集成电路的现状及其发展趋势

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。

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。

３００论述　２Ｏ１７年４月上　当前集成电路的发展现状及未来趋势　马世童（吉林大学电子科学与工程学院，吉林省长春市１３００００）　【摘要】集成电路作为现代信息技术发展的产物在当今社会生活中发挥着重要的作用，逐渐渗透到了社会各行各业中，成为信息社会发展的　基石。本文基于现实的角度从设计、制造、新产品研发等领域对集成电路的发展历史以及发展现状进行了系统的研究，并对其发展前景进行了　科学的展望，希望对我国信息技术的发展有一定的指导意义。　【关键词】集成电路；微电子技术；发展趋势；信息技术　【中图分类－￣－］ＴＮ４０５　【文献标识码】Ａ　【文章编号】１００６—４２２２（２０１７）０７—０３００—０１　１引言　＂－３前．依托于信息技术以及软件技术的飞速发展，集成电　路技术在当今信息技术领域得到了广泛的发展，逐渐成为信息　技术的发展基石．也是未来人工智能技术以及计算机网络技术　发展的主要方向．被美国技术界评为２０世纪最伟大的工程技　术之一。在当前我国高速发展的经济模式之下，集成电路技术　已经成为现代产业和科技发展中不可或缺的基本条件之一。　２集成电路的发展历史　２．１市场发展　集成电路理念自提出之日起已经历经了３０年的发展历　程，同时集成电路技术和市场已经逐步趋于完善，基本上遵循　一条指数发展规律。随着世界科学技术的不断发展和进步，集　成电路在电子产品中的销售额逐年增加，目前已经在计算机　领域、通讯行业领域以及消费类小电子领域中占据着重要的　地位。在集成电流产生初期。集成电路技术主要是在计算机设　备中得到了广泛的应用，极大地促进了计算机设备向智能化　和轻便化的方向发展，有力推动了个人掌上电脑的技术改革　进入２ｌ世纪以来．在移动终端中随时随地的获取信息成为信　息行业的发展主流趋势．同时智能手机的出现为集成电路的　发展和应用开阔了新思路．成为仅次于ＰＣ的第二大推动力　据日本野村证券金融研究所的研究报告现实，未来几年车栽　集成电路市场将超过ＰＣ行业，成为信息行业中重要的发展领　域之一。　２．２产业结构与格局　集成电路行业是信息技术发展和市场引领共同推动的结　果，依靠其可以大批量、低成本和高可靠性生产的特点，集成　电路得到了大面积的普及和推广，并有力推动了信息服务产　业的发展。从行业发展现实来看，集成电路芯片的价格在１０—　１００美元之间．而集成电路产业链的投资高这１０～１５亿美元．　因此要想实现盈利，必须保证产量在１０　～１０　数量级以上。另　外集成电路是一种高附加值的产品，只有在具备广泛的市场　需求和实际应用的前提下才能充分发挥集成电路的作用．否　则集成电路芯片就无法体现其应有的价值。因此必须在充分　调研市场发展现状、准确预测市场发展前景的前提下才能开　始建厂生产集成电路芯片。　２．３芯片加工向Ｆｏｕｎｄｒｙ方向进发　集成电路的加工目前正在向着Ｆｏｕｎｄｒｙ的方向发展．我国　台湾的台积电公司是当前世界上最早的Ｆｏｕｎｄｒｙ公司．目前　世界上６３％的Ｆｏｕｎｄｒｙ产业集中在东南亚地区，基本上服务　最好的Ｆｏｕｎｄｒｙ企业都是华人企业．在世界上同领域中一直　处理领先地位　同时Ｆｏｕｎｄｒｙ技术必须采用系统工程方法实　现多进多出功能，并可以满足不同层次的电路设计需求．因此　Ｆｏｕｎｄｒｙ企业必须具备独立的服务部和掩膜版制作部．为客户　提供多种等级的工艺模块．并注重在全国各地建立自己的服　务点．为用户提供完备的技术支持。　３未来集成电路技术和体系的主要发展趋势　３．１器件特征尺寸减小　随着信息技术与材料工程技术的发展．集成电路器件的　特征尺寸将逐步实现物理极限的突破，呈现出物理尺寸逐渐　减小、性能和稳定性逐渐增加的发展趋势，未来将可能出现从　微米到纳米再到亚纳米、超纳米的尺寸等级。这种集成器件的　体积减小将使得电路的集成度更高。制造工艺更加复杂，同时　对于芯片质量的需求也越来越高，将极大地推动便携式智能　设备的发展和推广。据国际半导体技术发展协会估计，未来特　征尺寸为２２ｍｍ的ＣＭ０Ｓ电路以及实际栅长为９ｍｍ的ＭＰＵ　将会实现　３．２新材料和新器件的出现　未来随着集成电路芯片特征尺寸的不断减小，芯片的集　成度越来越高．同时体积也越来越小，对材料的性能要求也在　不断提升．这种集成芯片的性能突破将迫使新材料和新器件　的不断涌现，也必将极大地提升集成芯片的技术水平，当下人　们普遍认为铁电存储器将是在ＤＲＡＭ之后的下一代半导体　存储器件　３．３系统集成芯片　系统集成芯片也叫ＳＯＣ，该技术得到了国内外专家的大　力支持．并且很多研究机构已经开始着手研究ＳＯＣ技术的应　用项目。ＳＯＣ技术将微处理器、模拟ＩＰ核、数字ＩＰ核以及片　外存储器控制接口等功能集于一身，使得电路系统设计兼具　稳定性和低功耗的特点．解决了很多传统集成电路中面临的　主要问题．在未来必将引发一场以芯片为特色的电子信息产　业话革命。　４结束语　综上所述，本文系统的介绍了集成电路技术的发展历史　与发展现状，并对今后其主要的发展趋势进行了展望，指出器　件特征尺寸减小、新材料与新器件的不断涌现以及系统集成　芯片应该成为今后集成电路系统的主要发展趋势，希望对集　成电路技术的发展提供一定的理论基础。　参考文献　【１】刘乃鹿．影响软件项目管理关键因素的探讨［Ｊ］．化工设计通讯，２０１６　（Ｏ１）：５２～５３．　［２】邱小军．影响软件项目管理关键因素的探讨【Ｊ】．软件，２０１３（０７）：　１４２＋１４５．　［３］窦燕．影响软件项目管理关键因素的探讨［Ｊ］．燕山大学学报，２００４　（０４）：３６９－３７２．　收稿日期：

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]。