集成电路后端设计前景如何

前端和后端在前途上没有必然的好与不好之分，各有优势，大公司分的很细在各个阶段的设计上都有做的好的，做好了都没有不好的。

首先，我想先纠正一下楼上一位朋友的观点，前端不是码农那么简单，因为先要明确是数字还是模拟电路，因为我感觉提问的朋友似乎是模拟后端吧。模拟电路设计的前端是原理图和仿真，不存在代码问题。而数字前端的工程师要考虑到算法、写代码、方针，当然做到后边有经验了还需要具备系统应用方面的设计知识，简单的说就是电路板级的设计，因为芯片最终是用在系统上的，有经验的前端工程师是关键，也很有可能成为设计公司技术部门的老大。个人的感觉欢迎批评指正。

后边是我要说明的，在集成电路设计中，分数字和模拟。模拟电路分前端（circuit design，电路设计）、后端（layout，版图）。数字电路也分前端（一般是算法和代码），后端（数字电路的后端就是布局布线）。前端设计主要是功能设计、仿真。而后端就是把前端工程师的设计实现，这点在数字和模拟里都一样。前端设计对工程师脑力的挑战比较大，毕竟要设计出功能和性能都满足指标的电路需要仔细钻研（尤其模拟电路的design）。后端确实被部分人形容为体力活，但是，后端非常关键，好的后端工程师能够保证实现出来的电路在性能上与电路设计的方针结果接近，同时，还能优化面积（数字、模拟都一样，只是方法截然不同）。所谓的经验，不论前端后端都需要。在模拟电路设计中，layout工程师往往有一种感觉是听从设计工程师的，但其实不然，好的layout工程师能够反馈非常有用的意见，反而能够指导设计工程师在设计电路时忽略的东西（因为design有的不会画版图，设计的电路让版图工程师很为难）。经验是最重要的，前端后端在工作的工资上你不用担心，只要水平到了，都是差不多的。

“模拟电路设计工程师”（模拟电路前端）很费头脑，需要很有钻研精神，虽然没有版图工程师工作起来体力上那么累，但是压力大，脑力耗费严重。

“模拟电路版图工程师”（模拟电路后端）很费体力，但不仅仅是画画图那么简单，有经验的后端工程师会对电路也有一定了解，知道怎么画最匹配、干扰最小、失调小等，当然会使用skill语言也是好的版图工程师需要具备的能力，就业不用愁，干这个活的公司随时都可以招，待遇差不了。本科生做，就是皮毛，简单画图。研究生也是稍微有经验会好一些，也需要慢慢学习长经验。

“数字前端工程师”，这个其实我不太了解，因为本人做模拟的，但对流程还是知道些，需要做算法、写代码、仿真、FPGA仿真调试。最好了到后边还要牵扯到应用上，系统级别，做好了也非常厉害。

“数字后端工程师”，这个主要就是布局布线，首先对工具熟悉是必要的，其次好的布局布线也有算法在里边，这个人才比较缺，不愁找工作的，待遇一样牛气的很，有的公司还经常会把这个阶段的工作外包给外边有经验的公司和工程师，这个职位太需要经验了，牵扯到芯片的性能和成本啊。

总的来说集成电路设计的工程师只要好好钻研学习，长经验，待遇前景差不了，好的公司去了，月薪10K到20K都是保底的。不要仅看刚毕业的待遇，刚毕业没经验，研究生比本科好很多，但是也不够，毕竟公司和实验室不一样，我建议2年后才是开始，这是再来看给你多少钱。

有一点是最重要的，做前端和后端你不要太执着于此，这个前景上区别不大，而且工作后也不是不能转，研究生使劲钻研，就业时候很从容的找个正规的集成电路的公司，前途很光明。

个人的见解，仅作为参考，有不对的地方希望给我指正。

这篇集成电路图，图还是很丰富的，需要查看许多集成电路的内部构造图纸，还要熟悉运算放大器的运用技巧，这篇图看着很乱，但是没有过于复杂的地方。

要懂可以看《数字电子技术基础》（第五版）阎 石 主编 高等教育出版社

《电子线路》上下册（线性部分与非线性部分）谢嘉奎主编 高等教育出版社，

努力学习大概2个曰，差不多可以入门。

集成电路是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；其中所有元件在结构上已组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。它的英文（integrated circuit）用字母“IC”表示。集成电路技术包括芯片制造技术与设计技术，主要体现在加工设备，加工工艺，封装测试，批量生产及设计创新的能力上。集成电路发明者为杰克·基尔比（基于硅的集成电路）和罗伯特·诺伊思（基于锗的集成电路）。

IC就是半导体元件产品的统称，包括:

1，集成电路(integratedcircuit，缩写:IC)。

2，二，三极管。

3，特殊电子元件。

IC芯片的产品分类可以有下面分类方法:

一，集成电路的种类一般是以内含晶体管等电子组件的数量来分类。

SSI(小型集成电路)，晶体管数10～100个。

MSI(中型集成电路)，晶体管数100～1000个。

LSI(大规模集成电路)，晶体管数1000～100000。

VLSI(超大规模集成电路)，晶体管数100000以上。

二，按功能结构分类。

集成电路按其功能、结构的不同，可以分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。

三，按制作工艺分类。

集成电路按制作工艺可分为半导体集成电路和膜集成电路。膜集成电路又分类厚膜集成电路和薄膜集成电路。

四，按导电类型不同分类。

集成电路按导电类型可分为双极型集成电路和单极型集成电路。双极型集成电路的制作工艺复杂，功耗较大，代表集成电路有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等类型。

单极型集成电路的制作工艺简单，功耗也较低，易于制成大规模集成电路，代表集成电路有CMOS、NMOS、PMOS等类型。

五，按用途分类。

集成电路按用途可分为电视机用集成电路。音响用集成电路、影碟机用集成电路、录像机用集成电路、电脑(微机)用集成电路、电子琴用集成电路、通信用集成电路、照相机用集成电路、遥控集成电路、语言集成电路、报警器用集成电路及各种专用集成电路。

扩展资料

IC检测常识

检测前要了解集成电路及其相关电路的工作原理　检查和修理集成电路前首先要熟悉所用集成电路的功能、内部电路、主要电气参数、各引脚的作用以及引脚的正常电压、波形与外围元件组成电路的工作原理。如果具备以上条件，那么分析和检查会容易许多。

测试不要造成引脚间短路　电压测量或用示波器探头测试波形时，表笔或探头不要由于滑动而造成集成电路引脚间短路，最好在与引脚直接连通的外围印刷电路上进行测量。任何瞬间的短路都容易损坏集成电路，在测试扁平型封装的CMOS集成电路时更要加倍小心。

严禁在无隔离变压器的情况下，用已接地的测试设备去接触底板带电的电视、音响、录像等设备　严禁用外壳已接地的仪器设备直接测试无电源隔离变压器的电视、音响、录像等设备。

要注意电烙铁的绝缘性能　不允许带电使用烙铁焊接，要确认烙铁不带电，最好把烙铁的外壳接地，对MOS电路更应小心，能采用6~8V的低压电烙铁就更安全。

要保证焊接质量　焊接时确实焊牢，焊锡的堆积、气孔容易造成虚焊。焊接时间一般不超过3秒钟，烙铁的功率应用内热式25W左右。已焊接好的集成电路要仔细查看，最好用欧姆表测量各引脚间有否短路，确认无焊锡粘连现象再接通电源。

不要轻易断定集成电路的损坏　不要轻易地判断集成电路已损坏。

测试仪表内阻要大　测量集成电路引脚直流电压时，应选用表头内阻大于20KΩ/V的万用表，否则对某些引脚电压会有较大的测量误差。

要注意功率集成电路的散热　功率集成电路应散热良好，不允许不带散热器而处于大功率的状态下工作。

引线要合理　如需要加接外围元件代替集成电路内部已损坏部分，应选用小型元器件，且接线要合理以免造成不必要的寄生耦合，尤其是要处理好音频功放集成电路和前置放大电路之间的接地端。

参考资料:：IC芯片

自计算机发明以来，就与物理学接下了不解之缘，两门学科相互影响，相互依存，共同发展。物理学的进步使计算机硬件得以发展，计算机的升级也帮助物理学前进。

但是如果没有物理学在近代史上的飞速发展，就不会有近代电子数字计算机（ENIAC）的诞生。

电子管的发明是革命性的，在此之前想要制造出电子数字计算机可以说是不可能的，这项发明为电子计算机的发展奠定了基础。在此之后“真空管”发明了“继电器（二进制）”与“电容（起滤波作用）”等物理元件的使用也更加推进了电子计算机的进步。

真空管时代的计算机尽管已经步入了现代计算机的范畴，但其体积之大、能耗之高、故障之多、价格之贵大大制约了它的普及应用。直到另一种革命性物理元件的发明“晶体管”，它的发明使计算机的发展进入了快车道。在ENIAC发明之后的时间里，计算机的发展是飞速的，这个飞速的发展历程到了今天依然在延续。这个历程中物理学的影响成为本文探讨的主要问题，本文会按照历史的发展历程来探讨。

关键词：物理学，计算机发展，晶体管，集成电路

正文：

在1900年之前的计算机，都是基于机械运行方式，尽管有个别产品开始引入一些电学内容，却都是从属与机械的，还没有进入计算机的灵活：逻辑运算领域。而在这之后，随着电子技术的飞速发展，计算机就开始了由机械向电子时代的过渡，电子越来越成为计算机的主体，机械越来越成为从属，二者的地位发生了变化，计算机也开始了质的转变。

1906: 美国的Lee De Forest发明了“电子管”。电子管，是一种最早期的电信号放大器件，被封闭在玻璃容器，基本原理是借助电场的大小变化，来控制真空管内自由电子的运动。

电子管计算机也称第一代计算机，它的特点是操作指令是为特定任务而编制的，每种机器有各自不同的机器语言，功能受到限制，速度也慢。另一个明显特征是使用真空电子管和磁鼓储存数据。

确立了模拟量可变换成数字量进行计算；形成了数字计 算机的基本结构，确定了程序设计的基本方法；首创使用阴极射线管作为字符显示器。

由于电子管的种种缺陷（体积大、功耗大、发热厉害、寿命短、电源利用效率低、结构脆弱而且需要高电压源等缺点），第一代计算机很快就被新一代的计算机所取代，而这种替代正是由于物理技术的革新！“晶体管”

晶体管

是一种固体半导体器件，可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多其它功能。晶体管作为一种可变开关，基于输入的电压，控制流出的电流，因此晶体管可做为电流的开关，和一般机械开关（如Relay、switch）不同处在于晶体管是利用电讯号来控制，而且开关速度可以非常之快，在实验室中的切换速度可达100GHz以上。

1954年，美国贝尔实验室研制成功第一台使用晶体管线路的计算机，取名“催迪克”（TRADIC），装有800个晶体管。

第一代计算机（电子管计算机）使用的是“定点运算制”，参与运算数的绝对值必须小于1；而第二代计算机（晶体管计算机）增加了浮点运算，使数据的绝对值可达2的几十次方或几百次方，计算机的计算能力实现了一次飞跃。同时，用晶体管取代电子管，使得第二代计算机体积大大减小，寿命延长，价格降低，为计算机的广泛应用创造了条件。

由此可见晶体管的出现又是一个帮助计算机出现重大革新的发明！

晶体管的发明

晶体管的发明，最早可以追溯到1929年，当时工程师利莲费尔德就已经取得一种晶体管的专利。但是，限于当时的技术水平，制造这种器件的材料达不到足够的纯度，而使这种晶体管无法制造出来。

由于电子管处理高频信号的效果不理想，人们就设法改进矿石收音机中所用的矿石触须式检波器。在这种检波器里，有一根与矿石（半导体）表面相接触的金属丝（像头发一样细且能形成检波接点），它既能让信号电流沿一个方向流动，又能阻止信号电流朝相反方向流动。在第二次世界大战爆发前夕，贝尔实验室在寻找比早期使用的方铅矿晶体性能更好的检波材料时，发现掺有某种极微量杂质的锗晶体的性能不仅优于矿石晶体，而且在某些方面比电子管整流器还要好。 在第二次世界大战期间，不少实验室在有关硅和锗材料的制造和理论研究方面，也取得了不少成绩，这就为晶体管的发明奠定了基础。 为了克服电子管的局限性，第二次世界大战结束后，贝尔实验室加紧了对固体电子器件的基础研究。肖克莱等人决定集中研究硅、锗等半导体材料，探讨用半导体材料制作放大器件的可能性。

1945年秋天，贝尔实验室成立了以肖克莱为首的半导体研究小组，成员有布拉顿、巴丁等人。布拉顿早在1929年就开始在这个实验室工作，长期从事半导体的研究，积累了丰富的经验。他们经过一系列的实验和观察，逐步认识到半导体中电流放大效应产生的原因。布拉顿发现，在锗片的底面接上电极，在另一面插上细针并通上电流，然后让另一根细针尽量靠近它，并通上微弱的电流，这样就会使原来的电流产生很大的变化。微弱电流少量的变化，会对另外的电流产生很大的影响，这就是“放大”作用。

布拉顿等人，还想出有效的办法，来实现这种放大效应。他们在发射极和基极之间输入一个弱信号，在集电极和基极之间的输出端，就放大为一个强信号了。在现代电子产品中，上述晶体三极管的放大效应得到广泛的应用。

巴丁和布拉顿最初制成的固体器件的放大倍数为50左右。不久之后，他们利用两个靠得很近(相距005毫米)的触须接点，来代替金箔接点，制造了“点接触型晶体管”。1947年12月，这个世界上最早的实用半导体器件终于问世了，在首次试验时，它能把音频信号放大100倍，它的外形比火柴棍短，但要粗一些。

在为这种器件命名时，布拉顿想到它的电阻变换特性，即它是靠一种从“低电阻输入”到“高电阻输出”的转移电流来工作的，于是取名为trans-resister(转换电阻)，后来缩写为transister，中文译名就是晶体管。

由于点接触型晶体管制造工艺复杂，致使许多产品出现故障，它还存在噪声大、在功率大时难于控制、适用范围窄等缺点。为了克服这些缺点，肖克莱提出了用一种“整流结”来代替金属半导体接点的大胆设想。半导体研究小组又提出了这种半导体器件的工作原理。 1950年，第一只“面结型晶体管”问世了，它的性能与肖克莱原来设想的完全一致。今天的晶体管，大部分仍是这种面结型晶体管。

计算机的又一次革新！集成电路出现了！！

集成电路（integrated circuit）是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；其中所有元件在结构上已组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”表示。集成电路发明者为杰克·基尔比（基于硅的集成电路）和罗伯特·诺伊思（基于锗的集成电路）。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。

集成电路具有体积小，重量轻，引出线和焊接点少，寿命长，可靠性高，性能好等优点，同时成本低，便于大规模生产。它不仅在工、民用电子设备如收录机、电视机、计算机等方面得到广泛的应用，同时在军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用。用集成电路来装配电子设备，其装配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍，设备的稳定工作时间也可大大提高。

集成电路计算机

60年代初期，美国的基尔比和诺伊斯发明了集成电路，引发了电路设计革命。随后，集成电路的集成度以每3-4年提高一个数量级的速度增长。集成电路（Integrated Circuit，简称r）是做在晶片上的一个完整的电子电路，这个晶片比手指甲还小，却包含了几千个晶体管元件。1962年1月，IBM公司采用双极型集成电路，生产了IBM360系列计算机。一些小型计算机在程序设计技术方面形成了三个独立的系统：操作系统、编译系统和应用程序，总称为软件。值得一提的是，操作系统中"多道程序"和"分时系统"等概念的提出，结合计算机终端设备的广泛使用，使得用户可以在自己的办公室或家中使用远程计算机。第三代计算机的特点是体积更小、价格更低、可靠性更高、计算速度更快。

集成电路的出现时革命性的

集成电路，现代计算机插上腾飞的翅膀，尽管晶体管的采用大大缩小了计算机的体积、降低了其价格，减少了故障。但离人们的要求仍差很远，而且各行业对计算机也产生了较大的需求，生产更能更强、更轻便、更便宜的机器成了当务之急，而集成电路的发明正如“及时雨”，当春乃发生。其高度的集成性，不仅仅使体积得以减小，更使速度加快，故障减少。人们开始制造革命性的微处理器。计算机技术经过多年的积累，终于驶上了用硅铺就的高速公路。

计算机未来的发展

未来的计算机技术将向超高速、超小型、平行处理、智能化的方向发展。尽管受到物理极限的约束，采用硅芯片的计算机的核心部件CPU的性能还会持续增长。作为Moore定律驱动下成功企业的典范Inter预计2001年推出1亿个晶体管的微处理器，并预计在2010年推出集成10亿个晶体管的微处理器，其性能为10万MIPS（1000亿条指令／秒）。而每秒100万亿次的超级计算机将出现在本世纪初出现。超高速计算机将采用平行处理技术，使计算机系统同时执行多条指令或同时对多个数据进行处理，这是改进计算机结构、提高计算机运行速度的关键技术。

同时计算机将具备更多的智能成分，它将具有多种感知能力、一定的思考与判断能力及一定的自然语言能力。除了提供自然的输入手段（如语音输入、手写输入）外，让人能产生身临其境感觉的各种交互设备已经出现，虚拟现实技术是这一领域发展的集中体现。

传统的磁存储、光盘存储容量继续攀升，新的海量存储技术趋于成熟，新型的存储器每立方厘米存储容量可达10TB（以一本书30万字计，它可存储约1500万本书）。信息的永久存储也将成为现实，千年存储器正在研制中，这样的存储器可以抗干扰、抗高温、防震、防水、防腐蚀。如是，今日的大量文献可以原汁原味保存、并流芳百世。

新型计算机系统不断涌现

硅芯片技术的高速发展同时也意味着硅技术越来越近其物理极限，为此，世界各国的研究人员正在加紧研究开发新型计算机，计算机从体系结构的变革到器件与技术革命都要产生一次量的乃至质的飞跃。新型的量子计算机、光子计算机、生物计算机、纳米计算机等将会在21世纪走进我们的生活，遍布各个领域。

继由于电子管的种种缺陷（体积大、功耗大、发热厉害、寿命短、电源利用效率低、结构脆弱而且需要高电压源等缺点），第一代计算机很快就被新一代的计算机所取代，而这种替代正是由于物理技术的革新！“晶体管”

晶体管

是一种固体半导体器件，可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多其它功能。晶体管作为一种可变开关，基于输入的电压，控制流出的电流，因此晶体管可做为电流的开关，和一般机械开关（如Relay、switch）不同处在于晶体管是利用电讯号来控制，而且开关速度可以非常之快，在实验室中的切换速度可达100GHz以上。

1954年，美国贝尔实验室研制成功第一台使用晶体管线路的计算机，取名“催迪克”（TRADIC），装有800个晶体管。

第一代计算机（电子管计算机）使用的是“定点运算制”，参与运算数的绝对值必须小于1；而第二代计算机（晶体管计算机）增加了浮点运算，使数据的绝对值可达2的几十次方或几百次方，计算机的计算能力实现了一次飞跃。同时，用晶体管取代电子管，使得第二代计算机体积大大减小，寿命延长，价格降低，为计算机的广泛应用创造了条件。

由此可见晶体管的出现又是一个帮助计算机出现重大革新的发明！

晶体管的发明

晶体管的发明，最早可以追溯到1929年，当时工程师利莲费尔德就已经取得一种晶体管的专利。但是，限于当时的技术水平，制造这种器件的材料达不到足够的纯度，而使这种晶体管无法制造出来。