電子產(chǎn)品制造工藝在我國(guó)的發(fā)展研究

電子產(chǎn)品制造工藝在我國(guó)的發(fā)展研究

文/董會(huì)錦

摘要：自上世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)的電子工業(yè)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，現(xiàn)早已成為世界上最重要的電子產(chǎn)品制造中心，由其延伸形成的電子信息產(chǎn)業(yè)也已成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重要的支柱型產(chǎn)業(yè)。問(wèn)題是我國(guó)雖然每年向國(guó)外出口大量的整機(jī)電子產(chǎn)品，但整機(jī)中所需要的絕大部分集成電路（芯片）卻高度依賴進(jìn)口，一些常用的通用型高端芯片甚至100%依靠進(jìn)口，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年進(jìn)口集成電路（芯片）所花費(fèi)的外匯已經(jīng)超過(guò)石油，達(dá)到2000多億美元以上。本文主要研究作為核心電子產(chǎn)品制造工藝的集成電路（芯片）生產(chǎn)工藝在我國(guó)的發(fā)展問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】電子工業(yè) 電子信息產(chǎn)業(yè) 電子產(chǎn)品 制造工藝

1 我國(guó)集成電路制造業(yè)的現(xiàn)狀

從 1949 年建國(guó)后，我國(guó)的電子工業(yè)的發(fā)展雖然已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化，但和美國(guó)、日本等一些電子工業(yè)強(qiáng)國(guó)相比仍然有不小的差距。我國(guó)每年進(jìn)口芯片所花費(fèi)的外匯早已經(jīng)超過(guò)石油，可以說(shuō)我國(guó)的芯片產(chǎn)業(yè)已經(jīng)被國(guó)外跨國(guó)廠商牢牢控制且壟斷著。我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一直十分緩慢，在最重要的中央處理器（CPU）方面更是幾乎完全依靠進(jìn)口，這也就意味著我國(guó)的電子信息產(chǎn)業(yè)要受制于他人，更可怕的是國(guó)內(nèi)企業(yè)一旦用上進(jìn)口的工業(yè)控制芯片，將會(huì)長(zhǎng)期依賴國(guó)外芯片廠商，這一點(diǎn)對(duì)國(guó)內(nèi)的芯片企業(yè)發(fā)展尤為不利，其直接嚴(yán)重影響了我國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

總的來(lái)說(shuō)，我國(guó)的電子產(chǎn)品制造業(yè)亟需解決和改進(jìn)的問(wèn)題有以下三個(gè)方面：

1.1 芯片制造工藝不過(guò)關(guān)

在目前我國(guó)的芯片市場(chǎng)份額中，國(guó)產(chǎn)芯片大約只占據(jù)了不足 10% 的比例，而高端芯片市場(chǎng)份額更是100%被國(guó)外芯片廠商所占有。這不僅僅是我國(guó)的芯片設(shè)計(jì)能力問(wèn)題，就算是把芯片能設(shè)計(jì)出來(lái)，但因?yàn)樾酒�生產(chǎn)工藝的不過(guò)關(guān)，仍然不能實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)芯片的量產(chǎn)。

1.2 內(nèi)嵌式軟件開發(fā)能力弱

現(xiàn)在的電子產(chǎn)品一般是軟硬件高度緊密結(jié)合的產(chǎn)物，軟件的開發(fā)要依托其硬件平臺(tái)，如果對(duì)硬件芯片及其制造工藝缺乏足夠的了解，內(nèi)嵌式軟件的開發(fā)也就無(wú)從談起。

1.3 相關(guān)人才嚴(yán)重匱乏

我國(guó)的電子行業(yè)勞動(dòng)力素質(zhì)平均水平和發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有不少差距，相關(guān)教育和電子工藝基礎(chǔ)研究的投入相對(duì)不足，條件較為薄弱。而相對(duì)于我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)所暴露出的問(wèn)題，歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家更加把芯片產(chǎn)業(yè)當(dāng)做自己國(guó)家的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)來(lái)進(jìn)行發(fā)展，在芯片產(chǎn)業(yè)中每年都通過(guò)大量的資金投入和研發(fā)投入來(lái)確保自己在全球電子工業(yè)中的技術(shù)領(lǐng)先和優(yōu)勢(shì)地位，以進(jìn)一步壟斷芯片市場(chǎng)，我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)所面臨的發(fā)展形勢(shì)相當(dāng)嚴(yán)峻。而一個(gè)長(zhǎng)期無(wú)“芯”的國(guó)家只能在全球電子產(chǎn)業(yè)鏈中處于利潤(rùn)最低的下層位置，賺取微薄的加工組裝費(fèi)而已。如果我國(guó)在芯片生產(chǎn)工藝上再無(wú)突破性發(fā)展，不建立自己的芯片核心技術(shù)體系，我們受損失的將不僅僅是巨大的經(jīng)濟(jì)利益，產(chǎn)業(yè)安全甚至國(guó)家安全都將沒(méi)有保障。

2 我國(guó)集成電路制造業(yè)的發(fā)展

隨著斯諾登“棱鏡門”事件的持續(xù)發(fā)酵，美國(guó)利用其技術(shù)優(yōu)勢(shì)和手段對(duì)全球進(jìn)行的絕密電子偵聽事件逐漸浮出水面。在此絕密電子偵聽事件中，美國(guó)就是利用了其在芯片制造產(chǎn)業(yè)中的優(yōu)勢(shì)，利用在芯片中植入后門程序及其它特殊技術(shù)手段來(lái)收集世界各國(guó)芯片用戶的各種數(shù)據(jù)和信息。我國(guó)對(duì)此事件高度重視，前不久我國(guó)政府宣布政府機(jī)構(gòu)不準(zhǔn)采購(gòu)使用 WIN8 系統(tǒng)，并加緊全面開發(fā)國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)。而在面對(duì)國(guó)外廠商對(duì)中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的控制上，中國(guó)暫時(shí)還沒(méi)有太多的辦法，可是，中國(guó)作為一個(gè)國(guó)際上的大國(guó)，每年都要從國(guó)外進(jìn)口大量芯片，消耗巨額外匯且受其它國(guó)家的控制，這一點(diǎn)與我國(guó)的國(guó)際地位極不相稱。可喜的是我國(guó)政府已經(jīng)投入大量人力和物力來(lái)發(fā)展自己的芯片產(chǎn)業(yè)，最終要建立自己的芯片核心技術(shù)生產(chǎn)體系。現(xiàn)今，國(guó)家重大科技專項(xiàng) “極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”作為國(guó)家戰(zhàn)略投資，其中的“65/45/32 納米工藝”集成電路制造工藝項(xiàng)目在 2010 年就已經(jīng)取得重大進(jìn)展。中芯國(guó)際集成電路制造有限公司在國(guó)家重大科技專項(xiàng)投資的支持下，集中上百名優(yōu)秀的科研人員，相繼投入數(shù)十億的資金，通過(guò)大量科研實(shí)驗(yàn)和制造工藝研發(fā)，現(xiàn)已成功研發(fā)出有自己完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的 65 納米產(chǎn)品工藝，其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，并已批量生產(chǎn)。隨著科技專項(xiàng)的深入推進(jìn)，我國(guó) 40 納米產(chǎn)品工藝已在 2014 年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，而現(xiàn)在國(guó)際上進(jìn)入量產(chǎn)的最先進(jìn)的芯片制造工藝是 22 納米，這些成果表示，我國(guó)已經(jīng)在芯片制造這一工藝上實(shí)現(xiàn)具有歷史性的突破，同時(shí)也標(biāo)志著我國(guó)在集成電路制造技術(shù)上初步達(dá)到國(guó)際主流技術(shù)水平。隨著我國(guó)電子產(chǎn)品制造工藝的突破和發(fā)展，芯片生產(chǎn)中的成套工藝、新型重要材料和測(cè)試封裝等領(lǐng)域已經(jīng)取得突破性進(jìn)展，由其帶來(lái)的衍生價(jià)值也愈發(fā)明顯。因?yàn)樾酒�制造產(chǎn)業(yè)的突破為我國(guó)正在發(fā)展的新一代通訊網(wǎng)、高新信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、先進(jìn)裝備制造業(yè)和大飛機(jī)等戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)奠定了賴以發(fā)展的基礎(chǔ)，其必將促進(jìn)并帶動(dòng)這些戰(zhàn)略性行業(yè)的發(fā)展。以此同時(shí)，這些戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展必將又為芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和突破提供源源不斷的動(dòng)力，從而形成發(fā)展的良性循環(huán)，大幅增強(qiáng)了我國(guó)的綜合國(guó)力，提高了我國(guó)的國(guó)際地位。在我國(guó) 40 納米產(chǎn)品生產(chǎn)工藝業(yè)已投入量產(chǎn)的情況下，更加先進(jìn)和復(fù)雜的 28 納米的電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝也正在開發(fā)之中。此外，我國(guó)現(xiàn)在對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)及相關(guān)電子產(chǎn)品制造工藝的發(fā)展非常重視，近期還會(huì)出臺(tái)相關(guān)的戰(zhàn)略性扶持政策，對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)及相關(guān)電子產(chǎn)品制造工藝項(xiàng)目持續(xù)追加投資，以促進(jìn)其健康且迅速地發(fā)展。據(jù)相關(guān)專家估計(jì)，我國(guó)的集成電路制造業(yè)及相關(guān)電子產(chǎn)品制造工藝水平到 2020 年有望初步趕上發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展水平。

3 結(jié)束語(yǔ)

2014 年注定是中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程中不平凡的一年，隨著平板電腦、智能手機(jī)、數(shù)字電視、數(shù)控機(jī)床、汽車電子和三網(wǎng)融合等產(chǎn)品對(duì)芯片的需求進(jìn)一步加大，2014 年國(guó)內(nèi)的集成電路銷售額將同步增長(zhǎng) 20% 左右，總體市場(chǎng)規(guī)模超過(guò) 3000 億美元應(yīng)該已無(wú)懸念。在如此巨大的市場(chǎng)蛋糕下，挑戰(zhàn)和機(jī)遇是并存的，在國(guó)外強(qiáng)勢(shì)芯片廠商的進(jìn)攻下，我國(guó)的芯片產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力也不再是一無(wú)所有，高端芯片雖然還在被國(guó)外廠商所控制，但我國(guó)中低端芯片已有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。與此同時(shí)，我國(guó)的高端芯片和相應(yīng)的內(nèi)嵌式程序也在不斷加緊開發(fā)之中。真的希望我國(guó)的芯片生產(chǎn)企業(yè)能盡快通過(guò)自主創(chuàng)新，及早對(duì)國(guó)外芯片實(shí)現(xiàn)全面的追趕和超越。

參考文獻(xiàn)

[1]王衛(wèi)平.陳栗宋.電子產(chǎn)品制造工藝[M].北京 : 高等教育出版社 ,2004(09).

作者簡(jiǎn)介

董會(huì)錦（1983-），女，河南省周口市人。學(xué)士學(xué)位。現(xiàn)供職于周口職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系。研究方向?yàn)榍度胧较到y(tǒng)開發(fā)。

作者單位

周口職業(yè)技術(shù)學(xué)院　河南省周口市　466000