集成電路技術(shù)應(yīng)用及其發(fā)展前景研究

高辰

（沈陽(yáng)市同澤高中，遼寧 沈陽(yáng) 110000）

集成電路技術(shù)應(yīng)用及其發(fā)展前景研究

高辰

（沈陽(yáng)市同澤高中，遼寧 沈陽(yáng) 110000）

集成電路和軟件是信息社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(shí)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)的產(chǎn)品之一。當(dāng)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(duì)集成電路進(jìn)行了概述，介紹了集成電路技術(shù)的應(yīng)用，并通過(guò)我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)與技術(shù)與國(guó)際之間的對(duì)比，對(duì)我國(guó)集成電路技術(shù)的發(fā)展前景進(jìn)行了分析。

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

集成電路技術(shù)的不斷進(jìn)步促進(jìn)了元器件與整機(jī)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(shí)代的標(biāo)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(jì)原理、系統(tǒng)技術(shù)、芯片加工工藝、功能測(cè)試技術(shù)、性能測(cè)試技術(shù)等部分。集成電路是把源元件（晶體管等）與無(wú)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(shí)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(shí)間并不是很長(zhǎng)，而當(dāng)前逐步進(jìn)入新的發(fā)展階段，在這個(gè)階段不僅要面對(duì)來(lái)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(jìn)行突破，實(shí)現(xiàn)新的飛躍，而這一突破很可能需要集成電路技術(shù)進(jìn)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(lái)看。隨著醫(yī)用市場(chǎng)的不斷發(fā)展，對(duì)集成電路技術(shù)的應(yīng)用需求也不斷增加，已成為推動(dòng)半導(dǎo)體市場(chǎng)的重要助力之一。世界醫(yī)療電子市場(chǎng)在這25年來(lái)一直在持續(xù)增長(zhǎng)，在未來(lái)很可能成為半導(dǎo)體市場(chǎng)的核心驅(qū)動(dòng)。全球醫(yī)保費(fèi)用每年平均達(dá)到5萬(wàn)億美元，我國(guó)醫(yī)保消耗GDP的10%左右，而且這個(gè)數(shù)值每年以38%的速率增長(zhǎng)。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(jì)在未來(lái)5年里年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到10%左右。通過(guò)Databeans對(duì)醫(yī)用集成電路市場(chǎng)的數(shù)據(jù)顯示，從2009—2013年，醫(yī)用集成電路市場(chǎng)年增長(zhǎng)率平均達(dá)到14%，消費(fèi)集成電路增長(zhǎng)率11%，計(jì)算機(jī)集成電路增長(zhǎng)率9%，通過(guò)數(shù)據(jù)可以看出，醫(yī)用集成電路應(yīng)用比消費(fèi)類和計(jì)算機(jī)類集成電路增長(zhǎng)都要快速。

21世紀(jì)醫(yī)用集成電路，在未來(lái)很可能會(huì)像1980年的計(jì)算機(jī)和20世紀(jì)90年代的移動(dòng)通信，其變革將會(huì)成為全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的主要推力。世界醫(yī)療電子市場(chǎng)的擴(kuò)大，能促進(jìn)我國(guó)醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，比如我國(guó)“銀發(fā)產(chǎn)業(yè)”的發(fā)展，據(jù)我國(guó)國(guó)家老齡委公布的數(shù)據(jù)，我國(guó)老年人用品市場(chǎng)目前需求量在20多萬(wàn)億元，在2010年時(shí)就已達(dá)到了10萬(wàn)億元，但目前全國(guó)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(chǎng)需求存在很大的差距。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，在各種因素的推動(dòng)下，促進(jìn)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(jì)的增長(zhǎng)，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(wèn)題。

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

無(wú)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(jìn)行控制和采集，屬于小區(qū)域傳感器網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用的對(duì)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(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，并分析其身體健康指標(biāo)等，人們就能夠結(jié)合實(shí)際需求對(duì)身體進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)指標(biāo)的采集、監(jiān)測(cè)和分析，再根據(jù)良好人機(jī)交互界面對(duì)其進(jìn)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(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展在市場(chǎng)的推動(dòng)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(kuò)大，在整體實(shí)力上得到了明顯提高。我國(guó)在集成電路的設(shè)計(jì)和制造上與國(guó)際先進(jìn)水平間的差距在不斷縮小，封裝測(cè)試技術(shù)等也達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，部分關(guān)鍵性材料以及裝備也被應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)線上，我國(guó)也有一些在國(guó)際上具備強(qiáng)勁競(jìng)爭(zhēng)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(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)還存在許多比較突出的問(wèn)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(chǎng)需求不相符，各環(huán)節(jié)間產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同性不足，沒(méi)有比較完善政策環(huán)境作為支撐等。從整體上看，我國(guó)集成電路產(chǎn)品很多源于進(jìn)口，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比有著一定的差距。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，集成電路在現(xiàn)代社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中應(yīng)用十分廣泛，是信息社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(shì)，認(rèn)識(shí)到我國(guó)在集成電路技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的問(wèn)題，對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和技術(shù)進(jìn)行積極探索，不斷推進(jìn)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(guó)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