集成電路技術(shù)應(yīng)用及其發(fā)展前景研究

高辰

（沈陽市同澤高中，遼寧 沈陽 110000）

集成電路技術(shù)應(yīng)用及其發(fā)展前景研究

高辰

（沈陽市同澤高中，遼寧 沈陽 110000）

集成電路和軟件是信息社會經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)和核心。集成電路是現(xiàn)代各行業(yè)智能工作的基礎(chǔ)和根本，也是最能展現(xiàn)知識經(jīng)濟特點的產(chǎn)品之一。當前，世界第一大產(chǎn)業(yè)已成為了以集成電路為根本的電子信息產(chǎn)業(yè)。對集成電路進行了概述，介紹了集成電路技術(shù)的應(yīng)用，并通過我國集成電路產(chǎn)業(yè)與技術(shù)與國際之間的對比，對我國集成電路技術(shù)的發(fā)展前景進行了分析。

集成電路技術(shù)；元器件；半導(dǎo)體；系統(tǒng)設(shè)計

集成電路技術(shù)的不斷進步促進了元器件與整機之間能夠突破界限，成為了現(xiàn)代科技和產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，從真正意義上創(chuàng)造了硅文化，是信息時代的標志。

1 集成電路

微電子學(xué)是一門基于固體物理和電子學(xué)的交叉性技術(shù)學(xué)科，主要研究半導(dǎo)體等材料中微小型電子電路系統(tǒng)以及子系統(tǒng)的學(xué)科。集成電路技術(shù)是在微電子學(xué)技術(shù)之上發(fā)展的，主要包含了器件物理、半導(dǎo)體材料、系統(tǒng)設(shè)計原理、系統(tǒng)技術(shù)、芯片加工工藝、功能測試技術(shù)、性能測試技術(shù)等部分。集成電路是把源元件（晶體管等）與無源元件（電容、電阻等）按照相應(yīng)的電路“集成”到一起，發(fā)揮出電路的特定功能和系統(tǒng)功能。集成電路能有效減小體積，在制造工藝上能實現(xiàn)一次性加工。集成電路技術(shù)從誕生到迅猛的發(fā)展經(jīng)歷的時間并不是很長，而當前逐步進入新的發(fā)展階段，在這個階段不僅要面對來自理論基礎(chǔ)、材料和技術(shù)等各方面的挑戰(zhàn)，還要在原有的基礎(chǔ)上進行突破，實現(xiàn)新的飛躍，而這一突破很可能需要集成電路技術(shù)進行大變革。

2 集成電路技術(shù)的應(yīng)用

集成電路技術(shù)的具體應(yīng)用范圍很廣，僅從醫(yī)用領(lǐng)域上來看。隨著醫(yī)用市場的不斷發(fā)展，對集成電路技術(shù)的應(yīng)用需求也不斷增加，已成為推動半導(dǎo)體市場的重要助力之一。世界醫(yī)療電子市場在這25年來一直在持續(xù)增長，在未來很可能成為半導(dǎo)體市場的核心驅(qū)動。全球醫(yī)保費用每年平均達到5萬億美元，我國醫(yī)保消耗GDP的10%左右，而且這個數(shù)值每年以38%的速率增長。從全球醫(yī)用半導(dǎo)體的整體行業(yè)收入上看，該行業(yè)預(yù)計在未來5年里年均復(fù)合增長率達到10%左右。通過Databeans對醫(yī)用集成電路市場的數(shù)據(jù)顯示，從2009—2013年，醫(yī)用集成電路市場年增長率平均達到14%，消費集成電路增長率11%，計算機集成電路增長率9%，通過數(shù)據(jù)可以看出，醫(yī)用集成電路應(yīng)用比消費類和計算機類集成電路增長都要快速。

21世紀醫(yī)用集成電路，在未來很可能會像1980年的計算機和20世紀90年代的移動通信，其變革將會成為全球半導(dǎo)體市場的主要推力。世界醫(yī)療電子市場的擴大，能促進我國醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，比如我國“銀發(fā)產(chǎn)業(yè)”的發(fā)展，據(jù)我國國家老齡委公布的數(shù)據(jù)，我國老年人用品市場目前需求量在20多萬億元，在2010年時就已達到了10萬億元，但目前全國專門為老年人提供的產(chǎn)品占比卻低于30%，提供的產(chǎn)品與市場需求存在很大的差距。隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，在各種因素的推動下，促進了“銀發(fā)產(chǎn)業(yè)”的快速發(fā)展，醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不僅利于經(jīng)濟的增長，還能有效提高老年人的生活質(zhì)量，保障老年人身心健康，且憑借產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，更在一定程度上解決了老齡化問題。

圖1 無線人體區(qū)域傳感器網(wǎng)絡(luò)（WBASN）的結(jié)構(gòu)示意圖

無線人體區(qū)域傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種能夠滿足上述醫(yī)用集成電路需求的解決方案。該傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)θ梭w生命要素以及信息等進行控制和采集，屬于小區(qū)域傳感器網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用的對象主要是特定的人群，比如糖尿病、癲癇、心臟病等患者，能夠?qū)颊呓】禒顩r進行長期監(jiān)測，并分析其身體健康指標等，人們就能夠結(jié)合實際需求對身體進行一個或多個數(shù)據(jù)指標的采集、監(jiān)測和分析，再根據(jù)良好人機交互界面對其進行控制，具體如圖1所示。

3 集成電路技術(shù)的發(fā)展前景

我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展在市場的推動和政策支持下得到了快速的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，其規(guī)模逐步擴大，在整體實力上得到了明顯提高。我國在集成電路的設(shè)計和制造上與國際先進水平間的差距在不斷縮小，封裝測試技術(shù)等也達到了國際先進水平，部分關(guān)鍵性材料以及裝備也被應(yīng)用于國內(nèi)外生產(chǎn)線上，我國也有一些在國際上具備強勁競爭力的企業(yè)，而且產(chǎn)業(yè)的整體集聚效應(yīng)越發(fā)明顯。但我國集成電路產(chǎn)業(yè)還存在許多比較突出的問題，比如創(chuàng)新能力和持續(xù)能力不足，企業(yè)融資困難，產(chǎn)業(yè)發(fā)展同市場需求不相符，各環(huán)節(jié)間產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同性不足，沒有比較完善政策環(huán)境作為支撐等。從整體上看，我國集成電路產(chǎn)品很多源于進口，與發(fā)達國家相比有著一定的差距。

4 結(jié)束語

綜上所述，集成電路在現(xiàn)代社會和經(jīng)濟發(fā)展中應(yīng)用十分廣泛，是信息社會經(jīng)濟發(fā)展的核心，因此，需要了解全球集成電路技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展趨勢，認識到我國在集成電路技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的問題，對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和技術(shù)進行積極探索，不斷推進多渠道、多模式的集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

［1］董云庭.2003—2004年中國電子信息產(chǎn)業(yè)回顧與展望［J］.電子產(chǎn)品世界，2004（21）.

［2］莫大康.全球半導(dǎo)體工業(yè)發(fā)展漫筆［J］.電子產(chǎn)品世界，2004（21）.

［3］張興，黃如，劉曉彥.微電子學(xué)概論［M］.北京：北京大學(xué)出版社，2000.

〔編輯：張思楠〕

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10.15913/j.cnki.kjycx.2017.24.153

2095-6835（2017）24-0153-02