随着集成电路制造工艺与EDA工具的发展,集成电路的设计规模、工作频率及功率密度也越来越高。工艺特征尺寸的减小与性能的提升使电压降、电迁移、串扰噪声及互连线延迟等二级物理效应引起的电路可靠性问题在后端电路设计中变得越来越突出。在采用先进制程的芯片设计过程中,设计人员必须考虑芯片的电源完整性以防止芯片物理实现时出现问题,电压降与电迁移作为芯片层面电源完整性的主要内容,已成为保证芯片实际性能与设计性能一致的重要签核指标。本文基于一款UMC 80nm制程的AMOLED驱动芯片进行电源网络设计与电源完整性分析研究。首先介绍了分析与设计电源网络的基本知识和电源完整性原理,主要包括:1)电子系统中电源网络系统结构及芯片内部电源网络结构;2)封装形式对电源网络的影响;3)芯片电源完整性分析的主要内容:电压降与电迁移;4)电压降分析的两种方式:静态分析与瞬态分析;5)功耗分析:功耗产生原理及功耗计算方法。然后研究了一种电源网络参数理论计算方法,根据该方法完成AMOLED驱动芯片的电源网络设计。主要内容为:1)根据电源网络结构进行电路建模,在满足设计要求的条件下,根据估计功耗对电源网络的布线最大间距与最大布线长度进行理论计算并得到设计参数;2)根据该方法计算AMOLED驱动芯片数字逻辑部分的电源网络设计,并确认设计的理论可行性;3)根据芯片设计流程,利用ICC工具完成芯片设计初期的电源网络设计及芯片设计后期的电源网络调整;4)利用Red Hawk签核工具确认设计出的芯片电源网络的可行性并给出结果。最后利用Red Hawk工具通过不同的分析方法完成针对AMOLED驱动芯片电源网络的分析与修复,主要内容为:1)完成对设计的静态电压降分析,针对静态电压降分析给出了无矢量分析与基于事件驱动分析两种不同的分析方式,在芯片设计前期数据不足的情况下采用无矢量分析方式对芯片的电源网络进行电源完整性分析,在芯片设计后期利用VCD文件完成准确的静态电压降分析。在进行静态无矢量分析时,完成该种分析方式的误差分析,通过脚本对设计的分析参数进行调整,提高无矢量分析方式的准确性,使分析结果具有参考性;2)利用VCD文件完成对AMOLED驱动芯片的瞬态压降分析;3)针对AMOLED驱动芯片发生的静态电压降与电迁移问题,分析其产生问题的原因并根据产生原因给出解决问题的方法,最后完成验证。由于芯片中的动态压降效果较好,因此对于芯片可能发生的瞬态压降问题,提出了两种减小瞬态压降的设计方法,然后利用HSPICE对两种优化方法进行瞬态仿真分析,证明其有效性。最后根据仿真结果为前端逻辑设计提供一些优化意见。完成了AMOLED驱动芯片的电源网络设计与电源完整性分析,实现了将静态与瞬态电压降控制在5%以内的设计目标,同时对电源完整性分析进行了总结与展望。