集成电路综述论文

集成电路的过去、现在和未来摘要:本文简要介绍了集成电路的发展历史、发展现状和发展前景。着重介绍了集成电路技术在一些领域的应用和我国集成电路产业的现状和发展。关键词：集成电路技术应用电子信息技术一、发展历史集成电路的发明和应用是人类20世纪科技发展史上一颗最为璀璨的明珠。50多年来，集成电路不仅给经济繁荣、社会进步和国家安全等方面带来了巨大成功，而且改变了人们的生产、生活和思维方式。当前集成电路已是无处不有、无时不在。她已经成为人类文明不可缺乏的重要内容。1949年12月23日，美国贝尔实验室的肖克莱、巴丁和布拉顿三人研究小组发现了晶体管效应，并在此基础上制出了世界上第一枚锗点接触晶体管，从此开创了人类大规模利用半导体的新时代。两年后肖克莱首次提出了晶体管理论。1953年出现了锗合金晶体管，1955年又出现了扩散基区锗合金晶体管。1957年美国仙童公司利用硅晶片上热生长二氧化硅工艺制造出世界上第一只硅平面晶体管。从此，硅成为人类利用半导体材料的主要角色。1958年美国德州仪器公司青年工程师基尔比制作出世界上第一块集成电路。1960年初美国仙童公司的诺依思制造出第一块实用化的集成电路芯片。集成电路的发明为人类开创了微电子时代的新纪元。在此后的五十多年里，集成电路技术发展迅速，至今，半导体领域中获得过诺贝尔物理奖的发明创造已有5项。晶体管由于其广泛的用途而被迅速投入工业生产，“硅谷”成为世界集成电路的策源地，并由此向世界多个国家和地区辐射：上世纪60年代向西欧辐射，70年代向日本转移，80年代又向韩国、我国台湾和新加坡转移。至上世纪90年代，集成电路产业已成为一个高度国际化的产业。二、发展现状1、简介集成电路具有多种特点，如其体积小、质量轻、功能齐全、可靠性高、安装方便、频率特性好、专用性强以及元器件的性能参数比较一致，对称性好。目前最先进的集成电路是微处理器或多核处理器的“核心”，可以控制电脑、手机到数字微波炉的一切。当前全球生产技术水平最高的集成电路项目是三星电子高端存储器芯片项目，其预备生产目前世界上最先进的10纳米级闪存芯片。集成电路的设计是集成电路三大产业支柱之一，目前相对主流的设计技术有IP核技术、可重构芯片技术、适应计算设计技术以及结构化设计技术等。IP核技术是目前主流的设计技术，ARM公司以专业设计IP核在CPU领域占据重要地位，成为了全球性RISC微处理器标准的缔造者。三大产业支柱之一的封装技术也在快速发展，目前有发展前景的是DCA技术和三维封装技术。同时，集成电路中单片系统集成芯片的特征尺寸在不断缩小，芯片的集成度在逐渐提升，工作电压在逐渐降低。2、国内产业现状中国集成电路发展势头迅速。2000年《国务院关于印发鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》发布以来，中国集成电路市场和产业规模都实现了快速增长。市场规模方面，2014年中国集成电路市场规模首次突破万亿级大关，达到10393亿元，同比增长13.4%，约占全球市场份额的50%。产业规模方面，2014年中国集成电路产业销售额为3015.4亿元，2001-2014年年均增长率达到23.8%。2014年12月5日，联发科与晶圆代工厂商华力电子共同宣布双方将在28纳米工艺技术和晶圆制造服务方面紧密合作，受到业界极大关注。2015年7月，我国科技重大专项“40-28纳米集成电路制造用300毫米硅片”在上海产业区启动，旨在解决我国集成电路行业300毫米硅片完全依赖进口的局面。3、技术应用现状集成电路被广泛应用于计算机、航空航天、通讯以及消费电子等各种领域。集成电路已成为各行业实现信息化、智能化、电子化的器件基础，起着不可替代的作用。在军事领域，目前单片微波集成电路（MMIC）已能实现混合集成批产化，以MMIC为基本组件的混合集成电路（MCM）的军事/宇航市场占比在40％以上。其中，MCM的重要组成膜集成电路占有近半壁江山。2013年，国内膜集成电路的市场规模为89.4亿元,增速达到31％。其中军事/航天电子装备的市场规模约为17.8亿元，占比达到20％。在厚膜混合集成电路中，军事电子装备占40％，薄膜混合集成电路中军品的占比为70％。混合微波集成电路的近80％被用于军事/宇航电子装备。在医学领域，立足于生命科学与信息科学的交叉点和结合部，以专用集成电路设计技术为基本实现手段，以“植入式神经记录”和“神经信号处理”为切入点，研究植入式神经信号处理算法及其专用集成电路设计。在视觉修复领域，通过视网膜假体专用集成电路的主要种类及实现方法，研究人工视网膜假体来修复视觉。在安防领域，安防集成技术在火车站安全防范中发挥了巨大的作用。目前，在火车站安防系统应用中，主要包括防爆安检、门禁、视频监控等系统。并且还将继续发展，其应用趋势包括：1.人脸识别技术；2.人员定位技术；3.物理安全信息管理系统的应用。在未来，汽车智能将成为集成电路的重要应用。集成电路技术已经深入人们生活的方方面面。三、发展前景1、发展方向在信息技术高速发展的时代，集成电路也在不断发展，不仅其各种技术逐渐发展成熟，其各个领域的应用也在不断扩展，集成电路的发展目标是为了实现高频、高速、高集成和多功能、低功耗，其发展趋势呈现出愈加小型化、兼容化的特征。主要表现在以下几方面：1、器件的特征尺寸继续缩小；2、新材料、新结构、新器件出现；3、集成电路的系统集成芯片。2、国内产业发展中国作为全球最大、增长最快的集成电路市场继续保持旺盛活力，预计2015年市场规模将达1.2万亿元。当前，全球集成电路产业已进入深度调整变革期，既带来挑战的同时，也为实现赶超提供了难得机遇。而要发展壮大我国集成电路产业，我们应该做好以下十点：1、用好产业投资基金；2、做好区域布局；3、安排好产业链布局；4、集中优质资源，培训大企业；5、做好科技重大专项与“大基金”的对接；6、自主建设与兼并重组并重；7、产业优惠政策要有实施细则落地；8、设计与整机对接，产业与市场对接；9、人才是致胜的法宝；10、切忌遍地开花。结语：回眸近50年来世界电子信息新兴技术和新兴产业发展的历史，可以得出一个共同的结论：集成电路是当代电子信息技术的核心和基础，集成电路产业是一个国家（或地区）国民经济和社会发展的战略性、基础性和先导性产业。参考资料：1、王龙兴，《集成电路的过去、现在和将来(一)世界集成电路的发展历史》，ICStories，20142、栗晶晶，张智容，《集成电路的现状及其发展趋势》，科学论坛，20143、钟文翰，《集成电路的现状及其发展趋势分析》，电子技术，20144、王博，《植入式神经信号处理专用集成电路设计研究》，工程硕士学位论文，20125、任懋华、张金勇等，《视网膜假体专用集成电路研究进展》，中国生物医学工程学报，2014.86、张曲铭，《安防集成技术在火车站安全防范中的发展与应用》，IntegratedTecbnology，2015.17、迪建，《未来集成电路的重要应用——汽车智能》，集成电路应用，2015.98、上海市科委办，“40-28纳米集成电路制造用300毫米硅片”项目在沪启动，上海科技网，2015.79、迪建，《中国集成电路产业发展机遇与挑战》，集成电路应用，2015.810、黄友庚，《未来几年通信集成电路仍将是行业的主要增长点》，2015（第十三届）中国通信集成电路技术与应用研讨会，2015.911、芯言，《发展壮大我国集成电路产业的十点思考》，集成电路应用，2015.912、张倩，《提高我国集成电路国产化率的研究》，中国科技核心期刊，2014.8