集成电路芯片有哪些 造"中国芯"有多难

集成电路芯片有哪些 造"中国芯"有多难?制造一颗芯片就需要5000道工序

近日，越来越多的人关注中国自主研发的芯片进展。若想炼成一颗中国“芯”，需要怎样的步骤？

集成电路正在扮演科技多元化应用的智能核心。在中国台湾半导体产业协会理事长、钰创科技董事长卢超群认为，实时视频流、VR/AR、无人机、3D打印、智能汽车、智能家居，在这些应用革命的背后，是功能更加强大、体积更小、功耗更低的集成电路。

全球生物识别芯片领先龙头企业是科技；国内存储芯片的龙头是；我国嵌入式处理器芯片领先龙头企业是；我国半导体分立器件龙头是科技。

其中，最典型的是ADC芯片，中国目前还无法生产出可替代产品。ADC芯片是模数转换芯片，负责将天线接收的连续的模拟信号转换为通话或上网的数字信号。目前ADC主要依赖亚德诺、德州仪器等公司供应。

有说法认为，集成电路是比航天还要高的高科技

半导体芯片进口花费

富瀚微：国内安防芯片供应商，涉及人工智能算法，成为海康威视的合格稳定的供应商。

以运营商业务为例，通信基站设备是其最主要的产品之一，而在一台通信基站中就有上百颗芯片负责实现不同功能。“简单来说，基站发射并回收信号，收回信号后首先要有芯片滤波，稳定信号然后还有芯片将这种特别小的信号放大再有芯片进行解析、处理然后是芯片负责传输、分发。基站核心跟电脑类似，可以实现各种功能，但它可以支持多个手机，因而速度更快，芯片更复杂。”上述人士表示。

2017年中国集成电路进口量高达3770亿块，同比增长10.1%进口额为2601亿美元(约合17561亿元)，同比增长14.6%。2017年中国货物进口额为12.46万亿元，也就是说集成电路进口额占中国总进口额的14.1%，而同期中国的原油进口总额仅约为1500亿美元。中国在半导体芯片进口上的花费已经接近原油的两倍。

有上百颗芯片

材料有塑料和陶瓷两种。塑料QFJ多数情况称为PLCC(见PLCC)，用于微机、门陈列、DRAM、ASSP、OTP等电路。引脚数从18至84。陶瓷QFJ也称为CLCC、JLCC(见CLCC)。带窗口的封装用于紫外线擦除型EPROM以及带有EPROM的微机芯片电路。引脚数从32至84。46、QFN(quadflatnon-leadedpackage)

制造一颗芯片

调查

芯片，是指内含集成电路的硅片，体积很小，常常是计算机或其他电子设备的一部分。芯片组，是一系列相互关联的芯片组合。它们相互依赖，组合在一起能发挥更多作用，比如，计算机里的中央处理器(CPU)及手机中的射频、基带和通信基站里的模数转换器(ADC)等，就是由多个芯片组合在一起的更大的集成电路。而集成电路是非常精密的仪器，其单位为纳米。一纳米为十万分之一毫米。这就对设计、制造工艺都有非常严格、高标准的要求。

根据前瞻研究院的报告显示，目前，全球芯片仍主要以美、日、欧企业产品为主，高端市场几乎被这三大主力地区垄断。在高端芯片领域，由于国内厂商尚未形成规模效应与集群效应，所以其生产仍以“代工”模式为主。

中国集成电路A股市场上市企业据中商产业研究院大数据库数据显示，中国A股市场共有23家集成电路上市企业，2017年前三季度中国集成电路行业主营业务收入达到642.65亿元，净利润为20.29亿元。有5家企业主营业务收入超过40亿元，其中，科技位居榜首，2017年前三季度主营业务收入为168.60亿元，净利润达到1.65亿元；达排名第二，2017年前三季度主营业务收入为162.53亿元，净利润亏损5.07亿元；实业排名第三，主营业务收入为83.04亿元，净利润达到2.97亿元；排名第四的是科技，2017年前三季度主营业务收入为53.24亿元，净利润为3.88亿元；排名第五的是微电，前三季度主营业务收入为48.52亿元，净利润为1.25亿元。1.江苏科技股份有限公司江苏科技股份有限公司是一家主要从事研制、开发、生产销售半导体,电子原件,专用电子电气装置,销售本企业自产机电产品及成套设备的公司。公司是中国半导体封装生产基地,国内着名的三极管制造商,集成电路封装测试龙头企业,国家重点高新技术企业。数据显示，2012-2016年科技在波动中增长，年均复合增长率达44%，增长迅速。2017年前三季度科技主营业务为168.60亿元，同比增长26.9%，净利润为1.65亿元，同比增长176.6%。

芯片有几十种大门类

追访

上千种小门类

从软件方面来说，EDA仿真软件是另一个典型。利用该软件，电子设计师才可以在电脑上设计芯片系统，大量工作可以利用计算机完成，并可以实现多个产品的结合试验等。如果没有EDA仿真软件，则需要人工进行设计、试验，耗费的人力、时间等成本不计其数。目前进入我国并具有广泛影响的EDA软件有十几种，基本都来自于美国。

几乎被美日欧垄断

现状

也许不是人人都了解集成电路，但许多人听说过摩尔定律。摩尔定律是指，当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。在半个世纪前，由英特尔创始人之一的摩尔提出的这一推测，已经延续了50多年。

集成电路布图设计是指集成电路中有一个是有源元件的两个以上和部分或者全部互连线路的三维配置，或者为制造集成电路而准备的三维配置。

海关总署公开信息显示，集成电路进口额从2015年起已连续三年超过原油，且二者进口差额每年都在950亿美元以上。其中，2017年中国集成电路进口量高达3770亿块，同比增长10.1%进口额为2601亿美元(约合17561亿元)，同比增长14.6%。2017年中国货物进口额为12.46万亿元，也就是说集成电路进口额占中国总进口额的14.1%，而同期中国的原油进口总额仅约为1500亿美元。中国在半导体芯片进口上的花费已经接近原油的两倍。

集成电路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、二极管、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、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。它的英文（integratedcircuit）用字母“IC”表示。集成电路技术包括芯片制造技术与设计技术，主要体现在加工设备，加工工艺，封装测试，批量生产及设计创新的能力上。

焦点

需要5000道工序

芯片的种类很多，芯研究首席分析师顾对北京青年报记者表示：“仅从产品种类来说，芯片的种类就有几十种大门类，上千种小门类如果涉及设备流程的话就更多了。美国是整体式、全方位处于领先地位，而我们只是在某些领域里面有所突破，并且这些领域也并非核心、高端的领域，比如中国在存储器、CPU、FPG及高端的模拟芯片、功率芯片等领域，几乎是没有的。如果中国发力研发，在某些小的门类中可能会有所突破。”

首先，在这里可以将红色的部分比拟成高楼中的一楼大厅。一楼大厅，是一栋房子的门户，出入都由这里，在掌握交通下通常会有较多的机能性。因此，和其他楼层相比，在兴建时会比较复杂，需要较多的步骤。在IC电路中，这个大厅就是逻辑闸层，它是整颗IC中最重要的部分，藉由将多种逻辑闸组合在一起，完成功能齐全的IC芯片。

一位芯片制造领域的专家向北青报记者介绍，一颗芯片的制造工艺非常复杂，一条生产线大约涉及50多个行业、2000-5000道工序。就拿代工厂来说，需要先将“砂子”提纯成硅，再切成晶元，然后加工晶元。晶元加工厂包含前后两道工艺，前道工艺分几大模块——光刻、薄膜、刻蚀、清洗、注入后道工艺主要是封装——互联、打线、密封。其中，光刻是制造和设计的纽带。

科技：公司持续高研发投入在保证现有产品技术迭代维持较高毛利率的同时，也将加速公司在研探针台产品推出并实现进口替代，进一步完善公司产品结构。此外，公司股东国家集成电路产业基金具备强大产业资源，在丰富公司客户资源、提升公司产业整合能力方面或将发挥重要作用。

其中许多工艺都在独立的工厂进行，而使用的设备也需要专门的设备厂制造使用的材料包括几百种特种气体、液体、靶材，都需要专门的化工工业。另外，集成电路的生产都是在超净间进行的，因此还需要排风和空气净化等系统。

摩尔定律揭示了集成电路领域的发展速度。在这样的高速创新发展中，集成电路的产品持续降低成本、提升性能、增加功能。也是在这样的高速发展中，各国集成电路技术的差距越拉越大。有业内人士表示，中国若想在主要集成电路领域追赶上顶级公司，需要的不止时间，而是整个系统性提升。

有说法认为，集成电路是比航天还要高的高科技。该业内人士表示，这种说法也不无道理，“航天的可靠性估计也就4个9、5个9的样子(X个9表示在软件系统一年时间的使用过程中，系统可以正常使用时间与总时间之比)。现在硅晶圆材料的纯度就要6个9以上。”

从2004年开始，集团开始稳定盈利，8寸生产线实现了自主经营。时至今日，业务逐步发展为芯片制造、集成电路集成和应用服务、电子元件贸易等，其生产线的工艺技术从0.35微米，演进到了28纳米，申请的发明专利达到1万项。

交大为台湾培育出很多顶尖优异的人才，包括杰出校友：施振荣、曹兴诚；杰出讲座教授：张俊彦、施敏；名誉博士：高行健、李远哲；以及荣誉教授：江崎玲於奈和 Jack S. Kilby 等。

交大的校友在业界有很高的成就，包括有台湾500位左右的董事长或总经理；学术研究方面，在国际上也有相当重要的地位，例如国际电子电机工程师学会 ( IEEE ) ，每年只颁授少数院士头衔给全世界对电机及讯息科技具有卓越贡献的学者和业界人士，我们的校友在国内就拥有最多院士头衔，而且也有最多校友获得美国工程院及国内中央研究院院士的荣誉。可见交大不但在国内是数一数二的大学，在世界上也是一流学府。 文化界　姓名简介施振荣电子工程学系57级，电子所58级，现任宏碁集团董事长杨裕球土木工程学系32级，曾任林同棪国际工程公司董事长孔毅电子物理学系60级，曾任摩托罗拉公司亚洲区总裁王章清土木工程学系33级，现任中信证券股份有限公司董事长胡定华电子研究所53级，现任旺宏电子股份有限公司董事长曹兴诚管理研究所59级，现任联华集团董事长简明仁电子工程学系58级，现任大众电脑股份有限公司董事长卢志远欣铨科技董事长兼总经理，旺宏电子科技总监林荣生电子工程学系57级，现任力太电子总经理宣明智电子工程学系62级，现任联华电子股份有限公司副董事长、系统科技董事长邱再兴电子研究所53级，现任继业企业股份有限公司董事长、邱再兴文教基金会董事长孙燕生电子物理学系58级，Jeecom董事长黄河明电子工程学系59级，现任交大思源基金会董事长，曾任惠普泰国分公司总经理、惠普科技公司董事长兼总经理林宪铭计算与控制学系64级，现任宏碁电脑公司资讯产品事业群总经理黄炎松电子物理学系58级，电子研究所59级，现任Quickturn Design SystemsInc.董事长蔡南雄电子研究所58级，现任合晶科技董事长叶宏清电信工程学系62级，现任新企集团，飞瑞股份有限公司董事长曾繁城电子研究所57级，现任台积电副总执行长黄少华电信工程学系60级，现任宏碁集团资深副总、宏碁电脑董事、元棋公司董事长林建昌电子工程学系57级，顶林企业董事长刘英达电子工程学系59级，电子研究所59级，现任联华电子公司第一事业群总经理、联瞻科技董事长石中光土木工程学系37级，现任财团法人中华顾问工程司理事长高次轩电子物理学系61级，现任友讯科技股份有限公司董事长邱罗火电信工程学系60级，现任富鑫顾问公司总经理蔡吉春电信工程学系62级，创办英达科技公司卢超群现任钰创科技公司总经理黄显雄电子物理学系60级，参加联华电子公司建厂及生产管理，接办胜华电子公司朱顺一电子工程学系63级，现任合勤科技股份有限公司总经理陈荣祥电信工程学系62级，华阳企业、飞瑞通信、唯新科技等公司董事长黄洲杰电子工程学系66级，现任凌阳科技股份有限公司董事长兼总经理林元闿电子工程学系62级，现任亿讯科技公司总经理李进洋电子工程学系58级，电子研究所61级，现任晶泰科技公司董事长邰中和控制工程学系60级，旭扬理财股份有限公司及电子时报董事长杜书伍计算与控制学系63级，现任联强国际公司总经理卢宏镒电子工程学系64级，现任宏碁国际公司董事长兼总经理吴锦城电信工程学系61级，现任APPLIED HEALTH CARE SYSTEM执行长蒋泽荫电子工程学系58级，现任为台湾吉悌电信股份有限公司总经理黄鋕铭电子物理学系66级，现职为嘉诚创投董事长黄钦明电子工程学系62级，现任为致茂电子股份有限公司董事长兼总经理黄民奇电子物理学系63级，现任为汉民科技董事长、汉民系统董事长、汉磊半导体董事长兼总经理、汉阳半导体董事长、国际SEMI董事许金荣电子工程学系62级，光电工程研究所74级，现任为合泰半导体总经理林宝树控制工程学系59级，电子研究所62级，现任为飞利浦之亚太研发基地-台北研发创新中心总经理林坤禧电子工程学系66级，管理科学研究所62级现任为台积电企业发展组织资深副总经理李广益控制工程学系66级，现任为TransMedia Communicationa Inc.总经理温清章计算与控制工程系61级，电子研究所硕士61级，现任联华电子股公司事业群总经理张绍尧控制工程学系70级，现任冠远科技公司总裁兼执行长张若玫控制工程学系63级，现任Vitria总裁兼总执行长林家和电子工程学系59级，现任国基电子公司董事长甘信国电子工程学系58级，现任贝尔实验室技术总监叶茂林电信工程学系63级，现任星通资讯公司总经理徐善可管理科学学系65级，现任裕隆企业集团总管理处副执行长林锡铭电子物理学系65级，现任伟诠电子股份有限公司董事长兼总经理林行宪电子物理学系60级，现任光宝集团执行长林洽民电子工程学系58级，现任新众电脑股份有限公司董事长兼总经理宋学仁管理科学学系64级，现任高盛（亚洲）责任有限公司副董事长林文伯电子物理学系62级，现任硅品精密工业股份有限公司董事长焦佑钧电信工程研究所67级，现任华邦电子董事长陈澧电子物理学系65级，现任Foundry Networks工程部门副总裁杨育民电子工程学系58级，现任Merck’s Corporative商业工程部门副总裁成建中控制工程学系66级，现任Silicon Data总裁与执行长兼创办人萧瑞洋电信工程学系61级，现任来司比企业股份有限公司董事长陈锦溏电子工程学系61级，电子研究所61级，现任合邦电子公司总经理罗达贤电子工程学系65级，科管所博88级，现任工业技术研究院院长办公室主任钟祥凤电子物理学系61级，现任加捷科技事业公司总经理蔡义泰计算机科学系66级，计算机工程所68级，资工所博78级，现任蒙恬集团董事长姜长安电子物理学系67级，现任普诚科技董事长林铭瑶电信工程学系61级，电子所63级，资工所博77级，现任纬创资通公司稽核长王遵义电子工程学系62级，电子研究所64级，光电所博81级，现任光远科技公司创办人兼技术总监王崇智电信工程学系67级，现任美国网康公司(3COM)策略规划副总裁吴清源电子物理系62级，现任大众电信总经理林绍胤计算机科学系65级，计算机工程研究所67级，资讯工程博士73级，现任摩托罗拉资讯家电总经理卓志哲电信工程学系67级，电子研究所74级，现任联发科技股份有限公司总经理石静云应用数学系65级，现任美国SPSS公司首席统计学家及资深副总裁潘健成控制工程学系86级，电机与控制工程研究所88级，现任群联电子公司董事长兼总经理叶仪晧电子研究所73级，现任义隆电子股份有限公司董事长兼总经理程天纵电子工程学系63级，现任德州仪器亚洲区总裁陈炫彬电信工程学系64级，现任友达光电总经理、威力盟董事长，明基电通董事陈永正应用数学系67级，现任微软公司全球副总裁，大中华区首席执行官施振强电信工程学系67级，现任Capella Microsystems总裁兼执行长施崇棠管理科学研究所65级，现任华硕电脑股份有限公司董事长兼总经理李鸿裕电信工程学系69级，电信工程研究所硕77级，现任智易科技总经理吴文灿电子工程学系71级，现任集通科技董事长及总经理学术界姓名简介郭南宏电子研究所47级，前公立交通大学校长，曾任当局交通部门负责人，前长庚大学校长孔金瓯电子研究所54级，现任麻省理工学院电磁波理论研究中心主任及电机系教授陈豫电机工程学系37级，现任行政当局公共工程委员会主任委员张懋中电子研究所68级，美国UCLA电机系教授、全球联合通讯董事长唐揆管理科学系65级，现任美国路易斯安那州立大学欧梭讲座教授黄广志电子研究所56级， 现任公立高高雄科学技术学院校长张石麟电子物理学系57级，现任清大物理系教授兼研发长王伯群电机学系58级，电子工程研究所58级，现任中山科学研究院雄风计划主持人，中山科学研究院系统发展中心简任副主任易芝玲电子工程学系68级，现职交通大学电信工程系教授张真诚计算机工程研究所71级，现职公立中正大学讲座教授陈炘钧管理科学系70级，现任亚利桑那大学管理资讯系统学系教授刘文泰电子工程学系60级，现任圣塔克鲁斯大学电机工程系教授，美国国科会(NSF)仿生微电子系统工程研究中心加州大学圣塔克鲁斯分部主任李炎松电子工程学系60级，资工所博77级，现任中华电信研究所所长张俊彦电子研究所，台湾研究院院士，前公立交通大学校长文化界姓名简介杨德昌控制工程学系58级，电影导演（1947年11月6日—2007年6月29日）段钟潭电子系63级，滚石唱片创办人，总经理雷光夏传播科技研究所硕士，创作歌手及台北爱乐电台节目部副理，节目制作、主持苏照彬传播科技研究所硕士83级，电影编剧、导演黄国伦管理科学系，音乐制作人及词曲创作歌手陈靖腾控制工程学系87级，金瓶梅股份有限公司董事长柯景腾（九把刀）管理科学系89级，网络作家王传一土木工程系 演员、歌手

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