隨著我國微電子產業的蓬勃發展，集成電路自主設計需求迅速增加。集成電路設計分為正向設計和逆向設計。正向設計是根據芯片的功能要求設計電路，仿真驗證后進行版圖設計，再進行設計規則檢驗、電路和版圖比較檢驗，進行后仿真檢驗。

逆向設計是首先對已有的芯片采用化學方法進行分層拍照和提取縱向參數。從版圖照片上提取電路，仿真驗證后，根據現有的工藝條件，借鑒解析版圖進行版圖設計，終達到指標要求。集成電路版圖設計是科學性和藝術性的結合，需要長期的實踐才能設計出產品，為了節約成本和學習先進經驗，經常需要研究性能優良芯片的版圖結構，相互借鑒，提高產品質量。

本文對SN7400芯片進行了逆向解析，通過研究掌握了該芯片的設計思想和單元器件結構，對于雙極型集成電路設計是十分有益的。SN7400芯片是雙列直插式塑料封裝，共14個管腳，包含四個二輸入與非門。根據芯片編號規則判斷為雙極工藝制造。

首先將芯片放到濃硝酸中加熱去掉封裝，用去離子水沖洗、吹干后在顯微鏡下拍照鋁層照片。再將芯片放到鹽酸溶液中漂洗去掉鋁層，用去離子水沖洗、吹干后放到氫氟酸溶液中去掉二氧化硅層，經去離子水沖洗、吹干后用染色劑染色，雜質濃度高部分顏色變深，沖洗、吹干后在顯微鏡下對去鋁層（有源層）芯片拍照。

采用圖形編輯軟件分別對兩層照片進行拼接，獲得版圖照片。有鋁層和去鋁層照片表明芯片四個二輸入與非門結構相同，只要分析一個與非門即可。縱向NPN晶體管由于性能比PNP晶體管好，因此是雙極工藝的主要使用晶體管。隔離區為P+注入，采用結隔離技術，隔離區接低電平，保證隔離區反偏。

根據S N 7 4 0 0芯片的鋁層和去鋁層版圖照片提取了一個二輸入與非門電路。采用Pspice軟件對電路圖進行瞬態仿真，其中電源電壓為5V，輸入信號高電平為3.5V，低電平為0.2V。結果表明該電路實現了與非門的邏輯功能，電路提取正確。

本文整合自 電子愛好者博客、維庫電子市場網

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