“中国芯”压力山大,请您别催了!

编辑:小豹子/2018-10-22 17:35

  

  鉴于 中兴芯片事件的影响,今天想向大家好好介绍关于集成电路芯片的整个制程,这样可以让大家对于芯片概念有更深的了解,也或许就会明白“中国芯”的研发绝非一朝一夕之功,需要我们伟大的祖国上下一条心努力研发,同时更重要的是时间和经验的积累。“中国芯”亚历山大,请您别再催了。

  下面我向大家介绍整个集成电路产业的发展和影响因素。

  一、集成电路产业

  集成电路产业链通常由芯片设计制造、芯片产品分销以及终端电子产品设计制造三个环节组成。

  

  对芯片制造来说,需要经芯片设计、晶圆生产、芯片封装和芯片测试等环节,具体流程如下图所示:

  

  (1)芯片设计

  芯片设计是芯片的研发过程,具体来说,是通过系统设计和电路设计,将设定的芯片规格形成设计版图的过程。设计 版图是一款芯片产品的最初形态,决定了芯片的性能、功能和成本,因此在芯片的生产过程中处于至关重要的地位,是集成电路设计企业技术水平的体现。设计版图完成后进行光罩制作,形成模版,光罩成功则表明芯片设计成功, 可以进入晶圆生产环节。

  (2)晶圆生产

  晶圆生产过程是利用晶圆裸片,将光罩上的电路图形信息大批量复制到晶圆裸片上,在晶圆裸片上形成电路的过程,即晶圆的量产。晶圆生产后通常要进行晶圆测试, 检测晶圆的电路功能和性能,将不合格的晶粒标识出来。

  (3)芯片封装

  芯片封装是将生产出来的合格晶圆进行切割、焊线、塑封,使芯片电路与外部器件实现电气连接,并为芯片提供机械物理保护的工艺过程。针对指纹识别芯片的技术特点和要求,在此环节对指纹识别芯片需要进行晶圆级封装:晶圆级封装是对未切割的晶圆 上每颗 IC 进行过孔、重布线、生成焊盘和植上可焊接锡球等动作,实现芯片 3D 堆叠 或封装最小化。

  (4)芯片测试

  芯片测试是指利用集成电路设计企业提供的测试工具,对封装完毕的芯片进行功能 和性能测试。测试合格后,即形成可供整机产品使用的芯片产品。

  上述过程是芯片生产的一般流程,不同的集成电路凤凰彩票娱乐平台(5557713.com)设计企业,或者针对不同的芯片产品,在生产流程上可能存在一定差异。例如,在晶圆生产的良率有充分保障的情况下,集成电路设计企业出于成本的考虑,可以选择在晶圆生产环节后不进行晶圆测试;有的 芯片需要在封装后写入软件程序,因此在程序烧录后再对整颗芯片进行测试。

  

  二、集成电路行业的企业类型

  集成电路行业经过多年发展,产业分工不断细化,目前已形成 Fabless、Foundry、封装和测试以及 IDM 等企业类型,各类型的特征及代表性企业如下:

  (1)Fabless

  Fabless 指的是无晶圆厂的集成电路设计企业,其主要从事集成电路的设计和销售,而将晶圆制造、封装及测试环节通过委外方式进行。该模式下,集成电路设计企业可以专注于集成电路的研发,而不必投资大量资金建设晶圆生产线、封装测试工厂等。目前, 全球绝大多数集成电路企业均为 Fabless 模式,包括美国高通、Synaptics(新突思)、 和本公司等。

  (2)Foundry

  Foundry指的是晶圆委外加工厂商,其自身不设计集成电路,而是受集成电路设计企业的委托,为其提供晶圆制造服务。由于晶圆生产线的投入很大,且工艺水平要求较高,这类企业一般具有较强的资金实力和工艺水平。采用此类模式的企业包括台积电、 X-FAB、中芯国际等。

  (3)封装、测试企业

  封装和测试企业负责晶圆生产出来后的封装和测试工作,本身不从事集成电路的设计,而是接受集成电路设计企业的委托,为其提供封装测试服务。该模式也要求较大的资金投入进行生产线的建设。采用此类模式的企业包括日月光、长电科技等。

  凤凰彩票网(fh643.com)(4)IDM

  IDM 指的是垂直整合制造商,即涵盖了集成电路设计、晶圆制造、封装和测试所有环节的模式。该模式对技术和资金实力均具有很高的要求,为少数国际大型企业所采纳,如英特尔、三星、德州仪器等。

  

  三、行业的有利和不利因素

  1.有利因素

  集成电路行业的发展受到国家大力支持

  作为关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业,集成电路行业历来受到国家的鼓励和支持。一方面,国家陆续出台了《集成电路设计企业及产品认定暂行管理办法》、《集成电路布图设计保护条例》、《集成电路布图设计保护条例实施细则》等法律法规,规范了行业的竞争秩序,加强了集成电路相关知识产权保护力度, 为该行业的健康发展提供了法制保障。另一方面,自 2000 年 6 月《鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策》发布并实施以来,国家颁布了多项鼓励支持集成电路行业的产业政策及措施,例如《财政部、国家税务总局关于企业所得税若干优惠政策的通知 (2008)》、《国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产 业发展若干政策的通知》、《集成电路产业研究与开发专项资金管理暂行办法》、《集成电路产业“十一五”专项规划》、《集成电路产业“十二五”发展规划》及《国务院关于促进信息消费扩大内需的若干意见》等,为业内企业创造了有 利的投融资、税收、出口环境。

  下游终端市场对芯片的需求巨大

  集成电路设计行业的发展主要取决于下游终端市场的发展。近年来,智能手机、平 板电脑等消费类电子以及移动互联网、4G 通信、汽车电子、工业控制、仪器仪表等市场的快速发展,尤其是智能手机和平板电脑市场的爆发式增长,催生出大量芯凤凰彩票官网(fh03.cc)片需求, 推动了芯片行业的巨大发展。未来几年,下游智能手机、平板电脑两大终端市场仍将继续保持增长势头,超极本、车载电子等终端市场亦将迎来快速发展时期,对芯片的需求量将持续增长,从而为集成电路设 计企业提供了难得的发展机遇。

  2、不利因素

  集成电路设计行业基础仍较为薄弱

  2000 年以来,我国集成电路设计行业虽然实现了快速发展,技术水平和产业规模都有所提升,但与美国、欧洲、韩国等发达国家市场相比,基础还较为薄弱。一方面,国内集成电路行业尚不如国外市场成熟,产业环境有待进一步完善,在基础性技术方面也容易受制于国外企业;另一方面,国内集成电路企业总体资金实力较弱,在新技术和 新产品的研发上投入不足。

  集成电路产业人才较为缺乏

  集成电路设计涉及硬件、软件、电路、工艺等多个方面,需要多个相关学科的专业人才,虽然国内集成电路设计行业已历经一段快速发展时期,但就目前及未来的发展需要而言,人才尤其是高端人才还是相对匮乏。随着越来越多的国内集成电路设计企业意 识到产业人才的重要性,并开始在这一方面重点布局,这一现象有望逐步缓解。

  

  综上所述,现在芯片技术非常难研发,需要投入大量的财力和科技人才,欧美国家仍处于垄断地位,因此我们只能不断积累技术和经验,撸起袖子加油干,只有这样,我们的“中国芯”梦想才能早日实现,同时祝愿我们的祖国越来越强盛。

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