和自动布局工具：该方法将确认尺寸的封装芯片进行数据可视化后导入可视化平台，并将功能单元的尺寸数据进行列表展出。通过自动布局工具，可以快速地将元件进行放置并对其位置进行调整，提高布局效率。

6、封装芯片和功能单元位置确定以及数据连接线匹配：该方法在数据可视化平台中根据位置关系进行数据连接线匹配，并根据数据连接线匹配情况，进行绘制连线。这有助于确保电路连接的正确性，避免因连接线不合适导致的电路故障。

7、仿真软件验证和布局文件输出：该方法在数据可视化平台中将布局完成后的数据导出至仿真软件中，进行实时模拟，并对模拟结果进行验证。在验证数据符合设计阈值时，将布局文件输出。这有助于在设计完成后进行及时的验证，确保设计的正确性和可行性。

8、作为一优选的实施方式，在建立集成电路图纸数据库时，从开源厂商公开数据中将图纸数据进行导入，并在导入后对图纸数据进行预处理，并根据集成电路图纸的特点和设计结构，对图纸中的功能单元进行分类。

9、作为一优选的实施方式，在进行图纸数据的预处理时，对图纸数据中的图像进行清晰化，随后将清晰后的图纸图像数据进行去噪，并将边缘空白图像进行裁剪后再进行分类。

10、作为一优选的实施方式，在进行功能单元分类时，通过功能单元的功能简述、参数规格、接口定义、物理布局和电路图示对功能单元进行分类。

11、作为一优选的实施方式，在确定封装形式时，选用dip、soic、plcc中一种进行封装，并在进行数据连接线匹配时对连线的数量、长度、宽度、过孔数量进行对应匹配。

12、作为一优选的实施方式，在将布局文件进行输出时，通过pcb设计软件将布局文件打开后，在布局软件中，选择输出gerber文件的选项，在gerber输出选项中对输出层、孔层、丝印层、焊盘层进行配置，在配置完成后点击生成或导出按钮，将布局文件转换为gerber文件格式。

13、采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：建立集成电路图纸数据库，对功能单元进行分类和备存，可以方便地管理和检索相关信息，提高设计效率。在设计前对设计目标和需求进行明确，有助于明确设计的方向和要求，避免后期修改和调整；确认封装芯片的尺寸后，通过数据可视化平台将封装芯片和功能单元进行可视化展示，方便设计人员对尺寸和布局进行直观的了解和调整；利用自动布局工具进行元件放置和位置调整，可以提高布局的准确性和效率，减少人工操作的错误和繁琐；根据功能单元的位置关系进行数据连接线的匹配和绘制，确保连接的准确性和稳定性；将布局完成后的数据导出至仿真软件进行实时模拟和验证，确保设计的可行性和符合设计阈值的要求。这种设计集成电路的布局方法可以提高设计效率、减少错误，确保设计的准确性和可行性。

技术特征：

1.一种设计集成电路的布局方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种设计集成电路的布局方法，其特征在于：在建立集成电路图纸数据库时，从开源厂商公开数据中将图纸数据进行导入，并在导入后对图纸数据进行预处理，并根据集成电路图纸的特点和设计结构，对图纸中的功能单元进行分类。

3.如权利要求2所述的一种设计集成电路的布局方法，其特征在于：在进行图纸数据的预处理时，对图纸数据中的图像进行清晰化，随后将清晰后的图纸图像数据进行去噪，并将边缘空白图像进行裁剪后再进行分类。

4.如权利要求1所述的一种设计集成电路的布局方法，其特征在于：在进行功能单元分类时，通过功能单元的功能简述、参数规格、接口定义、物理布局和电路图示对功能单元进行分类。

5.如权利要求1所述的一种设计集成电路的布局方法，其特征在于：在确定封装形式时，选用dip、soic、plcc中一种进行封装，并在进行数据连接线匹配时对连线的数量、长度、宽度、过孔数量进行对应匹配。

6.如权利要求1所述的一种设计集成电路的布局方法，其特征在于：在将布局文件进行输出时，通过pcb设计软件将布局文件打开后，在布局软件中，选择输出gerber文件的选项，在gerber输出选项中对输出层、孔层、丝印层、焊盘层进行配置，在配置完成后点击生成或导出按钮，将布局文件转换为gerber文件格式。

技术总结
本发明提出了一种设计集成电路的布局方法，所述方法包括如下步骤：建立集成电路图纸数据库，并在数据库内将集成电路中的功能单元进行独立分类，对每个功能单元进行单独扫描，并将扫描的图像数据导入集成电路图纸数据库中备存；在设计前对设计目标和需求进行明确，并确定集成电路中的功能单元，对集成电路封装芯片尺寸进行确认后，将确认尺寸的封装芯片进行数据可视化后导入可视化平台，并将功能单元的尺寸数据进行列表展出；根据封装芯片中的功能单元类型和数量确定元件的封装形式，并在数据可视化平台中将封装芯片和功能单元进行选定，并通过自动布局工具将元件进行放置后，对放置位置进行调整。

技术研发人员：冯瑜,张江永,王龙
受保护的技术使用者：西安智诚微电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11