集成电路产业现状及发展趋势

集成电路产业现状及发展趋势
1958年美国德克萨斯仪器公司发明全球第一块集成电路后，随着硅平面技术的发展，20世纪60年代先后发明双极型和MOS型两种重要电路，创造了一个前所未有的具有极强渗透力和旺盛生命力的新兴产业——集成电路产业。

一、什么是集成电路产业
1、集成电路
集成电路是采用半导体制作工艺，在一块较小的单晶硅片上制作许多晶体管及电阻器、电容器等元器件，并按照多层布线或隧道布线的方法将元器件组合成完整的电子电路，通常用“IC”（Integrated Circuit）。

与集成电路相关的几个概念：
晶圆：多指单晶硅圆片,由普通硅沙拉制提炼而成,是最常用的半导体材料,按其直径分为4英寸、5英寸、6英寸、8英寸等规格,近来发展出12英寸甚至更大规格。

晶圆越大,同一圆片上可生产的IC就多,可降低成本，但要求材料技术和生产技术更高。

光刻:IC生产的主要工艺手段,指用光技术在晶圆上刻蚀电路。

前、后工序:IC制造过程中,晶圆光刻的工艺(即所谓流片),被称为前工序,这是IC制造的最要害技术;晶圆流片后,其切割、封装等工序被称为后工序。

线宽:4微米/1微米/0.6微米/0.35微米/90纳米等,是指IC生产工艺可达到的最小导线宽度,是IC工艺先进水平的主要指标。

线宽越小,集成度就高,在同一面积上就集成更多电路单元。

封装:指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它器件连接。

2、集成电路产品分类
集成电路产品一般是以内含晶体管等电子组件的数量即集成度来分类，即分成：①小型集成电路（SSI），晶体管数10~100；②中型集成电路（MSI），晶体管数100~1000；③大规模集成电路（LSI），晶体管数1000~10,0000；④超大规模集成电路（VLSI）,晶体管数10,0000~。

3、集成电路产业链
一条完整的集成电路产业链除了包括设计、芯片制造和封装测试三个分支产业外，还包括集成电路设备制造、关键材料生产等相关支撑产业。

如果按照集成电路产业链上下游产业划分，可简单的划分为集成电路设计业和制造业，其中制造业又衍生出代工业。

目前美国仍是集成电路产品设计和创新的发源地，全球前20家集成电路设计公司大都在美国。

集成电路代工业主要分布在亚洲，其中我国台湾地区和韩国是目前世界集成电路代工企业最重要的聚集地之一。

二、集成电路产业发展现状与展望
（一）全球集成电路产业发展情况
1、世界集成电路产业发展现状
美国、日本、韩国和台湾地区是当今世界集成电路产业的佼佼者，尤其美、日和欧洲等国家占据产业链的上游，掌握着设计、生产、装备等核心技术。

随着信息产品市场需求的增长，尤其通过通信、计算机与互联网、电子商务、数字视听等电子产品的需求增长，世界集成电路市场在其带动下高速增长。

2005年世界集成电路市场规模为2357亿美元，预计2010年间平均每年增长不低于10％，总规模将达到4247亿美元。

多年来，世界集成电路产业一直以3－4倍于国民经济增长速度迅猛发展，新技术、新产品不断涌现。

目前，世界集成电路大生产已经进入纳米时代，全球多条90纳米/12英寸的生产线用于规模化生产，基于70－65纳米水平线宽的生产技术已基本成形，Intel公司的CPU芯片已经采用45纳米的生产工艺。

目前，世界最高水平的单片集成电路芯片上所容纳的元器件数量已经达到80多亿个。

2、集成电路技术发展趋势
（1）集成电路设计。

目前，世界集成电路技术已经进入纳米时代，国际高端集成电路主流技术的线宽是0.13－0.25微米，国际高端集成电路领先技术的线宽是0.065－0.13微米。

我国已经能够自行设计0.18微米、1000万门级的集成电路，有的企业甚至已经达到设计0.13微米的技术水平。

未来5－10年面向系统级芯片（SOC）的设计方法将成为技术热点，设计线宽将达到0.045微米，芯片集成度将达到10的8－9次方，电子设计自动化（EDA）技术广泛应用，IP复用技术将得到极大完善。

（2）芯片制造。

目前国际高端集成电路晶片直径是12英寸，近年内16英寸晶片将面世，纳米级光刻工艺将广泛使用，新型器件结构的产生将带动新工艺产生。

（3）封装。

现有占主流的阵列式封装方式将让位给芯片级、晶片级封装，更先进的系统级等封装方式将进入实用化。

芯片实现表面贴装，封装与组装界限将消失。

（二）国内集成电路产业主要情况及发展展望
1、基本情况
自1965年，我国研制出第一块双极型集成电路以来，经过40多年的发展，我国集成电路产业目前已初步形成了设计业、芯片制造业及封装测试业三业并举、比较协调的发展格局，出现长江三角洲、京津地区和珠江三角洲三个相对集中的产业区，建立了多个国家集成电路产业化基地。

制造业的技术工艺已进入国际主流领域，设计和封装技术接近国际水平，但我国的整体水平与国际水平相差2－3代。

目前我国已在北京和无锡分别建成代表国际领先技术水平的12英寸集成电路生产线，另外，湖北省和武汉市共同投资的一条12英寸生产线于2006年6月开工，中芯国际在上海的12英寸集成电路生产线扩建项目即将破土动工。

2006年中国整个半导体市场规模突破5800亿元，而其中集成电路市场占了绝大部分。

2006年中国集成电路市场销售额为4862.5亿元，同比增长27.8%。

2006年国内集成电路产业销售收入与总产量的同比增幅与2005年的同比增幅28.8%和19%相比，有较大幅度的提高。

中国集成电路产业规模从上个世纪90年初的10亿元发展到2000年突破百亿元，用了近10年的时间，而从百亿元扩大到千亿元，则用了仅仅6年时间。

据信息产业部赛迪顾问预计，2007年－2011年这5年间，中国集成电路产业销售收入的年均复合增长率将达到27.7%。

到2011年，中国集成电路产业销售收入将突破3000亿元，达到3415.44亿元。

届时中国将成为世界重要的集成电路制造基地之一。

2、主要特点
（1）技术创新取得新的突破。

集成电路设计业领域自主创新的产品种类增多，技术水平大大提高。

我国已有“方舟”、“龙芯”、北大众志等为代表的国产CPU。

北京海尔集成电路设计公司的“爱国者3号”数字电视解码芯片；中星微电子的“星光”系列音视频解码芯片等大量国内具有自主知识产权的产品研制成功并投向市场，标志着我国集成电路自主创新设计水平已经开始步入世界先进
行列。

由复旦大学、清华大学、凌讯科技联合研制的我国具有自主知识产权的数字高清晰度地面传输移动接收系统专用芯片——“中视一号”通过技术鉴定，技术水平达到国际先进水平。

由清华同方、中国华大等设计单位研制开发的具有自主知识产权的第二代IC卡身份证芯片也在全国大规模使用。

（2）产业结构不断优化。

2005年我国封装测试业收入同比增长约20.3%，设计业和制造业的收入分别同比增长约60.8%和54.5%。

封装测试在产业链总值中占45.3%，较之2004年的51.8%有下降；设计业和制造业的产值分别占到17.5%和37.2%。

尽管封装测试业仍是集成电路产业链中的“老大”，但三者结构已逐步向国外先进标准靠拢，产业结构趋于合理。

（3）企业规模不断扩大，技术水平迅速提高。

我国集成电路制造技术水平经历了2000年的0.35微米8英寸制造线的建设，到2004年中芯国际北京12英寸线建成投产，少数先进生产线的制造技术已提升到0.18微米乃至0.13微米。

国内封装企业,在先进封装形式的开发和应用方面也取得了显著成果。

设计企业的业务活动已经从芯片设计扩展到系统解决方案、知识产权(IP)的交换交易、IC 设计服务、测试，直到产品营销。

一批企业已具备0.13微米～0.25微米的设计开发能力，可自主设计开发几百万和上千万门水平的集成电路。

3、面临问题
（1）资源利用率有待提高。

目前我国已经形成了月加工晶园约40万片以上的能力。

如何利用好这些已有的集成电路生产线，使我国集成电路产业得到充分的协调发展是摆在我们面前的严峻问题。

（2）芯片与整机脱节。

我国目前整机生产能力已达到年生产手机3亿多部，彩电8000多万台，但这些整机所用的芯片基本上为国外产品所垄断，导致我国近几年平均每年进口集成电路达800亿美元以上。

设计、生产大量的消费类芯片是急需解决的问题，要突破设计的芯片整机厂商不用、而整机厂商需要的芯片又没法设计出来的矛盾局面。

（3）制造技术以代工为主业、缺乏自我品牌。

我国内地晶圆制造业的发展，除了早期与美国贝尔、阿尔卡特、摩托罗拉，日本NEC等合资建厂并从事生产外，近年来的发展主轴是以提供晶圆代工生产为重点，自主品牌相对较少。

（4）创新能力较弱。

主要表现在大生产技术开发能力和产品设计开发能力弱，生产技术和高档产品主要靠引进，高级设计人才和工艺开发人才缺乏。

（5）产业链整体弱小、支撑业发展滞后。

近几年，我国集成电路产业发展最快的是制造业，但集成电路辅助行业的实力（包括半导体材料、芯片封装、芯片配件、先进封装、专用设备制造等）还相当弱小。

集成电路生产线设备、仪器和材料主要依靠进口的局面尚未改变，制约了企业的技术升级换代步伐。

4、发展展望
我国集成电路的发展将面临更好的产业发展环境，政府支持力度将进一步加大，新的扶植政策有望尽快出台，支持研发的专项基金将会增多，国内市场空间广阔，我国集成电路产业仍将保持一个较快的发展速度，占全球市场份额比重将进一步增大。

一是我国抓住全球产业调整转移带来的机遇，现已成为世界电子产品生产大国，如年产手机约3亿部、计算机约8000万台、彩电约8000万台、电话单机约1.7亿部等，整机制造产能的扩张必将拉动我国集成电路市场持续增长。

二是我国政府扶持集成电路产业的优惠政策逐步得到落实，各级政府对集成电路产业的重视为产业和市场的发展创造了一个有利的外部环境通信业发展。

三是产品技术不断升级换代，随着我国芯片制造生产线的迅速扩建，集成电路工艺技术不断升级，电子整机产品的性能不断增强、无线及多媒体等新功能的不断增加、存储容量的不断增大，这些都将成为集成电路市场增长的一个重要驱动力。

四是创新应用不断涌现，新兴市场日趋成熟，数字家庭市场、3G市场、汽车电子市场的兴起，将成为拉动集成电路市场增长的重要动力。