标准单元库是ASIC设计的基础,它的质量和性能对ASIC设计来说至关重要。军品级标准单元库对性能和可靠性提出了更高的要求,设计开发高性能的军品级标准单元库对军用电子器件的开发尤为重要。本文研究了军品级标准单元库的设计特点、方法和流程,设计了一套由515个标准单元构成的0.18μm CMOS工艺的军品级标准单元库,并对该标准单元库进行了性能优化和可靠性设计,采用模拟验证方法和应用验证方法对标准单元库进行了全面的性能考核,结果表明该军品级标准单元库达到了设计要求。主要研究工作及成果包括:一、提出了一套0.18μm CMOS军品级标准单元库的设计流程。通过框架设计技术在流程中集成了版图移植工具、标准单元特征参数提取工具、版图设计等工具,具有设计周期短,库模型信息详细且精确的优点。二、确定了针对军品级可靠性要求的标准单元设计规范。在电路模拟和实验数据统计分析的基础上,解决了P/N管最佳比率、噪声容限、单元高度、电源/地电迁移等设计规范中的关键问题。三、设计实现了包括515个单元的军品级单元库,并进行了优化设计和可靠性设计。在分析已有标准单元库的基础上,添加了部分量化驱动能力的组合单元,优化设计了时序单元,模拟验证和实际应用表明:应用该军品标准单元库的设计较添加前具有更好的性能指标。四、提出了一种采用MPW方式进行军品标准单元库测试的方案,并完成了电路设计。该方法不仅能进行库单元的功能测试,还能完成对触发器最大工作频率、建立/保持时间等性能测试。