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圣邦微电子企业命题-第九届中国研究生创“芯”大赛
发布时间：2026-06-03
来源：中国研究生创“芯”大赛
阅读次数：13
圣邦微电子企业命题专项奖设置
一等奖1队，每队奖金1万元；
二等奖3队，每队奖金5千元。
圣邦微电子企业命题说明
圣邦微电子企业命题专项奖专门用于奖励选择圣邦微电子企业命题的赛队，由企业专家评出。圣邦微电子企业命题专项奖是初赛奖，入围决赛的参赛队伍继续参加大赛决赛奖项评比，与初赛奖项互不冲突。
关于圣邦微电子
圣邦微电子（北京）股份有限公司（股票代码 300661）专注于高性能、高品质模拟集成电路的研发和销售。公司产品覆盖信号链和电源管理两大领域，拥有 30 大类 4600 余款可销售型号，包括高精度运放、低噪声运放、高速运放、低功耗运放、高速比较器、高精度 ADC、大动态背光 LED 驱动、高精度低噪声低压差线性稳压器、各类高效低功耗电源管理芯片、高压大电流锂电池充电管理及电池保护芯片、多种类型的高功率马达驱动芯片、氮化镓（GaN）晶体管驱动器、功率 MOSFET，以及各类车规芯片等。产品性能和品质对标世界一流模拟芯片厂商同类产品，部分关键性能指标有所超越，广泛应用于工业、汽车电子、通信设备、消费类电子和医疗仪器等领域，以及物联网、新能源和人工智能等新兴市场。
公司技术团队由国际行业资深专家组成，拥有先进的模拟集成电路设计、工艺、测试技术和丰富的生产管理、品质管理经验，核心人员平均从业年龄超过二十年。公司全部产品自主研发，拥有百分之百自主知识产权，多项产品获得北京市科学技术奖、中国半导体创新产品和技术奖、“中国芯”优秀产品奖、北京市专利奖等荣誉。展望未来，公司将继续厚积薄发，推陈出新，致力成为世界模拟芯片行业的领跑者。如需了解更多信息，请访问公司网站 https://www.sg-micro.com/cn。
第九届中国研究生创芯大赛-圣邦微电子企业命题
应用于应力传感器的模拟前端和模数转换器设计
集成电路在晶圆制造和封装过程中，由于塑封料、芯片焊盘和芯片之间的热膨胀系数不匹配会形成机械应力，典型的应力量值范围在-200MPa到+200MPa之间。此外，封装塑封料的吸湿膨胀也会形成同样显著的机械应力。设计片上应力传感器检测从而在电路上对应力的影响进行补偿，对于实现高精度模拟电路有重要的现实意义。
考虑到芯片的几何结构，芯片内部电子器件主要受机械应力的两个面内法向应力分量σxx、σyy的影响（x轴和y轴平行于芯片边缘），通过在x和y方向上采用对称性版图设计，可将应力对器件参数的影响简化为这两个应力分量之和σ=σxx+σyy。由于应力的影响主要通过对迁移率的改变体现，利用不同压电电阻系数的电阻测量芯片表面应力是一种常见（但不限于）的方法。根据对硅压电电阻特性研究的文献，相同掺杂浓度的轻掺杂n型半导体，电流主要是在垂直方向的电阻值和电流主要是在横向的电阻值受应力的影响可分别表示为:
根据这个原理，设计具有两种不同压电系数的电阻作为传感器前端，检测电阻值的相对变化，并利用模数转换器（ADC）量化成数字输出是一个典型的片上应力传感器的设计思路。
1.一个可以检测电阻值相对变化的电路作为传感器的模拟前端(AFE)；
2.一个16位模数转换器(ADC)量化电阻值的变化到数字输出；
实际通过合理的电路和版图设计，可将应力对其它电路的影响降低到非常小。这里作为简化，忽略应力对模拟前端(AFE)和模数转换器(ADC)的影响，可以假设理想1.2V电压源作为ADC的参考电压。
除利用电阻的压电效应作为模拟前端，欢迎采用其它方法设计模拟前端和相应的模数转换器量化数字输出，请介绍相应的物理原理和具体的电路分析，并能用常见的工艺实现，没有特殊的工艺或器件。
推荐工艺包括但不限于SMIC 0.18um BCDA或TSMC 0.18um BCD GEN2/GEN3等。
设计要求：
1.电源电压：1.8V-5.5V
2.工作温度：-40℃─+125℃
3.工艺角：TT，SS和FF
4.工作电流：<100uA
设计得分：
1.建立电阻随应力和温度变化的verilog-A模型（Rnv0和Rn,l0可由理想电阻替代）；若采用其它方式的模拟前端，建立相应的电路模型；
2.电路的功耗；
3.传感器的模拟前端(AFE)的噪声分析；
4.16位模数转换器ADC结构根据设计考虑自由决定，请提供具体的设计参数分析，不能仅有电路。
设计输出：
1.详细的设计报告，包含设计思路，系统架构和电路原理；
2.设计的电路图和仿真结果，包括电路模块级的仿真；
3.版图的floorplan，不需要具体版图设计。
本赛题须知：
本赛题作品提交截止时间为2026年7月15日24:00，与大赛统一对外公布的作品提交截止时间 7月7日24:00不同。大赛官网将于7月15日当天为本赛题参赛队伍开放作品提交通道，请报名团队按时完成提交，切勿错过。作品提交过程中如有任何问题，可随时联系大赛秘书处微信：cpicic-ctri。
赛题交流Q群：
126640238
赛题答疑文档链接：
https://www.kdocs.cn/l/csuRnFPq5Flw
