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集成電路制造技術(shù)范文第1篇

關(guān)鍵詞：集散控制系統(tǒng)；和利時(shí)；小熱電；MACS系統(tǒng)

1 概述

1.1 DCS系統(tǒng)定義

“DCS（Distributed Control System），即所謂的分布式控制系統(tǒng)，或在有些資料中稱之為集散系統(tǒng)”，“相對(duì)于集中式控制系統(tǒng)而言的一種新型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，它是在集中式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展、演變而來(lái)的。”過(guò)程控制和過(guò)程監(jiān)測(cè)是構(gòu)成DCS系統(tǒng)的兩大組成部分，它們借助網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，構(gòu)建起多級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，即所謂的DCS系統(tǒng)，它綜合了計(jì)算機(jī)（Computer）、通訊（Communication）、顯示（CRT）和控制（Control）四方面內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)了分級(jí)管理、集中操作、分散控制的系統(tǒng)功能，同時(shí)具備組態(tài)方便、配置靈活的優(yōu)點(diǎn)。

1.2 DCS系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)

隨著自動(dòng)控制理論與計(jì)算機(jī)科學(xué)的快速更新，新一代DCS集控系統(tǒng)在許多方面取得了突破；例如在局部網(wǎng)絡(luò)采用通用MAP協(xié)議；變送器的標(biāo)準(zhǔn)化和智能化發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用；以及在軟件控制語(yǔ)法規(guī)則中過(guò)程順序控制與模糊控制理論的逐漸完善，DCS技術(shù)再次有了質(zhì)的飛躍。

1.3 研究?jī)?nèi)容及目標(biāo)

2013年大雁集團(tuán)公司委托和利時(shí)公司進(jìn)行雁南熱電廠DCS控制系統(tǒng)改造項(xiàng)目。作者學(xué)習(xí)研究和利時(shí)DCS集散控制系統(tǒng)各種組態(tài)方案，配合廠家進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，根據(jù)工藝流程界面和監(jiān)控點(diǎn)位設(shè)計(jì)，進(jìn)行控制單元組態(tài)、流程圖組態(tài)和監(jiān)測(cè)單元的組態(tài)設(shè)計(jì)。

2 改造工程DCS系統(tǒng)選型

2.1 DCS系統(tǒng)選型總體要求

生產(chǎn)廠家所提供的DCS系統(tǒng)應(yīng)具備性能優(yōu)良、系統(tǒng)完善、功能全面、運(yùn)行可靠、技術(shù)先進(jìn)、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，同時(shí)具有良好擴(kuò)展能力，以確?？刂葡到y(tǒng)滿足雁南熱電廠機(jī)爐DCS系統(tǒng)改造技術(shù)的要求。

2.2 DCS控制系統(tǒng)選型結(jié)果

雁南熱電廠DCS系統(tǒng)改造項(xiàng)目組依據(jù)橫河、新華、和利時(shí)和浙大中控提供的產(chǎn)品資料和投標(biāo)方案，對(duì)各系統(tǒng)的I/O卡件、網(wǎng)絡(luò)通信方案、組態(tài)工具、控制算法、開放性、模塊、結(jié)構(gòu)以及價(jià)格等各方面條件進(jìn)行了全面比較。最終選擇和利時(shí)公司設(shè)計(jì)的MACS系列DCS系統(tǒng)。

3 HOLLiASMACS系統(tǒng)原理

3.1 MACS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

MACS系統(tǒng)通過(guò)先進(jìn)的ProfiBus-DP技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)通信規(guī)約，將眾多廠家的各種儀表或模塊納入系統(tǒng)中。SM系列硬件模塊在現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集方面的應(yīng)用最大限度的保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確和安全；RASC控制器的處理速度甚至能夠達(dá)到或超過(guò)毫秒級(jí)，從而同時(shí)完成上百個(gè)回路的控制任務(wù)；通過(guò)以太網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的ERP系統(tǒng)為用戶提供了便于操作、容易掌握的人機(jī)交互界面，重要的運(yùn)行數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在歷史庫(kù)中，便于操作者隨時(shí)調(diào)用和查閱，生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析報(bào)表同時(shí)為企業(yè)管理者提供了生產(chǎn)調(diào)度和管理的基礎(chǔ)資料。

3.2 控制器算法組態(tài)研究

在MACS系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)者運(yùn)用算法組態(tài)軟件CoDeSys來(lái)編輯和顯示底層控制算法。可以通過(guò)控制器軟件組態(tài)進(jìn)行平臺(tái)開發(fā)，通過(guò)軟件的控制方案編輯器和仿真調(diào)試器兩個(gè)功能模塊使用不同的算法語(yǔ)言完成用戶控制方案的邏輯組態(tài)。

3.3 MACS系統(tǒng)的圖形組態(tài)研究

和利時(shí)MACS組態(tài)軟件通過(guò)PlantView人機(jī)界面軟件來(lái)進(jìn)行監(jiān)控站畫面組態(tài)的工作，可以編輯和生成系統(tǒng)的工程總貌圖、生產(chǎn)流程圖、運(yùn)行工況圖和系統(tǒng)等。組態(tài)后的DCS系統(tǒng)依靠圖形顯示界面，操作員可方便地查詢現(xiàn)場(chǎng)各臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行情況和參數(shù)，并通過(guò)操作員站操縱指令，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)視和控制。

3.4 數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)

數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)是形成應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，它對(duì)邏輯系統(tǒng)中各站的點(diǎn)信息進(jìn)行了定義。主要功能是建立整個(gè)DCS系統(tǒng)的核心組成――數(shù)據(jù)庫(kù)。和利時(shí)MACS控制系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)庫(kù)總控軟件，可以方便地將所需點(diǎn)的信息導(dǎo)出，存為以空格為分割的TXT文件。

4 MACS系統(tǒng)配置設(shè)計(jì)

4.1 總體設(shè)計(jì)

本次DCS系統(tǒng)改造工程采用汽輪機(jī)和鍋控制系統(tǒng)爐集中布置方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。雁南熱電廠三爐兩機(jī)母管制熱力系統(tǒng)共用一個(gè)控制間，循環(huán)流化床爐、汽輪機(jī)、除氧器、給水泵和廠區(qū)減溫減壓器的控制全部由和利時(shí)MACS5.24控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，集控室內(nèi)設(shè)有監(jiān)視操作站，運(yùn)行人員可以通操作站對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視和調(diào)整操作?？刂葡到y(tǒng)的設(shè)計(jì)保證了系統(tǒng)開放性高、操控性易、靈敏度高、可靠性優(yōu)的特點(diǎn)，能夠滿足機(jī)組在變工況下穩(wěn)定運(yùn)行的要求。

4.2 控制系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

PROFIBUS（Process Fieldbus）是一種成熟的開放式現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。PROFIBUS的各種版本分別能夠解決車間層面通用性數(shù)據(jù)通信任務(wù)、實(shí)現(xiàn)分布式系統(tǒng)控制及各單元控制之間數(shù)據(jù)傳輸。

4.3 生產(chǎn)指標(biāo)計(jì)算設(shè)計(jì)

通過(guò)輸入/輸出熱量平衡法，計(jì)算汽輪機(jī)組熱力循環(huán)性能指標(biāo)，并對(duì)主蒸汽參數(shù)和排汽參數(shù)等實(shí)際數(shù)值偏差進(jìn)行校正。系統(tǒng)可以計(jì)算當(dāng)主蒸汽和排汽參數(shù)與設(shè)計(jì)工況發(fā)生偏差時(shí)引起機(jī)組效率的變化情況。并在操作站操控界面上提示值班員調(diào)整設(shè)備運(yùn)行參數(shù)。通過(guò)端差逼近法來(lái)計(jì)算回?zé)峒訜崞鲹Q熱效率。計(jì)算出各級(jí)回?zé)峒訜崞鞯臒嵝?。依?jù)HEIS給出的凝汽器內(nèi)表面潔凈系數(shù)，計(jì)算凝汽器的換熱效率。并計(jì)算凝汽器的熱效率。根據(jù)能量平衡原則計(jì)算鍋爐給水泵的機(jī)械效率。通過(guò)熱力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行參數(shù)與設(shè)計(jì)工況的偏差，利用等效焓降理論計(jì)算系統(tǒng)實(shí)際熱效率與額定熱效率的差異，并計(jì)算差異所引起的系統(tǒng)能耗變化指標(biāo)。

5 雁南熱電廠DCS控制系統(tǒng)技術(shù)改造設(shè)計(jì)

“SAMA是美國(guó)科學(xué)儀器制造協(xié)會(huì)（Scientific Apparatus Makers Association）的簡(jiǎn)稱，SAMA圖是該協(xié)會(huì)頒布的圖例”。SAMA圖具有過(guò)程直觀、簡(jiǎn)潔和準(zhǔn)確的特點(diǎn)，因此廣泛地應(yīng)用在各類控制工程的原理圖繪制，國(guó)內(nèi)外許多儀器儀表生產(chǎn)廠家都在使用SAMA圖來(lái)進(jìn)行控制工程方案設(shè)計(jì)；而且SAMA圖的數(shù)據(jù)交換方式和流程構(gòu)建模式和DCS控制模塊組態(tài)圖近乎一致，各種控制算法都有相對(duì)準(zhǔn)確的定義。因此本章節(jié)選擇運(yùn)用SAMA圖設(shè)計(jì)雁南熱電廠DCS改造工程控制方案。

6 組態(tài)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)組態(tài)是在工程師站上利用組態(tài)軟件Sckey完成整個(gè)DCS系統(tǒng)方案設(shè)定，進(jìn)行總體編譯后，下載到控制站執(zhí)行，并傳送至其他操作站，成為操作站監(jiān)控軟件所調(diào)用的信息文件。

總體信息組態(tài)主要根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況，確定控制站、操作站的數(shù)量及其地址，控制站組態(tài)主要包括I/O組態(tài)、控制方案組態(tài)、自定義變量組態(tài)等內(nèi)容。操作站組態(tài)主要包括操作小組設(shè)置、監(jiān)控畫面組態(tài)、流程圖組態(tài)、報(bào)表等內(nèi)容。

上述組態(tài)內(nèi)容完成后需進(jìn)行全體編譯，以檢查組態(tài)正確與否，并生成控制站能執(zhí)行的程序及監(jiān)控軟件所能調(diào)用的信息文件，編譯無(wú)誤后下載到控制站，并傳送到各操作站。

7 工程分析及結(jié)論

7.1 項(xiàng)目實(shí)施效果

本課題設(shè)計(jì)的機(jī)爐DCS控制系統(tǒng)改造工程項(xiàng)目于2014年8月安裝調(diào)試完成，雁南熱電廠機(jī)組和鍋爐在新安裝的和利時(shí)DCS系統(tǒng)控制下順利通過(guò)了72小時(shí)聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，并完成了最終驗(yàn)收。

DCS系統(tǒng)改造后鍋爐各運(yùn)行參數(shù)的控制精度明顯提高，以往設(shè)備自動(dòng)調(diào)節(jié)的滯后感減弱很多；根據(jù)運(yùn)行值班員反饋信息，系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，壓力測(cè)量、溫度測(cè)量、給水控制、給煤控制、減溫控制等手動(dòng)操作基本正常，系統(tǒng)能記錄和查詢各個(gè)測(cè)點(diǎn)和被控對(duì)象的數(shù)據(jù)，能根據(jù)設(shè)定的極限參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)報(bào)警提醒鍋爐操作人員?？偟膩?lái)說(shuō)，系統(tǒng)的運(yùn)行狀況良好。

7.2 存在問(wèn)題及改進(jìn)措施

雁南熱電廠DCS系統(tǒng)改造后經(jīng)過(guò)2014年冬季采暖期的運(yùn)行，通過(guò)對(duì)機(jī)組運(yùn)行歷史參數(shù)的分析，改造后的DCS系統(tǒng)同樣暴露出部分缺陷和問(wèn)題，具體情況如下：

①雁南熱電廠作為礦井自備電廠，發(fā)電負(fù)荷受井下生產(chǎn)負(fù)荷變化的影響較大，在機(jī)組電功率變化幅度較大，同時(shí)變化速率較高時(shí)，汽包水位調(diào)節(jié)滯后明顯，水位波動(dòng)大。

②2#機(jī)組凝結(jié)泵流量顯示多次發(fā)生異常，顯示數(shù)值明顯偏離經(jīng)驗(yàn)數(shù)值。

集成電路制造技術(shù)范文第2篇

作為國(guó)內(nèi)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要研究機(jī)構(gòu)，賽迪顧問(wèn)結(jié)合自身在生物醫(yī)藥、新能源、云計(jì)算、集成電路、高端軟件等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的積累和研究，精心組織編寫了一系列戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)地圖白皮書。白皮書在總結(jié)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)、發(fā)展關(guān)鍵要素，分析產(chǎn)業(yè)分布特征及資源特征的基礎(chǔ)上，對(duì)中國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)未來(lái)的空間發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析，為國(guó)家和地方的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的空間布局與宏觀決策提供參考依據(jù)。

在《中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)地圖白皮書（2011年）》中，賽迪顧問(wèn)在總結(jié)國(guó)際集成電路產(chǎn)業(yè)分布特點(diǎn)、發(fā)展成功模式，分析國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)分布特征及資源特征的基礎(chǔ)上，對(duì)中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)未來(lái)的空間發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析，為國(guó)家和地方的集成電路產(chǎn)業(yè)空間布局與宏觀決策提供參考。

這里，我們將《中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)地圖白皮書（2011年）》中的部分內(nèi)容予以刊登，以饗讀者。

產(chǎn)業(yè)整體將呈現(xiàn)“有聚有分，東進(jìn)西移”的演變趨勢(shì)

綜合國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)的自身行業(yè)特點(diǎn)與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，以及國(guó)內(nèi)各區(qū)域資源條件與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的總體趨勢(shì)，未來(lái)5到10年，中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的整體空間布局，將呈現(xiàn)“有聚有分，東進(jìn)西移”的演變趨勢(shì)，即產(chǎn)業(yè)的區(qū)域分布將更加集聚，企業(yè)區(qū)域投資則趨于分散；設(shè)計(jì)業(yè)將向東部匯聚，制造業(yè)將向西部轉(zhuǎn)移。

具體而言，隨著中心區(qū)域與中心城市集成電路產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)的日益凸顯，未來(lái)國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)的區(qū)域分布將進(jìn)一步向這些地區(qū)集聚。相對(duì)應(yīng)，隨著國(guó)內(nèi)各集成電路企業(yè)實(shí)力的不斷增強(qiáng)，它們走出各自區(qū)域，進(jìn)行全國(guó)乃至全球布局的趨勢(shì)將日益明顯，各企業(yè)的區(qū)域投資相應(yīng)將趨于分散。同時(shí)，集成電路設(shè)計(jì)業(yè)將向東部的智力密集區(qū)域匯聚，而集成電路封裝測(cè)試業(yè)則將向西部的低成本地區(qū)轉(zhuǎn)移。

集成電路設(shè)計(jì)業(yè)將繼續(xù)向產(chǎn)學(xué)結(jié)合緊密的區(qū)域匯聚

集成電路設(shè)計(jì)業(yè)作為集成電路產(chǎn)業(yè)的龍頭，其發(fā)展不僅需要人才、技術(shù)等智力資源的牽引，同樣也需要芯片制造與封裝測(cè)試等制造業(yè)基礎(chǔ)的支撐。目前長(zhǎng)三角地區(qū)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)的加速發(fā)展已經(jīng)印證了這一點(diǎn)。未來(lái)國(guó)內(nèi)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)將進(jìn)一步向產(chǎn)學(xué)結(jié)合緊密的區(qū)域匯聚。以上海為中心的長(zhǎng)三角地區(qū)，以及以北京為中心的京津地區(qū)在集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)地位將更加突出。

芯片制造業(yè)將向資本充裕的地區(qū)延展

芯片制造業(yè)的發(fā)展一方面需要大的資本投入，另一方面也需要相對(duì)低廉的成本。目前美國(guó)芯片制造生產(chǎn)線的建設(shè)正在向硅谷以外的地區(qū)拓展正說(shuō)明了這一點(diǎn)。

未來(lái)國(guó)內(nèi)芯片制造業(yè)也將向資本充裕的地區(qū)延展。而大連、無(wú)錫、蘇州等具備高投入條件與低成本優(yōu)勢(shì)的沿海二線城市，將是芯片制造生產(chǎn)線項(xiàng)目建設(shè)的重點(diǎn)地區(qū)。

封裝測(cè)試業(yè)將加速向低成本地區(qū)轉(zhuǎn)移

隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，封裝測(cè)試業(yè)將更加注重低成本。目前國(guó)內(nèi)主要封裝測(cè)試企業(yè)已開始遷出上海等中心城市。未來(lái)國(guó)內(nèi)封裝測(cè)試業(yè)將加速向低成本地區(qū)轉(zhuǎn)移。武漢、合肥等交通便利的中部地區(qū)中心城市將是未來(lái)承接封裝測(cè)試行業(yè)轉(zhuǎn)移的重點(diǎn)地區(qū)。

中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)區(qū)域分布特征

已形成三大區(qū)域集聚發(fā)展的總體分布格局

從2010年中國(guó)各省集成電路產(chǎn)值分布圖可以看出，目前，中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)集群化分布進(jìn)一步顯現(xiàn)，已初步形成以長(zhǎng)三角、環(huán)渤海、珠三角三大核心區(qū)域聚集發(fā)展的產(chǎn)業(yè)空間格局。2010年三大區(qū)域集成電路產(chǎn)業(yè)銷售收入占了全國(guó)整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模的近95%。

集成電路設(shè)計(jì)業(yè)分布：目前國(guó)內(nèi)IC設(shè)計(jì)業(yè)主要集中在京津環(huán)渤海、長(zhǎng)三角以及珠三角地區(qū)，2010年國(guó)內(nèi)TOP40IC設(shè)計(jì)企業(yè)均分布在這三大區(qū)域。其中，京津環(huán)渤海地區(qū)擁有17家，長(zhǎng)三角地區(qū)擁有18家，珠三角地區(qū)擁有5家。

芯片制造業(yè)分布：截至2010年底，國(guó)內(nèi)4英寸以上芯片生產(chǎn)線總計(jì)為55條，其中12英寸生產(chǎn)線5條，8英寸生產(chǎn)線15條。目前國(guó)內(nèi)芯片制造業(yè)主要分布在長(zhǎng)三角地區(qū)。該地區(qū)8英寸和12英寸芯片生產(chǎn)線數(shù)量為13條，占了國(guó)內(nèi)整體數(shù)量的65%。

封裝測(cè)試業(yè)分布：目前國(guó)內(nèi)封裝測(cè)試業(yè)集中分布在長(zhǎng)三角地區(qū)，特別是江蘇省內(nèi)。2010年國(guó)內(nèi)封裝測(cè)試業(yè)前20大企業(yè)中，江蘇省的企業(yè)就達(dá)到了11家。

中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)格局策略

進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，統(tǒng)籌區(qū)域發(fā)展

在國(guó)家層面進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃。建議由國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)主管部門、行業(yè)協(xié)會(huì)、龍頭企業(yè)，共同制定全國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)區(qū)域布局規(guī)劃，從多個(gè)方面對(duì)全國(guó)主要區(qū)域、省區(qū)市、重點(diǎn)園區(qū)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，了解把握集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況，科學(xué)引導(dǎo)集成電路產(chǎn)業(yè)的區(qū)域布局。

同時(shí)，統(tǒng)籌區(qū)域的發(fā)展。加強(qiáng)區(qū)域、省域集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的宏觀的銜接，由國(guó)家或省主管部門牽頭，科學(xué)編制集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，設(shè)立準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，協(xié)調(diào)產(chǎn)業(yè)布局與區(qū)域分工，避免重復(fù)建設(shè)與惡性競(jìng)爭(zhēng)。

推進(jìn)優(yōu)勢(shì)資源集聚，探索不同產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式

推進(jìn)優(yōu)勢(shì)資源集聚。加強(qiáng)人才、技術(shù)、資本等資源向集成電路園區(qū)集中，推進(jìn)科研院所、風(fēng)險(xiǎn)投資與金融機(jī)構(gòu)、企業(yè)研發(fā)中心、孵化器、中介公司等優(yōu)勢(shì)資源向重點(diǎn)區(qū)域集聚。

在明確各地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展定位與目標(biāo)的基礎(chǔ)上，結(jié)合本地區(qū)產(chǎn)業(yè)特色，借鑒國(guó)際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)揮區(qū)域比較優(yōu)勢(shì)，探索不同的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。通過(guò)走特色化的發(fā)展道路，建立各地特色鮮明、優(yōu)勢(shì)突出、競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的集成電路產(chǎn)業(yè)集群。

提升園區(qū)軟硬環(huán)境，引導(dǎo)企業(yè)集群發(fā)展

提升園區(qū)軟硬環(huán)境。加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)、研究開發(fā)、中試中測(cè)、應(yīng)用轉(zhuǎn)化等一系列公共平臺(tái)的建設(shè)，建立完善的產(chǎn)學(xué)研合作體系、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，從專業(yè)服務(wù)和集群發(fā)展角度提高園區(qū)的競(jìng)爭(zhēng)力。圍繞龍頭企業(yè)和技術(shù)輸出重點(diǎn)機(jī)構(gòu)，組織企業(yè)提供配套和轉(zhuǎn)化服務(wù)，形成一批專業(yè)化、高成長(zhǎng)企業(yè)。

中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)城市發(fā)展

集成電路制造技術(shù)范文第3篇

關(guān)鍵詞微電子技術(shù)；發(fā)展歷史；應(yīng)用；發(fā)展趨勢(shì)

1微電子技術(shù)概述

從本質(zhì)上來(lái)看，微電子技術(shù)的核心在于集成電路，它是在各類半導(dǎo)體器件不斷發(fā)展過(guò)程中所形成的。在信息化時(shí)代下，微電子技術(shù)對(duì)人類生產(chǎn)、生活都帶來(lái)了極大的影響。與傳統(tǒng)電子技術(shù)相比，微電子技術(shù)具備一定特征，具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：①微電子技術(shù)主要是通過(guò)在固體內(nèi)的微觀電子運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息處理或信息加工。②微電子信號(hào)傳遞能夠在極小的尺度下進(jìn)行。③微電子技術(shù)可將某個(gè)子系統(tǒng)或電子功能部件集成于芯片當(dāng)中，具有較高的集成性，也具有較為全面的功能性。④微電子技術(shù)可在晶格級(jí)微區(qū)進(jìn)行工作[1]。

2微電子技術(shù)的發(fā)展歷史

微電子技術(shù)是一門以集成電路為核心的各種半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)上的高新電子技術(shù)，其具有工作速度快、重量輕、體積小、可靠性高等諸多優(yōu)點(diǎn)。微電子技術(shù)是一項(xiàng)起源于19世紀(jì)末20世紀(jì)初的新興技術(shù)，微電子技術(shù)的發(fā)展史從某種意義上說(shuō)是集成電路的發(fā)展史。

現(xiàn)階段大規(guī)模集成電力的集成度代表著微電子技術(shù)的發(fā)展水平。從集成電路在1958年被發(fā)明以來(lái)，集成電路的發(fā)展規(guī)律依然遵循著“摩爾定律”，即DRAM的儲(chǔ)存量每隔3年就變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，集成電路芯片上的元件數(shù)量每18個(gè)月增加1倍。微電子技術(shù)的發(fā)展歷程如下，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室于1947年制造出第一個(gè)晶體管，這為制造體積更小的集成電路奠定了相關(guān)的技術(shù)基礎(chǔ)。1958年美國(guó)德克薩斯儀器公司的基比爾于研究員制造出第一個(gè)集成電路模型，并于次年該公司宣布發(fā)明了第一個(gè)集成電路。1959年美國(guó)仙童公司將微型晶體管的制造工藝—“平面工藝”經(jīng)過(guò)一定的技術(shù)改進(jìn)后用于集成電路的制造過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)了集成電路由實(shí)驗(yàn)階段向工業(yè)生產(chǎn)階段的過(guò)渡。1964年相關(guān)的技術(shù)人員又研制出PMOS集成電路，大大減小了集成電路的體積，其與分立元件相比較PMOS集成電路具有可靠性高、功耗低、制造工藝簡(jiǎn)單和適于大量生產(chǎn)等諸多優(yōu)點(diǎn)。到目前為止，與第一塊集成電路相比集成電路的集成度的尺寸縮小了200多倍，集成度提高了550多萬(wàn)倍，元件成本降低了100多萬(wàn)倍[2]。

3微電子技術(shù)的應(yīng)用

3.1生活應(yīng)用方面

隨著信息化時(shí)代的到來(lái)，在信息知識(shí)爆炸的年代，微電子技術(shù)下的產(chǎn)品影響著我們生活的方方面面，如我們?nèi)缃褡顬槌Ｓ玫耐ㄐ殴ぞ摺謾C(jī)，上下班坐公交車使用的IC卡，洗衣服用的全自動(dòng)洗衣機(jī)，做飯用的電飯煲，燒水用的電水壺，茶余飯后的欣賞電視節(jié)目。這些和我們生活息息相關(guān)的電子產(chǎn)品都采用了微電子技術(shù)處理而完成其功能性的發(fā)揮，給我們的生活帶來(lái)了便捷，帶來(lái)了高品質(zhì)的享受。對(duì)提高我們的生活質(zhì)量有著積極的影響。

3.2工業(yè)制造應(yīng)用方面

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，給工業(yè)制造產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了良好的發(fā)展機(jī)遇。面對(duì)全球性工業(yè)革命的到來(lái)，傳統(tǒng)落后的工業(yè)生產(chǎn)制造模式難以滿足社會(huì)生產(chǎn)的需求。為了能夠快速地適應(yīng)新時(shí)代工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，目前許多的工業(yè)制造企業(yè)都積極地引進(jìn)微電子技術(shù)支持下的設(shè)備來(lái)提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的精準(zhǔn)度，以此提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)企業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展。比如，在汽車制造行業(yè)，以微電子技術(shù)為支持的監(jiān)控系統(tǒng)和防盜系統(tǒng)。通過(guò)微電子的融入研發(fā)了電子引擎監(jiān)控系統(tǒng)，有效地解決了引擎不容易控制的問(wèn)題；將微電子技術(shù)融入汽車的監(jiān)控系統(tǒng)中，一旦汽車遭遇被盜情況，電子防盜系統(tǒng)會(huì)立即發(fā)出警報(bào)。

3.3軍工產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方面

微電子技術(shù)不僅在生活、工業(yè)等產(chǎn)業(yè)中得以廣泛應(yīng)用，而且在軍工產(chǎn)業(yè)中也扮演著重要的角色。眾所周知，在信息化時(shí)代，現(xiàn)代軍事力量的強(qiáng)大與否主要體現(xiàn)在軍事裝備信息化程度的高低。如果一個(gè)國(guó)家軍事裝備中融入的現(xiàn)代微電子信息技術(shù)較多，就會(huì)在戰(zhàn)爭(zhēng)中取得先機(jī)。例如，依靠微電子技術(shù)通過(guò)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)控制的無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)，就是很好應(yīng)用微電子技術(shù)的例子。此外，偵察機(jī)上的數(shù)字地圖裝置能夠?yàn)橐巴庥?xùn)練的士兵提供準(zhǔn)確的天氣、情報(bào)、敵軍位置以及周邊地形等準(zhǔn)確信息數(shù)據(jù)。通過(guò)無(wú)線計(jì)算機(jī)網(wǎng)路技術(shù)將搜集到的信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)街笓]中心，為軍事方案的制定提供了重要的支持。隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，微電子在國(guó)防中的應(yīng)用深度也會(huì)越來(lái)越大，為確保國(guó)家安定奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[3]。

4微電子制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和主要表現(xiàn)形式

總體上，推動(dòng)微電子制造技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力來(lái)自于應(yīng)用需求和其自身的發(fā)展需要。作為微電子器件服務(wù)的主要對(duì)象，信息技術(shù)的發(fā)展需求是微電子制造技術(shù)發(fā)展的主要?jiǎng)恿υ慈?。信息的生成、存?chǔ)、傳輸和處理在超高速、大容量等技術(shù)要求下，一代接一代地發(fā)展，從而也推動(dòng)微電子制造技術(shù)在加工精度、加工能力等方面相應(yīng)發(fā)展。

微電子制造技術(shù)在發(fā)展的歷史進(jìn)程中融合了其他制造技術(shù)上的應(yīng)用，所以這項(xiàng)技術(shù)近年來(lái)的突出表現(xiàn)是集成電路的開發(fā)與使用，在使用過(guò)程中可以兼容其他的格式進(jìn)行工作。電子制造技術(shù)以及集成電路信息技術(shù)在融合的過(guò)程中，讓電子生產(chǎn)企業(yè)的效率得到了穩(wěn)步的提升，由此我們可以從中了解到這種多種技術(shù)相融合的集成方式，可以將應(yīng)用領(lǐng)域的生產(chǎn)效率進(jìn)行實(shí)際性的整合。所以，研究人員應(yīng)該對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的使用進(jìn)行重點(diǎn)開發(fā)，在研發(fā)與技術(shù)處理過(guò)程中將生產(chǎn)上的效率提升到最大。

5結(jié)束語(yǔ)

在微電子技術(shù)不斷發(fā)展的過(guò)程中，它的影響力變得愈來(lái)愈大，并逐漸成為衡量國(guó)家科學(xué)技術(shù)實(shí)力的重要標(biāo)志。未來(lái)，微電子技術(shù)還將具備更大的發(fā)展空間，它將成為引導(dǎo)人類社會(huì)發(fā)展、推動(dòng)技術(shù)革命的重要因素。

作者：鄧哲

參考文獻(xiàn) 

[1] 李彥林.微電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用研究[J].電子制作，2015，（10X）：36. 

集成電路制造技術(shù)范文第4篇

智能化“基石”

“我們做的東西一般人是很難注意到，因?yàn)槲覀儗儆谛酒a(chǎn)品供應(yīng)商，而最終產(chǎn)品的生產(chǎn)商加上自己的外殼和品牌后，才為消費(fèi)者所接觸。但是目前的各種智能設(shè)備、智慧生活、智慧城市等都離不開芯片產(chǎn)業(yè)這一基礎(chǔ)。”這是上海一家芯片制造企業(yè)市場(chǎng)部人士的觀點(diǎn)。在這家企業(yè)的客戶名單中，華為、小米等手機(jī)制造商，以及北汽集團(tuán)、上汽集團(tuán)等整車企業(yè)，均榜上有名。

事實(shí)上，集成電路產(chǎn)業(yè)絕對(duì)是智能化社會(huì)的基礎(chǔ)支撐。研究指出，從主題投資的角度看，集成電路板塊具有技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)變革（物聯(lián)網(wǎng)與人工智能創(chuàng)新浪潮對(duì)IC設(shè)計(jì)提出新要求）等的特點(diǎn)。近年來(lái)的智能化浪潮正在不斷推動(dòng)集成電路產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展。

此外，對(duì)國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)來(lái)講，還有市場(chǎng)空間大（集成電路自給率27%，替代空間大）、政策與資金持續(xù)推動(dòng)的特點(diǎn)。據(jù)賽迪數(shù)據(jù)顯示，2015年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)同比下滑0.2%。但就中國(guó)市場(chǎng)來(lái)看，2015年中國(guó)集成電路市場(chǎng)規(guī)模仍創(chuàng)紀(jì)錄地達(dá)到11024億元，同比增長(zhǎng)6.1%，成為全球?yàn)閿?shù)不多的仍能保持增長(zhǎng)的區(qū)域市場(chǎng)。但是，增長(zhǎng)中的中國(guó)市場(chǎng)，面臨著產(chǎn)品需要大量進(jìn)口的情況，我國(guó)集成電路自給率偏低的情況仍然沒有得到明顯改觀。

技術(shù)和產(chǎn)品齊飛

集成電路制造技術(shù)范文第5篇

關(guān)鍵詞：微電子半導(dǎo)體制造封裝技術(shù)

中圖分類號(hào)：TN405文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X（2019）09（c）-0070-02

微電子技術(shù)作為當(dāng)今工業(yè)信息社會(huì)發(fā)展最快、最重要的技術(shù)之一，是電子信息產(chǎn)業(yè)的“心臟”。而微電子技術(shù)的重要標(biāo)志，正是半導(dǎo)體集成電路技術(shù)的飛速進(jìn)步和發(fā)展。多年來(lái)，隨著我國(guó)對(duì)微電子技術(shù)的重視和積極布局投入，結(jié)合社會(huì)良好的創(chuàng)新發(fā)展氛圍，我國(guó)的微電子技術(shù)得到了迅速的發(fā)展和進(jìn)步。目前我國(guó)自主制造的集成芯片在射頻通信、雷達(dá)電子、數(shù)字多媒體處理器中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。但總體來(lái)看，我國(guó)的核心集成電路基礎(chǔ)元器件的研發(fā)水平、制造能力等還和發(fā)展較早的發(fā)達(dá)國(guó)家存在一定差距，唯有繼續(xù)積極布局，完善創(chuàng)新體系，才能逐漸與世界先進(jìn)水平接軌。集成電路技術(shù)，主要包括電路設(shè)計(jì)、制造工藝、封裝檢測(cè)幾大技術(shù)體系，隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的深入發(fā)展，制造和封裝技術(shù)已經(jīng)成為微電子產(chǎn)業(yè)的重要支柱。本文將對(duì)微電子技術(shù)的制造和封裝技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明與研究。

1微電子制造技術(shù)

集成電路制造工藝主要可以分為材料工藝和半導(dǎo)體工藝。材料工藝包括各種圓片的制備，包括從單晶拉制到外延的多個(gè)工藝，傳統(tǒng)Si晶圓制造的主要工藝包括單晶拉制、切片、研磨拋光、外延生長(zhǎng)等工序，而GaAs的全離子注入工藝所需要的是拋光好的單晶片（襯底片），不需要外延。半導(dǎo)體工藝總體可以概括為圖形制備、圖形轉(zhuǎn)移和擴(kuò)散形成特征區(qū)等三大步。圖形制備是以光刻工藝為主，目前最具代表性的光刻工藝制程是28nm。圖形轉(zhuǎn)移是將光刻形成的圖形轉(zhuǎn)移到電路載體，如介質(zhì)、半導(dǎo)體和金屬中，以實(shí)現(xiàn)集成電路的電氣功能。注入或擴(kuò)散是通過(guò)引入外來(lái)雜質(zhì)，在半導(dǎo)體某些區(qū)域?qū)崿F(xiàn)有效摻雜，形成不同載流子類型或不同濃度分布的結(jié)構(gòu)和功能。

從歷史進(jìn)程來(lái)看，硅和鍺是最早被應(yīng)用于集成電路制造的半導(dǎo)體材料。隨著半導(dǎo)體材料和微電子制造技術(shù)的發(fā)展，以GaAs為代表的第二代半導(dǎo)體材料逐漸被廣泛應(yīng)用。直到現(xiàn)在第三代半導(dǎo)體材料GaN和SiC已經(jīng)憑借其大功率、寬禁帶等特性在迅速占據(jù)市場(chǎng)。在這三代半導(dǎo)體材料的迭展中，其特征尺寸逐漸由毫米縮小到當(dāng)前的14納米、7納米水平，而在當(dāng)前微電子制造技術(shù)的持續(xù)發(fā)展中，材料和設(shè)備正在成為制造能力提升的決定性因素，包括光刻設(shè)備、掩模制造技術(shù)設(shè)備和光刻膠材料技術(shù)等。材料的研發(fā)能力、設(shè)備制造和應(yīng)用能力的提升直接決定著當(dāng)下和未來(lái)微電子制造水平的提升。

總之，推動(dòng)微電子制造技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力來(lái)自于應(yīng)用設(shè)計(jì)需求和其自身的發(fā)展需要。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，新材料的出現(xiàn)帶來(lái)的優(yōu)越特性，是帶動(dòng)微電子器件及其制造技術(shù)的提升的重要表現(xiàn)形式。較為典型的例子是GaN半導(dǎo)體材料及其器件的技術(shù)突破直接推動(dòng)了藍(lán)光和白光LED的誕生，以及高頻大功率器件的迅速發(fā)展。作為微電子器件服務(wù)媒介，信息技術(shù)的發(fā)展需求依然是微電子制造技術(shù)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。信?hào)的生成、存儲(chǔ)、傳輸和處理等在超高速、高頻、大容量等技術(shù)要求下飛速發(fā)展，也會(huì)持續(xù)推動(dòng)微電子制造技術(shù)在加工技術(shù)、制造能力等方面相應(yīng)提升。微電子制造技術(shù)發(fā)展的第二個(gè)主要表現(xiàn)形式是自身能力的提升，其主要來(lái)自于制造設(shè)備技術(shù)、應(yīng)用能力的迅速發(fā)展和相應(yīng)配套服務(wù)材料技術(shù)的同步提升。

2微電子封裝技術(shù)

微電子封裝的技術(shù)種類很多，按照封裝引腳結(jié)構(gòu)不同可以分為通孔插裝式和表面安裝式。通常來(lái)說(shuō)集成電路封裝技術(shù)的發(fā)展可以分為三個(gè)階段：第一階段，20世紀(jì)70年代，當(dāng)時(shí)微電子封裝技術(shù)主要是以引腳插裝型封裝技術(shù)為主。第二階段，20世紀(jì)80年代，SMT技術(shù)逐漸走向成熟，表面安裝技術(shù)由于其可適應(yīng)更短引腳節(jié)距和高密度電路的特點(diǎn)逐漸取代引腳直插技術(shù)。第三階段，20世紀(jì)90年代，隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展以及集成電路技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)于微電子封裝技術(shù)的要求越來(lái)越高，促使出現(xiàn)了BGA、CSP、MCM等多種封裝技術(shù)。使引腳間距從過(guò)去的1.27mm、0.635mm到目前的0.5mm、0.4mm、0.3mm發(fā)展，封裝密度也越來(lái)越大，CSP的芯片尺寸與封裝尺寸之比已經(jīng)小于1.2。

目前，元器件尺寸已日益逼近極限。由于受制于設(shè)備能力、PCB設(shè)計(jì)和加工能力等限制，元器件尺寸已經(jīng)很難繼續(xù)縮小。但是在當(dāng)今信息時(shí)代，依然在持續(xù)對(duì)電子設(shè)備提出更輕薄、高性能的需求。在此動(dòng)力下，依然推動(dòng)著微電子封裝繼續(xù)向MCM、SIP、SOC封裝繼續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)IC封裝和板級(jí)電路組裝這兩個(gè)封裝層次的技術(shù)深度融合將是目前發(fā)展的重點(diǎn)方向。

芯片級(jí)互聯(lián)技術(shù)是電子封裝技術(shù)的核心和關(guān)鍵。無(wú)論是芯片裝連還是電子封裝技術(shù)都是在基板上進(jìn)行操作，因此這些都能夠運(yùn)用到互聯(lián)的微技術(shù)，微互聯(lián)技術(shù)是封裝技術(shù)的核心，現(xiàn)在的微互聯(lián)技術(shù)主要包含以下幾個(gè)：引線鍵合技術(shù)，是把半導(dǎo)體芯片與電子封裝的外部框架運(yùn)用一定的手段連接起來(lái)的技術(shù)，工藝成熟，易于返工，依然是目前應(yīng)用最廣泛的芯片互連技術(shù)；載體自動(dòng)焊技術(shù)，載體自動(dòng)焊技術(shù)可通過(guò)帶盤連續(xù)作業(yè)，用聚合物做成相應(yīng)的引腳，將相應(yīng)的晶片放入對(duì)應(yīng)的鍵合區(qū)，最后通過(guò)熱電極把全部的引線有序地鍵合到位置，載體自動(dòng)焊技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是組裝密度高，可互連器件的引腳多，間距小，但設(shè)備投資大、生產(chǎn)線長(zhǎng)、不易返工等特性限制了該技術(shù)的應(yīng)用。倒裝芯片技術(shù)是把芯片直接倒置放在相應(yīng)的基片上，焊區(qū)能夠放在芯片的任意地方，可大幅提高I/O數(shù)量，提高封裝密度。但凸點(diǎn)制作技術(shù)要求高、不能返工等問(wèn)題也依然有待繼續(xù)研究，芯片倒裝技術(shù)是目前和未來(lái)最值得研究和應(yīng)用的芯片互連技術(shù)。

總之，微電子封裝技術(shù)經(jīng)歷了從通孔插裝式封裝、表面安裝式封裝、窄間距表面安裝焊球陣列封裝、芯片級(jí)封裝等發(fā)展階段。目前最廣泛使用的微電子封裝技術(shù)是表面安裝封裝和芯片尺寸封裝及其互連技術(shù)，隨著電子器件體積繼續(xù)縮小，I/O數(shù)量越來(lái)越多，引腳間距越來(lái)越密，安裝難度越來(lái)越大，同時(shí)，在此基礎(chǔ)上，以及高頻高密度電路廣泛應(yīng)用于航天及其他軍用電子，需要適應(yīng)的環(huán)境越來(lái)越苛刻，封裝技術(shù)的可靠性問(wèn)題也被擺上了新的高度。