2024年甘肅省職業(yè)院校技能大賽高職組電子與信息類集成電路應(yīng)用開發(fā)賽項(xiàng)樣卷2

甘肅省集成電路應(yīng)用開發(fā)賽項(xiàng)樣題2集成電路應(yīng)用開發(fā)賽項(xiàng)來源于集成電路行業(yè)真實(shí)工作任務(wù)，由“集成電路設(shè)計(jì)與仿真”、“集成電路工藝仿真”、“集成電路測試”及“集成電路應(yīng)用”四部分組成。第一部分集成電路設(shè)計(jì)與仿真使用集成電路版圖設(shè)計(jì)軟件，根據(jù)表1-1所示的集成電路真值表（輸出值X0~X7和Y0~Y7隨機(jī)抽?。褂弥付üに嘝DK，設(shè)計(jì)集成電路原理圖和版圖，并進(jìn)行功能仿真。設(shè)計(jì)要求如下：芯片引腳：3個(gè)輸入端A、B、C；3個(gè)輸出端X、Y、Z；1個(gè)電源端VCC；1個(gè)接地端GND。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(duì)應(yīng)邏輯電平。Z輸出X和Y的某種運(yùn)算結(jié)果，該運(yùn)算為“與、或、與非、或非、同或、異或”之一，由比賽現(xiàn)場裁判長抽取的任務(wù)參數(shù)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(xiàn)場裁判長抽取的任務(wù)參數(shù)確定。仿真設(shè)置：VCC為+5V，A為1kHz，B為2kHz，C為4kHz。通過DRC檢查和LVS驗(yàn)證。使用MOS管數(shù)量應(yīng)盡量少。所設(shè)計(jì)版圖面積應(yīng)盡量小。現(xiàn)場評(píng)判要求：只允許展示已完成的電路圖、仿真圖、DRC檢查和LVS驗(yàn)證結(jié)果、版圖及尺寸。不能進(jìn)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□Y000X0Y0“□”為以下運(yùn)算之一：與或與非或非同或異或001X1Y1010X2Y2011X3Y3100X4Y4101X5Y5110X6Y6111X7Y7

第二部分集成電路工藝仿真選擇題應(yīng)根據(jù)工藝問題或視頻片斷選擇適合的答案，漏選、多選、錯(cuò)選均不得分。仿真操作題應(yīng)根據(jù)題目要求，按照集成電路工藝規(guī)范，在交互仿真平臺(tái)進(jìn)行仿真操作。（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(xiàn)象②表示的環(huán)節(jié)是（）。A.燒球B.植球C.走線D.壓焊（單選）在視頻中，①標(biāo)注的是選項(xiàng)中的哪種溶液？A.二甲苯B.KOHC.去離子水D.丙酮（單選）視頻中正在進(jìn)行對(duì)刀操作，若①與②兩者未對(duì)齊就進(jìn)行劃片，則會(huì)造成（）現(xiàn)象。A.晶圓沾污B.晶圓整片劃傷C.藍(lán)膜切透D.切割處嚴(yán)重崩邊（單選）視頻中的操作屬于什么工藝環(huán)節(jié)？扎針測試前的導(dǎo)片扎針測試后的導(dǎo)片晶圓烘烤前的導(dǎo)片晶圓烘烤后的導(dǎo)片（單選）視頻結(jié)尾處為某工藝設(shè)備的操作界面，若此時(shí)需要打開該設(shè)備載片臺(tái)的真空系統(tǒng)，應(yīng)點(diǎn)擊（）號(hào)位置的按鍵。①②③④（多選）在視頻中，沒有被粘接而留在藍(lán)膜上的晶粒可能存在的不良現(xiàn)象是什么？A.崩邊B.缺角C.針印過深D.針印偏出PAD點(diǎn)（多選）涂膠過程中，哪些是造成圖中異?，F(xiàn)象的可能原因？A.不適合的勻膠加速度B.光刻膠內(nèi)存在顆?；驓馀?C.不適合的托盤D.給膠量不足（多選）晶圓外檢過程中，若發(fā)現(xiàn)不良晶粒未正常打點(diǎn)，則需要人工補(bǔ)墨點(diǎn)。視頻所示的補(bǔ)點(diǎn)方式其特點(diǎn)包括（）。A.操作簡單，技術(shù)要求較低B.技術(shù)要求較高 C.墨點(diǎn)較精確D.墨點(diǎn)大小不可控（多選）晶圓劃片后對(duì)其外觀進(jìn)行檢查，觀察到視頻中的不良現(xiàn)象，出現(xiàn)該異常的原因可能有（）。載片臺(tái)步進(jìn)過大劃片刀磨損劃片刀轉(zhuǎn)速過大冷卻水流量過?。ǘ噙x）激光打標(biāo)是為芯片打上標(biāo)識(shí)的過程，當(dāng)大量出現(xiàn)視頻中①標(biāo)注的現(xiàn)象時(shí)，下列操作正確的有（）。繼續(xù)完成本批次作業(yè)暫停設(shè)備作業(yè)將存在該問題的芯片報(bào)廢處理技術(shù)人員檢修光路（仿真操作）顯影—設(shè)備運(yùn)行：集成電路制造流片工藝光刻部分顯影環(huán)節(jié)的顯影機(jī)設(shè)備運(yùn)行（仿真操作）料管抽真空—領(lǐng)料與參數(shù)設(shè)置：集成電路制造芯片測試工藝料管抽真空環(huán)節(jié)物料領(lǐng)取和真空機(jī)設(shè)備參數(shù)設(shè)置（仿真操作）晶圓貼膜—運(yùn)行：集成電路制造封裝工藝的晶圓貼膜部分貼膜機(jī)操作過程（仿真操作）激光打標(biāo)—結(jié)批：集成電路制造封裝工藝激光打標(biāo)部分故障排除和作業(yè)結(jié)批過程（仿真操作）轉(zhuǎn)塔式分選機(jī)—設(shè)備運(yùn)行：集成電路制造芯片測試工藝轉(zhuǎn)塔式測試分選環(huán)節(jié)分選機(jī)設(shè)備運(yùn)行

第三部分集成電路測試參賽選手從現(xiàn)場下發(fā)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(xiàn)場下發(fā)的技術(shù)資料（芯片手冊(cè)、元器件清單等），在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，按照相關(guān)電路原理與電子裝接工藝，設(shè)計(jì)、焊接、調(diào)試工裝板，搭建和配置測試環(huán)境，使用測試儀器與工具，實(shí)施并完成測試任務(wù)。集成電路測試共分為數(shù)字集成電路測試和模擬集成電路測試兩項(xiàng)子任務(wù)。子任務(wù)一：數(shù)字集成電路測試待測芯片：振蕩器（例如：CD74HCT123）參數(shù)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(shè)計(jì)、焊接、調(diào)試完成測試工裝，搭建并配置測試環(huán)境，測試芯片邏輯功能，應(yīng)設(shè)置輸入引腳、控制引腳狀態(tài)，記錄輸出引腳電壓值及頻率并標(biāo)注單位。子任務(wù)二：模擬集成電路測試待測芯片：LM324LM324是四運(yùn)放集成電路，它采用14腳雙列直插塑料封裝，內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器，除電源共用外，四組運(yùn)放相互獨(dú)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(shù)測試(1)ICC靜態(tài)工作電流測試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(shí)的測試結(jié)果并標(biāo)注單位；(2)VOS失調(diào)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(jié)果并標(biāo)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(jié)果并標(biāo)注單位；應(yīng)用電路測試?yán)帽荣惉F(xiàn)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(hào)發(fā)生器，如圖3-3所示。請(qǐng)記錄以下數(shù)據(jù)：（1）方波信號(hào)的波形、周期、Vpp、占空比。（2）三角波信號(hào)的波形、周期、Vpp。圖3-3方波信號(hào)發(fā)生器電路圖

第四部分集成電路應(yīng)用集成電路應(yīng)用任務(wù)要基于單片機(jī)（LK32T102或stm32f103c8t6）、運(yùn)放（LM358）、熱式紅外傳感器和繼電器實(shí)現(xiàn)安防系統(tǒng)。參賽選手應(yīng)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(tǒng)，編寫控制程序，實(shí)現(xiàn)有人入侵報(bào)警LED燈點(diǎn)亮，繼電器動(dòng)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(tǒng) 歡迎使用安防系統(tǒng)圖4-1初始顯示界面1.1.居家模式2.外出模式圖4-2模式選擇界面入侵次數(shù)：入侵次數(shù)：xxx次入侵時(shí)間00-00-00圖4-3入侵信息界面觸發(fā)次數(shù)觸發(fā)次數(shù)XXX次0000-00-0000-00-00圖4-4觸發(fā)次數(shù)顯示界面2．實(shí)現(xiàn)過程系統(tǒng)開機(jī)初始化相關(guān)使用資源（IO、定時(shí)器、時(shí)鐘等），進(jìn)入如圖4-1界面；熱式紅外開始工作初始化完成后，進(jìn)入如圖4-2界面；進(jìn)行模式選擇功能界面，通過上、下按鍵選擇對(duì)應(yīng)功能點(diǎn)擊確認(rèn)按鍵進(jìn)入對(duì)應(yīng)界面。3．模式說明（1）外出模式當(dāng)有人入侵，熱式紅外感應(yīng)到人發(fā)出報(bào)警狀態(tài)即高電平，單片機(jī)