集成电路的发展与应用-精

集 成
事例：2013年在中国移动一期TD-LTE(4G)招标中，国产芯片厂 商集体失意。终端招标结果显示，采用美国高通芯片的中标终端产品
电 路
占一半以上，而国产芯片厂商只有华为海思中标。 目前我国半导体产业中，芯片设计水平与国际基本相当，封装技
术水平有4至5年差距，制造工艺差距在3年半左右。在推动芯片产业
现
发展集成电路的重要性和必要性在全国已有共识。中科院半导体
状 研究所研究员吴南健说，各种芯片中，CPU、储存器等我国都无法 自给，一些有规模的公司，也多数是给低端手机做配套，而高价值产
品基本已被国外公司垄断。
一、芯片产业受制于人
中 国 集 成 电 路 发 展 现 状
二、与国际先进水平存在差距
中
国
电 路
际半导体巨头相比，仍存在巨大差距。“核心技术是买不来的。”邓 中翰说，由于资金、技术、管理等方面的劣势，我国企业依然很难与 国外巨头竞争。一方面，与国外相比，中国的芯片产业起步较晚，核
发 展
心技术受制于人;另一方面，相比国外动辄上百亿美元的投入，我国 的投入依然相对偏小。
现
状
中 三、中国集成电路产业形势大好 国 集 成 电 数据显示，全球半导体市场2013年恢复增长。我国集成电路行
电 路
美元。事实上，中国有十余年集成电路进口额超过石油，长期居各类 进口产品之首。一直以来，我国芯片产业受制于人。
国务院发展研究中心发布的《二十国集团国家创新竞争力黄皮书》
发 展
指出，中国关键核心技术对外依赖度高，80%芯片都靠进口。我国一 年制造11.8亿部手机、3.5亿台计算机、1.3亿台彩电，都是世界第一， 但嵌在其中的芯片专利费用却让中国企业沦为国际厂商的打工者。
IC
止已广泛应用于电子设备、仪器仪表及电视机、
）
录像机等电子设备中。
1912年前后，电子管的制作日趋
1906年，第一个电子管诞生；
成熟引发了无线电技术的发展；
世
1920年，发现半导体材料所具有的
1918年前后，逐步发现了半导体材料；
界
光敏特性；
1932年前后，运用量子学说建立了
集
能带理论研究半导体现象；
业抓住市场契机，在国家加快推动集成电路产业发展相关政策的支持
路 下，全年完成销售产值2693亿元，同比增长7.9%，增幅高于上年2.9 发 个百分点;累计生产集成电路866.5亿块，同比增长5.3%。
与此同时，行业效益也得到大幅改善。2013年，集成电路行业
展 实现利润总额148亿元，同比增长28.3%，扭转了上年下滑14.6%的 未 局面;销售利润率6.1%，比上年提高1.1个百分点。
目前，集成电路产业结构正处于良性调整阶段。2013年IC设计
来 收入增长19%，设计业在全行业中比重超过30%，重点企业快速成长， 趋 本土封装测试企业业绩也有大幅增长。 势
中 三、中国集成电路产业形势大好 国 集 成 电 路 发 展 未 来 趋 势
中 四、中国集成电路产业变革在即
国
集
成 电
随着技术的不断进步，客户和设备供应商面临的工艺和整合方面 的挑战日益严峻。新的元件结构和材料上的变革都将对客户的发展战 略起到决定作用。在晶圆代工产业，14nm/16nm的FinFET器件已取
集
所谓集成电路（IC），就是在一块极小的硅单
成
晶片上，利用半导体工艺制作上许多晶体二极
电
管、三极管及电阻、电容等元件，并连接成完 成特定电子技术功能的电子电路。从外观上看，
路
它已成为一个不可分割的完整器件，集成电路
（
在体积、重量、耗电、寿命、可靠性及电性能 方面远远优于晶体管元件组成的电路，目前为
发 展
发展中，我国投入不可谓不大。邓中翰表示，国家出台的支持芯片发 展的重大专项，有不少都是百亿元级别的投入。北京、上海、武汉、 西安等地的芯片制造商在国有银行和当地政府的支持下向半导体产业
现 投入了巨资。
状
二、与国际先进水平存在差距
中
国
集 然而，经过多年努力，本土芯片制造商仍处于发展初期，其中最具代 成 表性的中芯国际等企业，与竞争对手英特尔、三星电子、台积电等国
在2003年，中国半导体占世界 半导体销售额的9%，电子市场 达到860亿美元，中国成为世 界第二大半导体市场，中国中 高技术产品的需求将成为国民 经济新的增长动力。
一、芯片产业受制于人
中
国
中国人使用手机采用的芯片中，只有不足两成是我国自主研发生
集 成
产的，至于4G手机采用的芯片，则基本上都是依靠国外进口。工信 部的数据显示，2013年我国集成电路进口额高达2313亿美元，同比 增长20.5%，而海关总署数据显示同期我国原油进口总额约2196亿
成
1956年，硅台面晶体管问世；
电
1960年12月，世界上第一块硅集成 电路制造成功；
路
1966年，美国贝尔实验室使用比
发
较完善的硅外延平面工艺制造成 第一块公认的大规模集成电路。
展
史Байду номын сангаас
2009年：intel酷睿i系列全新推出， 创纪录采用了领先的32纳米工艺，
并且下一代22纳米工艺正在研发。
1997年：300MHz奔腾Ⅱ问世, 采用0.25μｍ工艺，奔腾系列芯
片的推出让计算机的发展如虎 添翼，发展速度让人惊叹。
电 子
电子管，是一种在气密性封闭容器中产生 电流传导，利用电场对真空中的电子流的 作用以获得信号放大或振荡的电子器件。
世
管
由于电子管体积大、功耗大、发热厉害、
界
寿命短、电源利用效率低、结构脆弱而且
集 成 电 路
需要高压电源的缺点，很快就不适合发展
晶
的需求，被淘汰的命运就没躲过。
体
管
发 展集 史成
电
路
1976年，中国科学院计算机研
究所研制成功1000万次大型电
中
子计算机所使用的电路为中国
国
科学院109厂研制的ECL型电路；
集
成
1995年，电子部提出“九五” 集成电路发展战略：以市场为
电 路
导向，以CAD为突破口，产学 研用相结合以我为主，开展国 际合作，强化投资；
发
到现在已经初具规模，形成了
展
产品设计、芯片制造、电路封
史
装共同发展的态势。我们相信， 随着我国经济的发展和对集成
电路的重视程度的提高，我国
集成电路事业也会有更大的发
展。
中国的集成电路产业起步于20世纪 60年代中期
1986年，电子部提出“七五”期 间，我国集成电路技术“531” 发展战略，即推进5微米技术， 开发3微米技术，进行1微米技术 科技攻关；