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芯片

芯片,也叫微电路(microcircuit)、集成电路(integrated circuit, IC),是半导体元件产品的统称。芯片是计算机或手机等电子设备的一部分,是集成电路的载体,由晶圆分割而成。芯片制作材料为半导体,目前作为芯片半导体材料的主要为硅、砷化镓、锗。芯片制作工艺流程包括芯片设计、晶片制作、封装制作、测试等几个环节,其中晶片制作过程尤为的复杂。

芯片

国产芯片

美国对中兴通讯的制裁彰显了中国“缺芯”之痛,也为我国国产芯片行业以及众多高科技行业受制于人的局面敲响了警钟。在冷战结束以后,西方国家对华高科技禁运的法律基础是96年签订的《瓦森纳协议》(Wassenaar Arrangement),包含了绝大多数西方发达国家(甚至俄罗斯!)如何掌握西方国家对华禁运的技术,尤其是半导体芯片技术,是摆在每一个中国年轻人面前的大问题。


芯片介绍


芯片,也就是集成电路(英语:integrated circuit, IC)也称作微芯片(microchip)、微电路(microcircuit),是半导体元件产品的统称。芯片常常是计算机或手机等电子设备的一部分,一般是指内含芯片的体积很小的硅片。的载体,由晶圆分割而成。基于集成电路的原理,芯片的制作材料需要有半导体性质,最常用于芯片制作的半导体材料为硅,其次为砷化镓、锗。芯片制作完整过程包括芯片设计、晶片制作、封装制作、测试等几个环节,其中晶片制作过程尤为的复杂。


中国为什么做不出好的国产芯片?


目前,国内的集成电路产业设计、制造、封装三业并举,封装测试与美国的差距也不是很大。差距最大的地方在于设计,现在国内芯片设计主要还是依赖国外。北京某高校一位专家透露,其实不是中国设计不了芯片,是因为当下没有芯片迭代的条件。“英特尔、ARM这种大公司,它们设计的第一代芯片都很难用,但是可以去迭代,最后才会出现好用的芯片。”“本来有很多人其实可以设计出很好的芯片来,但是由于市场的生态不给你国产芯片迭代的机会,选择性忽视国产,所以国内公司也就不能、也不给工程师去’牺牲’的机会,这就是我们的问题所在。”


另一方面,研发投入不足也是产不出高端通用芯片的原因。除了国家科技重大专项外,国家其他科技计划基本上没有集成电路相关的项目和经费投入。2008年启动的“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”及“极大规模集成电路装备及成套工艺”两个国家科技重大专项平均每年在集成电路领域的研发投入不过40-50亿元,不及英特尔一家研发费用的 5.2%~7.7%。


我国支持和布局芯片技术和产业力度空前


近年来,随着《国家芯片产业发展推进纲要》的颁布实施,各地发展芯片的热情高涨,出台了不少鼓励政策,如:上海、南京、安徽、福建、重庆和成都等地纷纷推出芯片产业发展基金。从企业实力角度来看,我国芯片设计企业实力不断增强。在市场拉动和政策支持下,我国芯片产业整体实力显著提升,我国在芯片设计、制造能力与国际先进水平差距不断缩小,封装测试技术逐步接近国际先进水平,部分关键装备和材料被国内外生产线采用,涌现出一批具备一定国际竞争力的骨干企业,产业集聚效应日趋明显。


2015年,国务院发布《中国制造2025》:2020年中国芯片自给率要达到40%,2025年要达到50%。这个目标一点也不低,根据这个目标,2025年中国集成电路产业规模要超过美国位列世界第一,占到全世界集成电路市场的35%。我们一定要吸取中兴通讯这样的教训,在未来更注重信息产业,不仅要做大,特别是要做强,使得我们的核心技术能够不受制于人。“中国制造2025”,路还很长。

国产芯片

半导体芯片

半导体芯片是指在半导体片材上进行浸蚀,布线,制成的能实现某种功能的半导体器件叫做。半导体芯片的材料不仅是硅,常见的还包括锗、砷化镓(砷化镓有毒,所以不要好奇分解一些劣质电路板)等半导体材料。目前,最好的半导体芯片在美国,其次在日本、欧洲,再次在韩国、台湾。目前中国国内半导体芯片90%以上依赖进口,“国产芯”任重而道远


国内半导体芯片公司


一直到96/97年我国才有集成电路公司进入芯片行业,可以说相比其他国家晚了20年,半导体公司发展极度依靠产品周期和规模,因此我国所以一直处于追赶状态。在2014年之前,中国政府曾经几次试图做大做强本土半导体产业,但都无果而终。2014年《国家集成电路产业发展推进纲要》出台,同时,伴随中国经济的30多年快速发展,私营市场的力量已不可忽视。中国本土无厂半导体公司正脱颖而出,上海展讯、华为海思、瑞芯微、全志等算是逐步往上走了,尤其是上海展讯、深圳海思已经进入全球前二十行列。


半导体芯片创业门槛太高,无论是在美国还是欧洲日本,都不可能像互联网公司一样短短几年遍地开花。中国微电子在一直在上台阶,制约其发展的最主要因素是钱。我国虽然到了世界第二的GDP,但是中间吃穿比例较高,但是10年后,可能就不一样了,钱会更多了。比10年前,我们进步很多了。


半导体芯片制作工艺流程


芯片制作完整流程包括芯片设计、晶片制作、封装制作、测试等几个环节,其中以晶片制作过程尤为的复杂。


1)芯片设计:根据设计的需求,生成的“图样”,芯片设计的流程一般先要进行软硬件划分,将设计基本分为两部分:芯片硬件设计和软件协同设计;

2)晶片制作:晶片制作过程工艺要求非常高,其流程依次为晶圆切片、晶圆涂膜、晶圆光刻显影蚀刻、掺加杂质、晶圆测试;

3)封装制作环节,将制造完成晶圆固定,绑定引脚,按照需求去制作成各种不同的封装形式,这就是同种芯片内核可以有不同的封装形式的原因。比如:DIP、QFP、PLCC、QFN等等。这里主要是由用户的应用环境、应用习惯、市场形式等外围因素来决定的;

4)最后的环节是将芯片进行测试、剔除不良品,以及包装。


芯片上市公司

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