Tema 1

TEMA 1
Tecnologías y metodologías de
diseño de circuitos y sistemas
electrónicos

Diseño de Circuitos y Sistemas
Electrónicos
Grado Ing. Tecnologías de
Telecomunicación

Sumario


Introducción



Tecnología de circuitos y sistemas electrónicos





Tecnología planar del Si: proceso CMOS



Empaquetado



PCB

Metodologías de diseño de circuitos integrados


Diseño full-custom



Diseñobasado en celdas



Diseño basado en arrays

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1

Introducción


Las prestaciones y la capacidad de integración de los circuitos
integrados crecen con la ley de Moore:

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Introducción


Esta evolución ha tenido un impactodirecto en el diseño de
circuitos integrados:


los dispositivos modernos requieren
una aproximación jerárquica al diseño,
empleando herramientas automáticas

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Introducción


El incremento de complejidad de los circuitos integrados implica
retos en diferentes niveles:


tecnológico: consumo, fiabilidad,procesos de fabricación, etc.



diseño: imposible sin herramientas CAD y metodologías adecuadas


aumento del tamaño de los grupos de trabajo

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Introducción


La metodología de diseño ha sufrido diferentes evoluciones
durante la era electrónica:


durante los 1970s todo el diseño era completamentefull-custom



posteriormente, la llegada de las primeras tecnologías programables,
como PLAs y PALs, supuso un cierto cambio en sistemas digitales



durante los 1990s el desarrollo de las herramientas CAD y las
implementaciones basadas en celdas estándar (semi-custom)
permitió un incremento en densidad



en años recientes, la aparición de macroceldas y tecnologías
programables avanzadas, como lasFPGAs, junto al desarrollo de las
herramientas CAD y los lenguajes HDL han permitido:


reducción de ciclos de diseño



reutilización de módulos (IP cores)

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Introducción

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Sumario


Introducción



Tecnología decircuitos y sistemas electrónicos





Tecnología planar del Si: proceso CMOS



Empaquetado



PCB

Metodologías de diseño de circuitos integrados


Diseño full-custom



Diseño basado en celdas



Diseño basado en arrays

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Tecnología planar (IC)






El circuito integrado se ha convertido enla clave de la evolución
de la industria microelectrónica:


comunicaciones, procesamiento de señales, computación



portabilidad, bajo consumo

La mayoría de diseñadores nunca se enfrentará a los detalles del
proceso de fabricación, pero sin embargo:


su coste es determinante para la producción en masa



impone directa o indirectamente la mayoría de restricciones de diseño

El proceso CMOS(o alguna de sus variantes) es la tecnología
planar más utilizada.
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Proceso CMOS


Sucesión de procesos de fabricación sobre una oblea de Si que
permiten formar transistores MOS y las conexiones necesarias:
p-epi
p+

n

p-epi
p+

p
p+
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Proceso CMOS


Sucesión de procesos de fabricación sobre una oblea de Si que
permiten formar transistores MOS y las conexiones necesarias:

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Proceso CMOS
GND

In

V DD

A

A'

Out

A

A'

n
+

n

+

p

Óxido
de campo

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