電子產品制造工藝在我國的發展研究

電子產品制造工藝在我國的發展研究

文/董會錦

摘要：自上世紀80年代以來，我國的電子工業得到了突飛猛進的發展，現早已成為世界上最重要的電子產品制造中心，由其延伸形成的電子信息產業也已成為我國國民經濟中重要的支柱型產業。問題是我國雖然每年向國外出口大量的整機電子產品，但整機中所需要的絕大部分集成電路（芯片）卻高度依賴進口，一些常用的通用型高端芯片甚至100%依靠進口，據統計，我國每年進口集成電路（芯片）所花費的外匯已經超過石油，達到2000多億美元以上。本文主要研究作為核心電子產品制造工藝的集成電路（芯片）生產工藝在我國的發展問題。

【關鍵詞】電子工業 電子信息產業 電子產品 制造工藝

1 我國集成電路制造業的現狀

從 1949 年建國后，我國的電子工業的發展雖然已經發生了巨大的變化，但和美國、日本等一些電子工業強國相比仍然有不小的差距。我國每年進口芯片所花費的外匯早已經超過石油，可以說我國的芯片產業已經被國外跨國廠商牢牢控制且壟斷著。我國芯片產業的發展一直十分緩慢，在最重要的中央處理器（CPU）方面更是幾乎完全依靠進口，這也就意味著我國的電子信息產業要受制于他人，更可怕的是國內企業一旦用上進口的工業控制芯片，將會長期依賴國外芯片廠商，這一點對國內的芯片企業發展尤為不利，其直接嚴重影響了我國電子信息產業的健康發展。

總的來說，我國的電子產品制造業亟需解決和改進的問題有以下三個方面：

1.1 芯片制造工藝不過關

在目前我國的芯片市場份額中，國產芯片大約只占據了不足 10% 的比例，而高端芯片市場份額更是100%被國外芯片廠商所占有。這不僅僅是我國的芯片設計能力問題，就算是把芯片能設計出來，但因為芯片生產工藝的不過關，仍然不能實現國產芯片的量產。

1.2 內嵌式軟件開發能力弱

現在的電子產品一般是軟硬件高度緊密結合的產物，軟件的開發要依托其硬件平臺，如果對硬件芯片及其制造工藝缺乏足夠的了解，內嵌式軟件的開發也就無從談起。

1.3 相關人才嚴重匱乏

我國的電子行業勞動力素質平均水平和發達國家相比還有不少差距，相關教育和電子工藝基礎研究的投入相對不足，條件較為薄弱。而相對于我國芯片產業所暴露出的問題，歐美、日本等發達國家更加把芯片產業當做自己國家的戰略性產業來進行發展，在芯片產業中每年都通過大量的資金投入和研發投入來確保自己在全球電子工業中的技術領先和優勢地位，以進一步壟斷芯片市場，我國芯片產業所面臨的發展形勢相當嚴峻。而一個長期無“芯”的國家只能在全球電子產業鏈中處于利潤最低的下層位置，賺取微薄的加工組裝費而已。如果我國在芯片生產工藝上再無突破性發展，不建立自己的芯片核心技術體系，我們受損失的將不僅僅是巨大的經濟利益，產業安全甚至國家安全都將沒有保障。

2 我國集成電路制造業的發展

隨著斯諾登“棱鏡門”事件的持續發酵，美國利用其技術優勢和手段對全球進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，美國就是利用了其在芯片制造產業中的優勢，利用在芯片中植入后門程序及其它特殊技術手段來收集世界各國芯片用戶的各種數據和信息。我國對此事件高度重視，前不久我國政府宣布政府機構不準采購使用 WIN8 系統，并加緊全面開發國產系統。而在面對國外廠商對中國芯片產業的控制上，中國暫時還沒有太多的辦法，可是，中國作為一個國際上的大國，每年都要從國外進口大量芯片，消耗巨額外匯且受其它國家的控制，這一點與我國的國際地位極不相稱。可喜的是我國政府已經投入大量人力和物力來發展自己的芯片產業，最終要建立自己的芯片核心技術生產體系。現今，國家重大科技專項 “極大規模集成電路制造裝備及成套工藝”作為國家戰略投資，其中的“65/45/32 納米工藝”集成電路制造工藝項目在 2010 年就已經取得重大進展。中芯國際集成電路制造有限公司在國家重大科技專項投資的支持下，集中上百名優秀的科研人員，相繼投入數十億的資金，通過大量科研實驗和制造工藝研發，現已成功研發出有自己完全知識產權的 65 納米產品工藝，其各項技術指標均達到國際先進水平，并已批量生產。隨著科技專項的深入推進，我國 40 納米產品工藝已在 2014 年實現量產，而現在國際上進入量產的最先進的芯片制造工藝是 22 納米，這些成果表示，我國已經在芯片制造這一工藝上實現具有歷史性的突破，同時也標志著我國在集成電路制造技術上初步達到國際主流技術水平。隨著我國電子產品制造工藝的突破和發展，芯片生產中的成套工藝、新型重要材料和測試封裝等領域已經取得突破性進展，由其帶來的衍生價值也愈發明顯。因為芯片制造產業的突破為我國正在發展的新一代通訊網、高新信息技術產業、先進裝備制造業和大飛機等戰略產業奠定了賴以發展的基礎，其必將促進并帶動這些戰略性行業的發展。以此同時，這些戰略性產業的快速發展必將又為芯片產業的發展和突破提供源源不斷的動力，從而形成發展的良性循環，大幅增強了我國的綜合國力，提高了我國的國際地位。在我國 40 納米產品生產工藝業已投入量產的情況下，更加先進和復雜的 28 納米的電子產品生產工藝也正在開發之中。此外，我國現在對集成電路產業及相關電子產品制造工藝的發展非常重視，近期還會出臺相關的戰略性扶持政策，對集成電路產業及相關電子產品制造工藝項目持續追加投資，以促進其健康且迅速地發展。據相關專家估計，我國的集成電路制造業及相關電子產品制造工藝水平到 2020 年有望初步趕上發達國家的發展水平。

3 結束語

2014 年注定是中國集成電路產業發展歷程中不平凡的一年，隨著平板電腦、智能手機、數字電視、數控機床、汽車電子和三網融合等產品對芯片的需求進一步加大，2014 年國內的集成電路銷售額將同步增長 20% 左右，總體市場規模超過 3000 億美元應該已無懸念。在如此巨大的市場蛋糕下，挑戰和機遇是并存的，在國外強勢芯片廠商的進攻下，我國的芯片產業競爭力也不再是一無所有，高端芯片雖然還在被國外廠商所控制，但我國中低端芯片已有較強的市場競爭力。與此同時，我國的高端芯片和相應的內嵌式程序也在不斷加緊開發之中。真的希望我國的芯片生產企業能盡快通過自主創新，及早對國外芯片實現全面的追趕和超越。

參考文獻

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

作者簡介

董會錦（1983-），女，河南省周口市人。學士學位。現供職于周口職業技術學院機電工程系。研究方向為嵌入式系統開發。

作者單位

周口職業技術學院　河南省周口市　466000