在当今的信息化社会中,集成电路已成为各行各业实现信息化、智能化的基础。无论是在军事还是民用上,它已起着不可替代的作用。集成电路总是追随着摩尔定律,向着面积更小、速度更快、功耗更低的方向发展。中国大陆的集成电路制造技术的水平与国际先进技术相比相差至少两代,发展集成电路制造技术无疑是发展我国芯片事业的重中之重。单元库的设计可以缩短集成电路的设计周期,因为单元库中包含集成电路设计所需要的基本单元,是集成电路设计中很重要的组成部分,由于目前工艺尺寸的减小,集成电路的集成度越来越高,单元库的设计已经广泛应用到集成电路设计的过程中,每一个芯片都会使用输入输出单元库进行电路设计综合,只不过每套输入输出单元库的功能各有差别。在本次论文中,首先明确了电路设计的各种标准,并且使用国内先进FinFET工艺参数进行输入输出单元库的设计,其中包括模拟输入输出单元、数字输入输出单元、电源单元和电源切断单元。数字输入输出单元包括输入电路部分和输出电路部分,在输入电路部分,信号通过施密特触发器进行降噪处理,保证电路不会被误触发,再通过降压电路和上下拉电阻等结构将1.8V的外部信号转换为0.8V的信号传入芯片内部;在输出电路部分,信号通过升压电平转换器和一系列的驱动模块将0.8V的信号转换为1.8V的信号,并且有DS0、DS1选择器控制的12mA、16mA、20mA、24mA四个可以选择的驱动电流的档位,电路的工作频率为100MHz。在电源模块的设计中,加入了上下电检测电路,产生的信号FP加入到电路的逻辑运算当中,可以防止一定程度上的漏电和信号错乱,并且可以节省一定的功耗。在ESD的设计中,使用瞬时钳位电路,电阻电容钳位电路结构做为ESD电流泄放通道,采用网格状金属结构,减小电流密度,增大散热面积,使电路可以达到HBM 3000V、CDM 500V、MM 100V的ESD防护等级。本文涵盖了输入输出单元库从电路开始到版图设计和流片测试结果的全过程,因为输入输出单元电路在芯片中有着不可替代的作用,它既是信号的‘桥梁’,又给整个芯片提供一定程度上的ESD保护,用FinFET工艺进行电路设计并进行流片测试也是对这一新型工艺的检验和考验。经过测试,所有设计指标都达到要求,满足我们的设计需求,并且与28nm工艺版图面积相比均有一定比例的缩小。