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2016年集成电路产业发展现状及发展前景

2016年集成电路产业发展现状及发展前景
2016年集成电路产业发展现状及发展前景

一、集成电路定义及分类

(一)集成电路定义

集成电路(Integrated Circuit)是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,这样,整个电路的体积大大缩小,且引出线和焊接点的数目也大为减少,从而使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。集成电路具有体积小,重量轻,引出线和焊接点少,寿命长,可靠性高,性能好等优点,同时成本低,便于大规模生产。它不仅在工、民用电子设备如收录机、电视机、计算机等方面得到广泛的应用,同时在军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用。用集成电路来装配电子设备,其装配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍,设备的稳定工作时间也可大大提高。它在电路中用字母“IC”(也有用文字符号“N”等)表示。

(二)集成电路的分类

1、按功能结构分类

集成电路按其功能、结构的不同,可以分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。

模拟集成电路用来产生、放大和处理各种模拟信号(指幅度随时间边疆变化的信号。例如半导体收音机的音频信号、录放机的磁带信号等),而数字集成电路用来产生、放大和处理各种数字信号(指在时间上和幅度上离散取值的信号。例如VCD、DVD重放的音频信号和视频信号)。

2、按制作工艺分类

集成电路按制作工艺可分为半导体集成电路和薄膜集成电路。

膜集成电路又分类厚膜集成电路和薄膜集成电路。

3、按集成度高低分类

集成电路按集成度高低的不同可分为小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路。

4、按导电类型不同分类

集成电路按导电类型可分为双极型集成电路和单极型集成电路。

双极型集成电路的制作工艺复杂,功耗较大,代表集成电路有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等类型。单极型集成电路的制作工艺简单,功耗也较低,易于制成大规模集成电路,代表集成电路有CMOS、NMOS、PMOS等类型。

5、按用途分类

集成电路按用途可分为电视机用集成电路、音响用集成电路、影碟机用集成电路、录像机用集成电路、电脑(微机)用集成电路、电子琴用集成电路、通信用集成电路、照相机用集成电路、遥控集成电路、语言集成电路、报警器用集成电路及各种专用集成电路。

(1)电视机用集成电路包括行、场扫描集成电路、中放集成电路、伴音集成电路、彩色解码集成电路、AV/TV转换集成电路、开关电源集成电路、遥控集成电路、丽音解码集成电路、画中画处理集成电路、微处理器(CPU)集成电路、存储器集成电路等。

(2)音响用集成电路包括AM/FM高中频电路、立体声解码电路、音频前置放大电路、音频运算放大集成电路、音频功率放大集成电路、环绕声处理集成电路、电平驱动集成电路,电子音量控制集成电路、延时混响集成电路、电子开关集成电路等。

(3)影碟机用集成电路有系统控制集成电路、视频编码集成电路、MPEG解码集成电路、音频信号处理集成电路、音响效果集成电路、RF信号处理集成电路、数字信号处理集成电路、伺服集成电路、电动机驱动集成电路等。

(4)录像机用集成电路有系统控制集成电路、伺服集成电路、驱动集成电路、音频处理集成电路、视频处理集成电路。

二、中国集成电路产业发展现状

随着市场规模的进一步增长以及国内集成电路企业自身实力的提升,2015年,中国集成电路市场规模创纪录地达到11024亿元,同比增长6.1%,成为全球为数不多的仍能保持增长的区域市场。2015年,中国集成电路产业全年销售额达到3690.8亿元,设计、制造、封测三个环节销售额分别为1325亿元、900.8亿元及1384亿元,其中设计和制造环节增速明显快于封测,占比进一步上升,产业结构更趋平衡。海思、展讯作为国内集成电路设计的行业龙头,均有望进入全球Fabless企业前十名,而国内制造业龙头中芯国际也在2015年顺利突破28nm制程工艺,开始进入量产阶段。

2015年,除中国集成电路产业传统的环渤海、长三角和珠三角三大产业集聚区域之外,若干区域外城市纷纷将集成电路产业作为当地“十三五”期间重点发展产业,有望成为中国集成电路产业发展的“第四极”,将为国内集成电路产业发展注入新的动力。

三、中国集成电路行业竞争格局

(一)行业进入壁垒不断提高

集成电路行业是一个典型的资本/技术双密集型行业,且随着技术进步,行业进入壁垒一直在不断的提高。

集成电路技术进步主要遵循摩尔定律,即集成电路芯片上的晶体管数目,约每18个月增加1倍,性能也提升1倍,而价格降低一半。

集成电路行业是需要不断投入巨额资金的行业,设备费用和研发费用都非常大。特别是集成电路制造业对工艺和环境要求很高,堪称“吞金业”。随着集成电路技术的深化,以及电路结构的越来越复杂,加工工艺也将越来越复杂。新一代生产线所需的投资额成倍甚至数十倍的增加。一条12英寸生产线所需投资额就高达20亿美元。

(二)上游行业垄断程度高

集成电路行业的上游行业主要是硅材料行业和集成电路设备制造业。

制造设备市场呈高度垄断的局面,高端设备往往只有几家制造商有能力生产,如全球浸润式光刻机仅有3家企业能供应:荷兰ASML、日本佳能与美国尼康,中国本土企业还无法提供类似产品,而一台浸润式光刻机价格高达4-5亿元。在这种高度垄断的市场格局下,我国集成电路行业处于明显的弱势地位。

(三)行业内竞争将加剧

集成电路行业规模经济特征明显,企业规模越大越能节约单位生产成本,越有助于增强竞争力。集成电路国际巨头的规模一直在不断增大。而我国集成电路企业普遍产能偏低规模偏小,因此,国内众多集成电路生产企业在努力提高技术水平的同时,纷纷制定产能扩张计划,规划新建生产线,以提高产能,扩大生产规模。

虽然在经济危机的冲击下,集成电路陷入了低谷,迫于资金压力,集成电路不得不暂停在建项目,取消扩张计划,降低产能。但行业的低迷也带来了行业重组的机会,我国集成电路企业正在酝酿着大规模的兼并重组。在经济复苏后,将形成新的产业格局,企业规模将得到提升。同时,随着国际集成电路制造商纷纷在中国投资设厂,国际集成电路制造业向中国转移,我国集成电路行业内竞争将进一步加剧。

四、中国集成电路贸易现状分析

2014-2015年,我国集成电路对外贸易总量由439,432,068,263个增长到496,783,812,996个,增长了13.1%;2016年1月,我国集成电路对外贸易总量为37,491,954,384个,比上年同期下降0.3%。

2014-2015年,我国集成电路对外贸易总额由279,735,053,669美元增长到

300,200,623,656美元,增长了7.3%;2016年1月,我国集成电路对外贸易总额为

20,500,441,930美元,比上年同期下降6.2%。

图表2014-2016年中国集成电路贸易现状分析

单位:个,美元

数据来源:中国海关

五、中国集成电路行业发展前景

(一)设计业区域发展势头不一,产业集中度进一步提高

2015年,珠三角和环渤海区域的设计业规模增速超过30%,一直以来占据设计业最大份额的长三角地区仅取得7%左右的增长,三个区域的差距进一步缩小。中西部地区在合肥、武汉、长沙等地的带动下,也取得了18.2%的增长。2016年,各区域的发展势头将保持平稳,中西部地区随着引入企业的落地运营,将会有较大幅度的增长。

2015年,中国集成电路设计业前10大设计企业的总销售规模占全行业总收入的比例进一步提高到43.79%,相比美国的超80%和台湾地区的超70%仍有一定差距。2016年,国内的设计业在资本的催动下将继续整合并购的浪潮,大型企业将进一步快速成长,设计业的集中程度将进一步提高。

(二)制造业发展提速,助力配套环节实现突破

受惠于政府的政策支撑、广阔的市场需求以及技术水平的提升,2015年中国集成电路产业,特别是制造业得到了快速发展。中芯国际、联电、力晶、台积电等国际集成电路制造企业纷纷在北京、厦门、合肥、南京等地建设或筹划建设12英寸晶圆厂,以加快提升国内集成电路制造业规模,优化产业结构。到2016年,各地新建的晶圆厂将处于生产配套或试运行阶段,这必将对集成电路装备、材料等相关配套产品产生巨大需求。国内集成电路配套

企业将在政府及客户的共同推动下,通过自主技术研发、合作并购等方式,突破技术壁垒,生产出具有一定替代能力的国产集成电路装备、材料等配套产品,从而加速国内集成电路的全产业链建设。

(三)工业控制、汽车电子、网络通信引领市场增长,新兴应用领域爆发尚需时日

随着国内整体工业水平的升级,以及“中国制造2025”等战略的实施,工业控制领域的集成电路产品需求将持续走高。随着工业物联网的推广,在传统的工业控制领域,连接类的集成电路产品将成为市场关注的焦点。

根据国际电信联盟预测,5G通信将在2020年正式进入商用,在这之前将会迎来5G通信基础设施建设的高峰,5G通信相关的集成电路产品市场前景广阔。国内通信设备企业如华为、中兴等均具有一定的终端市场地位,本身又有强大的芯片自研能力,将为中国集成电路产业在通信领域应用争得一席之地。

汽车领域,高级驾驶辅助系统的普及,以及新能源汽车、车联网、自动驾驶等技术的不断发展,对集成电路产品提出了新的要求。随着我国整车销售量的持续走高,汽车消费水平的不断提升以及电动汽车的大力普及,汽车电子领域的集成电路产品将保持高速增长态势。

除上述集成电路传统应用领域外,智能手机市场增速将进一步放缓,而被市场寄予厚望的平板电脑市场在大屏手机的冲击下已经进入下降通道,可穿戴设备市场一直未达到市场预期。至于无人机、VR(虚拟现实)等新兴热点应用,受限于其技术成熟度不足、应用领域较窄、产业生态尚未建立等因素,暂时难以成为引领中国集成电路产业发展的主要动力。

(四)海外并购继续升温,我国加快融入全球产业重构浪潮

智能手机市场增速放缓、个人电脑持续萎缩,云计算、大数据、物联网、智能制造、新能源汽车等新兴增长点正逐步形成,全球集成电路市场进入换挡期,为我国集成电路产业发展创造了良好机遇。为实现产业升级,快速发展,我国对海外并购将持续增强。

一方面我国集成电路产业在高性能处理器、存储器、传感器、功率器件等领域或处于重点端地位或存在产品空白。为实现制造强国战略,信息安全战略,我国对关键核心产品的自主可控有着迫切需求,有的放矢的海外并购是实现产业快速升级的必然。

另一方面,全球集成电路产业重构正在进行,在激烈的竞争和平台化解决方案战略的影响下,将出现大量优质投资标的。一是国际大厂不断剥离非核心业务,例如瑞萨剥离移动芯片业务,意法半导体剥离电视机顶盒业务;二是巨头并购规避反垄断检查,出售优质产品线,例如恩智浦出售其原RF Power部门;三是在提供单一产品线的企业难以与平台化战略竞争,

成为被收购对象,例如功率器件大厂仙童半导体。优质标的出现将为我国产业实施并购提供良好机遇。

产业快速发展的迫切需求和投资标的必然出现将促使我国集成电路产业海外并购持续升温,同时也成为我国产业融入全球产业格局,缩短差距,快速升级的关键。

(五)垂直整合成为趋势,集成电路产业融入电子信息大生态

融入电子信息大生态是分担风险的关键,垂直整合将成为集成电路产业发展的途径之一。

从近几年的发展态势来看,全行业的垂直整合成为高端产品取得成功的关键。以苹果手机为例,从工业设计,操作系统,到核心芯片,均由自身完成,构建了独特的垂直整合模式,确保了用户体验,销售量和利润,从而能够吸引最优秀的人才,实现高速的可持续发展。海思无疑是中国最成功的集成电路企业,它的快速发展,与华为构建了一条通信设备、终端、芯片、软件的垂直整合模式不无关系。一方面,通信领域的技术积累和客户关系以及快速增长的终端销量为海思芯片初期的技术积累和运营发展提供了基本的条件,另一方面,高性能的芯片又使华为能够减轻对高通、联发科的依赖,在具有更多的话语权。

当前,中国拥有全球第一大手机产业集群和全球第二大的互联网产业集群,垂直整合模式和大生态的构建已初显端倪。小米联手联芯,互联网公司频频从内容提供商和服务商向智能硬件方向整合。未来,集成电路产业积极融入电子信息大生态,贴近需求、分担风险,将成为未来几年发展的重要趋势。

六、产研智库问对2016-2020年中国集成电路行业预测分析

2014年,我国集成电路产业实现销售收入2,672亿元,同比增长11.2%。

综合以上因素,我们预计,2016年我国集成电路行业收入将达到3,920亿元,未来五年(2016-2020)年均复合增长率约为11.62%,2020年收入将达到6,085亿元。

图表产研智库问对2016-2020年中国集成电路行业收入预测

数据来源:产研智库

集成电路的现状与发展趋势

集成电路的现状与发展趋势 1、国内外技术现状及发展趋势 目前,以集成电路为核心的电子信息产业超过了以汽车、石油、钢铁为代表的传统工业成为第一大产业,成为改造和拉动传统产业迈向数字时代的强大引擎和雄厚基石。1999年全球集成电路的销售额为1250亿美元,而以集成电路为核心的电子信息产业的世界贸易总额约占世界GNP的3%,现代经济发展的数据表明,每l~2元的集成电路产值,带动了10元左右电子工业产值的形成,进而带动了100元GDP的增长。目前,发达国家国民经济总产值增长部分的65%与集成电路相关;美国国防预算中的电子含量已占据了半壁江山(2001年为43.6%)。预计未来10年内,世界集成电路销售额将以年平均15%的速度增长,2010年将达到6000~8000亿美元。作为当今世界经济竞争的焦点,拥有自主版权的集成电路已曰益成为经济发展的命脉、社会进步的基础、国际竞争的筹码和国家安全的保障。 集成电路的集成度和产品性能每18个月增加一倍。据专家预测,今后20年左右,集成电路技术及其产品仍将遵循这一规律发展。集成电路最重要的生产过程包括:开发EDA(电子设计自动化)工具,利用EDA进行集成电路设计,根据设计结果在硅圆片上加工芯片(主要流程为薄膜制造、曝光和刻蚀),对加工完毕的芯片进行测试,为芯片进行封装,最后经应用开发将其装备到整机系统上与最终消费者见面。 20世纪80年代中期我国集成电路的加工水平为5微米,其后,经历了3、1、0.8、0.5、0.35微米的发展,目前达到了0.18 微米的水平,而当前国际水平为0.09微米(90纳米),我国与之相差约为2-3代。 (1)设计工具与设计方法。随着集成电路复杂程度的不断提高,单个芯片容纳器件的数量急剧增加,其设计工具也由最初的手工绘制转为计算机辅助设计(CAD),相应的设计工具根据市场需求迅速发展,出现了专门的EDA工具供应商。目前,EDA主要市场份额为美国的Cadence、Synopsys和Mentor等少数企业所垄断。中国华大集成电路设计中心是国内唯一一家EDA开发和产品供应商。 由于整机系统不断向轻、薄、小的方向发展,集成电路结构也由简单功能转向具备更多和更为复杂的功能,如彩电由5片机到3片机直到现在的单片机,手机用集成电路也经历了由多片到单片的变化。目前,SoC作为系统级集成电路,能在单一硅芯片上实现信号采集、转换、存储、处理和I/O等功能,将数字电路、存储器、MPU、MCU、DSP等集成在一块芯片上实现一个完整系统的功能。它的制造主要涉及深亚微米技术,特殊电路的工艺兼容技术,设计方法的研究,嵌入式IP核设计技术,测试策略和可测性技术,软硬件协同设计技术和安全保密技术。SoC以IP复用为基础,把已有优化的子系统甚至系统级模块纳入到新的系统设计之中,实现了集成电路设计能力的第4次飞跃。

天津市集成电路产业发展三年行动计划

天津市集成电路产业发展三年行动计划 (2015-2017年) 集成电路产业是事关经济发展、社会进步、国防建设和信息安全的战略性、基础性和先导性产业,已成为世界先进国家和地区竞相争夺经济和科技发展主导权的战略制高点。为贯彻落实《国家集成电路产业发展推进纲要》精神,促进天津市集成电路产业实现跨越式发展,引领全市电子信息产业转型升级,按照市委市政府的总体要求,制定天津市集成电路产业发展三年行动计划,实施期限为2015-2017年。 一、发展基础 天津市在国内较早布局发展集成电路产业,随着产业环境的不断完善,集成电路产业,特别是设计业发展迅速。目前,已初步形成滨海新区龙头带动,西青区、津南区等配套支撑的发展格局,构建起了涵盖设计、封测、制造、装备和材料的完整产业链条,聚集了中芯国际、飞思卡尔、展讯通信、唯捷创芯、芯硕半导体等50多家集成电路企业,以及中电46所、中电18所、航天8357所、8358所、707所等国家级科研院所,具备跨越式发展的产业基础。2013年全市集成电路产业销售额125亿元,其中设计业38亿元,同比增长178%,连续多年增速排名全国第一。 2014年,国务院印发实施《国家集成电路产业发展推进纲要》,从国民经济发展全局和国家安全的战略高度,对大力发展

产业鼓励政策,集成电路产业迎来了新一轮发展和竞争的热潮。与国内先进地区相比,天津市集成电路产业基础仍较为薄弱,还存在产业规模偏小、产业链各环节发展不平衡、企业持续创新能力不足等问题,面向企业的融资服务、市场拓展、人才引进和培养等公共服务能力有待进一步提升。 二、发展思路和目标 (一)发展思路 紧紧抓住京津冀协同发展战略机遇,贯彻落实《国家集成电路产业发展推进纲要》,立足我市产业发展实际,坚持以发展设计业为重点完善产业链,以培育引进龙头企业和实施大项目为抓手发展产业集群,以市场为导向促进产学研用联动发展的工作思路,打造国产CPU等关键产品的核心竞争优势,推动全市集成电路产业重点突破和整体提升,实现跨越式发展,带动电子信息产业结构升级和发展转型,有力支撑我市自主可控信息产业体系建设,服务国家网络安全与信息化发展战略目标。 (二)发展目标 以建设国内领先的集成电路产业技术创新基地和北方集成电路产业发展引领示范城市为总体目标,推动集成电路产业发展环境优化、产业规模持续快速增长、产业结构不断优化、关键核心技术突破和产业集群化发展。到2017年,全市集成电路产业规模达到280亿元,年均增速保持在30%以上,形成“设计业引领、制造业提升、封测业支撑、材料装备等配套产业基本健全”的发展格局,综合发展水平达到国内先进。 设计业掌握22nm工艺设计能力,在国产CPU、移动通讯、

中国集成电路行业研究报告

中国集成电路产业研究报告 一、产业现状 根据魏少军教授在早前于珠海举办的ICCAD 2018公布的数据显示,从事集成电路设计的1698家中国企业中,有783家是从事消费类产品的研发的;然后有307家是从事通信相关的;模拟相关的则有210家。 但从营收上看,拥有最多集成电路设计公司的消费类芯片领域,却只贡献了整体营收的23.95%,远远落后于以智能手机为代表的通信领域的营的1046.75亿元。再看模拟和功率方面,这两个领域加的公司总数量其实是超过通信芯片公司的,但是营收却仅仅为通信芯片的21%。再看计算机芯片方面,虽然这个领域公司贡献的营收同比暴增了180.18%,但是营收与通信芯片领域相去甚远。 二、产业链 集成电路作为半导体产业的核心,市场份额达83%,由于其技术复杂性,产业结构高度专业化。随着产业规模的迅速扩张,产业竞争加剧,分工模式进一步细化。目前市场产业链为IC设计、IC制造和IC封装测试。 在核心环节中,IC设计处于产业链上游,IC制造为中游环节,IC封装为下游环节。 全球集成电路产业的产业转移,由封装测试环节转移到制造环节,产业链里的每个环节由此而分工明确。 由原来的IDM为主逐渐转变为Fabless+Foundry+OSAT。 (一)IC设计企业: 1、 EDA设计:三星、英特尔、SK海力士、美光、博通、高通、东芝、 德州仪器、英伟达、西部数据; 2、 IP设计:华为海思、展讯、RDA、华大半导体、大唐电信、国民技

术、汇顶科技、中星微电子、北京君正; (二)IC制造企业 台积电、美国格罗方德、台湾联华电子、韩国三星、上海中芯国际、力晶科技、TOWER JAZZ、台湾Vanguard、华虹宏力; (三)IC封测 1、封装企业,台湾日月光、美国安靠、江苏长电科技、台湾力成科技、甘肃天水华天、江苏南通通、富微电子、京元电子、联测 2、测试企业:台湾颀邦科技、富士通微电子、韩国Nepes、马来西亚Unisem、苏州晶方半导体科技、深圳气派科技、无锡华润安盛、广东风华芯电 三、产业规模 据中国半导体行业协会(CSI A)公布数据,2018年中国集成电路产业销售收入达6532亿元,同比增长20.7%,增速较2017年回落4.1个百分点,属较快的增长。 2014-2018年中国集成电路产值(亿元) 四、竞争格局 中国集成电路芯片设计企业的营收分布(按照产品领域划分)

集成电路封装的发展现状及趋势

集成电路封装的发展现 状及趋势 公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

序号:39 集成电路封装的发展现状及趋势 姓名:张荣辰 学号: 班级:电科本1303 科目:微电子学概论 二〇一五年 12 月13 日

集成电路封装的发展现状及趋势 摘要: 随着全球集成电路行业的不断发展,集成度越来越高,芯片的尺寸不断缩小,集成电路封装技术也在不断地向前发展,封装产业也在不断更新换代。 我国集成电路行业起步较晚,国家大力促进科学技术和人才培养,重点扶持科学技术改革和创新,集成电路行业发展迅猛。而集成电路芯片的封装作为集成电路制造的重要环节,集成电路芯片封装业同样发展迅猛。得益于我国的地缘和成本优势,依靠广大市场潜力和人才发展,集成电路封装在我国拥有得天独厚的发展条件,已成为我国集成电路行业重要的组成部分,我国优先发展的就是集成电路封装。近年来国外半导体公司也向中国转移封装测试产能,我国的集成电路封装发展具有巨大的潜力。下面就集成电路封装的发展现状及未来的发展趋势进行论述。 关键词:集成电路封装、封装产业发展现状、集成电路封装发展趋势。 一、引言 晶体管的问世和集成电路芯片的出现,改写了电子工程的历史。这些半导体元器件的性能高,并且多功能、多规格。但是这些元器件也有细小易碎的缺点。为了充分发挥半导体元器件的功能,需要对其进行密封、扩大,以实现与外电路可靠的电气连接并得到有效的机械、绝缘等

方面的保护,防止外力或环境因素导致的破坏。“封装”的概念正事在此基础上出现的。 二、集成电路封装的概述 集成电路芯片封装(Packaging,PKG)是指利用膜技术及微细加工技术,将芯片及其他要素在框架或基板上布置、粘贴固定及连线,引出接线端并通过可塑性绝缘介质灌封固定,构成整体立体结构的工艺。此概念称为狭义的封装。 集成电路封装的目的,在于保护芯片不受或少受外界环境的影响,并为之提供一个良好的工作条件,以使集成电路具有稳定、正常的功能。封装为芯片提供了一种保护,人们平时所看到的电子设备如计算机、家用电器、通信设备等中的集成电路芯片都是封装好的,没有封装的集成电路芯片一般是不能直接使用的。 集成电路封装的种类按照外形、尺寸、结构分类可分为引脚插入型、贴片型和高级封装。 引脚插入型有DIP、SIP、S-DIP、SK-DIP、PGA DIP:双列直插式封装;引脚在芯片两侧排列,引脚节距,有利于散热,电气性好。 SIP:单列直插式封装;引脚在芯片单侧排列,引脚节距等特征与DIP基本相同。

集成电路的发展

集成电路发展历史以及趋势的探讨 前言 历史上第一个晶体管于60年前—1947年12月16日诞生于美国新泽西州的贝尔实验室(Bell Laboratories)。发明者威廉·肖克利(William Shockley)、约翰·巴丁(John Bardeen)和沃尔特·布拉顿(Walter Brattain)为此获得了1956年的诺贝尔物理学奖。 固态半导体(solid-state)的发明使得之后集成电路的发明成为可能。这一杰出成就为世界半导体产业的发展奠定了基础。之后的60年里,半导体技术的发展极大地提升了劳动生产力,促进了世界经济的发展,改善了人们的生活水平。 美国半导体协会(SIA)总裁乔治·斯卡利思(George Scalise)曾经说过:“60年前晶体管的发明为这个不断发展的世界带来了巨大的变革,这一历史性的里程碑式的发明,意义不容小觑。晶体管是无数电子产品的关键组成部分,而这些电子产品几乎对人类生活的各个方面都带来了革命性的变化。2007年,全世界的微电子行业为地球上每一个男人、女人和小孩各生产出9亿个晶体管—总计达6,000,000,000,000,000,000(六百亿亿)个, 产业销售额超过2570亿美元”。 回顾晶体管的发明和集成电路产业的发展历程, 我们可以看到,60年前晶体管的发明并非一个偶然事件,它是在世界一流的专业技术人才的努力下,在鼓励大胆创新的环境中,在政府的鼓励投资研发的政策支持下产生的。同时,我 们也可以看到集成电路产业从无到有并高速发展是整个业界相互合作和共同创新的结果。 1.1发现半导体技术 1833年,英国物理学家迈克尔·法拉第(Michael Faraday)在研究硫化银晶体的导电性时,发现了硫化银晶体的电导率随温度升高而增加这一“特别的现象”。这一特征正好与铜和其他金属的情况相反。迈克尔·法拉第(Michael Faraday)的这一发现使人们对半导体效应开始有了认识。1874年,德国物理学家费迪南·布劳恩(FerdinandBraun)在研究晶体和电解液的导电性质时发现电流仅能单方向通过金属探头和方铅晶体的接触点。费迪南·布劳恩(Ferdinand Braun)记录和描述了这一半导体二极管的“触点式整流效应”。基于这个发现,印度加尔各答大学总统学院物理学教授博斯爵士(Jagadis Chandra Bose)提出了把“半导体晶体整流器”用作探测无线电波的应用并申请了专利(1901年)。波兰出生的美国物理学家朱利叶(Julius Lilienfeld)在研究硫化铜半导体特性时,设想了一个三极半导体器件“场效应晶体管”,并在1926年提交了一项基于硫化铜半导体特性的三极放大器专利。在以后的几十年中,人们一直尝试着去制作这样的器件。半导体物理现象的发现,激发了人们对其理论上的研究。1931年,当时在德国做研究的英国剑桥大学物理学家艾伦·威尔逊(Alan Wilson)发表了用量子力学解释半导体基本特性的观点并出版了《半导体电子理论》。七年后,鲍里斯(Boris Davydov)(苏联),莫特(Nevill Mott) (英国)和沃尔特(Walter Schottky) (德国)也独立地解释了半导体整流这一特性。 在20世纪30年代中期,美国贝尔实验室的电化学家拉塞尔(Russell Ohl)在研究用硅整流器件探测雷达信号时,发现硅整流器探测信号的能力随着硅晶体纯度的提高而增强. 并且,在1940年2月的一次实验中,拉塞尔(Russell Ohl)

集成电路产业发展现状与未来趋势分析

集成电路产业发展现状与未来趋势分析 一、概念介绍 集成电路,英文为Integrated Circuit,缩写为IC;顾名思义,就是把一定数量的常用电子元件,如电阻、电容、晶体管等,以及这些元件之间的连线,通过半导体工艺集成在一起的具有特定功能的电路。 为什么会产生集成电路?我们知道任何发明创造背后都是有驱动力的,而驱动力往往来源于问题。那么集成电路产生之前的问题是什么呢?我们看一下1942年在美国诞生的世界上第一台电子计算机,它是一个占地150平方米、重达30吨的庞然大物,里面的电路使用了17468只电子管、7200只电阻、10000只电容、50万条线,耗电量150千瓦。 显然,占用面积大、无法移动是它最直观和突出的问题;如果能把这些电子元件和连线集成在一小块载体上该有多好!我们相信,有很多人思考过这个问题,也提出过各种想法。典型的如英国雷达研究所的科学家达默,他在1952年的一次会议上提出:可以把电子线路中的分立元器件,集中制作在一块半导体晶片上,一小块晶片就是一个完整电路,这样一来,电子线路的体积就可大大缩小,可靠性大幅提高。 这就是初期集成电路的构想,晶体管的发明使这种想法成为了可能,1947年在美国贝尔实验室制造出来了第一个晶体管,而在此之前要实现电流放大功能只能依靠体积大、耗电量大、结构脆弱的电子管。晶体管具有电子管的主要功能,并且克服了电子管的上述缺点,因此在晶体管发明后,很快就出现了基于半导体的集成电路的构想,也就很快发明出来了集成电路。杰克·基尔比(Jack Kilby)和罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce)在1958~1959期间分别发明了锗集成电路和硅集成电路。 集成电路又称芯片,是工业生产的“心脏”,其技术水平和发展规模已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志之一。 二、集成电路产业分类 集成电路,又称为IC,按其功能、结构的不同,可以分为模拟集成电路、数字集成电路和数/模混合集成电路三大类。 集成电路按制作工艺可分为半导体集成电路和膜集成电路,膜集成电路又分类厚膜集成电路和薄膜集成电路。 集成电路按用途可分为电视机用集成电路、音响用集成电路、影碟机用集成电路、录像机用集成电路、电脑用集成电路、电子琴用集成电路、通信用集成电路、照相机用集成电路、遥控集成电路、语言集成电路、报警器用集成电路及各种专用集成电路。

集成电路产业发展规划

集成电路产业发展规划

集成电路,英文为IntegratedCircuit,缩写为IC;顾名思义,就是把一定数量的常用电子元件,如电阻、电容、晶体管等,以及这些元件之间的连线,通过半导体工艺集成在一起的具有特定功能的电路。中国集成电路上市企业主要有国科微、欧比特、紫光国微、富满电子、华天科技、圣邦股份等。 当前我国正处于全面建设小康社会的关键发展阶段,国内国际环境总体上都有利于我国加快发展。相关产业作与国民经济关联度比较高,随着推进工业化和城镇化进程,都将拉动相关产业的快速发展。 为加快区域产业结构调整和优化升级,依据国家和xx省产业发展规划,结合区域产业xx年发展情况,制定该规划,请结合实际情况认真贯彻执行。 第一部分指导思路 以科学发展观为指导,树立创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,立足区域发展实际,坚持组织引导与市场主导并重,筑牢产业发展基础与强化科技进步并重。 第二部分原则 1、坚持创新发展。开发高效适用新技术,拓展产品应用领域,创新行业经营模式,优化资源配置,促进融合,实现创新发展。

2、依法推进,规范管理。推动产业发展必须依据各项法律法规和 有关规定,严格执行产业有关技术标准,增强管理工作的透明度和规 范化程度,不断提升产业管理水平。积极完善政策制度体系,以政策、规划、标准等手段规范市场主体行为,综合运用价格、财税、金融等 经济手段,发挥市场配置资源的决定性作用,营造有利于产业发展的 市场环境,激发市场主体内生动力。 3、因地制宜,特色发展。紧密结合区域发展要素条件,充分发挥 比较优势,围绕核心产业,引进培育龙头企业,形成各具特色、差异 发展的发展新格局。 第三部分产业背景分析 集成电路,英文为IntegratedCircuit,缩写为IC;顾名思义, 就是把一定数量的常用电子元件,如电阻、电容、晶体管等,以及这 些元件之间的连线,通过半导体工艺集成在一起的具有特定功能的电路。中国集成电路上市企业主要有国科微、欧比特、紫光国微、富满 电子、华天科技、圣邦股份等。 2020年1-9月国科微总资产为26.14亿元;欧比特总资产为 40.36亿元;紫光国微总资产为71.47亿元;富满电子总资产为16.11 亿元;华天科技总资产为173.3亿元;圣邦股份总资产为17.05亿元。

集成电路行业分析

集成电路行业分析 集成电路产业的技术水平和产业规模已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志。 行业概述: 从1958年第一块集成电路发明开始,至今近60年的发展历程中,全球IC 产业经历了起源壮大于美国,发展于日本,加速于韩国以及我国台湾地区的过程,目前整个产业又有向中国大陆地区转移的迹象。 狭义集成电路行业产业链包括芯片设计、制造、封装和测试等环节,各个环节目前已分别发展成为独立、成熟的子行业。按照芯片产品的形成过程,集成电路设计行业是集成电路行业的上游。集成电路设计企业设计的产品方案,通过代工方式由晶圆代工厂商和封装测试厂商完成芯片的制造和封装测试,然后将芯片产成品作为元器件销售给电子设备制造厂商。芯片加工处于芯片产业的中游,封装测试属于芯片行业的体力活。 广义的集成电路行业产业链包括集成电路制造设备(北方华创)、加工时用的特种材料(如强力新材:专业生产晶圆生产过程用的光刻胶引发剂),以及制造本身要用的材料(如:宁波江丰电子材料股份有限公司(非上市公司)专门从事超大规模集成电路芯片制造用超高纯金属材料及溅射靶材的研发生产,南大光电主要从事光电新材料MO源的研发、生产和销售,是全球主要的MO源生产商。MO 源即高纯金属有机源,是制备LED、新一代太阳能电池、相变存储器、半导体激光器、射频集成电路芯片等的核心原材料)。

(1)集成电路设计:集成电路设计企业处于产业链上游,主要根据电子产品及设备等终端市场的需求设计开发各类芯片产品。集成电路设计水平的高低决定了芯片产品的功能、性能和成本。 (2)晶圆制造:晶圆制造是指晶圆的生产和测试等步骤。 晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片,由于其形状为圆形,故称为晶圆;在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构,而成为有特定电性功能之IC 产品。 晶圆生产是指晶圆制造厂接受版图文件(GDS 文件),生产掩膜(Mask),并通过光刻、掺杂、溅射、刻蚀等过程,将掩膜上的电路图形复制到晶圆基片上,从而在晶圆基片上形成电路。一款芯片由晶体管、电容、电阻等各种元件及其相互间的连线组成,这些元件和互连线通过研磨、抛光、氧化、离子注入、光刻、外延生长、蒸发等一整套平面工艺技术,在一小块硅单晶片上逐层制造而成。 晶圆测试(CP 测试)是指在测试机台上采用探针卡(Probe Card)并利用测试向量对每一颗裸片的电路功能和性能进行测试的过程。 (3)集成电路封装测试:经过CP 测试的晶圆再经过减薄、切割后,可以进行封装、成品测试从而形成芯片成品。 芯片封装包括包括晶圆切割、上芯、键合、封塑、打标、烘烤等过程。芯片封装使芯片内电路与外部器件实现电气连接,在芯片正常工作时起到机械或环境保护的作用,保证芯片工作的稳定性和可靠性。 成品测试是利用测试向量对已封装的芯片进行功能和性能测试的过程。经过成品测试后,即形成可对外销售的芯片产品。

解读《国家集成电路产业发展推进纲要》

解读《国家集成电路产业发展推进纲要》为推动集成电路产业加快发展,工业和信息化部、发展改革委、科技部、财政部等部门编制了《国家集成电路产业发展推进纲要》,并由国务院正式批准发布实施。6月24日,上述部门举行新闻发布会,请工业和信息化部副部长杨学山介绍了《推进纲要》的相关情况。 一、关于《纲要》出台的背景和重要意义 集成电路是当今信息技术产业高速发展的基础和源动力,已经高度渗透与融合到国民经济和社会发展的每个领域,其技术水平和发展规模已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志之一。国际金融危机后,发达国家加紧经济结构战略性调整,集成电路产业的战略性、基础性、先导性地位进一步凸显,美国更将其视为未来20年从根本上改造制造业的四大技术领域之首。 加快发展集成电路产业,是推动信息技术产业转型升级的根本要求,是提升国家信息安全水平的基本保障。我国信息技术产业规模多年位居世界第一,2013年产业规模达到12.4万亿元,生产了14.6亿部手机、3.4亿台计算机、1.3亿台彩电,但主要以整机制造为主,由于以集成电路和软件为核心的价值链核心环节缺失,行业平均利润率仅为4.5%,低于工业平均水平1.6个百分点。因此,向以集成电路和软件为核心的价值链核心环节发展,既是产业转型升级的内部动力、也是市场激烈竞争的外部压力。与此同时,我国集成电路产业还十分弱小,远不能支撑国民经济和社会发展以及国家信息安全、国防安全建设需要。2013年我国集成电路进口2313亿美元。 旺盛的国内市场需求也是发展我国集成电路产业的强大动因。我国拥有全球最大、增长最快的集成电路市场,2013年规模达9166亿元,占全球市场份额的50%左右。随着我国经济发展方式的转变、产业结构的加快调整,以及新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展,工业化和信息化深度融合,大力推进信息消费,对集成电路的需求将大幅增长,预计到2015年市场规模将达1.2万亿元。 当前,全球集成电路产业已进入重大调整变革期,给我国集成电路产业发展带来挑战的同时,也为实现赶超提供了难得机遇。在新的历史时期下,《推进纲要》作为今后一段时期指导我国集成电路产业发展的行动纲领,对加快产业发展具有重要意义。 近些年,在市场拉动和政策支持下,我国集成电路产业快速发展,整体实力显著提升。但是也不容忽视,制约我国集成电路产业做大做强的核心技术缺乏,产品难以满足市场需求等问题依然十分突出。究其原因,一是企业融资瓶颈突出。骨干企业自我造血机能差,国内融资成本高,社会资本也因集成电路产业投入资金额大、回报周期相对较长而缺乏投入意愿。二是持续创新能力不强。领军人才匮乏,企业小散弱;全行业研发投入不足英特尔一家公司的六分之一。三是产业发展与市场需求脱节,“芯片-软件-整机-系统-信息服务”产业链协同格局尚未形成,内需市场优势得不到充分发挥。此外,适应产业特点的政策环境不完善也是导致产业竞争力不强的重要原因。通过《推进纲要》的实施,就是要破解上述难题,为产业发展创新良好环境。 二、关于《推进纲要》的主要内容 《推进纲要》分为四个部分,总体可以用“一、二、三、四、五、八”来概括。 第一部分是现状与形势。主要总结了近年来产业发展取得的成绩,分析了存在的问题及

集成电路的发展现状和方向

集成电路的发展现状和方向近几年,中国集成电路产业取得了飞速发展。中国集成电路产业已经成为全球半导体产业关注的焦点,即使在全球半导体产业陷入有史以来程度最严重的低迷阶段时,中国集成电路市场仍保持了两位数的年增长率,凭借巨大的市场需求、较低的生产成本、丰富的人力资源,以及经济的稳定发展和宽松的政策环境等众多优势条件,以京津唐地区、长江三角洲地区和珠江三角洲地区为代表的产业基地迅速发展壮大,制造业、设计业和封装业等集成电路产业各环节逐步完善。 2006年中国集成电路市场销售额为4862.5亿元,同比增长27.8%。其中IC 设计业年销售额为186.2亿元,比2005年增长49.8%。 2007年中国集成电路产业规模达到1251.3亿元,同比增长24.3%,集成电路市场销售额为5623.7亿元,同比增长18.6%。而计算机类、消费类、网络通信类三大领域占中国集成电路市场的88.1%。 目前,中国集成电路产业已经形成了IC设计、制造、封装测试三业及支撑配套业共同发展的较为完善的产业链格局,随着IC设计和芯片制造行业的迅猛发展,国内集成电路价值链格局继续改变,其总体趋势是设计业和芯片制造业所占比例迅速上升。 (一)集成电路产业规模快速扩大 1998年我国集成电路产量达到22.2亿块,销售规模为58.5亿元。 到2007年,我国集成电路产量达到411.7亿块,销售额为1251.3亿元,10年间产量和销售额分别扩大18.5倍与21倍之多,年均增速分别达到38.3%与 40.5%,销售额增速远远高于同期全球年均6.4%的增速。 (二)设计、制造和封装测试业三业并举,半导体设备和材料的研发水平和生产能力不断增强,产业链基本形成 经过30年的发展,我国已初步形成了设计、芯片制造和封测三业并举、较为协调的发展格局,产业链基本形成。2001年我国设计业、芯片制造业、封测业的销售额分别为11亿元、27.2亿元、161.1亿元,分别占全年总销售额的5.6%、13.6%、80.8%,产业结构不尽合理。最近5年来,在产业规模不断扩大的同时,IC产业结构逐步趋于合理,设计业和芯片制造业在产业中的比重显著提高。到2007年我国IC设计业、芯片制造业、封测业的销售额分别为225.5亿元、396.9亿元、627.7亿元,分别占全年总销售额的18.0%、31.7%、50.2%。 半导体设备材料的研发和生产能力不断增强。在设备方面,100纳米等离子刻蚀机和大角度等离子注入机等设备研发成功,并投入生产线使用。随着国产太阳能电池制造设备的大量应用,近几年国产半导体设备销售额大幅增长。在材料方面,已研发出8英寸和12英寸硅单晶,硅晶圆和光刻胶的国内生产和供应能力不断增强。 (三)技术水平快速提升 技术创新能力不断提高,与国外先进水平差距不断缩小。从改革开放之初的3英寸生产线,发展到目前的12英寸生产线,IC制造工艺向深亚微米挺进,研发了不少工艺模块,先进加工工艺已达到80nm。封装测试水平从低端迈向中高端,在SOP、PGA、BGA、FC和CSP以及SiP等先进封装形式的开发和生产方面取得了显著成绩。IC设计水平大大提升,设计能力小于等于0.5微米企业比例已超过60%,其中设计能力在0.18微米以下企业占相当比例,部分企业设计水平已经达到90nm的先进水平。设计能力在百万门规模以上的国内IC设计企业比例

集成电路设计行业发展概况

集成电路设计行业发展概况 集成电路行业 集成电路(Integrated Circuit, IC)是指经过特种电路设计,利用集成电路加工工艺,集成于一小块半导体(如硅、锗等)晶片上的一组微型电子电路。集成电路具有体积小、重量轻、寿命长、可靠性高、性能好、成本低、便于大规模生产等优点,不仅在工、民用电子设备如智能手机、电视机、计算机、汽车等方面得到广泛的应用,同时在军事、通讯、遥控等方面也不可或缺。 集成电路按应用领域的不同大致分为标准通用集成电路和专用集成电路。其中,标准通用集成电路是指应用领域比较广泛、标准型的通用电路,如存储器、微处理器(MPU)及微控制器(MCU)等;专用集成电路是指为某一领域或某一专门用途而设计的电路,如智能终端芯片、网络通信芯片、数模混合芯片、信息安全芯片、数字电视芯片、射频识别芯片(RFID)、传感器芯片等。 集成电路产业是国民经济中基础性、关键性和战略性的产业,是“中国制造2025”强国战略、国家创新驱动发展战略的重点发展领域。作为现代信息产业的基础和核心产业之一,在保障国家安全等方面发挥着重要的作用,是衡量一个国家或地区现代化程度以及综合国力的重要标志。集成电路一直以来占据半导体产品80%的销售额,业务规模远远超过半导体中分立器件、光电子器件和传感器三大细分领域,长期以来占据着行业大部分市场规模,具备广阔的市场空间,近年来呈现出快速增长的态势。

国内集成电路行业在需求、政策的驱动下迅速扩张。根据中国半导体行业协会统计,2018年中国集成电路行业销售额达到6,532亿元,同比增长20.7%,2014年至2018年的复合年均增长率达21.3%。需求方面,高速发展的计算机、网络通信、消费电子构成了国内集成电路行业下游应用领域的主要部分。在工业市场,传统产业的转型升级,大型、复杂化的自动化、智能化工业设备出现,加速了芯片需求的提升;在消费类市场,智能手机、平板电脑等消费类电子的需求带动相关芯片行业爆发式增长;此外,汽车电子、智能家居场景等拓展了芯片的应用领域。政策方面,政府先后出台了一系列针对集成电路行业的法律法规和产业政策规范行业发展秩序,同时通过企业投资、设立行业投资基金的形式为行业发展提供资本帮助,推动了该行业的发展壮大。

未来十年中国集成电路产业的发展机遇与挑战

未来十年中国集成电路产业的发展机遇与挑战 若干年之后如果再回过头来看,2010年将会成为中国集成电路产业发展史上的一个重要的里程碑年份。因为它是几个重要事件的节点,一是国发[2000]18号文即《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》颁布十周年。同时,国家扶持和鼓励集成电路产业发展的新的优惠政策——业界称新18号文经过长期酝酿和准备,有可能在年底正式推出。二是今年是“十二五”承上启下的一年,“十二五”集成电路产业专项规划正在紧锣密鼓制定之中,产业主管部门正在动员各方力量“总结成果,破解难题,规划未来”,明年正式出台的新的规划蓝图将对未来五年我国集成电路产业发展产生重大的深远的影响;三是由于2008-2009年经济危机的影响,全球产业资源进行了一轮很猛烈的重组,2010年世界集成电路产业走出全球金融危机的阴影,站在一个新的起点上,进入新一轮增长期,产业链各个环节的企业都在重新布局调整,抢点新的竞争制高点。 这是一个回顾过去,展望未来,制定行动计划的时刻。 过去十年我国集成电路产业所取得的发展成就,有目共睹,不少业内人士进行了很好的总结和归纳,无需赘言。未来十年,我国集成电路产业面临那些大的发展机遇?如何把握机遇在国际竞争中不断发展壮大却是值得业界认真思考的问题。 在全球集成电路产业价值链创造中中国的位置 在经济全球化和区域经济一体化的进程中,集成电路产业可以说是国际化竞争最激烈,产业资源全球流动和配置最为彻底的产业之一,任何一个国家和地区在集成电路产业价值创造体系中都自觉或不自觉的被推到了“最能发挥资源禀赋,形成国际比较优势”的产业链位置,这一结果是通过国际竞争和资源流动自然形成的。通过下面的表格可以比较直观的看出中国目前在全球集成电路产业价值链创造中的位置。 表一,全球集成电路产业价值链创造中中国的位置(2007)(单位:十亿美元) 中国集成电路产业的特点是市场需求大,产业规模小,绝大部分产品依赖进口。本土设计、生产的集成电路产品只能满足国内约24%的需求,我国每年进口的集成电路产品超过1000亿美元,是排名第一的大宗进口产品,其进口额超过了石油和钢材进口额的总和。美欧日韩凭借技术领先战略,主导着产业和技术发展方向,作为后进国家我们还处在“追随”和“赶超”的位置,从产业分工和价值链来看,我们处在从价值链底端向上爬升的过程。 表二,全球半导体区域市场需求规模与产值创造比较表(2009)(单位:十亿美元) 资料来源:WSTS(2010/02);工研院IEK IT IS计划(2010、04) 从表二可以看出全球集成电路的市场和产业格局,基本上北美是供应商,亚太是消费者,欧洲和日本每年创造的产值与消耗掉的集成电路产品大体相当,其中日本在集成电路设备和技术上有一定优势,产值略大于消费。如果把区域概念浓缩一下,北美以美国为主,亚太以中国为主进行对比,可以发现两国形成非常强的互补与对接,中国每年进口超过1000亿美元的集成电路产品,约占全球市场的一半,而美国集成电路产业每年创造1000多亿美元的产值,绝大部分产品销往了中国。中国是全球集成电路的“消费中心”,美国则是“利润中心”。 从华虹NEC 909工程上马时,国家高层领导在政治局会议上表态“砸锅卖铁也要搞半导体”,到2000年国务院18号文件的出炉,再到最近提出“拥有强大的集成电路产业和技术,是迈向创新型国家的重要标志”无不彰显着国家意志与决心。但是在全球集成电路产业分工体系和密如蛛网的“协约”、“标准”、“

集成电路技术及其发展趋势

集成电路技术及其发展趋势 摘要目前,以集成电路为核心的电子产业已超过以汽车、石油、钢铁为代表的传统工业成为第一大产业,成为改造和拉动传统产业迈向数字时代的强大引擎和雄厚基石。作为当今世界竞争的焦点,拥有自主知识产权的集成电路已日益成为经济发展的命脉、社会进步的基础、国际竞争的筹码和国家安全的保障。 关键词集成电路系统集成晶体管数字技术

第一章绪论 1947年12月16日,基于John Bardeen提出的表面态理论、Willianm Shockley给出的放大器基本设想以及Walter Brattain设计的实验,美国贝尔实验室第一次观测到具有放大作用的晶体管。1958年12月12日,美国德州仪器公司的Jack 发明了全世界第一片集成电路。这两项发明为微电子技术奠定了重要的里程碑,使人类社会进入到一个以微电子技术为基础、以集成电路为根本的信息时代。50多年来,集成电路已经广泛地应用于军事、民用各行各业、各个领域的各种电子设备中,如计算机、手机、DVD、电视、汽车、医疗设备、办公电器、太空飞船、武器装备等。集成电路的发展水平已经成为衡量一个国家现代化水平和综合实力的重要标志[1]。 现代社会是高度电子化的社会。在日常生活中,小到电视机、计算机、手机等电子产品,大到航空航天、星际飞行、医疗卫生、交通运输等行业的大型设备,几乎都离不开电路系统的应用。构成电路系统的基本元素为电阻、电容、晶体管等元器件。早期的电路系统是将分立的元器件按照电路要求,在印刷电路板上通过导线连接实现的。由于分立元件的尺寸限制,在一块印刷电路板上可容纳的元器件数量有限。因此,由分立元器件在印刷电路板上构成的电路系统的规模受到限制。同时,这种电路还存在体积大、可靠性低及功耗高等问题。 半导体集成电路是通过一系列特定的加工工艺,将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件,按照一定的电路规则,互连“集成”在一块半导体单晶片上。封装在一个外壳内,执行特定的电路或系统功能。与印刷电路板上电路系统的集成不同,在半导体集成电路中,构成电路系统的所有元器件及其连线是制作在同一块半导体材料上的,材料、工艺、器件、电路、系统、算法等知识的有机“集成”,使得电路系统在规模、速度、可靠性和功耗等性能上具有不可比拟的优点,已经广泛的应用于日常生活中。半导体集成电路技术推动了电子产品的小型化、信息化和智能化进程。它彻底改变了人类的生活方式,成为支撑现代化发展的基石[2]。 1959年,英特尔(Intel)的始创人,Jean Hoerni 和Robert Noyce,在Fairchild Semiconductor开发出一种崭新的平面科技,令人们能在硅威化表面铺上不同的物料来制作晶体管,以及在连接处铺上一层氧化物作保护。这项技术上的突破取代了以往的人手焊接。而以硅取代锗使集成电路的成本大为下降,令

中国集成电路设计行业概况研究-行业概述

中国集成电路设计行业概况研究-行业概述 (一)行业概述 1、集成电路设计行业概况 集成电路系采用特种电路设计及加工工艺,集成于半导体晶片上的微型电子电路产品。集成电路相比传统的分立电路,通过降低体积减小材料耗用量,大幅降低了制造成本,同时,其微小的体积及元件的紧密排布提高了信息的切换速度并降低了能耗,使得集成电路比分立电路在成本及效率上均有较大的优势。自1958 年第一块集成电路于德州仪器问世以来,集成电路产品发展迅速,广泛用于各种电子产品,成为信息时代中不可或缺的部分。 伴随现代信息技术产业的快速发展,集成电路产业作为现代信息技术产业的基础和核心,已成为关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业,在推动国家经济发展、社会进步、提高人们生活水平以及保障国家安全等方面发挥着广泛而重要的作用,是当前国际竞争的焦点和衡量一个国家或地区现代化程度以及综合国力的重要标志之一。随着国内经济不断发展以及国家对集成电路行业的大力支持,中国集成电路产业快速发展,产业规模迅速扩大,技术水平显著提升,有力推动了国家信息化建设。 完整的集成电路产业链包括设计、芯片制造、封装测试等环节,各环节具有各自独特的技术体系及特点,已分别发展成独立、成熟的子行业。

其中,集成电路设计系根据终端市场的需求设计开发各类芯片产品,集成电路设计水平的高低决定了芯片的功能、性能及成本; 集成电路制造通过版图文件生产掩膜,并通过光刻、掺杂、溅射、刻蚀等过程,将掩膜上的电路图形复制到晶圆基片上,从而在晶圆基片上形成电路; 集成电路封装测试包括封装和测试两个环节,封装是保护芯片免受物理、化学等环境因素造成的损伤,增强芯片的散热性能,实现电气连接,确保电路正常工作;测试主要是对芯片产品的功能、性能测试等,将功能、性能不符合要求的产品筛选出来。 2、集成电路行业产品分类 集成电路产品依其功能,主要可分为模拟芯片(Analog IC)、存储器芯片(Memory IC)、微处理器芯片(Micro IC)、逻辑芯片(Logic IC)。 模拟芯片是处理连续性的光、声音、速度、温度等自然模拟信号,按技术类型可分为只处理模拟信号的线性芯片和同时处理模拟与数字信号的混合芯片;按应用分类可分为标准型模拟芯片和特殊应用型模拟芯片。标准型模拟芯片包括放大器、信号界面、数据转换、比较器等产品。特殊应用型模拟芯片主要应用于通

国内集成电路的现状发展

国内集成电路的现状及发展 作者:崔建红 单位:山东工商学院邮政编码:264000 摘要:集成电路是一种微型电子器件或部件,它的出现给电子行业带来了新的契机。从最初集成电路在我国发展以来,我国已取得了可喜的成就。但仍然面临资源利用率低,芯片与整机脱节,缺乏自我品牌,创新能力较弱等问题。我们都应采取有效的对策。在今后发展中加以解决,争取使我国由消费大国走向产业强国。 关键词:国内、集成电路、发展现状、措施、 Present Situation and Development of The Domestic Integrated Circuit Author:Cui Jianhong Unit:Shandong Institute of Business and Technology Zip Code:264000 Summary:IC is a miniature electronic devices or components, its appearance to the electronics industry has brought new opportunities. Since the initial IC has developed in our country , China has achieved gratifying achievements. But we still faces many problems,such as resource utilization is low, the chip out of the whole ,lack of our own brand, weak innovation capabilityand so on. We should take effective measures to solve them in future development and Striving to make our country join in industrial power by the country of consumption. Keyword:national, integrated circuits, development status, measures 一、集成电路的定义与特点 集成电路是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,这样,整个电路的体积大大缩小,且引出线和焊接点的数目也大为减少,从而使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”(也有用文字符号“N”等)表示。 集成电路按其功能、结构的不同,可以分为模拟集成电路、数字集成电路和数/模混合集成电路三大类。

集成电路产业形态的演变和发展机遇

集成电路产业形态的演变和发展机遇 王熳菲1140302105 新技术的涌现和重大发明、发现推动社会文明的不断进步,人类社会从最初的石器时代发展到青铜器时代、蒸汽机时代、电气时代,直至当今的信息时代。集成电路技术的不断进步推动着计算机等产品的更新换代,同时也推动着整个信息产业的蓬勃发展。连续10余年来,中国大陆集成电路的进口额已超过石油的进口,2011年达到1702亿美元。集成电路产业已经凸显为我国最重要的战略产业之一。 1.集成电路产业的战略意义 集成电路产业是最能体现知识经济特征的高技术产业。一是产业结构的不断演变,经过几十年飞跃式的发展,集成电路产业从最初以“全能型”企业为主体的产业结构,转变为产业集群与专业垂直分工越来越清晰的产业结构,这也是从综合发展模式向专业发展模式的演变,这种产业结构的变化是为了适应激烈的竞争、实现最大价值的内在要求。二是技术对市场的贡献度逐渐加大,集成电路是技术和市场共同驱动的产业,全球半导体企业对先进工艺的研发工作一直没有停滞,按照ITRS路线图,至2012年时已经达到22纳米,未来还有14纳米、10纳米和7纳米3个可能的工艺节点。技术的飞速发展带动了市场规模的扩大和相关产业的进步。 2.世界集成电路产业发展的形态演变 全球集成电路产业格局受到技术升级和金融危机的双重影响,正在进行新一轮的产业升级和格局调整,在技术转移、技术工艺、产业生态等方面呈现出了新的特征与趋势。 2.1地区形态:世界集成电路产业转移延续“雁型模式” 日本经济学家赤松要在1956年提出了产业发展的“雁型模式”,描述产业产生、发展的动态传导过程。在过去的近半个世纪,世界集成电路产业经历了两次产业转移:第一次在20世纪70年代末,从美国转移到了日本,造就了富士通、日立、东芝、NEC等世界顶级的集成电路制造商;第二次在20世纪80年代末,韩国与我国台湾成为集成电路产业的主力军。继美国、日本之后,韩国成为世界第三个半导体产业中心。同时,世界集成电路的区域外包与产业转移也伴随着一定的技术特征。第一阶段的产业转移主要为封装测试环节,如美国飞兆半导体公司率先将封装环节转移到了香港。第二阶段的产业转移主要为制造环节,中国、马来西亚、韩国、新加坡都成为世界集成电路的制造大国。第三阶段为设计环节外包。近几年来,随着亚太地区集成电路产业的飞速发展,美国集成电路企业开始逐渐将部分设计环节外包,形成了世界集成电路产业转移的第三阶段。目前,凭借巨大的市场需求、较低的生产成本、丰富的人力资源,以及稳定的经济发展和优越的政策扶持等众多优势条件,中国已经成为亚太地区集成电路制造和消费大国,亚洲制造从某种程度上正被“中国制造”取代。未来,随着全球集成电路制造技术的发展和制造成本等条件的变化,以及中国集成电路产业技术能力的提升,中国将承接更多高附加值的集成电路技术环节,而集成电路传统制造业将呈现出产业再次向外转移的趋势,由中国等发展中国家向后发展中国家逐步转移。 2.2技术形态:世界集成电路产业“后摩尔时代”的多样化选择 自1965年提出“摩尔定律”以来,世界半导体产业一直朝着更高的性能、更低的成本、更大的市场方向发展。然而,随着半导体技术逐渐逼近硅工艺尺寸极限,摩尔定律“芯片集成度约每隔两年翻一倍,性能提升一倍”的预测受到挑战。为此,国际半导体技术路线图组织(ITRS)在2005年的技术路线图中,提出了“后摩尔时代”的概念。

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