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近几年国内集成电路进口规模迅速扩大,2010年已经达到创纪录的1570亿美元,集成电路已连续两年超过原油成为国内较大的进口商品。与巨大且快速增长的国内市场相比,中国集成电路产业虽发展迅速但仍难以满足内需要求。当前以移动互联网、三网融合、物联网、云计算、智能电网、新能源汽车为表示的战略性新兴产业快速发展,将成为继计算机、网络通信、消费电子之后,推动集成电路产业发展的新动力。工信部预计,国内集成电路市场规模到2015年将达到12000亿元。我国集成电路产业发展的生态环境亟待优化,设计、制造、封装测试以及设备、仪器、材料等产业链上下游协同性不足,芯片、软件、整机、系统、应用等各环节互动不紧密。集成电路在计算机、通信、消费电子等领域普遍应用,为人们的生活和工作带来了巨大便利。NC7ST04M5X
晶体管发明并大量生产之后,各式固态半导体组件如二极管、晶体管等大量使用,取代了真空管在电路中的功能与角色。到了20世纪中后期半导体制造技术进步,使得集成电路成为可能。相对于手工组装电路使用个别的分立电子组件,集成电路可以把很大数量的微晶体管集成到一个小芯片,是一个巨大的进步。集成电路的规模生产能力,可靠性,电路设计的模块化方法确保了快速采用标准化IC代替了设计使用离散晶体管。IC对于离散晶体管有两个主要优势:成本和性能。成本低是由于芯片把所有的组件通过照相平版技术,作为一个单位印刷,而不是在一个时间只制作一个晶体管。性能高是由于组件快速开关,消耗更低能量,因为组件很小且彼此靠近。2006年,芯片面积从几平方毫米到350mm²,每mm²可以达到一百万个晶体管。74HC74DR2G数字集成电路在芯片上集成了逻辑门、触发器和多任务器等元件,使得电路快速、高效且成本低廉。
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、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,使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”表示。集成电路发明者为杰克·基尔比(基于锗(Ge)的集成电路)和罗伯特·诺伊斯(基于硅(Si)的集成电路)。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。
尽管随机存取存储器结构非常复杂,几十年来芯片宽度一直减少,但集成电路的层依然比宽度薄很多。组件层的制作非常像照相过程。虽然可见光谱中的光波不能用来曝光组件层,因为他们太大了。高频光子(通常是紫外线)被用来创造每层的图案。因为每个特征都非常小,对于一个正在调试制造过程的过程工程师来说,电子显微镜是必要工具。在使用自动测试设备(ATE)包装前,每个设备都要进行测试。测试过程称为晶圆测试或晶圆探通。晶圆被切割成矩形块,每个被称为“die”。每个好的die被焊在“pads”上的铝线或金线,连接到封装内,pads通常在die的边上。封装之后,设备在晶圆探通中使用的相同或相似的ATE上进行终检。测试成本可以达到低成本产品的制造成本的25%,但是对于低产出,大型和/或高成本的设备,可以忽略不计。在2005年,一个制造厂(通常称为半导体工厂,常简称fab,指fabrication facility)建设费用要超过10亿美金,因为大部分操作是自动化的。集成电路的分类方法众多,根据电路的功能和特性可以分为模拟集成电路、数字集成电路和混合信号集成电路。
集成电路是现代电子技术的重要组成部分,它在信息处理方面起着至关重要的作用。首先,集成电路可以实现数字信号的处理和转换,使得数字信号可以被计算机等设备进行处理和分析。其次,集成电路可以实现模拟信号的数字化,使得模拟信号可以被数字设备进行处理和分析。此外,集成电路还可以实现信号的滤波、放大、变换等功能,从而使得信号的质量得到提高。总之,集成电路在信息处理方面的作用不可替代,它为数字化时代的到来提供了坚实的技术基础。集成电路在信息存储方面也起着重要的作用。集成电路可以实现存储器的制造,包括随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等。这些存储器可以存储计算机等设备需要的程序和数据,从而使得计算机等设备可以进行数据处理和分析。为了支持集成电路产业的发展,可以通过持续支持科技重大专项、加大产业基金投入等措施来推动行业发展。FAN5341UMPX
微处理器、数字信号处理器和单片机等数字IC以二进制信号处理为特点,普遍应用于数字信号处理和数据计算。NC7ST04M5X
前述将电路制造在半导体芯片表面上的集成电路又称薄膜(thin-film)集成电路。另有一种厚膜(thick-film)混成集成电路(hybrid integrated circuit)是由单独半导体设备和被动元件,集成到衬底或线路板所构成的小型化电路。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、计算机等方面得到普遍的应用,同时在通讯、遥控等方面也得到普遍的应用。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很大程度上提高。NC7ST04M5X